Academic literature on the topic 'Об’єктно-орієнтована архітектура програмного забезпечення'

Розглянуто загальну структуру адаптивної підсистеми обробки запитів, як розроблюється в рамках створення інформаційно-аналітичної системи оцінки рівня міжнародної діяльності. В основі побудови системи обробки запитів покладено використання мікросервісної архітектури. Сучасний розвиток наукової діяльності вимагає всебічного аналізу та її оцінки за різними критеріями в залежності від того, для яких цілей проводиться цей аналізі і які задачі ставляться. Необхідність оцінювати поточну ситуацію і прогнозувати значення показників ефективності на перспективу стає останнім часом дуже важливим при визначенні позицій установ та окремих груп науковців в світі. Успішного просування в міжнародному освітньому та науковому просторі і підвищення зацікавленості з боку іноземних вчених, викладачів і студентів університетів потребує чіткої оцінки ступені, на якій вони знаходяться міжнародна наукова діяльність організацій, переваги, які роблять привабливими конкретні освітні та наукові організації для отримання спеціальності і проведення досліджень. Специфіка задач оцінки рівня міжнародної діяльності потребує розробки методів та засобів проектування розподілених інформаційних систем для задач аналітичної діяльності, що спирається на розподілену архітектуру програмного забезпечення для реалізації сценарії аналітичної діяльності та охоплюють значне коло, різноманітних за формою організації та місцями розташування, джерел інформації. Основою для побудови таких інформаційно-аналітичних систем може бути адаптивна мікросервісна архітектура побудови інформаційних систем, яка являє собою комплекс незалежно розгорнутих сервісів. Розміщення мікросервісів реалізується на розподілений мережі. Розгалужена система хостів тієї мережі, на яких розміщаються мікросервіси, орієнтована на можливість більш ефективного вилученні інформації з конкретного джерела, з якого отримує інформацію мікросервіс. У підсистемі передбачено використання мікросервісів як автономних контейнерів. Кожний з контейнерів призначений для виконання певних операцій по вилученню необхідної інформації з конкретного інформаційного джерела з параметрами , що можуть бути адаптовані під конкретний запит. Для формування та подальшого управління контейнерами передбачається використання платформ Docker та Kubernetes, що дозволяє крім всього контролювати навантаження на кожний хост. Іл.: 2. Бібліогр.: 14 найм.

