Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей
В статье предлагается программная технология для реализации IT-проектов распределенными группами исполнителей. Предложены механизмы моделирования проекта, формирования предметной области и ее отображения в компьютерную систему. Представлены результат их реализации в рамках многоагентного подхода...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6814 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей / Х. Виссия, В.В. Краснопрошин, А.Н. Вальвачев // Штучний інтелект. — 2008. — № 3. — С. 63-69. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859709457636786176 |
|---|---|
| author | Виссия, Х. Краснопрошин, В.В. Вальвачев, А.Н. |
| author_facet | Виссия, Х. Краснопрошин, В.В. Вальвачев, А.Н. |
| citation_txt | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей / Х. Виссия, В.В. Краснопрошин, А.Н. Вальвачев // Штучний інтелект. — 2008. — № 3. — С. 63-69. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | В статье предлагается программная технология для реализации IT-проектов распределенными группами
исполнителей. Предложены механизмы моделирования проекта, формирования предметной области и
ее отображения в компьютерную систему. Представлены результат их реализации в рамках многоагентного
подхода и примеры использования для решения практических задач.
У статті пропонується програмна технологія для реалізації IT-проектів розподіленими групами
виконавців. Запропоновані механізми моделювання проекту, формування наочної області і її відображення
в комп’ютерну систему. Представлені результат їх реалізації в рамках багатоагентного підходу і приклади
використання для розв’язання практичних задач.
The paper describes a technology for realizing IT-projects by groups of distributed developers. Mechanisms
for project modeling, knowledge domain formation and its representation into a computer system are proposed.
Results and examples of practical implementation within a multi-agent approach are presented.
|
| first_indexed | 2025-12-01T05:00:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
«Штучний інтелект» 3’2008 63
2В
УДК 519.71
Х. Виссия, В.В. Краснопрошин, А.Н. Вальвачев
Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь
vissia@bsu.by, krasnoproshin@bsy.by, van@bsu.by
Технология выполнения IT-проектов
коллективами распределенных исполнителей
В статье предлагается программная технология для реализации IT-проектов распределенными группами
исполнителей. Предложены механизмы моделирования проекта, формирования предметной области и
ее отображения в компьютерную систему. Представлены результат их реализации в рамках многоагентного
подхода и примеры использования для решения практических задач.
Введение
В настоящее время теория управления проектами находится в стадии адаптации к
формирующейся информационно-коммуникативной среде [1]. Под проектом в общем
случае понимается решение некоторой задачи, включающее постановочную, техни-
ческую и описательную составляющие. Первая часть – постановка задачи, цель
и определение требований к решению. Вторая – деятельность, включая планирование,
выполнение, контроль уровня достижения цели. Третья – написание отчета и руководства
по использованию результата проекта.
В результате глобализации «производственная» парадигма развития общества
изменилась на «информационную», поэтому доминируют информационно-технологи-
ческие проекты. Более того, компьютеризация привела к тому, что любой проект
должен иметь отображение в форме, доступной для представления на компьютере, и
включать соответствующие знания (Knowledge Base System, KBS).
Реализация конкурентоспособных проектов основана на использовании иннова-
ционных знаний (Knowledge Technology Project, (KTP)), независимо от места располо-
жения их источников. Под инновационными знаниями будем понимать структу-
рированную и формализованную информацию, необходимую и достаточную для
реализации проекта и обладающую свойствами актуальности, достоверности и полноты.
В условиях ускорения динамики бизнес-процессов знания быстро устаревают,
поэтому одной из актуальных проблем является разработка технологий для
оперативной реализации KTP.
Разработка KTP в общем случае включает четыре типовых процесса [1], [2]:
1) построение модели проекта и его декомпозицию на подзадачи;
2) добычу знаний, релевантных подзадачам;
3) интеграцию знаний отдельных подзадач в единую предметную область;
4) создание программы для отображения проекта в компьютерную систему.
Для их выполнения разработаны технологии, основными из которых являются
Lotus Notes/Domino и Outlook/Projects/Exchange. Они эффективны в больших компаниях
при реализации крупных проектов [3]. Другие технологии, в частности, eGroupWare,
Tutos, PHProjekt требуют существенного участия программиста для преобразования фраг-
ментов в предметную область. Попытки исключить программирование с помощью
технологий Rational Rose, Rational XDE, Rational Requisite Pro, Rational Rapid Developer,
Rational ClearCase не всегда дают результат, так как автоматически генерируемый код
часто требуется корректировать вручную высококвалифицированному программисту [4].
