Разработка редактора изучения теории графов

С момента появления языка Java его возможности и сферы использования значительно увеличились.

В настоящее время принято говорить о Java не как об отдельном языке программирования, а как о целом семействе технологий.

Сферы применения Java-технологий

В настоящее время Java-технологии находят широкое применение в различных сферах. Это, в первую очередь, вызвано особенностями создания и запуска Java-приложений.

Разработка приложений (application)

Язык Java используется для разработки обычных прикладных программ, которые запускаются пользователем и имеют доступ ко всем ресурсам компьютера наравне с любыми другими программами.

Для запуска Java-приложений в операционной системе должна быть установлена среда исполнения Java (JRE).

Разработка мидлетов (midlet)

Язык Java используется для разработки специализированных программ, предназначенных для использования на мобильных устройствах.

Структура и возможности мидлетов обусловлены техническими особенностями мобильных устройств.

Для запуска мидлетов мобильное устройство должно поддерживать соответствующую возможность.

Разработка апплетов (applet)

Язык Java используется для разработки специализированных программ, обычно небольшого размера, запускаемых браузером внутри web-документа для вывода динамического содержимого и/или интерактивного взаимодействия с пользователем.

Для запуска апплетов браузер должен содержать соответствующий модуль (plug-in).

Разработка JSP-страниц (Java Server Pages)

JSP-страницы представляют собой HTML-документы со вставками на языке Java, которые используются для анализа пользовательских запросов и динамического формирования web-документов на основе результатов обработки этих запросов.

Для обработки JSP-страниц Web-сервер должен содержать соответствующий модуль.

Разработка сервлетов (servlet)

На языке Java разрабатываются специализированные программы-сервлеты, функционирующие в рамках Web-сервера и имеющие доступ к его ресурсам: файлам, базам данных и т.п.

Для запуска сервлетов используется Web-сервер со специальным модулем (контейнером сервлетов) или специальный сервер приложений.

Достоинства и недостатки Java-технологий

Java-технологии имеют много особенностей, отличающие их от других технологий разработки программного обеспечения.

1. Переносимость

Программы, написанные на языке Java, после однократной трансляции в байт-код могут быть исполнены на любой платформе, для которой реализована виртуальная Java-машина.

Наиболее эффективно возможности реального компьютера может использовать только программа, написанная с использованием «родного» машинного кода.

2. Безопасность

Функционирование программы полностью определяется (и ограничивается) виртуальной Java-машиной.

Отсутствуют указатели и другие механизмы для непосредственной работы с физической памятью и прочим аппаратным обеспечением компьютера.

Дополнительные ограничения снижают возможность написания эффективно работающих Java-программ.

3. Надежность

В языке Java отсутствуют механизмы, потенциально приводящие к ошибкам: арифметика указателей, неявное преобразование типов с потерей точности и т.п.

Присутствует строгий контроль типов, обязательный контроль исключительных ситуаций.

Многие логические ошибки обнаруживаются на этапе компиляции.

Наличие дополнительных проверок снижает эффективность выполнения Java-программ.

4. Сборщик мусора

Освобождение памяти при работе программы осуществляется автоматически с помощью «сборщика мусора», поэтому программировать с использованием динамически распределяемой памяти проще и надежнее.

При интенсивной работе с динамически распределяемой памятью возможны ошибки из-за того, что «сборщик мусора» не успел освободить неиспользуемые области памяти.

5. Стандартные библиотеки

Многие задачи, встречающиеся при разработке программного обеспечения, уже решены в рамках стандартных библиотек. Использование объектно-ориентированного подхода позволяет легко использовать готовые объекты в своих программах.

Для запуска приложения необходима установка JRE, содержащего полный набор библиотек, даже если все они не используются в приложении. Отсутствие библиотеки необходимой версии может воспрепятствовать запуску приложения.

6. Самодокументируемый код

Имеется механизм автоматического генерирования документации на основе комментариев, размещенных в тексте программ.

7. Многообразие типов приложений

На языке Java возможно реализовать абсолютно разные по способу функционированию и сфере использования программы.

Самое большое преимущество Java - его “нейтральность” по отношению к любой архитектуре. Программа, полностью написанная на Java, будет исполняться везде, где есть Виртуальная Java-машина, JVM (Java Virtual Machine). Все оборудование и ОС спрятаны именно там. Разработка системы может вестись на любой удобной платформе, а затем, в зависимости от цены, производительности, имеющейся поддержки либо привязанностей продавца, сгенерированный Java-код, может быть перенесен на любую другую платформу. Единственное, что должны сделать программисты - это изучить язык Java и соответствующие библиотеки классов Java.

3.2 Программная реализация редактора изучения теории графов

Программа, которая была разработана в результате выполнения данного дипломного проекта, представляет собой обычное Windows приложение. Эта часть состоит из следующих форм. Первая основная форма служит для основной работы с программой, здесь содержатся все основные графические компоненты.

В общем виде программирование редактора состоит из следующих этапов:

1. разработка интерфейса.

2. разработка графического представления графа

Интерфейс редактора представлен на рис.3.1. При создании интерфейса программы использовались стандартные компоненты с закладки Standard такие как TButton (кнопки), TEdit (поле вводы), TMemo(многострочный текст) и т.д.

Рис.3.1 Главное окно программы

Программа позволяет вводить, редактировать, сохранять графы в файл, загружать из файла. Также реализован алгоритм нахождения кратчайшего пути.

Нижняя панель кнопок предназначена для создания и редактирования графа.

Кнопка прдназначена для загрузки ранее сохраненного графа из файла.

Кнопка «Ребро» предназначена для создания оебер графа.

