Автоматизированная система анализа психологического состояния личности по результатам тестирования



Рисунок 8. Описание процессов функционирования системы

В зависимости от совокупности прав доступа к системе можно выделить следующие роли:

тестируемый;

психолог;

работодатель.

Для прохождения теста пользователь должен пройти регистрацию, ввести свои данные, такие как ФИО, дата рождения и пол. Тестируемый имеет возможность выбрать конкретный тест для прохождения, батарею тестов, заданную психологом или работодателем, а также батарею дополнительной мотивации.

Психологи являются основными пользователями системы. Для доступа к системе используется специальный пароль, что позволяет разграничить права пользователей. Психолог может просматривать результаты психологических тестирований, то есть, ответы и результаты тестов, отчеты по тестам и по тестируемым, а также профили по пройденным тестам. Также психолог может редактировать батареи тестов.

Работодатель имеет возможности работы с профессиограммами. Он может формировать батарею тестов непосредственно для профессиограммы, просматривать профессиограммы соискателя, отчеты по ним, а также формировать дополнительную батарею для выяснения мотивации соискателя. Именно работодатель может принимать решение о приеме на работу. Доступ работодателя также ограничивается специальным паролем.

1.3 Анализ существующих программных продуктов

В результате проведенного анализа систем психологического тестирования было выделено несколько систем, схожих по назначению с разрабатываемой.

Цель данного анализа - выявить системы, которые предоставляют психологам и сотрудникам отделов кадров возможность проводить автоматизированное тестирование, а также хранить полученные результаты, оценить уровень систем с точки зрения пользователя: объем реализуемых тестов, качество и наглядность обработки результатов, возможность поиска по различным параметрам. Рассмотрим примеры программ.

Система «Профессор 2000»

Система «Профессор 2000» используется при проведении профессионально-психологического обследования на персональных ЭВМ в следующих ситуациях:

оценка психологических особенностей личности, профессиональный отбор, прием на работу;

кадровые перемещения, аттестации и выдвижение на учебу;

оценка уровня надежности сотрудников;

анализ психологического климата в коллективе;

заочное (бесконтактное) изучение личности;

психотерапия.

По результатам обследования формируются развернутые психологические характеристики, содержащие:

отклонения от психической нормы, акцентуации черт характера;

оценку профессионально значимых индивидуальных качеств личности (оценку профессионально-психологической пригодности к выполнению определенных обязанностей);

оценку "силы личности" (эго), определяющей успех в различных сферах деятельности;

уровень развития личностных, деловых и интеллектуальных качеств;

анализ структуры ценностей личности (мотивацию);

уровень ситуативной надежности личности.

Функциональные возможности данной системы включают в себя следующее:

реализация более 20 тестовых методик, в том числе не имеющие аналогов методики заочного изучения личности, исследования уровня ситуативной надежности, "семантический дифференциал" и авторские биографические методики, позволяющие оценить "силу личности";

формирование батареи тестов;

возможность подключения внешних программ для работы в единой системе совместно с предлагаемыми методиками;

возможность разработки и настройки собственных тестов: создания и корректировки вопросов, ответов и шкал, условий и текстов интерпретации.

Стоимость программного пакета «Профессор 2000» составляет 21700р., также дополнительно приобретается программа формирования базы данных результатов диагностики «Профессор 2000» стоимостью 3875р.

Система кадрового сопровождения "Профессор-Кадры"

Cистема "Профессор-Кадры" предназначена для проведения профессионально-психологического обследования и ведения базы данных персонала в следующих ситуациях:

профессиональный отбор, прием на работу;

выявление, сопровождение и развитие кадрового резерва;

оценка уровня надежности сотрудников;

заочное (бесконтактное) изучение личности;

В результате обследования сотрудника (кандидата на должность и т.п.) формируется развернутая психологическая характеристика, которая сохраняется в карточке сотрудника в базе данных «Кадры». Характеристика может содержать:

оценку "силы личности", определяющей успех в различных сферах деятельности;

уровень развития личностных, деловых и интеллектуальных качеств;

отклонения от психической нормы, акцентуации черт характера;

анализ структуры ценностей личности (мотивацию);

уровень ситуативной надежности личности;

оценку профессиональной пригодности (ранжированный список).

Функциональные возможности данной системы включают в себя:

возможность создания и адаптации тестовых методик и критериев профпригодности;

формирование батареи тестов;

возможность анализа распределения ответов различных тестов для группы обследуемых или любой ее подгруппы, а также величины математических ожиданий и среднеквадратических отклонений значений шкал.

Стоимость данного программного продукта на порядок выше разрабатываемой системы и составляет 46500р., что делает программу «Профессор-Кадры» весьма дорогостоящей при меньшем наборе функций.

AVELife TestGold Studio

AVELife TestGold Studio обеспечивает комплексное тестирование знаний и психологическое тестирование для оценки персонала при приеме на работу, периодической оценки и аттестации сотрудников, тест-контроля знаний студентов и учащихся.

Основные возможности:

создание тестов знаний и психологических опросников;

полноценный учет тестируемых;

тестирование знаний и психологическое тестирование;

гибкость в хранении данных и поддержка всех видов тестирования: локальное тестирование на отдельно стоящем компьютере, тестирование на рабочих местах в локальной сети организации с централизованным хранением данных, удаленное E-Mail-тестирование и дистанционное интернет-тестирование посредством Web-сервера;

комплексная система оценивания: настраиваемые правила начисления балла за вопросы, различные типы конечной оценки за тест;

наглядный анализ результатов тестирования: табличное представление, графический анализ, совокупная характеристика, анализ ответов;

гибкое формирование отчетности на основе шаблонов, редактируемых во встроенном дизайнере отчетов, экспорт данных в 18 популярных форматов.

