Анализ алгоритмических средств разработки автоматизированной системы психологического тестирования участников технологического процесса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.031

Анализ алгоритмических средств разработки автоматизированной системы психологического тестирования участников технологического процесса

С.А. Абрамов, К.К. Игрунов, С.В. Игрунова, Е.В. Нестерова

Аннотация

автоматизированный психологический тестирование

В данной статье приводится анализ алгоритмических средств разработки автоматизированной системы психологического тестирования сотрудников предприятия, работающих с несущими риск для здоровья инструментами. Предполагается, что разрабатываемая система будет содержать различные виды тестов, сохранять результаты тестирования сотрудника, предоставлять ему быструю поверхностную оценку прохождения теста, либо направлять результаты на более глубокое исследование психологам.

Ключевые слова: Android, Java, AndroidStudio, автоматизированная система, IDEF0-диаграмма, контекстная диаграмма, декомпозиция работы.

Annotation

This article provides an analysis of algorithmic tools for developing an automated system for the psychological testing of employees of an enterprise working with risk-bearing instruments. It is assumed that the developed system will contain various types of tests, store the results of testing the employee, provide him with a quick surface assessment of the passage of the test, or send the results to a deeper study of psychologists

Keywords: Android, Java, AndroidStudio, automated system, IDEF0-diagram, context diagram, decomposition of work.

Целью создания Android приложения при помощи Java - объектно-ориентированного языка программирования на базе операционной системы явилась серьезная необходимость в создании автоматизированной системы психологического тестирования участников технологического процесса. Данное приложение способно предоставить сотруднику несколько разновидностей тестов для оценки психологического состояния, на усмотрение администратора приложения, сохранить результаты данного сотрудника, предоставить ему быструю поверхностную оценку прохождения им теста либо направить результаты на более глубокое исследование психологам. Также система способна хранить в базе результаты прошлых тестирований, проводить на их основе сравнительный анализ, в конечном итоге предоставляя руководству предприятия соответствующий результаты, помогающие понять, способен ли сотрудник работать с несущими риск для здоровья инструментами.

Таким образом, актуальность темы «Автоматизированная системы психологического тестирования участников технологического процесса» на базе ОС Android очевидна. Данное приложение предоставит полную информацию руководящему составу о психологическом состоянии сотрудников технологического процесса, что позволит свести к минимуму возможный риск для здоровья сотрудников, работающих с особо опасными инструментами, при работе с которыми возможны серьёзные травмы. Так же, необходимо учесть, что подобного рода приложений не существует ни в Google Play - магазине приложений, действующий на базе ОС Android, ни в App Store - магазине приложений для мобильных устройств Apple, ни в любом другом платном или бесплатном доступе. В ближайшее время разработка и сопровождение приложений на базе операционной системы Android будут наиболее востребованы на рынке программного обеспечения.

Отметим важные особенности операционной системы Android. Платформа Android реализует идею адаптации программ общего назначения к мобильным устройствам. Это многосторонняя платформа, представляющая собой программный стек операционной системы на основе Linux, предназначенный для управления устройствами, памятью и процессами. В библиотеках Android содержатся функции, связанные с телефонией, видео, графикой, программированием пользовательских интерфейсов и некоторыми другими возможностями мобильного устройства.

Комплект AndroidSDK поддерживает большинство функций платформы JavaStandardEdition (JavaSE), кроме абстрактного оконного интерфейса (AbstractWindowToolkit, AWT) и Swing. Вместо AWT и Swing в Android применяется собственный расширенный современный фреймворк пользовательского интерфейса. Поскольку создается группа приложений на Java, может понадобиться виртуальная машина Java (JavaVirtualMachine, JVM), которая отвечает за интерпретацию исполняемого байт-кода Java. Обычно JVM обеспечивает необходимую оптимизацию, чтобы помочь Java достичь уровней производительности, сравнимых с аналогичными уровнями транслируемых языков - таких как С и C++. В Android предлагается собственный оптимизированный вариант JVM для исполнения скомпилированных файлов классов Java. Это делается, чтобы преодолеть ограничения, которые свойственны для мобильных устройств, в частности связанные с памятью, скоростью работы процессора и мощностью.