Для разработки редактора реализованы следующие модули:

Package grapheditor

Interface Summary
Interface	Description
Edge	ребро в графе
Node	узел в графе.
Class Summary
Class	Description
AbstractEdge	класс, обеспечивающий удобство реализации для ряда методов в интерфейсе типа Ребро
AbstractNode	класс, который обеспечивает удобство реализации для ряда методов в интерфейсе типа Узел
AdjacencyListGraph
CircleNode	круглый окрашенный узел
CircularNode	круглый узел, заполняемый цветом.
ColorEditor
EnumEditor	редактор свойств для перечисляемых типов.
FontEditor
Graph	граф, состоящий из выбираемых вершин и ребер.
GraphFrame	эта форма показывает панель инструментов и граф.
GraphPanel	панель рисования графа
LineEdge	ребро, которое имеет форму прямой линии.
Main	программа для редактирования графов.
NoteNode
PointNode	невидимый узел, который использует в панели инструментов, чтобы создать ребро.
PropertySheet	компонент заполненения редактора для всех редактируемых свойств объекта.
SimpleGraph	простой граф с круглыми узлами и прямыми ребрами.
SquareNode
ToolBar	панель инструментов, которая содержит иконки узлом и ребер. одна и та же иконка может быть выбрана несколько раз.
Enum Summary
Enum	Description
ArrowHead	Этот класс определеяет направленые ребра различных форм
LineStyle	этот класс определяет стиль линий различной формы.

Модуль main

· Constructor Summary

Constructors
Constructor and Description
Main()

· Method Summary

Methods
Modifier and Type	Method and Description
static void	main(java.lang.String[] args)

· Methods inherited from class java.lang.Object

clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

· Constructor Detail

· Main

public Main()

· Method Detail

· main

public static void main(java.lang.String[] args)

Модуль AbstractNode:

· Method Summary

Methods
Modifier and Type	Method and Description
java.lang.Object	clone() создает копию узла
boolean	equals(java.lang.Object right) Сравнивание узлов
java.awt.geom.Rectangle2D	getBounds() получает границы узла
java.awt.Color	getColor()
java.lang.String	getDefaultLabel()
double	getDefaultSize()
java.awt.Font	getFont()
int	getIndex()
java.lang.String	getLabel()
double	getSize()
int	getX()
int	getY()
void	sendIndex(int ndx)
void	setColor(java.awt.Color c)
void	setFont(java.awt.Font font)
void	setLabel(java.lang.String label)
void	setSize(double newSize)
void	setTheX(int newX)
void	setTheY(int newY)
void	translate(double dx, double dy) перемещение узла

· Methods inherited from class java.lang.Object finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

· Methods inherited from interface grapheditor.Node contains, draw, getConnectionPoint

· Constructor Detail

· AbstractNode

public AbstractNode()

· Method Detail

· clone

public java.lang.Object clone()

создает копию узла

Specified by:

clone in interface Node

Overrides:

clone in class java.lang.Object

Returns:

копия узла

· getDefaultSize

public double getDefaultSize()

· getDefaultLabel

public java.lang.String getDefaultLabel()

· getSize

public double getSize()

Specified by:

getSize in interface Node

· setSize

public void setSize(double newSize)

Specified by:

setSize in interface Node

· getX

public int getX()

Specified by:

getX in interface Node

· getY

public int getY()

Specified by:

getY in interface Node

· setTheX

public void setTheX(int newX)

Specified by:

setTheX in interface Node

· setTheY

public void setTheY(int newY)

Specified by:

setTheY in interface Node

· getIndex

public int getIndex()

Specified by:

getIndex in interface Node

· sendIndex

public void sendIndex(int ndx)

Specified by:

sendIndex in interface Node

· getLabel

public java.lang.String getLabel()

Specified by:

getLabel in interface Node

· setLabel

public void setLabel(java.lang.String label)

· getFont

public java.awt.Font getFont()

· setFont

public void setFont(java.awt.Font font)

· getColor

public java.awt.Color getColor()

· setColor

public void setColor(java.awt.Color c)

· getBounds

public java.awt.geom.Rectangle2D getBounds()

получает границы узла

Specified by:

getBounds in interface Node

Returns:

прямоугольную область, которая является границей

· translate

· public void translate(double dx,

double dy)

перемещение узла

Specified by:

translate in interface Node

Parameters:

double - dx, изменение в направлении x

double - dy, изменение в направлении y

· equals

public boolean equals(java.lang.Object right)

Сравнивание узлов

Specified by:

equals in interface Node

Overrides:

equals in class java.lang.Object

Parameters:

Node - right сравниваемый узел

Returns:

boolean, true, если равны, false, если нет

Class AbstractEdge

grapheditor

Class AbstractEdge

· java.lang.Object

·

· grapheditor.AbstractEdge

· All Implemented Interfaces:

Edge, java.io.Serializable, java.lang.Cloneable

Direct Known Subclasses:

LineEdge

public abstract class AbstractEdge

extends java.lang.Object

implements Edge

класс, обеспечивающий удобство реализации для ряда методов в интерфейсе типа Ребро

See Also:

Serialized Form

·

· Constructor Summary

Constructors
Constructor and Description
AbstractEdge()

· Method Summary

Methods
Modifier and Type	Method and Description
java.lang.Object	clone() создает копию данного ребра
void	connect(Node s, Node e) соединение двух узлов вместе через ребро
boolean	equals(java.lang.Object e) Сравнение ребер
java.awt.geom.Rectangle2D	getBounds(java.awt.Graphics2D g2) получает прямоугльные границы этого ребра
java.awt.geom.Line2D	getConnectionPoints() находит лучшие места соединения между двумя узлами и рисует ребро между ними из этого места
Node	getEnd() получение конечного узла.
Node	getStart() Получение начального узла.
void	setEnd(Node n) установка конечного узла.
void	setStart(Node n) установка начального узла.

· Methods inherited from class java.lang.Object

finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

· Methods inherited from interface grapheditor.Edge

contains, draw, getDirected, getLabel

· Constructor Detail

· AbstractEdge

public AbstractEdge()

· Method Detail

· clone

public java.lang.Object clone()

создает копию данного ребра

Specified by:

clone in interface Edge

Overrides:

clone in class java.lang.Object

Returns:

копию ребра типа Object

· connect

· public void connect(Node s,

Node e)

соединение двух узлов вместе через ребро

Specified by:

connect in interface Edge

Parameters:

Node - s, e, соединяемые узлы

· getStart

public Node getStart()

Description copied from interface: Edge

Получение начального узла.