Підготовка магістрів з програмної інженерії ведеться на базі освітньо-кваліфікаційного рівня бакалаврів з програмної інженерії. У зв’язку з цим майбутні магістри вже володіють навичками з розробки та тестування програмного забезпечення [4] і повинні отримати професійні компетентності, що дозволяють виконувати роботу наукового співробітника, як у галузі програмування, так і у інших галузях обчислень, та інженера у інших галузях інженерної справи, займаючи первинні посади: інженера з впровадження нової техніки та технологій; керівника виробничого або функціонального підрозділу; асистента вищого навчального закладу або викладача професійного навчального закладу.Таким чином, при підготовці магістрів з програмної інженерії передбачається посилення таких виробничих функцій, як організаційна, навчально-виховна, науково-дослідна та проектувальна. Кожна функція вимагає володіння певними вміннями згідно відповідної освітньо-кваліфікаційної характеристики. В табл. 1 показано зв’язок між виробничими функціями, типовими задачами в рамках кожної функції та уміннями, якими має оволодіти магістр з програмної інженерії.Таблиця 1Розподіл умінь магістрів з програмної інженерії згідно функцій ФункціяТипова задачаЗміст умінняОрганізаційнаКерівництво роботою виконавців та підрозділів по автоматизації обробки данихСпираючись на нормативні документи вміти: планувати та організувати роботу виконавців та підрозділів; виконувати контроль виконаних робіт по автоматизації обробки данихНавчально-виховнаОволодіння формами, методами та принципами організації навчального процесу у ВНЗСпираючись на відповідні підручники та методичне забезпечення вміти: підібрати потрібний зміст навчального матеріалу; використати оптимальні форми, методи і засоби навчання відповідно до програмиОволодіння основними дидактичними принципами педагогічних тех­нологій і процесів педагогічного проектуванняНа основі педагогічних знань вміти: контролювати і корегувати здобуті знання; застосовувати дидактичні принципи педагогічних технологійНа основі педагогічних знань вміти: застосовувати основні принципи комунікативної культури; застосовувати одержану інформацію у практичній і творчій діяльності; використовувати найновіші форми методи та прийоми у навчально-виховній діяльності на основі наукових знань, рекомендацій і комп’ютерної технікиНауково-досліднаДослідження існуючих технологій в ІС, розробка заходів по їх удосконаленню, та нових компонентівНа основі аналізу інформаційних систем (ІС) вміти: формулювати задачу дослідження; володіти методикою системного аналізу; моделювати та оптимізувати інформаційні системиВизначення актуальності наукового дослідженняВикористовуючи знання та результати аналізу наукових досліджень предметної області, вміти: обґрунтувати проблему дослідження; сформулювати парадигму, та границі дослідження; визначити мету та задачі дослідженняВизначення предмету і об’єкту дослідженняНа основі визначеної мети, задач дослідження вміти обґрунтувати предмет та об’єкт дослідженняПроектувальнаПрограмування прикладних задач мовами високого рівняУміти знаходити спільні і від’ємні риси різних систем програмування, розуміти основи побудови мов програмування високого рівня, використовувати ретроспективний аналіз для прогнозування розвитку і впровадження власних програмНавчальний план підготовки магістрів прийнято розділяти на окремі дисципліни. Так, наведені в табл. 1 уміння частково формуються під час вивчення дисциплін гуманітарної та соціально-економічної підготовки («Філософські проблеми наукового пізнання», «Вища освіта і Болонський процес», «Основи наукових досліджень»), а також при вивченні наступних дисциплін професійної та практичної підготовки:1. Інженерія ПЗ для паралельних та розподілених систем.2. Технології проектування та створення сучасних корпоративних мереж.3. Експертні технології для систем підтримки прийняття рішень.4. Розробка і дослідження інформаційних систем.5. Проектування, моделювання та аналіз інформаційних систем.6. Методи обробки експериментальних даних та планування експерименту.У той же час визначені у освітньо-кваліфікаційній характеристиці вміння є міждисциплінарними і формування їх відбувається під час вивчення не окремих дисциплін, а всього циклу підготовки. Міждисциплінарна інтеграція в рамках навчальної програми магістрів може відбуватися за наступними напрямками:1) посилення професійної зорієнтованості дисциплін гуманітарної та соціально-економічної підготовки;2) посилення діяльнісного підходу до вивчення дисциплін циклу професійної та практичної підготовки, активне застосування методів проектів та контекстного навчання, елементів проблемного навчання та навчання у співпраці [6];3) фундаменталізація підготовки магістрів програмної інженерії.В роботі С. О. Семерікова [7] підкреслюється, що подальша фундаменталізація підготовки фахівців повинна бути спрямована на педагогічну інтеграцію, подолання розриву між знаннями, отриманими студентами при вивченні різних навчальних дисциплін за рахунок істотного розвитку міжпредметних зв’язків, а одним із факторів фундаменталізації професійної підготовки фахівців з інформаційних технологій є фундаменталізація засобів навчання через надання їм властивостей мобільності. Підвищення мобільності можна досягти шляхом технологічного насиченням навчального процесу мобільними засобами ІКТ та шляхом уніфікації структури навчального матеріалу – подання його у вигляді окремих незалежних блоків, що називають навчальними об’єктами [9].Інтенсивне використання засобів ІКТ у вищій школі доцільне в умовах комбінованого навчання [8], яке передбачає системну інтеграцію традиційних та інноваційних технологій, зокрема, технологій електронного, дистанційного та мобільного навчання. Прагнення зробити навчальний процес більш гнучким, відкритим та мобільним зумовило зростання інтенсивності використання хмарних технологій у навчанні.Хмарні технології – найбільш перспективний на сьогодні напрям розвитку мобільних ІКТ [10] – передбачають доступ окремих користувачів до великого масиву легкодоступних віртуальних ресурсів (апаратних, програмних платформ та послуг) незалежно від пристрою, що використовується для доступу [2]. Обсяг хмарних ресурсів, що надається користувачу, може динамічно змінюватись, пристосовуючись до його потреб, що робить хмарні технології оптимальним інструментом забезпечення повсюдного та повсякчасного доступу до освітніх послуг.Детальному огляду впливу на вищу освіту тих змін, що пов’язані з поширенням хмарних технологій в сучасній ІТ-індустрії, присвячено дослідження авторів дослідницького об’єднання EDUCASE [1]. В дослідженні [5] розглянута реалізація ІТ-інфраструктури університету на основі хмарних технологій (рис. 1). Рис. 1. Архітектура хмари для університетів (за З. С. Сейдаметовою) Дослідження М. Ю. Кадемії та В. М. Кобисі [3] підтверджують, що технології хмарних обчислень є розвиненим засобом реалізації проектного методу навчання та формування у студентів навичок колективної роботи. В роботі Ю. В. Триуса [11] підкреслено, одним з реальних шляхів підвищення якості підготовки майбутніх ІТ-фахівців є розробка та впровадження у навчальний процес ВНЗ інноваційних технологій навчання, в основу яких покладено органічне поєднання традиційних та комп’ютерно орієнтованих форм, методів і засобів навчання, зокрема й хмарних технологій.Таким чином, аналіз доступних на сьогодні методичних підходів до використання хмарних засобів подання навчальних матеріалів та організації спільної роботи суб’єктів навчального процесу показав, що вони найбільш природно реалізують принципи комбінованого навчання та надають можливість приділити додаткову увагу формуванню специфічних професійних умінь магістрів з програмної інженерії. Хмарні технології мають стати провідним засобом підготовки магістрів з програмної інженерії з урахуванням їх доцільності для системної реалізації принципів комбінованого навчання та об’єктно-орієнтованого підходу до подання навчального матеріалу.Фундаменталізація навчання магістрів з програмної інженерії відбувається за рахунок інтеграції різних навчальних дисциплін, розвитку міжпредметних зв’язків та посилення діяльнісного підходу до вивчення дисциплін циклу професійної підготовки, активного застосування інноваційних методів навчання у співпраці на основі хмарних технології.Проведений аналіз надає можливість визначити такі напрями подальших досліджень:1. Виділити засоби і методи хмарних технологій навчання, використання яких спрямоване на реалізацію комбінованого навчання магістрів з програмної інженерії з урахуванням особливостей їх підготовки.2. Розробити методику використання хмароорієнтованих засобів у процесі комбінованого навчання магістрів з програмної інженерії.3. Локалізувати та допрацювати хмароорієнтоване програмне забезпечення для реалізації методики комбінованого навчання магістрів з програмної інженерії.4. Дослідити методи проектування та застосування навчальних об’єктів у комбінованому навчанні магістрів з програмної інженерії з використанням хмароорієнтованих засобів.5. На основі методики використання хмароорієнтованих засобів у процесі комбінованого навчання магістрів з програмної інженерії розробити методичне забезпечення дисциплін «Технології проектування та створення корпоративних мереж» та «Інженерія програмного забезпечення паралельних та розподілених систем».6. Експериментально перевірити вплив організації навчального процесу за методикою комбінованого навчання з використанням хмароорієнтованих засобів на рівень сформованості професійних компетентностей магістрів з програмної інженерії.