Цена лицензионного пакета AVELife TestGold Studio равна 25000р., также предусматривается серверная лицензия, а именно, установка на сервер локальной сети и неограниченный доступ к программному обеспечению с подключенных к серверу сетевых рабочих мест. Эта лицензия стоит 250000р.

Все функции рассмотренных систем во многом отличаются. Системы «Профессор 2000», «Профессор - Кадры» и AVELife TestGold Studio поддерживают возможность создания собственных тестовых методик, что является избыточным, так как в кадровых агентствах и при психологических консультациях основное распространение имеют стандартные, проверенные временем и опытом методики.

Эти системы предназначены для создания и адаптации тестовых методик и критериев профпригодности.

Результаты тестирований выводятся стандартной распечаткой в зависимости от количества набранных тестируемым баллов. Профпригодность определяется на основании одного теста.

В отличие от этих систем разрабатываемая система не руководствуется стандартной распечаткой для постановки кандидату «диагноза».

Во-первых, автоматизированная система анализа психологического состояния личности содержит пояснения к терминологии, непонятной непрофессионалу, что позволяет выдавать рекомендации, показывая соответствующие требованиям и требующие корректировки характеристики кандидата.

Во-вторых, учитывается противоречивость результатов. Система выносит решение о пригодности на основании не только результатов каждого теста, но и анализа связей множества психоличностных параметров.

В-третьих, применяются две группы тестов, что обеспечивает страховку от недостоверных ответов.

Особенностью разрабатываемой системы является реализация и наглядность результатов наиболее распространенных и востребуемых методик, среди которых есть также проективная методика Hand, автоматизация которой является уникальной. Батарея тестов на этапе дополнительного изучения кандидата является непрерывной, благодаря чему создаются ситуации, проверяющие тестируемого на стрессоустойчивость и утомляемость. Реализовано это с помощью тестов на оперативную зрительную память и теста на внимательность Шульте.

Пользователь может увидеть не только ответы тестируемого и набранный балл, но и построенный личностный профиль, полную характеристику. В разработанной системе существует возможность формирования отчетов по заданным критериям, что не реализовано в рассмотренных выше системах.

Переносимость, простота использования и отсутствие требований к дополнительному программному обеспечению является дополнительным плюсом разрабатываемой системы психологического тестирования.

Кроме того, система психологического тестирования позволяет определить, насколько та или иная профессия подходят человеку, соответствует его характеру и эмоциональному состоянию.

Таким образом, создание специальной автоматизированной системы анализа психологического состояния личности является актуальной задачей.

1.4 Разработка логического проекта системы

1.4.1 Краткие сведения о методологии UML

Для моделирования и проектирования подсистемы была выбрана методология UML [7].

UML - язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования в основном программных систем. UML не является языком программирования, но в средствах выполнения UML-моделей как интерпретируемого кода возможна кодогенерация [9].

Преимущества UML:

UML объектно-ориентированный, в результате чего методы описания результатов анализа и проектирования семантически близки к методам программирования на современных объектно-ориентированных языках;

позволяет описать систему практически со всех возможных точек зрения и разные аспекты поведения системы;

диаграммы UML сравнительно просты для чтения после достаточно быстрого ознакомления с его синтаксисом;

язык расширяет и позволяет вводить собственные текстовые и графические стереотипы, что способствует его применению не только в сфере программной инженерии, но и при моделировании бизнес-процессов;

UML получил широкое распространение и динамично развивается.

Важным фактором дальнейшего развития и повсеместного использования методологии объектно-ориентированного анализа и проектирования является интуитивная ясность и понятность основных конструкций соответствующего языка моделирования. Язык UML включает в себя не только абстрактные конструкции для представления метамоделей систем, но и целый ряд конкретных понятий, имеющих вполне определенную семантику. Это позволяет языку UML одновременно достичь не только универсальности представления моделей для самых различных приложений, но и возможности описания достаточно тонких деталей реализации этих моделей применительно к конкретным системам.

В рамках языка UML все представления о модели сложной системы фиксируются в виде специальных графических конструкций, получивших название диаграмм. В терминах языка UML определены следующие виды диаграмм:

диаграмма вариантов использования (use case diagram);

диаграмма классов (class diagram);

диаграммы поведения (behavior diagrams):

диаграмма состояний (statechart diagram);

диаграмма деятельности (activity diagram);

диаграммы взаимодействия (interaction diagrams):

диаграмма последовательности (sequence diagram);

диаграмма кооперации (collaboration diagram).

диаграммы реализации (implementation diagrams):

диаграмма компонентов (component diagram);

диаграмма развертывания (deployment diagram).

Из перечисленных выше диаграмм некоторые служат для обозначения двух и более других подвидов диаграмм. При этом в качестве самостоятельных представлений в языке UML используются следующие диаграммы:

диаграмма вариантов использования;

диаграмма классов;

диаграмма состояний;

диаграмма деятельности;

диаграмма последовательности;

диаграмма кооперации;

диаграмма компонентов;

диаграмма развертывания.

Каждая из этих диаграмм детализирует и конкретизирует различные представления о модели сложной системы в терминах языка UML. При этом диаграмма вариантов использования представляет собой наиболее общую концептуальную модель сложной системы, которая является исходной для построения всех остальных диаграмм. Диаграмма классов является, по своей сути, логической моделью, отражающей статические аспекты структурного построения сложной системы [8].

1.4.2 Диаграмма вариантов использования

Диаграмма вариантов использования (Use Case Diagram) описывает функциональное назначение системы, то есть то, что система будет делать в процессе своего функционирования. Диаграмма вариантов использования является исходным концептуальным представлением или концептуальной моделью системы в процессе ее проектирования и разработки.

