Исследование и разработка систем автоматизированного проектирования телекоммуникационного программного обеспечения

Научно-технический прогресс объективно ведёт к постоянному усложнению технических объектов во все сферах применеия САПР, от разработки электронной аппаратуры до создания программного обеспечения. В связи с этим, важное значение приобретает постоянное совершенствование процесса проектирования, что требует разработки САПР, основанных на сомых современных методах.

Значительный вклад в развитие теории систем автоматизированного проектирования внесен отечественными учеными В. И. Анисимовым, И. П. Норенковым, Р. И. Сольницевым, Б. А. Шалыто, Ю. Х. Вермишевым, А. И. Петренко, Г. Е. Пуховым, С. Г. Русаковым, В. П. Сигорским, В. Т. Фролкиным, и др., а также зарубежными учеными Р. Брайтоном, Д. А. Марка, Д. Директором, И. Влахом и др.

Отличительной особенностью современного этапа развития САПР [1,3,8,9,10] является появление интегрированных средств разработки, позволяющих автоматизировать все этапы проектирования. Особенно это актуально для САПР программного обеспечения (ПО). С развитием информационных технологий сложность приложений постоянно возрастала. На заре развития вычислительной техники программное обеспечение в основном состояло из отдельных программ, зачастую написанных одним человеком, ориентированных, как правило, на решение конкретных задач в конкретном коллективе. В настоящее же время программные средства представляют собой законченные продукты, созданные крупными коллективами разработчиков, снабжённые необходимой документацией и предназначенные для решения целых классов задач в той или иной области. Кроме того, изменился характер использования ПО. Современные программные продукты эксплуатируются многими пользователями по всему миру. В связи с этим крайне актуальной становится проблема автоматизации процесса разработки ПО.

Если посмотреть какие шаги в этом направлении предпринимались в прошлом, то мы увидим, что в первую очередь разработчики пытались упростить непосредственно процесс кодирования. Причём развитие шло в двух направлениях, во-первых, в области методологии программирования и, во-вторых, в области совершенствования рабочих инструментов программиста: редактора, компилятора, и др.

Для повышения эффективности программирования и придания большей ясности программам были разработаны такие методы как структурное программирование и, позже, объектно-ориентированное программирование. Это значительно облегчило создание и дальнейшую поддержку программных продуктов. Однако, собственно автоматизацией применение этих методов не было.

Параллельно с этим развивались средства направленные на повышение комфортности работы программистов. Появлялись более совершенные текстовые редакторы, которые постепенно превратились в интегрированные среды программирования. Появление таких сред уже можно назвать автоматизацией, однако, не меняющей привычное распределение времени при создании ПО, когда основным этапом является кодирование.

Следующим этапом на пути автоматизации разработки ПО стало появление в интегрированных средах визуальных средств программирования [10,13]. С их использованием происходит уменьшение длительности этапа собственно кодирования и возрастание предшествующего ему этапа проектирования, который является существенно менее трудоёмким. На этом этапе происходила автоматизация уже двух этапов создания ПО: проектирования и программирования.

Однако, полностью процесс разработки ПО состоит из предпроектных исследований, проектирования и подготовки спецификаций, собственно программирования, отладки и, наконец, тестирования [4,6]. Кроме того, желательным является упрощение поддержки уже созданного ПО и, частично, организационных процессов, таких как, координация и управление проектом. Для этого была создана так называемая CASE-технология. Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) дословно переводится как разработка программного обеспечения с помощью компьютера. CASE-технология представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем и поддерживается комплексом взаимоувязанных средств автоматизации. CASE-технология — это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, заменяющий бумагу и карандаш компьютером, автоматизируя процесс проектирования и разработки ПО. Достоинствами применения CASE-средств являются увеличение производительности труда, улучшение качества программных продуктов, поддержка унифицированного и согласованного стиля работы.

В современных условиях необходимость применения таких средств становится всё более актуальной. В первую очередь это связано, как уже говорилось, с постоянным возрастанием сложности программных продуктов. Ещё одной причиной целесообразности использования CASE-технологии является всё увеличивающаяся динамичность требований к современному ПО. Для того чтобы успешно работать в области разработки программного обеспечения необходимо постоянно развивать созданные продукты, выпускать новые версии, снабжая их всё новыми и новыми функциями. С применением CASE-средств это становится значительно проще.

Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. Разработка сквозного подхода к созданию программного обеспечения с помощью объектно-ориентированных САБЕ-пакетов — от общей методологии до технологических решений в области телекоммуникаций;

2. выделение общих принципов проектирования телекоммуникационного программного обеспечения, безотносительно конкретных протоколов и конкретной сети;

3. предложена каркасная структура программного обеспечения САПР, позволяющая реализовать различные методы моделирования;

4. реализация генерации программного кода на основе моделей проектируемых протоколов связи;

5. разработка алгоритмов, позволяющих осуществлять верификацию построенных моделей;

6. создание библиотеки функций, позволяющей с минимальной адаптацией использовать реализованную подсистему для разработки программного обеспечения любых событийно управляемых систем.

Заключение

.