Specified by:

getStart in interface Edge

Returns:

начальный узел

· getEnd

public Node getEnd()

Description copied from interface: Edge

получение конечного узла.

Specified by:

getEnd in interface Edge

Returns:

конечный узел

· setStart

public void setStart(Node n)

Description copied from interface: Edge

установка начального узла.

Specified by:

setStart in interface Edge

· setEnd

public void setEnd(Node n)

Description copied from interface: Edge

установка конечного узла.

Specified by:

setEnd in interface Edge

· getBounds

public java.awt.geom.Rectangle2D getBounds(java.awt.Graphics2D g2)

получает прямоугльные границы этого ребра

Specified by:

getBounds in interface Edge

Parameters:

g2 - графический объект, содержащий это ребро

Returns:

the Rectangle2D границы данного ребра

· getConnectionPoints

public java.awt.geom.Line2D getConnectionPoints()

находит лучшие места соединения между двумя узлами и рисует ребро между ними из этого места

Specified by:

getConnectionPoints in interface Edge

Returns:

Line2D, линия, соединяющая эти точки

· equals

public boolean equals(java.lang.Object e)

Сравнение ребер

Specified by:

equals in interface Edge

Overrides:

equals in class java.lang.Object

Parameters:

Edge - e, сравниваемое ребро

Returns:

Выводы

o В качестве среды разработки выбран язык Java. Самое большое преимущество Java - его “нейтральность” по отношению к любой архитектуре.

o Описание модулей и классов проведено при помощи встроенного в среду генератора документации.



4. анализ качества разработанного программного Комплекса

4.1 Система показателей качества

Рассмотрим показатели качества учебных материалов в соответствии с Международным стандартом ISO 8402: "Качество - совокупность характеристик продукта, относящихся к его способности удовлетворять установленные или предполагаемые потребности".

Актуальность определяется необходимостью внедрения новых технологий в образовательный процесс. Редактор позволяет сократить сроки изучения разделов дисциплины «Дискретная математика», и может служить средой моделирования сложных объектов.

Разработанный редактор удовлетворяет требованиям группы "База учебных материалов", к которой относятся следующие показатели качества:

· соответствие содержания программы утвержденной учебной программе;

· современность учебного материала (соответствие современному уровню развития науки);

Показатели группы "Эргономический уровень учебных материалов" содержит следующие требования:

· разумность компромисса между эффективностью, стоимостью и изобразительностью;

· соблюдение рекомендаций специалистов относительно использования типов и размеров шрифтов, адекватного употребления цвета;

· согласованность со схемами интерфейса, принятыми в современных операционных системах;

· возможность печати постороенных графов, и соответствующих им матриц;

Редактор разработан с учетом этих требований.

4.2 Результаты тестирования

При запуске программы появляется окно, рис.4.1.

Рис.4.1 Окно Редактора изучения теории графов

Проводилось тестирование на уникальность создаваемых вершин графа, которые создаются программой в соответствии с английским алфавитом, рис.4.2.



Рис.4.2 Окно Редактора, тестирование создания множества вершин, графа.

Рис.4.3 Окно редактора с созданным неорентированным графом



Рис.4.4 Окно редактора с созданным ориентированным граффом

Для того что бы можно было построить матрицы инцендентности, и матрицы смежности для заданного графа всем ребрам должны быть присвоены метки. Присвоение происходит при выбора пункта Свойства в меню Редактировать, рис.4.5



Рис. 4.5 Редактор

При этом должно открытся Окно в котором пользователь может

Выбрать цвет выбранного объекта (ребра или вершины),

o Line Style Вид начертания

o Directed Уточнить направление

o Label Дать имя в поле



Рис.4.6. Окно определения свойст объектов

На рис.4.7 показаны результаты тесстирования создания матрицы инценденций и матрицы смежности.

Рис.4.7 Окно редактора с графом и окнами с матрицей смежности и матрицей инциденций.



Результаты тестирования так же подтвердили отличительные свойства разработанного программного продукта, которые заключаются в том, что редактор позволяет пользователю самому выбирать количество объектов, субъектов, и определять типы связей. Такая работа способствует закреплению материала.

Тестирование редактора подтвердило возможность его использования в учебном процессе, а также корректность отображения информации.

4.3 Предложения по улучшению качества ПО

Разработка редактора является достаточно сложной задачей. В ходе реализации редактора были реализованы вохможности окраски ребер, и вершин графа. В качестве улучшения работы могу предложить содание следующих функций:

o Создание возможности создания разных слоев с разным цветом окраски.

o Добавление возможностей решения различных классических задач на графах.

Выводы

o Тестирование программы показало корректность работы при релизации функций окраски ребер и вершин, и правильности построения матриц.

o Оценки показателей качества разработанного ПО свидетельствуют о возможности его применения в учебном процессе;

o Приведены предложения по улучшению качества, за счет добавления дополнительных функций

5. эргономика программного продукта

5.1 Описание пользовательского интерфейса

Пользовательский интерфейс должен обеспечивать удобство работы с разработанным программным продуктом. Он должен быть понятен, учитывая специфику предметной области красив и относительно быстро осваиваться новыми пользователями.

При запуске программы редактора по изучению теории графов вначале появляется окно с пустым окном редактора, рис.5.1.

Рис.5.1 Окна редактора

Внизу окна расположена панель инструментов редактора. Этими инструментами являются:



выбор объекта

вершины графа

вершины графа

неорентированные вершины

оринтированные вершины

Построение графа начинается с установления вершин, для этого мышькой выберите инструмент , или , и перетащите в окно редактора, каждое последующее нажатие мышью сопровождается появлением новой вершины, имена вершин появляютя автоматически, рис.5.2.

Рис.5.2 Окно с простановкой вершин графа

Для рисования дуг нужно выбрать инструмент , для неорентированных дуг, и инструмент , для ориентрованных. После выбора необходимо щелкнуть на вершине начальной и протащить мышь до вершины, в которой заканчивается ребро, рис.5.3

Рис. 5.3 Окно редактора с установление ребер

Свойства объектов можно изменить выделив объект выбрав инструмент, , и после этого выбрав пункт меню Редактировать/Свойства, рис.5.4.