Разработка диаграммы вариантов использования преследует следующие цели:

определить общие границы и контекст моделируемой предметной области на начальных этапах проектирования системы;

сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы;

разработать концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей;

подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.

Суть данной диаграммы состоит в следующем: проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актантов(actor), взаимодействующих с системой с помощью, так называемых, вариантов использования. При этом актантом (actor) или действующим лицом называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Это может быть человек, техническое устройство, программа или любая другая система, которая может служить источником воздействия на моделируемую систему так, как определит сам разработчик. В свою очередь вариант использования (use case) служит для описания сервисов, которые система предоставляет актанту. Другими словами, каждый вариант использования определяет некоторый набор действий, совершаемый системой при диалоге с актантом. При этом ничего не говорится о том, каким образом будет реализовано взаимодействие актантов с системой. Помимо актантов и вариантов использования, на данной диаграмме можно расположить:

Интерфейсы - служащие для спецификации параметров модели, которые видимы извне без указания внутренней структуры. Интерфейсы определяют совокупность операций, которые обеспечивают необходимый набор сервисов или функциональности для актантов.

Примечания - предназначенные для включения в модель произвольной текстовой информации, имеющей непосредственное отношение к контексту разрабатываемого проекта.

Отношения - описывающие взаимодействия экземпляров одних актантов и вариантов использования с экземплярами других актантов и вариантов. В языке UML имеется несколько стандартных видов отношений между актантами и вариантами использования:

Отношение ассоциации - служит для обозначения специфической роли актанта в отдельном варианте использования.

Отношение расширения - определяет взаимосвязь экземпляров отдельного варианта использования с более общим вариантом, свойства которого определяются на основе способа совместного объединения данных экземпляров. Отношение расширения является направленным и отмечает тот факт, что один из вариантов использования может присоединить к своему поведению некоторое дополнительное поведение, определенное для другого варианта использования.

Отношение обобщения - применяется в том случае, когда необходимо отметить, что дочерние варианты использования обладают всеми атрибутами и особенностями родительских вариантов. При этом дочерние варианты использования участвуют во всех отношениях родительских вариантов. В свою очередь, дочерние варианты могут наделяться новыми свойствами поведения, которые отсутствуют у родительских вариантов использования, а также уточнять или модифицировать наследуемые от них свойства поведения.

Отношение включения - указывает, что некоторое заданное поведение для одного варианта использования включается в качестве составного компонента в последовательность поведения другого варианта использования. Данное отношение является направленным и бинарным.

На диаграмме вариантов использования имеются следующие актанты:

«Тестируемый», «Психолог» и «Работодатель». Актанту «Тестируемый» доступен вариант использования «Пройти психологическое тестирование», который расширяется «Прохождением одиночного теста», «Прохождением батареи тестов», «Прохождением тестов для профессиограммы» и «Прохождением тестирования мотивационной ориентации». Вариант использования «Пройти одиночный тест» включает в себя «Выбор теста». Актанту «Психолог» доступны варианты использования «Редактировать батареи тестов», «Получить справочную информацию по тестам», «Просмотреть результаты прохождения теста». Вариант использования «Выбрать тестирование» включает в себя «Выбрать тест», «Выбрать тестируемого» и «Выбрать дату прохождения», а сам он доступен варианту «Просмотреть результаты прохождения теста». «Просмотреть результаты прохождения теста» расширяется вариантами «Просмотреть графические результаты» и «Просмотреть текстовое представление результатов». «Вывести на печать результаты» входит в «Просмотреть текстовое представление результатов». Актанту «Работодатель» доступны такие варианты использования, как «Сформировать батарею тестов для соискателя» и «Просмотреть профессиограмму соискателя». «Просмотреть профессиограмму соискателя» включает в себя «Выбрать соискателя» и расширяется вариантом «Просмотреть текстовое представление профессиограммы». Вариант использования «Вывести на печать профессиограмму» расширяет «Просмотреть текстовое представление профессиограммы», который, в свою очередь расширяется вариантом «Вывести на печать профессиограмму». Вариант использования «Сформировать батарею тестов для соискателя» включает «Выбрать профессиональную сферу», «Выбрать профессию» и «Выбрать уровень полномочий».

Диаграмма вариантов использования программного комплекса представлена на рисунке 9.



1.4.3 Сценарии

Сценарий - текстовое описание последовательности действий, необходимых для выполнения экземпляра варианта использования [8].

В дипломном проекте детально разработаны основные сценарии: «Прохождение тестирования», «Просмотр результатов тестирования психологом», «Формирование батареи тестов работодателем».

Сценарий варианта использования «Прохождение тестирования»

Вариант использования: Прохождение тестирования.

Краткое описание. Позволяет соискателю пройти психологический тест.

Актант. Соискатель.

Предусловия. Вариант использования "Войти в систему" выполнен успешно, на экране - главное окно приложения с пунктами главного меню, настроенное на права соискателя.

Основной поток событий.

Рисунок 9. Диаграмма вариантов использования системы



Соискатель выбирает пункт «Тесты», в котором выбирает необходимый тест.

А1: «Выход».

Система начинает проведение теста. На форме появляется текст пояснения к прохождению данного теста, текст первого вопроса и варианты ответа с радио-кнопками и кнопка «Далее». Активна кнопка «Далее»

Соискатель выбирает один из предлагаемых вариантов ответа, используя радио-кнопки. Нажимает кнопку «Далее».

Система выводит на форму текст следующего вопроса.

A2: Тестирование окончено.

Выполняется пункт 3 основной последовательности.

Альтернативы.

А1: Выбран пункт меню «Выход».

А1.1: Система закрывает главную форму приложения, приложение завершает свою работу. Вариант использования завершается.

A2: Тестирование окончено.