При рассмотрении программного стека Android можно представить структуру операционной системы Android. Подробное описание программного стека Android приведено на рисунке 1.

Рисунок 1 - Подробное описание программного стека Android

Интересной чертой операционной системы Android является тот факт, что приложение в ней может использовать для своего функционала элементы других приложений, если, конечно, они предоставляют такой доступ. Если представить компонентную модель Android в виде некоторой иерархии, то в самом низу, как самая фундаментальная и базовая составляющая, будет располагаться ядро операционной системы.

Сформулируем цель моделирования: описать функционирование системы, которое было бы понятно ее пользователю, не вдаваясь в подробности, связанные с реализацией. Модель будем строить с точки зрения пользователей (сотрудник предприятия, администратор приложения).

Начнем с построения контекстной IDEF0-диаграммы. Согласно описанию системы, ее основной функцией является обслуживание клиентов посредством обработки запросов, от них поступающих. Таким образом, определим единственную работу контекстной диаграммы как «Обслужить клиента системы». Далее определим входные и выходные данные, а также механизмы и управление.

Для того чтобы обслужить клиента, необходимо зарегистрировать его в системе, открыть доступ к базам данных (БД) и обработать его запрос. В качестве входных данных будут использоваться понятия «имя клиента», «пароль клиента», «исходная БД», «запрос клиента». Выполнение запроса ведет либо к получению информации от системы, либо к изменению содержимого БД (например, при составлении экспертных оценок), поэтому выходными данными будут являться «отчеты» и «измененная БД». Процесс обработки запросов будет выполняться монитором системы под контролем администратора.

Таким образом, определим контекстную диаграмму системы, представленную на рисунке 2.

Рисунок 2 - Контекстная диаграмма системы

Проведем декомпозицию контекстной диаграммы, описав последовательность обслуживания клиента:

- определение уровня доступа в систему;

- выбор подсистемы;

- обращение к подсистеме;

- изменение БД (при необходимости).

Получим диаграмму, изображенную на рисунке 3. Закончив декомпозицию контекстной диаграммы, переходят к декомпозиции диаграммы следующего уровня. Обычно при рассмотрении третьего и более нижних уровней модели возвращаются к родительским диаграммам и корректируют их [1].

Рисунок 3 - Декомпозиция работы «Обслуживание, клиента системы»

Декомпозируем последовательно все блоки полученной диаграммы. Первым этапом при определении уровня доступа в систему является определение категории пользователя. По имени клиента осуществляется поиск в базе пользователей, определяя его категорию.

Далее проводится процедура доступа в систему, проверяя имя и пароль доступа. Объединяя информацию о полномочиях и уровне доступа в систему, для пользователя формируется набор разрешенных действий. Таким образом, определение уровня доступа в систему будет выглядеть, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4 - Декомпозиция работы «Определение уровня доступа в систему»

После прохождения процедуры доступа в систему монитор анализирует запрос клиента, выбирая подсистему, которая будет обрабатывать запрос. Декомпозиция работы «Обращение к подсистеме» не отвечает цели и точке зрения модели. Пользователя системы не интересуют внутренние алгоритмы ее работы. В данном случае ему важно, что выбор подсистемы будет произведен автоматически, без его вмешательства, поэтому декомпозиция обращения к подсистеме только усложнит модель.

Декомпозируем работу «Обработка запроса клиента», выполняемую подсистемой обработки запросов, определения категорий и полномочий пользователей. Перед осуществлением поиска ответа на запрос необходимо открыть БД (подключиться к ней). В общем случае БД может находиться на удаленном сервере, поэтому может потребоваться установление соединения с ней. Определим последовательность работ:

- открытие БД;

- выполнение запроса;

- генерация отчетов [3].