Виссия Х., Краснопрошин В.В., Вальвачев А.Н.
«Искусственный интеллект» 3’2008 64
2В
Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время актуальна проблема
разработки технологий реализации KTP, исключающих или минимизирующих роль
инженера знаний и программиста. Кроме того, эти технологии должны поддерживать
выполнение проектов территориально распределенными группами исполнителей, обеспе-
чивать независимость времени реализации KTP от увеличения количества исполнителей,
автоматическое отображение материалов проекта в компьютерную систему [5].
В данной статье представлены результаты разработки интуитивно понятных и
не требующих программирования механизмов реализации KTP, решающие перечис-
ленные задачи.
Основные определения, модели, аксиомы
Для формирования цельного взгляда на проблему дадим определения базовым
понятиям и построим соответствующие модели. Для этого будем использовать онто-
логический подход, стандартизированный в IDEF5 и допускающий уточнение
каждого элемента первичной грубой модели до уровня исполнительного програм-
много модуля. Представленные ниже определения не противоречат уже существующим
в информатике, а лишь уточняют их с точки зрения конструктивности в рамках
данного класса задач.
Глобальная информационно-коммуникативная среда (ГИКС) – инфраструктура, в
рамках которой осуществляется проект. Элементами ГИКС является Интернет, кор-
поративные сети и т.д.
Проект – совокупность четырех составляющих: постановки задачи (S), требований
к решению (Req), результата выполнения проекта (Decision) и руководства пользователя
(Guide) по использованию результата:
Project = (S, Req, Decision, Guide).
Группа – коллектив исполнителей проекта, включающего центр (Center),
инициирующий проект, и удаленных исполнителей (E), реализующих проект:
Group = (Center, E1, E2, En).
Сцена – схема, включающая участников выполнения проекта, их роли
отношения и средства информационного обмена (Com) в рамках ГИКС:
Scene = (Project, Group, Com).
Свойство структурированности любого проекта требует декомпозиции S на подза-
дачи S1, S2, Sn. Оперативность выполнения KTP говорит о критичности затрат времени (T)
и средств (M) на выполнение проекта. Соответственно уточним модель проекта:
Project = (S, S1, S2, Sn, Req1,…,Reqk, Decision1,…, Decisionn, Guide1,…,Guiden, T1,…,Tn, M1,…,Mn),
где: n ∞, k = variable.
Знания – структурированная и формализованная информация (Decision), необ-
ходимая для реализации проекта. В данном случае знания эквивалентны решениям
подзадач проекта:
Decision = ∑ Decisioni.
Паттерн знаний – знания, необходимые и достаточные для решения подзадачи,
включающие четыре составляющих: постановку подзадачи, теоретическое решение
(dTheor), практическое решение (dPrac) и соответствующе руководство пользователя:
Pati = Decisioni = (Si, dTheori, dPraci , Guidei ).
Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей
«Штучний інтелект» 3’2008 65
2В
Посредник – мобильная программа, обеспечивающая перемещение паттерна
между центром и исполнителями в рамках ГИКС:
Mediator = (adrCenter, adrEi, Pati),
где: adrCenter – адрес центра, AdrEi – адрес i-го исполнителя.
Предметная область проекта (ПрО) – совокупность паттернов, необходимых
и достаточных для реализации проекта:
subPat = ∑ Pati.
Результат выполнения проекта – отображение предметной области subPat в
KBS, включающую ПрО, средство навигации (Menu), средство отображения элементов
ПрО (контента) на экран (Content), программы стандартного системного сервиса (Service)
и специализированной обработки (Proc):
Sys = (PrO, Menu = f’(PrO), Content = f’’(PrO, Menu), Service, Proc).
На базе определений введем аксиомы, отражающие эволюцию S в KBS.
Аксиома 1. Центр и исполнители позиционированы в ГИКС.
Аксиома 2. Обмен информацией между центром и исполнителями осуществляет
коммуникатор, ориентированный на использование инфраструктуры Интернет.
Аксиома 3. Предметная область считается цельной, если она содержит пат-
терны знаний, обеспечивающих решение всех подзадач проекта.
Аксиома 4. Проект считается выполненным, если предметная область отобра-
жена в компьютерную систему, обеспечивающую реализацию проекта.
На основе определений и аксиом сформулируем общую постановку задачи.