А2.1 Тестирование окончено. На экран выводится текст о завершении прохождения тестирования. Система выводит главное окно приложения, настроенное на права соискателя. Вариант использования завершается успешно.

Сценарий варианта использования «Просмотр результатов тестирования психологом»

Вариант использования: Просмотр результатов тестирования психологом.

Краткое описание. Позволяет психологу просмотреть результаты прохождения тестов различными соискателями.

Актант. Психолог.

Предусловия. Вариант использования "Войти в систему" выполнен успешно, на экране - главное окно приложения с пунктами главного меню, настроенное на права психолога.

Основной поток событий.

Психолог выбирает пункт «Просмотр», подпункт «Просмотр результатов тестирования».

Система выводит на главную форму поля ввода с присоединенными выпадающими списками: «Соискатель», «Тест», «Дата прохождения».

Психолог выбирает нужного тестируемого, тест и дату прохождения.

Система выводит результаты тестирования для выбранного соискателя, теста и даты тестирования. Выводится список критериев тестирования с указанием количества баллов, набранных соискателем по данному критерию. Для выбранного критерия выводится тестовое описание этого критерия и количество набранных баллов.

Психолог нажимает пункт главного меню «Выход».

А1: Психолог изменяет значение полей «Соискатель», «Тест», «Дата тестирования».

А2: Психолог изменяет выбранный пункт списка критериев.

Система закрывает главное окно программы. Программа завершает свою работу. Вариант использования завершается успешно.

Альтернативы.

А1: Психолог изменяет значение полей «Соискатель», «Тест», «Дата тестирования».

А1.1: Система обновляет содержимое списка критериев, количество баллов, набранное выбранным соискателем. Выбранным становится первый пункт списка критериев. Выполняется пункт 4 основной последовательности.

А2: Психолог изменяет выбранный пункт списка критериев.

А2.1: Система обновляет тест описания критерия и количество баллов, набранных соискателем по вновь выбранному критерию. Выполняется пункт 4 основной последовательности.

Сценарий варианта использования «Формирование батареи тестов работодателем»

Вариант использования: Формирование батареи тестов работодателем.

Краткое описание. Позволяет работодателю сформировать батарею тестов для определения профпригодности соискателя.

Актант: Работодатель.

Предусловия. Вариант использования "Войти в систему" выполнен успешно, на экране - главное окно приложения с пунктами главного меню, настроенное на права работодателя.

Основной поток событий.

Работодатель выбирает пункт «Формирование батареи».

А1: «Выход».

Система выводит на главную форму список сфер деятельности.

Работодатель выбирает нужную сферу деятельности и нажимает кнопку «Вперед».

А1: «Выход».

Система показывает выбранную сферу деятельности и выводит список профессий.

Работодатель выбирает профессию и нажимает кнопку «Вперед».

А1: «Выход».

А2: Работодатель решает изменить сферу деятельности и нажимает кнопку «Назад».

Система выводит выбранную сферу деятельности, профессию и список проверяемых качеств. Также предлагает из выпадающего списка выбрать уровень полномочий.

Работодатель выбирает уровень полномочий и нажимает кнопку «Сформировать».

А1: «Выход».

А3: Работодатель решает изменить профессию и нажимает кнопку «Назад».

Система выводит сообщение «Батарея сформирована. Работа в режиме работодателя завершена». Программа завершает свою работу. Вариант использования завершается успешно.

Альтернативы

А1: Выбран пункт меню «Выход».

А1.1: Система закрывает главную форму приложения, приложение завершает свою работу. Вариант использования завершается.

А2: Работодатель решает изменить сферу деятельности и нажимает кнопку «Назад».

А2.1: Система отменяет выбранную сферу деятельности. Выполняется пункт 2 основной последовательности.

А3: Работодатель решает изменить профессию и нажимает кнопку «Назад».

А3.1: Система отменяет выбранную профессию. Выполняется пункт 4 основной последовательности.

1.4.4 Диаграммы классов

Диаграмма классов служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывает их внутреннюю структуру и типы отношений. Диаграмма классов является дальнейшим развитием концептуальной модели проектируемой системы[8].

Диаграмма классов состоит из множества элементов, которые в совокупности отражают декларативные знания о предметной области. Эти знания интерпретируются в базовых понятиях языка UML, таких как классы, интерфейсы и отношения между ними и их составляющими компонентами.

Класс в языке UML служит для обозначения множества объектов, которые обладают одинаковой структурой, поведением и отношениями с объектами из других классов. Обязательным элементом обозначения класса является его имя. Оно должно быть уникальным. По мере проработки отдельных компонентов диаграммы, описания классов дополняются атрибутами (свойствами) и операциями (сервисами).

Кроме внутреннего устройства или структуры классов, на соответствующей диаграмме указываются различные отношения между классами. Базовыми отношениями или связями в языке UML являются: отношение ассоциации, отношение агрегации, отношение обобщения.

Существуют разные точки зрения на построение диаграмм классов в зависимости от целей их применения:

концептуальная точка зрения -- диаграмма классов описывает модель предметной области, в ней присутствуют только классы прикладных объектов;

точка зрения спецификации -- диаграмма классов применяется при проектировании информационных систем;

точка зрения реализации -- диаграмма классов содержит классы, используемые непосредственно в программном коде (при использовании объектно-ориентированных языков программирования)[9].

В разрабатываемой системе на концептуальном уровне выделено 3 группы классов:

Группа сущностных классов (рисунок 10);

Группа управляющих классов (рисунок 11);

Группа граничных классов (рисунок 12).