Рис.5.4. Окно выбора пункта меню Редактирвоать/Свойства.

Рис.5.5 Окно Свойства



В верхнем окне можно выбрать цвет объекта, выбрав из списка directed, отмечается правильность направления дуги, в поле label, именуется объект, line Style, определяют вид дуги. На рис.5.6 показан граф ребрами с различными свойствами.

Рис.5.6 Окно редактора с дугами имеющими различные значения свойств

Для создания матрицы инценденций, и матрицы смежности, каждое ребро должно иметь метку, после этого, этого нужно выбрать пункт Граф/Матрица инценденций, рис. 5.7.



Рис.5.7 Окна Мтриц инценденций, Матрица смежности

Пункт меню Файл позволяет

· Открыть файл

· Сохранить

· Выход из програмы

Редактрировать:

· Очистка

· Удалить

· Свойства

Граф:

· Реверсировать- направление дуг

· Матрица инценденций- построение для текущего графа матрицы инцидентности

· Матрица смежности - построение для текущего графа матрицы смежности

5.2 Охрана труда и производственная санитария

При работе на ВЦ при создании системы АСУ решаются вопросы ОТ и ПС. К вопросам ПС относятся: основы гигиены, физиологии и психологии труда, а также метеорологические условия, отопление и вентиляция, кондиционирование воздуха, освещение помещений, зашумленность.

К вопросам ТБ относятся вопросы электра безопасности и пожара безопасности. При этом должны выполняться нормы и учитываться особенности помещения ВЦ, их размеры (площадь, объем) - должны в первую очередь соответствовать количеству работающих и размещаемому в них комплексу технических средств. В них предусматривают соответствующие параметры температуры, освещения, чистоты воздуха, обеспечивают изоляцию от производственных шумов и т.д.

Для обеспечения нормальных условий труда санитарные нормы СанПиН 2.2.2.542-96 устанавливают на одного работающего объем производственного помещения не менее 15м; площадь помещения выгороженного стенами или глухими перегородками не менее 4,5 м.

Общие рабочие комнаты и кабинеты должны иметь искусственное освещение. Рациональное цветовое оформление помещений направленно на улучшение санитарно-гигиенических условий труда, повышение его производительности и безопасности. Окраска производственных помещений ВЦ влияет на нервную систему человека, его настроение, восприятие запаха и, в конечном счете, на производительность труда. Поэтому так важен выбор цвета помещений ВЦ.

Основные производственные помещения ВЦ целесообразно окрашивать в соответствии с цветом технических средств. Выбор цвета определяется рядом факторов, в том числе конструкцией здания, характером выполняемой работы, освещенностью, количеством работающих.

Необходимо учитывать, что цвет является сильным психологическим стимулятором. Восприятие цвета в большей степени зависит от освещенности. Под влиянием различных источников света цвет поверхности меняет тон.

Коэффициент отражения света материалами и оборудованием внутри помещений имеют большое значение для освещения: чем больше света отражается от поверхности, тем выше освещенность. Освещение помещений и оборудования должно быть мягким, без блеска, окраска интерьера помещений ВЦ должна быть спокойной для визуального восприятия. Большое значение в отделке помещений имеет цвет пола и его сочетание с другим цветовым оформлением. Окрашенные в темные цвета пол и в слишком яркие цвета стены составляют резкий контраст, который приводит к напряжению зрения и быстрой утомляемости. Потолки рекомендуется окрашивать в светлые тона.

Шум на рабочих местах в помещениях ВЦ создается внутренними источниками: техническими средствами, устройствами кондиционирования воздуха, компрессорами, насосами, преобразователями напряжения и другим оборудованием, а также шумом, проникающим извне. Для снижения шума, создаваемого на рабочих местах внутренними источниками, а также шума, проникающего извне, следует:

1) ослабить шум самих источников, в частности, предусмотреть применение в их конструкции акустических экранов, звукопоглощающих кожухов и т.д.;

2) снизить эффект суммарного воздействия на рабочие места отраженных звуковых волн поверхностями ограждающих конструкций;

3) применять рациональное расположение оборудования;

4) использовать архитектурно-планировочные и технологические решения, направленные на изоляцию источников шума.

Эргономика и эстетика производства являются составными частями культуры производства, т.е. комплекса по организации труда, направленного на создание благоприятной рабочей обстановки. В основе повышения культуры производства лежат требования научной организации труда. Культура производства достигается правильной организацией трудовых процессов и отношений между работающими, благоустройством рабочих мест, эстетическим преобразованием среды.

Эргономика - наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с точки зрения анатомии, антропологии, гигиены, физиологии и психологии в целях создания орудий и условий труда, а также технологических процессов, наиболее соответствующих высокой производительности труда человека.

Важную роль играет планировка рабочего места, которая должна удовлетворять требованиям удобства выполнения работ и экономии энергии и времени оператора, рационального использования производственных площадей и удобства обслуживания устройств ЭВМ, соблюдения правил охраны труда.

При планировке рабочего места необходимо учитывать зоны досягаемости рук оператора при расположении дисплеев, пультовой пишущей машинки, пульта ЭВМ. Эти зоны, установленные на основании антропометрических данных человеческого тела, дают возможность рационально разместить как по горизонтали, так и по вертикали клавиатуру пульта, его сигнализацию и т.п.

Наиболее удобным считают сидение, имеющее выемку, соответствующую форме бедер, и наклон назад. Спинка стула должна быть изогнутой формы, обнимающей поясницу, Длина ее 0,3 м, ширина 0,11 м, радиус изгиба 0,3 - 0,35 м.

При организации рабочего места следует принимать во внимание данные антропометрии. Движения работника должны быть такими, чтобы группы мышц его были нагружены равномерно, а лишние непроизводственные движения устранены.

Большое значение имеет рациональное расположение на пультах управления средств сигнализации и контролируемых приборов.

Кнопки для включения, выключения и переключения, всевозможные ручки управления должны обеспечивать минимальные затраты мускульной и нервной энергии и отвечать эстетическим требованиям. Всеми средствами нужно снижать утомление и напряжение оператора ЭВМ, создавая обстановку производственного комфорта.