Постановка задачи
Пусть имеется проект Project и группа для его реализации Group. Центр
формулирует задачу S, декомпозирует ее на подзадачи S1, S2, Sn, исполнители
E1, E2, En их решают в соответствии с требованиями Req1,…,Reqk. Совокупность ре-
шений Decision1,…, Decisionn, представленная в форме Sys, является результатом
выполнения проекта. Требуется разработать технологию преобразования S в Sys,
обеспечивающую стабилизацию времени реализации проекта при увеличении коли-
чества исполнителей, то есть T (n) ≈ T(m) при n = const, m ∞.
Решение общей задачи в рамках указанных выше процессов 1 – 4 требует решения
следующих подзадач:
– построение модели S и декомпозиция ее на подзадачи S1, S2, Sn, отправка фраг-
ментов необогащенной модели Pati исполнителям;
– обогащение Pati фрагментов исполнителями за счет включения решений для каж-
дого фрагмента проекта;
– интеграция фрагментов Pati в ПрО;
– отображение ПрО в Sys.
Основные требования к решению: 1) использование стандартных IBM-совместимых
персональных компьютеров; 2) использование OS Windows XP; 3) интуитивно понятный
интерфейс.
Модель предметной области
В основе решения поставленных задач лежит предметная область, следовательно,
прежде всего необходимо разработать ее модель. В настоящее время для этого обычно
используется подход Питера Чена. Он структурирует семантическую информацию о ПрО,
Виссия Х., Краснопрошин В.В., Вальвачев А.Н.
«Искусственный интеллект» 3’2008 66
2В
выделяя значимые сущности (entity) и связи (relationship) между ними в форме иерархии,
известной как ERD-модель [3], [4]. Применить ее для распределенных ПрО достаточно
сложно, так как она изначально ориентирована на локальные группы исполнителей.
Для решения этой проблемы предлагается динамическая модель ПрО mPat, состоя-
щая из двух частей (рис. 1). Статическая часть представляет собой граф, вершиной
которого является задача S, узлы определяют иерархию подзадач S1,..,Sn, дуги – уровень
их вложенности. Динамическая часть представлена терминальными вершинами,
включающими решения Pat.
Рисунок 1 – Динамическая модель ПрО
Модель проекта, где dTheori = Ø, dPraci = Ø, Guidei = Ø, назовем необогащенной.
Модель проекта, где dTheori ≠ Ø, dPraci ≠ Ø, Guidei ≠ Ø, назовем обогащенной.
Таким образом, реализация проекта состоит из построения модели mPat, ее обога-
щения и отображения в компьютерную систему. Для этого требуется сформировать типо-
вую сцену решения, определив ее участников, их роли, отношения и коммуникации.
Сцена решения и процессы ее реализации
В качестве основы для построения технологии предлагается организационно-ком-
муникативная схема реализации проектов, отражающая типовые этапы разработки KBS
(рис. 2). Она построена на основе теории активных систем [6], модифицированной за счет
использования приведенных выше моделей центра, исполнителей и посредника.
Рисунок 2 – Организационно-коммуникативная схема выполнения IT-проектов
Согласно сцене, в создании целевого продукта участвуют Центр, исполнители, ана-
литик (инженер знаний) и программист. Роль аналитика и программиста в проекте вели-
ка, поэтому ее сокращение является существенным вкладом в ускорение разработки KBS.
Для этого необходимо автоматизировать процессы P1 – P4. Для этого прежде всего выде-
лим подпроцессы.
Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей
«Штучний інтелект» 3’2008 67
2В
Процесс P1 (моделирование) включает три подпроцесса: 1) построение в центре
модели предметной области (ПрО) проекта; 2) декомпозиция модели на «необогащенные»
паттерны; 3) доставка «необогащенных» паттернов экспертам.
Процесс P2 (обогащение) включает два подпроцесса: 1) включение в паттерн тре-
буемых экспертных знаний; 2) отправка паттерна в центр.
Процесс P3 (интеграция) включает три подпроцесса: 1) анализ полноты количест-
ва паттернов; 2) нормализация информации; 3) интеграция паттернов в ПрО проекта.
Процесс P4 (публикация) включает пять подпроцессов: 1) анализ ПрО; 2) выделе-
ние контента; 3) построение дерева управления контентом; 4) формирование меню и базы
данных целевой системы из дерева управления и контента; 5) сборка целевой системы.