Сущностный класс представляет собой объект предметной области. В рамках курсового проекта выбраны следующие сущностные классы:

«Тестируемый» - имеет код тестируемого, фамилию, имя, отчество и дату рождения, связан с классом «Пройденный тест» отношением 1 - 0..* и с классом «Соискатель» отношением 1 - 0..*

«Тест» - имеет код теста, название теста, инструкции по прохождению, связан с классом «Вопрос» отношением 1 - 1..* , с классом «Критерий» отношением 1 - 1..*, с классом «Вариант ответа» отношением 1 - 1..*, с классом «Пройденный тест» отношением 1 - 0..* и с классом «Элемент батареи» отношением 1 - 0..*.

«Критерий» - имеет код критерия и название, связан с классом «Тест» отношением 1..* - 1, с классом «Результат» отношением 1 - 0..*, с классом «Качество» отношением 1 - 0..* и с классом «Вопрос» отношением 1- 1..* .

«Вариант ответа» - имеет код ответа, название ответа, связан с классом «Тест» отношением 1..* - 1, с классом «Данный ответ» отношением 1 - 0..* и с классом «Вопрос» отношением 0..1 - 0..*.

«Вопрос» - имеет код вопроса, текст вопроса, правильный вариант ответа, связан с классом «Тест» отношением 1 - 1..*, с классом «Данный ответ» отношением 1 - 1..*, с классом «Критерий» отношением 1..* - 1 и с классом «Вариант ответа» отношением 0..* - 0..1.

«Пройденный тест» - имеет дату прохождения, связан с классом «Тестируемый» отношением 0..* - 1 и с классом «Тест» отношением 1 - 0..*, с классом «Результат» отношением 1 - 1..* и с классом «Данный ответ» отношением 1 - 1..*.

«Данный ответ» - имеет текстовый ответ, связан с классом «Пройденный тест» отношением 1..* - 1, с классом «Вопрос» отношением 1..* - 1 и с классом «Вариант ответа» отношением 0..* - 1.

«Результат» - имеет значение критерия, связан с классом «Пройденный тест» отношением 1..* - 1 и с классом «Критерий» отношением 0..* - 1.

«Соискатель» - имеет код соискателя, а, уровень полномочий, связан с классом «Тестируемый» отношением 0..* - 1, с классом «Качество» отношением 0..* - 1..* и с классом «Профессия» отношением 0..* - 1.

«Качество» - имеет код качества, название качества, минимальное значение, максимальное значение, корректируемость, связан с классом «Критерий» отношением 0..* - 1, с классом «Соискатель» отношением 1..* - 0..* и с классом «Профессия» отношением 0..* - 0..*.

«Элемент батареи» - имеет включение в батарею, связан с классом «Тест» отношением 0..* - 1 и с классом «Батарея» отношением 1..* - 1.

«Батарея» - имеет код батареи, связан с классом «Элемент батареи» отношением 1 - 1..*.

«Профессиональная сфера» - имеет код профессиональной сферы, название профессиональной сферы, связан с классом «Качество» отношением 0..* - 1..* и с классом «Профессия» отношением 1 - 1..*.

«Профессия» - имеет код профессии, название профессии, связан с классом «Соискатель» отношением 1 - 0..* и с классом «Профессиональная сфера» отношением 1..* - 1.

Рисунок 10. Диаграмма сущностных классов

Диаграмма классов управления, изображенная на рисунке 1.9, наглядно показывает взаимодействие классов доступа. Главный класс в этом наборе это «Доступ к данным», т.к. через него осуществляется доступ к данным тестируемых и тестов. Данный класс осуществляет сериализацию и десериализацию данных по тестируемым и тестам в файлы. Также на диаграмме классов управления присутствуют классы для доступа к данным конкретных сущностных классов (доступ к данным тестируемых и тестов) и контроллеры профессиограммы, прохождения теста Амтхауэра и прохождения батарей.

Рисунок 11. Диаграмма классов управления

Граничные классы, продемонстрированные на рисунке 10, представляют собой оконные формы, с которыми взаимодействует пользователь. При запуске активируется форма «Вступительная форма». Следующая форма - «Форма аутентификации пользователя», в которой происходит авторизация тестируемого, психолога или работодателя. Основная форма работы пользователя - «Главная форма». Если авторизован тестируемый, то на главной форме активизируется «Форма тестируемого», если авторизован психолог - «Форма психолога», а если работодатель, то - «Форма работодателя». В «Форме психолога» представлены формы для отображения ответов тестируемого - «Представление данных тестируемого», для отображения результатов прохождения тестирования - «Представление результатов тестирования», для отображения отчетов - «Форма отображения отчетов» и для редактирования батарей - «Предоставление редактирования батарей». В «Представлении результатов тестирования» представлена «Форма отображения профиля», которая позволяет отображать и распечатать профиль результатов. В «Форме работодателя» представлены формы «Представление формирования батареи» и «Представление профессиограммы», которая, в свою очередь, включает «Форму дополнительной мотивации».

1.4.5 Диаграмма состояний

Главное предназначение диаграммы состояний - описать возможные последовательности состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение элемента модели в течение его жизненного цикла. Диаграмма состояний представляет динамическое поведение сущностей, на основе спецификации их реакции на восприятие некоторых конкретных событий [8].

Диаграмма состояний по существу является графом специального вида, который представляет некоторый автомат. Вершинами этого графа являются состояния (или псевдосостояния). Дуги графа служат для обозначения переходов из состояния в состояние. Диаграммы состояния могут быть вложены друг в друга, образуя вложенные диаграммы более детального представления отдельных элементов модели.

