2)Жизненный цикл программного обеспечения. Эволюционная модель жизненного цикла: основные этапы, принципы организации, преимущества и недостатки.

Спиральная модель – классический пример применения эволюционной стратегии конструирования (автор Барри Боэм, 1988). Данная модель базируется на лучших свойствах классического жизненного цикла и макетирования, к которым добавляется новый элемент – анализ риска.

Р исунок 1 Спиральная модель конструирования ПО. На рисунке: 1 – начальный сбор требований; 2 – та же работа, но на основе рекомендаций заказчика; 3 – анализ риска на основе начальных требований;4 – анализ риска на основе реакции заказчика; 5 – переход к комплексной системе; 6 – начальный макет системы; 7 – следующий уровень макета; 8 – сконструированная система; 9 – оценивание заказчиком. Модель определяет четыре действия, определяемые четырьмя квадрантами спирали: 1.Планирование – определение целей, вариантов и ограничений. 2.Анализ риска – анализ вариантов и распознавание / выбор риска. 3.Конструирование – разработка продукта следующего уровня.4.Оценивание – оценка заказчиком текущих результатов конструирования. Достоинства спиральной модели: 1.Наиболее реально (в виде эволюции) отображает разработку программного обеспечения; 2.Позволяет явно учитывать риск на каждом витке эволюции разработки;3.Включает шаг системного подхода в итерационную структуру разработки;4.Использует моделирование для уменьшения риска и совершенствования программного изделия. Недостатки спиральной модели: 1.Новизна (отсутствует достаточная статистика эффективности модели); 2.Повышенные требования к заказчику;3.Трудности контроля и управления временем разработки. Компонентно-ориентированная модель является развитием спиральной модели и тоже основывается на эволюционной стратегии конструирования. В этой модели конкретизируется содержание квадранта конструирования – оно отражает тот факт, что в современных условиях новая разработка должна основываться на повторном использовании существующих программных компонентов. Достоинства компонентно-ориентированной модели:1.Уменьшает на 30% время разработки программного продукта;2.Уменьшает стоимость программной разработки до 70%;3.Увеличивает в 1.5 раза производительность разработки. В современной инфраструктуре программной инженерии существует два семейства процессов разработки: -семейство прогнозирующих (тяжеловесных) процессов; -семейство адаптивных (подвижных, облегченных) процессов. У каждого семейства есть свои достоинства и недостатки: Адаптивный процесс используют при частых изменениях требований, малочисленной группе высококвалифицированных разработчиков и грамотном заказчике, который согласен участвовать в разработке. Прогнозирующий процесс используют при фиксированных требованиях и многочисленной группе разработчиков разной квалификации.

3)Разработка экспертных систем. Этапы разработки экспертной системы. Человеческий фактор при разработке экспертной системы.

Технология их разработки ЭС, включает в себя шесть этапов: этапы идентификации, концептуализации, формализации, выполнения, тестирования, опытной эксплуатации. Рассмотрим более подробно последовательности действий, которые необходимо выполнить на каждом из этапов.

1) На этапе идентификации необходимо выполнить следующие действия: определить задачи, подлежащие решению и цели разработки, определить экспертов и тип пользователей.

2) На этапе концептуализации: проводится содержательный анализ предметной области, выделяются основные понятия и их взаимосвязи,

определяются методы решения задач.

3) На этапе формализации: выбираются программные средства разработки ЭС, определяются способы представления всех видов знаний,

формализуются основные понятия.

4) На этапе выполнения (наиболее важном и трудоемком) осуществляется наполнение экспертом БЗ, при котором процесс приобретения знаний разделяют: на "извлечение" знаний из эксперта, на организацию знаний, обеспечивающую эффективную работу ЭС, на представление знаний в виде, понятном для ЭС. Процесс приобретения знаний осуществляется инженером по знаниям на основе деятельности эксперта.

5) На этапе тестирования эксперт и инженер по знаниям с использованием диалоговых и объяснительных средств проверяют компетентность ЭС. Процесс тестирования продолжается до тех пор, пока эксперт не решит, что система достигла требуемого уровня компетентности.

6) На этапе опытной эксплуатации проверяется пригодность ЭС для конечных пользователей. По результатам этого этапа возможна существенная модернизация ЭС.

Процесс создания ЭС не сводится к строгой последовательности этих этапов, так как в ходе разработки приходится неоднократно возвращаться на более ранние этапы и пересматривать принятые там решения.

Человеческий фактор при разработке ЭС

Разработку ЭС осуществляют специалисты:

-эксперт по проблемной области;

-инженер по знаниям (специалист по разработке ЭС);

-программист-специалист по разработке инструментальных средств.

Эксперт — определяет знание (данные и правила), характеризующие предметную область, обеспечивает полноту и правильность введённых в ЭС знаний, оценивает полученные системой решения в процессе разработки системы.

Инженер по знаниям — помогает эксперту выявить и формализовать знания, выбирает инструментальные средства, определяет и программирует стандартные (типовые) функции используемые экспертом при формировке знаний.

Программист — разрабатывает компоненты ЭС. Его деятельность относится к интеллектуальному программированию, которое составляет:

1. языки искусственного интеллекта:

— объектно-ориентированные языки;

—языки для представления знаний.

2. автоматический синтез программ:

— дедуктивные методы;

— индуктивные методы.

3. Инструментальные системы:

— "пустые";

— системы (оболочки).

4. Системы когнитивной графики.