Сцена носит распределенный характер, поэтому для реализации процессов P1 – P4
целесообразно применить многоагентный подход, изначально ориентированный на
работу в Интернет [7], [8].
Архитектура, реализация, применение системы
На основе приведенных выше моделей для процессов P1 – P4 разработаны четыре
программных агента, которые обозначим как Modeller, Miner, Integrator, Publicator. В ре-
зультате их адаптации в сцену (рис. 2) получим многоагентную архитектуру (рис. 3).
Рисунок 3 – Многоагентная архитектура
Данная архитектура реализована на языке C# в рамках платформы .Net. Использо-
ван многослойный подход: агенты Modeller, Integrator, Publicator объединены в программе
SDP Workshop для центра (рис. 5a). Агент Miner интегрирован с посредником Mediator в
программе SDP Expert для исполнителей (рис. 4).
Рисунок4 – Интерфейсы центра и исполнителя: WorkShop (4a), SDP Expert (4b)
Возможны два варианта отображения ПрО: сетевой и локальный. В первом
случае ПрО размещается с помощью стандартных средств на сервере и просма-
тривается пользователями посредством браузеров MS Explorer, Opera, FireFox (рис. 5).
Виссия Х., Краснопрошин В.В., Вальвачев А.Н.
«Искусственный интеллект» 3’2008 68
2В
Рисунок 5 – Сетевой вариант интерфейса
Во втором случае формируется система на CD с возможностью использования
на компьютере, не подключенном к Интернет (рис. 6). Локальная KBS может иметь
один из четырех возможных вариантов интерфейса.
Предложенная многослойная архитектура использовалась для реализации web-
проекта «Программирование на языке Delphi», локальных проектов «Экстренные
хирургические операции», «Orthopedic cases», «Atlas Forensic Medicine».
Рисунок 6 – Локальные варианты интерфейса
В данных проектах за счет исключения роли программиста удалось снять
проблему наличия ошибок времени выполнения, столь характерную для больших
систем. Аналитик в них также не был задействован, так как модель и декомпозиция
проектов выполнялась непосредственно заказчиками. В целом эффективность
достигается значительным сокращением времени и средств на выполнение проекта.
Заключение
В статье рассмотрены проблемы построения технологии для оперативного
выполнения IT-проектов территориально распределенными исполнителями.
Предложен комплекс определений, уточняющий с конструктивной точки зрения
известные понятия ИИ в рамках тематики IT-проектов. Построена общая сцена выпол-
нения проектов, выделены типовые процессы ее реализации. Для каждого процесса
разработан комплекс моделей, описывающий полный жизненный цикл выполнения
Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей
«Штучний інтелект» 3’2008 69
2В
IT-проектов в инфраструктуре Интернет. На основе многоагентного подхода модели
реализованы в форме агентов, реализующих в рамках комплекса моделей интеллектуаль-
ные функции аналитика и программиста. Агенты реализованы на языке C# для .Net в
рамках архитектуры и соответствующей технологии для автоматизации наиболее
трудоемких интеллектуальных операций выполнения IT-проектов. Представлены при-
меры использования технологии для решения практических задач из области медицины.
Простота моделирования предметной области, реализация интеллектуальных
функций аналитика и программиста, параллельные процессы добычи фрагментов
знаний, автоматизация их интеграции и публикации позволили существенно сократить
время выполнения IT-проектов распределенными исполнителями. Интеллектуальная
деятельность аналитика и программиста реализована за счет учета в моделях элементов,
специфических для данного класса задач и введения соответствующих стандартов
представления знаний. Модуль обработки предметной области стандартизировать не
представляется возможным, т.к. он специфичен для каждого проекта.
Развитие технологии предполагает увеличение количества возможных вариантов
интерфейса KBS и библиотек обработки, включаемых в целевую систему в зави-
симости от семантики предметных областей.
Литература
1. Васильев Д.К. Типовые решения в управлении проектами. – М.: ИПУ РАН, 2003. – 75 с.
2. Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. –
СПб.: Питер, 2002. – 496 с.
3. Элиот М. Lotus Notes Developer's Toolbox. Советы по быстрому и успешному внедрению
приложений. – М.: Кудиц-Пресс, 2007. – 688 с.
4. Боггс У., Боггс М. UML и Rational Rose. – М.: Лори, 2000. – 580 с.