Состояние определяется именем и списком внутренних действий или деятельностей, которые выполняются в процессе нахождения моделируемого элемента в данном состоянии и характеризуются меткой действия (entry, exit, do, include). Начальное состояние - частный случай состояния, которое не содержит никаких внутренних действий (псевдосостояния), в котором находится объект по умолчанию в начальный момент времени. Конечное состояние - частный случай состояния, которое не содержит никаких внутренних действий (псевдосостояния), в котором находится объект по умолчанию после завершения работы автомата в конечный момент времени. Состояния могут быть составными (композитными) - т.е. состоящими из других, вложенных в него состояний (подсостояний), которые могут быть как последовательными, так и параллельными; историческими - т.е. запоминающими; синхронизирующими. Простой переход - отношение между двумя последовательными состояниями, которое указывает на факт смены одного состояния другим. Срабатывание перехода может зависеть от наступления некоторого события или от выполнения определенного условия, называемого сторожевым[8].

Рисунок 12. Диаграмма граничных классов

Сложные переходы:

Соединение - если имеется две и более входящих дуг.

Ветвление - если имеется две и более исходящих дуг.

Общая диаграмма состояний системы была разработана при помощи диаграммы вариантов использования и представлена на рисунке 13.

Линия жизни объекта - служит для обозначения периода времени, в течение которого объект существует в системе. Объекты системы могут создаваться по мере необходимости, существенно экономя ресурсы системы и повышая ее производительность. Фокус управления - служит для выделения объектов, находящихся в активном состоянии.

1.4.6 Диаграмма последовательности

В ходе проектирования была разработана диаграмма последовательности прохождения теста (рисунок 14) и диаграмма последовательности просмотра психологом информации по тестируемым и пройденным тестам (рисунок 15).

На построенной диаграмме последовательности прохождения теста рассмотрена распределенная во времени работа пользователя с графической схемой. Объектами на этой диаграмме выступают:

Тестируемый - активный объект, инициирующий запросы и получающий результаты их обработки.

Класс «Окно авторизации» - окно, в котором тестируемый вводит данные о себе.

Класс «Форма тестируемого» - основная форма тестируемого, в которой он проходит тест.

Класс «Доступ к данным по тестам» - класс, обеспечивающий доступ к данным по тестам.

Класс «Тест» - сущностный класс теста, обеспечивающий хранение данных по тестам.

Класс «Тестируемый» - сущностный класс, обеспечивает хранение данных о авторизованном тестируемом.

Класс «Доступ к данным по тестируемым» - обеспечивает доступ к данным по тестируемым.

Объектами на диаграмме последовательности просмотра психологом информации по тестируемым и пройденным тестам выступают:

Психолог - активный объект, инициирующий запросы и получающий результаты их обработки.

Рисунок 13. Диаграмма состояний

Рисунок 14. Диаграмма последовательности прохождения теста



Рисунок 15. Диаграмма последовательности просмотра психологом информации по тестируемым и пройденным тестам

Класс «Окно авторизации» - окно, в котором психолог вводит пароль.

Класс «Форма психолога» - основная форма психолога, в которой он работает с тестами, результатами тестов и информацией по тестируемым.

Класс «Доступ к данным по тестам» - класс, обеспечивающий доступ к данным по тестам.

Класс «Тест» - сущностный класс теста, обеспечивающий хранение данных по тестам.

Класс «Доступ к данным по тестируемым» - обеспечивает доступ к данным по тестируемым.

Класс «Тестируемый» - сущностный класс, обеспечивает хранение данных о тестируемом.

1.5 Разработка логической модели данных системы

В процессе анализа предметной области, формирования требований к системе и построения информационно-логического проекта системы по UML-методологии были выделены основные сущности системы.

Следующим этапом проектирования системы является построение логического проекта базы данных.

На логическом уровне данные представляются в виде структур данных (списки, деревья, графы, таблицы и т. д.).

Наиболее известными моделями данных являются следующие:

иерархическая;

сетевая;

реляционная;

постреляционная;

объектно-ориентированная.

Иерархическая модель реализуется в виде дерева, в узлах которого находиться сущности, экземпляры сущностей, атрибуты и значения атрибутов.

Древовидная структура обязательно имеет корень дерева, узлы-предки и узлы-потомки. Узлы дерева, не уточняемые на более низких уровнях иерархии, называются концевыми узлами дерева.

Иерархические структуры реализуют отображения 1:1 и 1:М, при представлении связи типа M:N возникает дублирование информации.

Достоинством иерархической модели является:

наличие хорошо развитых средств реализации древовидных структур (добавление, удаление, изменение узлов дерева, поиск информации);

наглядность и ясность иерархических структур.

К недостаткам иерархической модели следует отнести:

избыточность при реализации связей типа M:N;

сложность манипулирования данными (при удалении узла-предка удаляются все узлы-потомки, что не всегда удобно; невозможно хранить порожденный узел без исходного - нужен пустой исходный узел).

Сетевая модель - граф, возможно имеющий циклы и петли. В узлах графа - сущности, экземпляры сущностей, атрибуты, значения атрибутов; ребрами графа являются связи между объектами графа.

Основное достоинство сетевых моделей - высокая общность, любую модель можно представить в виде сетевой модели.

К недостатку модели следует отнести сложность реализации сетевой модели, так как не существует простых и легко реализуемых алгоритмов работы с графовыми структурами.

Реляционная модель - структура данных, представленная в виде совокупности взаимосвязанных упорядоченных наборов элементов. Множество наборов элементов называется отношением между элементами.

Отношения представляются в виде двумерных таблиц. Столбцами отношения являются атрибуты. Список имен атрибутов отношения называют схемой отношения.

К недостаткам следует отнести то, что таблицы не учитывают необходимости согласования трех способов манипулирования данными: упорядочение, группировку по значению индексов, доступ по дереву

Постреляционная модель - структура данных в виде совокупности таблиц, не находящихся в первой нормальной форме. Благодаря этому можно задать таблицу, в которую вложены другие таблицы. Иными словами, постреляционная модель многомерна.