Розроблено типові програмні шаблони Стан (State pattern) в процедурному і об’єктно-орієнтованому програмуванні, які дозволяють уніфікувати вихідний код системного програмного забезпечення для мікроконтролерів архітектури Сortex-М різних вироб­ників. Програмне забезпечення адаптовано до математичної моделі кінцевого автомата (finite-state machine (FSM)). Результати пройшли випробування на мікроконтролерах серії STM32F1хх. Застосована методика [1] дозволяє поширити отримане рішення на мікроконтролери інших виробників, що підтверджує цінність розроблених шаблонів.

Система управління верхнього рівня знає мету польоту (польотне завдання) та управляє роботом через локальні системи управління. Всі елементи системи використовуються паралельно та асинхронно, тобто незалежно один від одного. Математичною моделлю такої системи може бути модель на основі апарату мереж Петрі. Перспективною моделлю архітектури програмного забезпечення такого типу є сервіс-орієнтована архітектура на основі підходів SOAP і REST.

Даний дипломний проект присвячений розробленню модифікації методу багатократного скалярного множення точок еліптичної кривої у скінченних полях. Дана розробка представляє собою програмний комплекс для виконання операцій над точками еліптичної кривої, зокрема операції електронно-цифрового підпису включно з програмною реалізацією існуючих та розробленого методу багатократного скалярного множення точок еліптичної кривої на число. Функціональність програмного комплексу забезпечує виконання арифметичних операцій над точками еліптичної кривої як то додавання, віднімання, множення точки на число, знаходження оберненої точки, а також обчислення електронно-цифрового підпису та його перевірка. У даному дипломному проекті розроблено: архітектуру програмного комплексу, модуль операцій у скінченних полях, модуль операцій із точками еліптичної кривої, модуль електронно-цифрового підпису.
This diploma project is devoted to the development of the modification of the method of multiple scalar multiplication of the points of an elliptic curve in finite fields. This development is a software package for performing operations on points of an elliptic curve, in particular electronic digital signature operations, including the program implementation of the existing and developed method of multiple scalar multiplication of points of an elliptic curve to a number. The functionality of the software complex provides execution of arithmetic operations over the points of the elliptic curve, such as adding, subtracting, multiplying a point by number, finding the inverse of a point, and calculating the digital signature and checking it. This project consists of: software architecture, operations module in finite fields, module of operations with points of an elliptic curve, module of electronic-digital signature.