Производственная сфера, являющаяся предметным окружением человека, должна сочетать в себе рациональное архитектурно-планировочное решение, оптимальные санитарно-гигиенические условия (микроклимат, освещение, вентиляцию и др.), научно обоснованную цветовую окраску и создание высокохудожественных интерьеров.

Особенно большое влияние на микроклимат оказывают источники теплоты, находящиеся в помещениях ВЦ. Основными источниками теплоты в помещениях ВЦ являются: ЭВМ и вспомогательное оборудование, приборы освещения, обслуживающий персонал.

Кроме того, на суммарное тепловыделение помещений ВЦ оказывают влияние внешние источники поступлений теплоты. К ним относят теплоту, поступающую через окна от солнечной радиации, и приток теплоты через непрозрачные ограждающие конструкции. Интенсивность этих источников существенно зависит от района расположения здания ВЦ, ориентации помещений по частям света, материала наружных ограждений, цветовой гаммы и т.д. На организм человека и работу оборудования ВЦ большое влияние оказывает относительная влажность воздуха.

Скорость движения воздуха также оказывает влияние на функциональную деятельность человека и работу ЭВМ. Большое влияние на самочувствие и здоровье персонала ВЦ, а также на работу устройств ЭВМ оказывает запыленность воздушной среды. Запыленность воздуха в помещениях не должна превышать 0,2 мг/м3, при норме - 2 мг/м3.

Перечисленное выше обуславливает повышенные требования к метеорологическим условиям производственной среды в ВЦ.

В помещениях ВЦ также необходимо предусматривать систему отопления. Она должна обеспечить достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха в помещениях в холодный период года, а также безопасность в отношении пожара и взрыва. При этом колебания температуры в течение суток не должны превышать 2-3°С; в горизонтальном направлении - 2° С на каждый метр длины; а в вертикальном - 1°С на каждый метр высоты помещения.

Для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров и чистоты воздуха в машинных залах и других помещениях ВЦ применяют отопление, вентиляцию, кондиционирование и фильтрацию.

К современному производственному освещению, в том числе освещению помещений ВЦ, предъявляются высокие требования как гигиенического, так и технико-экономического характера. Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда.

К системам производственного освещения предъявляются следующие основные требования:

соответствие уровня освещенности рабочих мест характеру выполняемой зрительной работы;

достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве;

отсутствие резких теней, прямой и отраженной блескости (блескость - повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая ослепленность);

постоянство освещенности во времени;

оптимальная направленность излучаемого осветительными приборами светового потока;

долговечность, экономичность, электро- и пожаробезопасность, эстетичность, удобство и простота эксплуатации.

В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и совмещенное освещение. По конструктивным особенностям естественное освещение подразделяют на боковое одностороннее, осуществляемое через окна, верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, и комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

В ВЦ, как правило, применяют одностороннее естественное боковое освещение. Причем светопроемы с целью уменьшения солнечной инсоляции устраивают с северной, северо-восточной или северо-западной ориентацией. В машинных залах рабочие места операторов, работающих с дисплеями, располагают подальше от окон и таким образом, чтобы оконные проемы находились сбоку. Если экран дисплея обращен к оконному проему, необходимы специальные экранирующие устройства. Окна рекомендуется снабжать светорассеивающими шторами, регулируемыми жалюзями или светозащитной пленкой с металлизированным покрытием.

В тех случаях, когда одного естественного освещения в помещении недостаточно, устанавливают совместное освещение. При этом дополнительное искусственное освещение применяют не только в темное, но и в светлое время суток.

Нормы освещенности следующие: комбинированное освещение - 750 лк; общее освещение - 300-350 лк; КЕО=1,5%.

Электрические установки, к которым относится практически все оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Поэтому металлические корпуса должны быть подключены к общему корпусу заземления здания. Общее сопротивление - не менее 4 Ом.

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие. Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве тканей и биологических сред, что вызывает в них функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, крови и проявляется в изменении физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к разрыву мышечных тканей. Биологическое действие тока заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма.

Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, т.е. к повреждению организма, вызванному воздействием электрического тока или электрической дуги.

Работа с компьютером накладывает обязанности по охране в виду того, что персональные ЭВМ и видеоматериалы на электронно-лучевых трубках являются источниками широкополосных электромагнитных излучений: мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, ближнего инфракрасного радиочастотного диапазона, сверх- и инфранизкочастотного электростатических полей.

Точных методик по защите от вредных факторов при работе с компьютером пока нет, но существуют и самые распространенные требования:

Пользователь должен располагаться от экрана не ближе, чем на вытянутую руку, Чтобы соседние мониторы находились на расстоянии не менее 50-70 сантиметров. Но наиболее эффективным средством признаны использующиеся во всем цивилизованном мире экранные фильтры.

Компьютерная техника может быть причиной пожара. В ней предусматриваются системы плавких предохранителей, которые отключают напряжение в случае короткого замыкания.

Чтобы обеспечить безопасную работу, необходимо при работе строго соблюдать требования по технике безопасности.

5.3 Правила по технике безопасности

1. При эксплуатации ЭВМ необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

а) запрещается включать ЭВМ при неисправной защите электропитания;

б) запрещается подключать и отключать разъемы кабелей электропитания и блоков вентиляции при данном напряжении электросети;

в) запрещается заменять съемные элементы под напряжением;

г) запрещается включать ЭВМ при неисправной (включенной) автономной или централизованной приточно-вытяжной вентиляции;

д) запрещается устанавливать предохранители, номиналы которых не соответствуют документации;

е) запрещается пользоваться неисправной аппаратурой и инструментом;

ж) запрещается соединять и разъединять розетки и вилки разъемов, находящихся под напряжением;

з) запрещается снимать крышки и щиты, закрывающие доступ к токоведущим частям.

2. При проведении всех видов работ необходимо присутствие не менее двух человек, допущенных к работе с электроустановками и имеющих соответствующую квалификационную группу по нормам техники безопасности для электроустановок с напряжением до 1000 Вольт.