Достоинства постреляционной модели данных:

сокращение затрат процессорного времени на хранение информации и памяти для хранения данных и индексов;

наглядность представления данных.

Основным недостатком является отсутствие математического аппарата для работы с многомерными таблицами, и, как следствие, сложность обеспечения целостности и непротиворечивости данных.

Объектно-ориентированная модель - структура данных, представленная в виде совокупности объектов.

Основными недостатками объектно-ориентированной модели данных являются:

сложность организации связей M:N;

отсутствие математических основ для работы с объектно-ориентированными моделями;

отсутствие средств обеспечения целостности данных при описании объектов;

отсутствие механизма долговременного хранения данных.

Для разработки логического проекта базы данных была выбрана иерархическая модель данных.

Логическая модель базы данных автоматизированной системы анализа психологического состояния личности представлена на рисунке 16.

Выделены следующие сущности:

«Тестируемый» (Идентификатор тестируемого, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения). Данная таблица содержит информацию о тестируемых.

«Тест» (Код теста, Название теста, Инструкция по прохождению). Данная таблица хранит информацию о всех доступных и реализуемых системой тестах.

«ПройденныйТест» (Код тестируемого, Код теста, Дата прохождения). Это - таблица на связь, которая содержит информацию о тестах, пройденных конкретным тестируемым.

«Результат» (Код тестируемого, Код теста, Код критерия). Таблица, хранящая результаты прохождения теста тестируемым.

«Критерий» (Код критерия, Код теста, Название критерия). Данная таблица хранит виды критериев для теста.

«Данный ответ» (Код тестируемого, Код теста, Номер вопроса, Текст ответа, Код варианта ответа). Таблица хранит информацию об ответах, данных тестируемым.

«Вариант ответа» (Код варианта ответа, Код теста, Название ответа). Таблица, хранящая виды вариантов ответа на вопросы психологических тестов.

«Вопрос теста» (Номер вопроса, Код теста, Текст вопроса, Правильный ответ). Данная таблица хранит информацию о вопросах теста и правильный вариант ответа на него.

«Батарея тестов» (Номер батареи). Таблица, содержащая информацию о батареях тестов.

«Элемент батареи» (Код теста, Номер батареи, Включен). Таблица, хранящая информацию о включенности теста в батарею тестов.

«Соискатель» (Код соискателя, Уровень полномочий, Код профессии, Код тестируемого). Таблица, хранящая информацию о соискателе и его уровне полномочий.

Рисунок 16. Логическая модель данных

«Профессия» (Код профессии, Название профессии, Код профессиональной сферы). Данная таблица содержит информацию о видах профессий.

«Профессиональная сфера» (Код профессиональной сферы, Название профессиональной сферы). Таблица хранит названия профессиональных сфер.

«Качество» (Код качества, Название качества, Минимальное значение, Максимальное значение, Корректируемость, Код теста, Код критерия, Код профессии, Код профессиональной сферы). В данной таблице хранится информация о качествах, которыми в той или иной степени обладает или не обладает тестируемый, что определяется после прохождения тестирования, и насколько они способны корректироваться.

1.6 Расчет требуемых ресурсов для реализации системы

1.6.1 Расчет объема ВЗУ

Для расчета необходимого объема внешней памяти воспользуемся формулой:

, (1.3)

где V_ВП - объем внешней памяти, необходимый для хранения подсистемы.

V_ОС - объем внешней памяти, занимаемый операционной системой, Мб;

V_jre - объем внешней памяти, занимаемый jre, Мб;

V_данных - объем внешней памяти, занимаемый данными системы, Мб;

V_{программы} - объем внешней памяти, занимаемый программными модулями, Мб;

V_ОС = 1536 Мб;

V_jre = 280 Мб

V_{программы} = 1.15 Мб.

Оценим размеры базы результатов тестирований. Исходя из требований, предъявляемых к системе (приложение задания). Максимальное количество тестируемых - 100, минимальная периодичность тестирования - раз в неделю, Срок эксплуатации системы - 5 лет. Размер, данных одного тестирования - 1 кб. Таким образом:



(1.4)

Таким образом, объем внешнего запоминающего устройства будет равен:

(1.5)

1.6.2 Расчет объема ОЗУ

Требуемый объем оперативного запоминающего устройства рассчитывается по следующей формуле:

, (1.6)

где V_ОС - объем оперативной памяти для работы операционной системы;

V_{программы} - объем оперативной памяти, необходимый для работы программы и объем памяти, необходимый для функционирования сопутствующих программ.

Для работы программы необходимо установить jre, для работы которой требуется оперативная память не меньше 64 Мб. Для работы операционной системы Windows XP SP2 необходимо не меньше 256 Мб. Следовательно, V_ОС = 256 Мб.

При загрузке подсистемы в оперативную память помещаются файлы сохранения результатов. Сама программа занимает в оперативной памяти 43 мегабайта. Таким образом:

V_{программы} = 42 + 10 = 52 Мб (1.7)



В итоге объем оперативной памяти, необходимый для работы системы равен: V_ОЗУ = 256 + 64 + 52 = 372 Мб.

1.6.3 Оценка времени реакции системы

Для расчета быстродействия программы возьмем случай сохранения результатов тестирования (описание контрольного примера приведено в разделе 2.3).

Общее время на сохранение результатов тестирования, рассчитывается по формуле:

, (1.8)

где t _{формирования результатов} - время формирования результатов проведения тестирования;

t_{сериализации в XML формат} - время преобразования объектного представления результатов в XML формат;

t_{записи файла на диск} - время записи на диск файла XML.

Время записи рассчитывается по формуле:

, (1.9)

где t_поз - время позиционирования головок диска;

N_опер - количество операций, необходимых для выполнения задачи;

K₁ - среднее количество машинных команд на одну операцию;

F - тактовая частота процессора, Гц.