После открытия БД необходимо сообщить системе об установлении соединения с БД, после чего следует выполнить запрос и сгенерировать отчеты для пользователя, процессы показаны на рисунке 5. Необходимо отметить, что в «Выполнение запроса» включается работа различных подсистем. Поэтому, на диаграмме необходимо предусмотреть такую возможность. Необходимо наличие заранее сформированных шаблонов, по которым будет производиться выборка из БД, причем эти шаблоны должны соответствовать запросам и должны быть заранее определены. Кроме того, клиенту должна быть предоставлена возможность выбора формы отчета.

Скорректируем диаграмму, добавив в нее стрелки «Шаблоны отчетов» и «Запросы на изменение БД» и туннельную стрелку «Клиент системы». Туннелирование «Клиента системы» применено для того, чтобы не выносить стрелку на диаграмму верхнего, так как функция выбора формы отчета не является достаточно важной для отображения ее на родительской диаграмме [2].

Рисунок 5 - Декомпозиция работы «Обработка запроса клиента»

Для разработки заявленной автоматизированной системы была выбрана официальная среда разработки AndroidStudio. По сути, AndroidStudio - это известная Java IDE IntelliJ IDEA с плагинами.

В процессе рассмотрения теоретических аспектов, определяющих актуальность выбранного языка программирования, операционной системы, документацию описания способов программирования приложения для операционной системы Android, определив математические и алгоритмические основы решения задачи, а так же построив функциональные модели и блок-схемы решения задачи, контекстную IDEF0 диаграмму БД системы, можно сделать выводы, что мобильные устройства стали выполнять такой широкий спектр компьютерных задач общего профиля, что именно такие устройства могут стать новым поколением персональных компьютеров, а так же, что сама идея создания автоматизированной системы психологического тестирования участников технологического процесса актуальна на сегодняшний день. Фронт, на котором разворачивается борьба между операционными системами, вычислительными платформами, языками программирования и средами разработки, смещается в сторону мобильных устройств.

Скоро в IT-индустрии ожидается быстрое наращивание темпов и объемов программирования для мобильных устройств, так как увсе большего количества приложений появляются мобильные аналоги. Тот факт, что выделенные устройства, такие как мобильные телефоны, станут в один ряд с другими маститыми платформами общего назначения очевиден. Эта новая тенденция открывает доступ к мобильным устройствам для традиционных языков программирования, благодаря чему диапазон применения мобильных приложений и их доля на рынке растут. Таким образом, в ближайшее время разработка и сопровождение приложений на базе операционной системы Android будут наиболее востребованы на рынке программного обеспечения.

Список литературы

1. Венделева М.А. Информационные технологии: Учебное пособие для магистрантов. - М.: Юрайт, 2013. - 462 c.

2. Гергель В.П. Современные языки и технологии параллельного программирования. - М.: МГУ, 2014. - 408 c.

3. Малыхин В.И. Сети интернет. ОС Android: Учебное пособие. - М.: ИНФРА-М, 2014. - 365 c.

4. Романов В.П. Информационные технологии моделирование. - М.: ФиС, 2015. - 288 c.

5. Черемных С.В. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. - М.: Финансы и статистика, 2012. - 208 с.

Абрамов Сергей Анатольевич

НИУ «БелГУ», г. Белгород

студент магистратуры 2 курс

тел.: +7(904) 286-77-72

e-mail: abramov_oskol@mail.ru

Игрунов Константин Константинович

НИУ «БелГУ», г. Белгород

студент аспирантуры 2 курс

тел.: +7(980) 379-11-11

e-mail: 745673@bsu.edu.ru

Игрунова Светлана Васильевна

НИУ «БелГУ», г. Белгород

к.с.н., доцент, доцент кафедры информационных и робототехнических систем

тел.: +7(910) 329-61-86

e-mail: igrunova@bsu.edu.ru

Нестерова Елена Викторовна

НИУ «БелГУ», г. Белгород

старший преподаватель кафедры информационных и робототехнических систем

тел.: +7(919) 223-57-13

e-mail: nesterova@bsu.edu.ru

Размещено на Allbest.ru