3. При нормальном отключении ЭВМ, вентиляцию рекомендуется отключать через 15 минут после отключения ЭВМ.

Выводы

В данной главе:

o приводится описание пользовательского интерфейса,

o рекомендации по организации рабочего места в соответствии с необходимыми требованиями,

o мероприятия по повышению эффективности работы, а также устранения других явлений, которые могут привести к проблемам со здоровьем.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ обоснование

6.1 Расчет стоимости выполнения работ

Расчет стоимости выполнения работы осуществляется составлением структуры цены, которую определяет смета расходов. Проведем подсчет стоимости выполнения работы по статьям.

Статья 1. Комплектующие изделия и материалы.

Так как предметом разработки в данном дипломном проекте является программное обеспечение, то затраты по этой статье равны нулю.

Статья 2. Специальное оборудование.

При создании программного обеспечения использовалось специальное программное обеспечение и ПЭВМ. Перечень специального оборудования, используемого при выполнении дипломного проекта приведен в табл. 6.1.

Перечень специального оборудования Таблица 6.1.

N п/п	Тип оборудования	Цена, руб.	Количество, шт.	Общая стоимость, руб.
Оборудование
1	Компьютер Intel (R) Pentium (R) CPU R6100 @2.00 GHz 2.00 ОЗУ 2ГБ /2/HDD 180.GB/	22000	1	22000
Программное обоспечение
2	Операционная система Windows 7	3000	1	3000
3	Интегрированная среда разработки программ Delphi 7.0	4000	1	2000
4	MS Office 2007	2000	1	2000
Итого:	29000

Итак, стоимость оборудования Фоб. = 29000руб.

Статья 3. Основная заработная плата.

Расчет основной заработной платы проведем по таблице перечня вида работ (табл.6.2.).

Перечень вида работ Таблица 6.2.

N п/п	Вид работы	Квали-ия	Труд-ть, ч.-дн.	Должн. оклад, руб.	Стоимостьруб.
1	Разработка ТЗ на дипломный проект	ведущий инженер	2	5500	500
2	Постановка ТЗ	инженер	1	4400	200
3	Анализ ТЗ	инженер	1	4400	200
4	Анализ литературы	инженер	8	4400	1600
5	Интеграция требований к данным со стороны различных пользователей	инженер	1	4400	200
6	Определение целей создания и перечня выполняемых функций программно-алгоритмического комплекса	инженер	2	4400	400
7	Задание основных показателей, которые должны быть достигнуты в результате создания программно-алгоритмического комплекса и требований к программным, организационным и техническим средствам	инженер	2	4400	400
8	Определение перечня стадий и этапов выполнения работ, перечня работ по стадиям и этапам; сроки их выполнения, формы завершения стадий и этапов создания программно-алгоритмического комплекса	инженер	2	4400	400
9	Определение компонентов программного обеспечения, подлежащих разработке в процессе проектирования	инженер	5	4400	1000
10	Разработка обобщенной структуры системы	инженер	2	4400	400
11	Разработка функциональных модулей, локальных алгоритмов и структур данных системы	инженер	4	4400	800
12	Разработка текстов модулей рабочей программы на языке высокого уровня	инженер	10	4400	2000
13	Набор текстов модулей программы в ЭВМ	инженер	3	4400	600
14	Отладка разработанного программного обеспечения	инженер	9	4400	1800
15	Проверка соответствия разработанного программного обеспечения требованиям ТЗ (тестирование)	ведущий инженер	1	5500	300
16	Анализ полученных результатов	инженер	2	4400	400
17	Технико-экономическое обоснование работ	инженер	4	4400	800
18	Разработка вопросов охраны труда и техники безопасности	инженер	4	4400	800
19	Оформление пояснительной записки	инженер	10	4400	2000
20	Оформление графической части	инженер	10	4400	1000
Итого:	15800

Итак, основная заработная плата составила Фзарп = 15800 руб.

Статья 4. Дополнительная заработная плата.

Дополнительная заработная плата составляет 11% от основной заработной платы.

Фдоп.зарпл=Фзарпл·0,11=15800·0.11=1738

Статья 5. Отчисления на социальные нужды.

Отчисления на социальное страхование составляют 36,2 % от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Фсоц.стр=(Фдоп.зарпл+Фзарпл)·0,362=5296

Статья 6. Накладные расходы.

Накладные расходы составляют расходы на канцелярские принадлежности бумага (220 руб.), флешкарта (300 руб), порошок для печати (200 руб.).

Нр = 220 + 300 + 200 = 720 руб.

Статья 7. Командировочные расходы.

При выполнении дипломного проекта командировок не проводилось, поэтому затраты по этой статье равны нулю.

Статья 8. Себестоимость.

Ссб. = Фоб. + Фзарп + Фдоп.зарп + Фсоц.стр + Нр = 29000,0+15800+1738+5296+ 720= 52554 руб.

Статья 9.Прибыль.

Пр=Ссб·0,20=10510

Статья 10. Цена.

Цпредв = Ссб + Пр = 52554 +10510 = 63064 руб.

Статья 11. Налог на добавленную стоимость.

НДС=Цпредв·0,18=11352

Статья 12. Цена с учетом НДС.

Цполн = Цпредв + НДС = 63064 + 11352= 74416 руб.

Итак, отпускная цена разработки:

Цполн = 74416 руб.

6.2 Составление календарного плана выполнения работ

Система сетевого планирования и управления предназначена для управления комплексом работ на основе построения, анализа и оптимизации их сетевых моделей. Основные сферы применения сетевого планирования: научно-исследовательские работы, конструкторские разработки, проектирование систем, производство и испытание сложных систем и т.д.

Основные элементы сетевого графика - это работы, то есть любые процессы, действия, приводящие к достижению определенного результата. Кроме работ, требующих затрат времени существуют и так называемые фиктивные работы.

Событие - это результат проделанной работы (кроме исходного). В сетевом графике различают следующие виды событий: начальное (i) событие, за которым начинается данная работа или работы; конечное событие (j), которому непосредственно предшествует данная работа или работы.