5. Краснопрошин В.В., Шаках Г., Вальвачев А.Н. Интеграция распределенных экспертных знаний:
проблемы и решения // Информатика. – 2004. – № 1. – С. 45-53.
6. Новиков Д.А., Петраков С.Н. Курс теории активных систем. – М.: СИНТЕГ, 1999. – 108 с.
7. Krasnoproshin V.V. Knowledge–Based Systems: Problems and Solutions // Proceedings of the
International Conference on Modeling and Simulation (MS’2006). – Konya (Turkey). – Vol. 1. – P. 1-4.
8. Wooldridge M. Multiagent Systems. – John Wiley & Sons, 2002. – 340 p.
Х. Віссія, В.В. Краснопрошин, А.М. Вальвачев
Технологія виконання IT-проектів колективами розподілених виконавців
У статті пропонується програмна технологія для реалізації IT-проектів розподіленими групами
виконавців. Запропоновані механізми моделювання проекту, формування наочної області і її відображення
в комп’ютерну систему. Представлені результат їх реалізації в рамках багатоагентного підходу і приклади
використання для розв’язання практичних задач.
H. Vissia, V.V. Krasnoproshin, A.N. Valvachev
Technology for Realizing IT-Projects by Distributed Developers
The paper describes a technology for realizing IT-projects by groups of distributed developers. Mechanisms
for project modeling, knowledge domain formation and its representation into a computer system are proposed.
Results and examples of practical implementation within a multi-agent approach are presented.
Статья поступила в редакцию 18.07.2008.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6814 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-5359 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T05:00:47Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Виссия, Х. Краснопрошин, В.В. Вальвачев, А.Н. 2010-03-18T12:21:47Z 2010-03-18T12:21:47Z 2008 Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей / Х. Виссия, В.В. Краснопрошин, А.Н. Вальвачев // Штучний інтелект. — 2008. — № 3. — С. 63-69. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6814 519.71 В статье предлагается программная технология для реализации IT-проектов распределенными группами исполнителей. Предложены механизмы моделирования проекта, формирования предметной области и ее отображения в компьютерную систему. Представлены результат их реализации в рамках многоагентного подхода и примеры использования для решения практических задач. У статті пропонується програмна технологія для реалізації IT-проектів розподіленими групами виконавців. Запропоновані механізми моделювання проекту, формування наочної області і її відображення в комп’ютерну систему. Представлені результат їх реалізації в рамках багатоагентного підходу і приклади використання для розв’язання практичних задач. The paper describes a technology for realizing IT-projects by groups of distributed developers. Mechanisms for project modeling, knowledge domain formation and its representation into a computer system are proposed. Results and examples of practical implementation within a multi-agent approach are presented. ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Прикладные интеллектуальные системы Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей Технологія виконання IT-проектів колективами розподілених виконавців Technology for Realizing IT-Projects by Distributed Developers Article published earlier |
| spellingShingle | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей Виссия, Х. Краснопрошин, В.В. Вальвачев, А.Н. Прикладные интеллектуальные системы |
| title | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей |
| title_alt | Технологія виконання IT-проектів колективами розподілених виконавців Technology for Realizing IT-Projects by Distributed Developers |
| title_full | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей |
| title_fullStr | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей |
| title_full_unstemmed | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей |
| title_short | Технология выполнения IT-проектов коллективами распределенных исполнителей |
| title_sort | технология выполнения it-проектов коллективами распределенных исполнителей |
| topic | Прикладные интеллектуальные системы |
| topic_facet | Прикладные интеллектуальные системы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6814 |
| work_keys_str_mv | AT vissiâh tehnologiâvypolneniâitproektovkollektivamiraspredelennyhispolnitelei AT krasnoprošinvv tehnologiâvypolneniâitproektovkollektivamiraspredelennyhispolnitelei AT valʹvačevan tehnologiâvypolneniâitproektovkollektivamiraspredelennyhispolnitelei AT vissiâh tehnologíâvikonannâitproektívkolektivamirozpodílenihvikonavcív AT krasnoprošinvv tehnologíâvikonannâitproektívkolektivamirozpodílenihvikonavcív AT valʹvačevan tehnologíâvikonannâitproektívkolektivamirozpodílenihvikonavcív AT vissiâh technologyforrealizingitprojectsbydistributeddevelopers AT krasnoprošinvv technologyforrealizingitprojectsbydistributeddevelopers AT valʹvačevan technologyforrealizingitprojectsbydistributeddevelopers |