Считаем, что программа будет выполняться на компьютере с тактовой частотой процессора 1000 Мгц.

Время позиционирования головок диска примем равным 0,0006 с.

Таким образом, время записи документа XML:

t_{записи файла на диск} = 0,0006 + (70000 Ч 350) : 1000000000 = 0,025 с.

В итоге время реакции:

t_{реакции} = 0,2 + 0,1 + 0,025 =0,325 с.

1.6.4 Выбор комплекса технических средств

На основании расчетов в разделе 1.6 можно сделать вывод, что для организации работы требуется выбрать комплекс технических средств со следующими характеристиками:

тип ЭВМ - IBM PC совместимый;

процессор с тактовой частотой 1000 МГц и выше;

объем оперативной памяти - 512 Мб и выше;

объем внешней памяти - 1,9 Гб и выше;

монитор с разрешающей способностью не ниже 1280 Ч 720;

тип операционной системы - Windows XP;

jre 1.6.1 и выше.

2. Конструкторско-технологическая часть

2.1 Выбор программных средств реализации

2.1.1 Выбор и обоснование среды разработки и языка программирования

Cистема реализована в среде NetBeans 6.9.1 на языке Java.

Java -- объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем, приобретенной компанией Oracle). Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) -- программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор[10].

Достоинство подобного способа выполнения программ -- в полной независимости байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное прерывание.

В последнее время был внесен ряд усовершенствований, которые несколько увеличили скорость выполнения программ на Java:

применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий класса в машинном коде,

широкое использование платформенно-ориентированного кода (native-код) в стандартных библиотеках,

аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например, технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).

NetBeans IDE -- свободная интегрированная среда разработки приложений (IDE) на языках программирования Java, JavaFX, Python, PHP, JavaScript, C++, Ада и ряде других [11].

Для разработки программ в среде NetBeans и для успешной инсталляции и работы самой среды NetBeans должен быть предварительно установлен Sun JDK или J2EE SDK подходящей версии. Среда разработки NetBeans по умолчанию поддерживала разработку для платформ J2SE и J2EE. Начиная с версии 6.0 Netbeans поддерживает разработку для мобильных платформ J2ME, C++ (только g++) и PHP без установки дополнительных компонентов.

Проект NetBeans IDE поддерживается и спонсируется компанией Oracle, однако разработка NetBeans ведется независимо сообществом разработчиков-энтузиастов (NetBeans Community) и компанией NetBeans Org.

По качеству и возможностям последние версии NetBeans IDE не уступают лучшим коммерческим (платным) интегрированным средам разработки для языка Java, таким, как IntelliJ IDEA, поддерживая рефакторинг, профилирование, выделение синтаксических конструкций цветом, автодополнение набираемых конструкций на лету, множество предопределенных шаблонов кода и др.

В версии NetBeans IDE 6.1 декларируется поддержка UML, SOA, языка программирования Ruby (включая поддержку Ruby on Rails), а также средства для создания приложений на J2ME для мобильных телефонов. В версии 6.5 добавлена поддержка языка PHP. Также для тестирования выложен модуль поддержки Python.

NetBeans IDE поддерживает плагины, позволяя разработчикам расширять возможности среды. Одним из самых популярных плагинов является мощный дизайнер отчетов iReport (основанный на библиотеке JasperReports).

На идеях, технологиях и в значительной части на исходном коде NetBeans IDE базируются предлагаемые фирмой Sun коммерческие интегрированные среды разработки для Java -- Sun Java Studio Creator, Sun Java Studio Enterprise и Sun Studio (для ведения разработки на C, C++ или Фортран). Сравнительно недавно Sun стала предлагать эти среды разработки бесплатно для зарегистрировавшихся в Sun Developer Network (SDN) разработчиков, сама же регистрация на сайте бесплатна и не требует никаких предварительных условий, кроме согласия с лицензией CDDL.

NetBeans IDE доступна в виде готовых дистрибутивов (прекомпилированных бинарных файлов) для платформ Microsoft Windows, Linux, FreeBSD, Mac OS X, OpenSolaris и Solaris (как для SPARC, так и для x86 -- Intel и AMD). Для всех остальных платформ доступна возможность скомпилировать NetBeans самостоятельно из исходных текстов.

Таким образом, возможности данной среды программирования полностью соответствуют требованиям при разработке программного комплекса (поддерживает язык Java, имеет полный набор инструментов для создания интерфейса, написания и отладки кода).

2.1.2 Выбор операционной системы

Последними операционными системами являются Windows XP и Windows 7. Операционная система Windows 7 хоть и приносит исправление некоторых проблем Vista, которые затрудняли работу пользователя, не имеет других существенных улучшений [12]. Результаты независимых тестов показывают, что приложения на Windows 7 работают немногим быстрее, чем на Vista, и медленнее, чем на старой Windows XP. Низкая производительность системы, связана с усложнением ОС и, следовательно, более интенсивным использованием вычислительного ресурса, что, в свою очередь, может выражаться в увеличении энергопотребления до 30 процентов по сравнению с Windows XP. Поэтому выбор пал на Windows XP. Выделим ее основные особенности [13]:

высокий уровень надежности. Операционная система Windows XP обеспечивает новый уровень стабильности, предоставляя пользователям возможность сосредоточиться на выполняемой работе;

техническая поддержка в удаленном режиме. Администраторы отделов технической поддержки и другие специалисты могут быстро устранять возникающие неполадки, управляя компьютером пользователя в удаленном режиме;

защита драйверов Windows. Функция защиты драйверов Windows предотвращает установку и загрузку содержащих ошибки драйверов устройств;

...