Исходное событие (i) - это первоначальное событие, не имеющее предшествующих событий и отражающее начало выполнения всего комплекса работ, включенных в данную сеть. Завершающее событие (c) - это событие, не имеющее последующих событий и отражающее конечную цель комплекса работ, включенных в данную модель.

Событие на сетевом графике обозначается в виде кружка с указанием внутри него номера, а работа обозначается стрелкой. Принято выдерживать ориентацию стрелок так, чтобы исходное событие располагалось слева, а завершающее - справа. Фиктивные работы изображаются пунктирными стрелками.

Любая последовательность работ, в которой конечное событие одной работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называется путем. Различают предшествующий и последующий данному событию пути, а также полный путь от исходного до завершающего события.

При построении сетевого графика необходимо соблюдать следующие условия:

· каждое событие имеет свой единственный номер и шифр;

· в сети не должно быть замкнутых контуров (циклов);

· сеть может иметь только одно начальное и одно завершающее событие;

· тупиковых и хвостовых событий быть не должно;

· желательно избегать перекрещивания работ и ограничить частое использование фиктивной работы.

Для построения сетевого графика из перечня подлежащих выполнению работ выделяют зависимые последовательно выполняемые и независимые работы, которые можно выполнять параллельно. Номер работы или ее название записывается над стрелкой. После проверки на отсутствие замкнутых контуров, тупиковых и хвостовых событий осуществляют их нумерацию. Нумеровать события можно произвольно, но для решения задач на ЭВМ нужно, чтобы любой путь шел через событие с возрастающим номером.

Далее рассчитываются временные параметры сетевого графика, в том числе, ранний и поздний срок свершения событий, резервы времени работ. Находится критический путь. К временным параметрам событий сетевого графика относится ранний срок свершения события Тр, поздний срок свершения события Тп и резерв времени события Rп. Ранний срок свершения события равен длительности максимального пути из всех путей, предшествующих данному событию. Поздний срок свершения события равен разности между критическим путем и максимальным из всех путей, которые следуют за данным событием. Резерв времени события равен разности между поздним свершением события и ранним сроком свершения события. Продолжительность выполнения работы (Тож), раннее начало работы (Трн), раннее окончание работы (Тро), позднее начало работы (Тпн), позднее окончание работы (Тпо), полный резерв времени (Rп) являются дополнительными временными параметрами событий сетевого графика.

Раннее начало работы (Трн) - это минимальное время между моментом наступления исходного события и моментом начала этой работы: Трн=Тр. Раннее окончание работы (Тро) - минимальное время между моментом наступления исходного события и моментом окончания этой работы:

Тро=Трн+Тож.

Позднее начало работы (Тпн) - максимально допустимый момент начала работы, при котором еще возможно выполнение всех следующих за ней работ без превышения критического времени:

Тпн=Тпо-Тож.

Полный резерв времени - максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность этой работы:

Rп=Тпо-Тро=Тпн-Трн.

На основании вышеперечисленных работ составим таблицу исходного перечня работ.

Исходный перечень работ. Таблица 6.3.

№ ребра	Ребро сетевого графика: событие i - событие j	Наименование работ	Z, чел.	Тож, дн.
1	1-2	Разработка ТЗ на дипломный проект	1	2
2	2-3	Постановка ТЗ	1	1
3	3-4	Анализ ТЗ	1	1
4	4-5 (верхнее)	Сбор и подготовка данных	1	6
5	4-5 (нижнее)	Определение целей создания и перечня выполняемых функций программно- алгоритмического комплекса	1	2
6	5-6	Задание основных показателей, которые должны быть достигнуты в результате создания программно-алгоритмического комплекса и требований к программным, организационным и техническим средствам	1	2
7	6-7	Определение компонентов программного обеспечения, подлежащих разработке в процессе проектирования	1	2
8	7-8	Разработка обобщенной структуры системы	1	3
9	8-9	Разработка функциональных модулей, локальных алгоритмов и структур данных системы	1	4
10	8-10	Разработка интерфейса и сценария работы программ	1	3
11	9-11	Разработка текстов модулей рабочей программы на языке высокого уровня (java)	1	10
12	10-11	Набор текстов модулей программы в ЭВМ	1	9
13	11-12	Отладка разработанного программного обеспечения в среде Delphi 7.0	1	8
14	12-13	Проверка соответствия разработанного программного обеспечения требованиям ТЗ (тестирование)	1	1
15	13-14	Анализ полученных результатов	1	2

Поле таблицы, обозначенное как Z, содержит информацию о количестве людей, необходимое для выполнения соответствующей работы. Поле Тож обозначает количество дней, необходимое для выполнения данной работы.

На основании полученного списка работ, а также данных об интервалах времени, ушедшего на выполнение каждого этапа, был составлен сетевой график.

Данный сетевой график составлен, исходя из того, что предполагается ведение работ группой исполнителей из одного руководителя и 1-го программиста.

Исходный сетевой график приведен на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Сетевой график.

Были рассчитаны временные параметры сетевого графика, которые сведены в таблицу исходного плана работ.



Исходный план работ. Таблица 6.4.

№ ребра	Ребро сетевого графика: событие i - событие j	Тож, дн.	Zij, чел.	Трн	Тро	Тпн	Тпо	Rп
1	1-2	2	1	0	2	0	2	0
2	2-3...

Подобные документы

• Применение теории графов в информатике

  История возникновения, основные понятия и теоремы теории графов. Способы предоставления графов в компьютере. Матрица смежности, инциденций, списки смежности и массив дуг. Программа определения кратчайшего пути в графах. Язык программирования Delphi.
  
  курсовая работа [823,5 K], добавлен 24.11.2010
  

• Разработка и реализация на языке высокого уровня алгоритма выделения сильносвязных компонент ориентированного графа

  Основные понятия и определения теории графов: теоремы и способы задания графа, сильная связность графов. Построение блок-схем алгоритма, тестирование разработанного программного обеспечения, подбор тестовых данных, анализ и исправление ошибок программы.
  
  курсовая работа [525,6 K], добавлен 14.07.2012
  

• Графы и их представление на ЭВМ

  Применение теории графов и алгоритмов на графах среди дисциплин и методов дискретной математики. Граф как совокупность двух множеств. Основные способы численного представления графа. Элементы и изоморфизмы графов. Требования к представлению графов в ЭВМ.
  
  курсовая работа [162,2 K], добавлен 04.02.2011
  

• Программа решения задачи о графах

  Области применения теории графов. Алгоритм решения задачи поиска инвариантного и полного графа. Реализация программы с графическим интерфейсом пользователя на основе алгоритма. Реализация редактора графа и вывод полученных результатов в понятной форме.
  
  курсовая работа [493,3 K], добавлен 27.12.2008
  

• Математические основы информатики

  Возникновение информатики во второй половине XX столетия. Теория графов. Понятие и терминология теории графов. Некоторые задачи теории графов. Математическая логика и теория типов. Теория вычислимости и искусственный интеллект.
  
  реферат [247,4 K], добавлен 15.08.2007
  

• Графовая модель композитного документооборота

  В статье рассмотрен подход к созданию моделей композитного документооборота на основе аппарата теории графов. Описаны методы детерминирования множеств для разработанной модели, предложена алгебра документооборота с использованием графов.
  
  статья [346,4 K], добавлен 19.04.2006
  

• Динамическое программирование, алгоритмы на графах

  Алгоритмы, использующие решение дополнительных подзадач. Основные определения теории графов. Поиск пути между парой вершин невзвешенного графа. Пути минимальной длины во взвешенном графе. Понятие кратчайшего пути для графов с помощью алгоритма Флойда.
  
  реферат [39,6 K], добавлен 06.03.2010
  

• Алгоритмы на графах. Кратчайшие расстояния на графах

  Определение понятия графа как набора вершин и связей между ними. Способы решения задач по программированию согласно теории графов на примерах заданий "Дороги", "Перекрестки", "Скрудж Мак-Дак", используя рекурсивные функции и рекуррентные соотношения.
  
  курсовая работа [36,2 K], добавлен 10.03.2010
  

• Решение графа с помощью программы

  История и термины теории графов. Описание алгоритма Дейкстры. Математическое решение проблемы определения кратчайшего расстояния от одной из вершин графа до всех остальных. Разработка программы на объектно-ориентированном языке программирования Delphi 7.
  
  контрольная работа [646,9 K], добавлен 19.01.2016
  

• Решение задачи о коммивояжере

  Сущность теории графов и сетевого моделирования. Выбор оптимального пути и стоимости переезда коммивояжера с помощью метода ветвей и границ. Разработка программы выбора самого выгодного маршрута, проходящего через указанные города хотя бы по одному разу.
  
  курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.08.2013
  

• Разработка графического редактора

  Изучение особенностей растровых и векторных графических редакторов. Создание графического редактора: выбор языка программирования, разработка структуры программы и алгоритма работы. Описание интерфейса программы. Руководство программиста и пользователя.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.07.2013
  

• Математическое программирование

  Понятие теории оптимизации экономических задач. Сущность симплекс-метода, двойственности в линейном программировании. Элементы теории игр и принятия решений, решение транспортной задачи. Особенности сетевого планирования и матричное задание графов.
  
  курс лекций [255,1 K], добавлен 14.07.2011
  

• Гамильтоновы графы и сложность отыскания гамильтоновых циклов

  Понятие и основные определения гамильтоновых графов, теоремы их достаточности и особенности методов нахождения циклов. Сущность метода перебора Робертса и Флореса и его улучшение. Задачи отыскания гамильтоновых циклов в графах, создание программы.
  
  курсовая работа [76,5 K], добавлен 01.07.2010
  

• Алгоритм раскраски графа с перекраской двуцветных компонент

  Этапы нахождения хроматического числа произвольного графа. Анализ примеров раскраски графа. Характеристика трудоемкости алгоритма раскраски вершин графа Мейниеля. Особенности графов, удовлетворяющих структуру графов Мейниеля, основные классы графов.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2012
  

• Разработка программы "Пассажирские перевозки по городу"

  Использование теории графов для решения задач. Информационные структуры входных и выходных данных. Иерархическая схема программы. Руководство оператора: назначение и условия выполнения программы. Граф-схема FormCreate, Found, RassUpdate и Search.
  
  курсовая работа [2,5 M], добавлен 07.08.2013
  

• Разработка базы данных и программная реализация нескольких модулей программного продукта "Касса автовокзала" (АВ01)

  Характеристика задачи АВ01, ее выходная и входная информация, выбор и обоснование состава технических средств и средств программной реализации. Разработка алгоритма и программы решения задачи АВ01, руководства пользователя и контрольный пример решения.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 21.12.2011
  

• Моделирование электрических цепей в системе Mathcad

  Понятие матрицы, определение ее составных частей и границ, обосновывающие теории. Арифметические операции над матрицами, способы их представления в Mathcad. Формирование уравнений цепи на основе теории графов. Характеристика топологических матриц графа.
  
  учебное пособие [982,4 K], добавлен 03.05.2010
  

• Разработка системы планирования размещения точек водоснабжения в населенных пунктах

  Использование информационных технологий для планирования размещения оптимальных точек водоснабжения, используя теорию графов. Функциональные возможности разрабатываемого приложения. Программная реализация основных модулей на основе алгоритма Флойда.
  
  курсовая работа [818,3 K], добавлен 31.01.2012
  

• Нахождение кратчайших путей в графе методом Флойда

  Изучение основных понятий и определений теории графов. Рассмотрение методов нахождения кратчайших путей между фиксированными вершинами. Представление математического и программного обоснования алгоритма Флойда. Приведение примеров применения программы.
  
  контрольная работа [1,4 M], добавлен 04.07.2011
  

• Алгоритмы маршрутизации

  Понятие и классификация алгоритмов маршрутизации. Основное определение теории графов. Анализ и разработка алгоритмов Дейкстры и Флойда на языке программирования C# для определения наилучшего пути пакетов, передаваемых через сеть. Их сравнительный анализ.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.05.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам