ANALIZA EFEKTYWNOŒCI WYTWARZANIA OPROGRAMOWANIA U YTKOWEGO GIS EFFICIENCY ANALYSIS OF CREATION OF GIS APPLICATION PROGRAMS IN GEOBA ENVIRONMENT

Transkrypt

1 Analiza efektywnoœci POLSKIE wytwarzania TOWARZYSTWO oprograowania INFORMACJI u ytkowego PRZESTRZENNEJ GIS w œrodowisku GEOBA ROCZNIKI GEOMATYKI 2007 TOM V ZESZYT 2 51 ANALIZA EFEKTYWNOŒCI WYTWARZANIA OPROGRAMOWANIA U YTKOWEGO GIS W ŒRODOWISKU GEOBA EFFICIENCY ANALYSIS OF CREATION OF GIS APPLICATION PROGRAMS IN GEOBA ENVIRONMENT Edward Ko³odziñski 1, Ireneusz Wygl¹da³a 2 1 Regionalne Centru Inforatyczne, Wydzia³ Mateatyki i Inforatyki Uniwersytet Wariñsko-Mazurski w Olsztynie 2 Przedsiêbiorstwo Projektowo-Wdro eniowe INFOKART S.A. S³owa kluczowe: in ynieria oprograowania, architektura systeu, odel danych Keywords: software engineering, syste architecture, data odel Wprowadzenie Posiadanie wiedzy oraz racjonalne jej wykorzystanie jest podstawowy czynnikie rozwoju cywilizacyjnego. Cz³owiek do swoich dzia³añ potrzebuje wiedzieæ nie tylko, co i dlaczego a iejsce ale równie kiedy i gdzie. Dawniej precyzyjne wskazywanie iejsca nastrêcza³o powa ne trudnoœci. Dynaiczny rozwój inforatyki, a zw³aszcza w zakresie systeów klasy GIS, w coraz wiêkszy stopniu eliinuje te trudnoœci. Systey inforatyczne klasy GIS charakteryzuj¹ siê z regu³y ponadprzeciêtn¹ z³o onoœci¹. Dotyczy to oprograowania, sprzêtu, a przede wszystki bazy danych. Wytwarzanie i wdra anie ich rodzi wiele probleów realizacyjnych, które o na przezwyciê yæ poprzez dobór w³aœciwych odeli wytwarzania i prograowych narzêdzi do tworzenia systeów. Wyjœcie na przeciw ty probleo jest opracowanie uniwersalnego szkieletu oprograowania, który o e byæ wielokrotnie wykorzystywany podczas wytwarzania wielu dedykowanych systeów, dla ró norodnych zastosowañ. Dla potrzeb konkretnego zastosowania, szkielet ten o e byæ obudowywany dodatkowyi odu³ai zapewniaj¹cyi specyficzne funkcje, niezbêdne z punktu widzenia docelowego u ytkownika. Takie podejœcie zosta³o zastosowane przy opracowywaniu krajowego œrodowiska prograowego o nazwie GEOBA do wytwarzania oprograowania u ytkowego systeów inforatycznych klasy GIS. Jedny z czynników decyduj¹cy o jego upowszechnieniu jest efektywnoœæ wytwarzania i wdra ania oprograowania u ytkowego GIS wykonanego z zastosowanie tego œrodowiska. Proble ten jest przediote niniejszego artyku³u.

2 52 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a Analiza podstawowych odeli wytwarzania oprograowania u ytkowego systeów inforatycznych Syste inforatyczny (SI) najkrócej o na zdefiniowaæ jako zbiór powi¹zanych ze sob¹ eleentów przetwarzaj¹cych dane przy u yciu techniki koputerowej. Na syste inforatyczny sk³adaj¹ siê: sprzêt, oprograowanie, baza danych, ludzie oraz eleenty organizacyjne. Szczególnie w przypadku systeów klasy GIS konieczne jest wyodrêbnienie bazy danych jako równoprawnego sk³adnika systeu. Ka dy z nich jest równie wa ny dla poprawnego funkcjonowania ca³oœci, jednak uwaga wykonawcy SI z regu³y skupiona jest na oprograowaniu u ytkowy jako najbardziej pracoch³onnej i podstawowej dla niego czêœci przedsiêwziêcia. Z kolei u ytkownik GIS traktuje oprograowanie u ytkowe jako jedno z narzêdzi do zarz¹dzania i wykorzystywania zawartoœci bazy danych, która a dla niego rolê pierwszoplanow¹. Sukces przedsiêwziêcia inforatycznego zorientowanego na GIS zale y wiêc, w g³ównej ierze, od w³aœciwoœci u ytkowych jego dwóch sk³adowych: bazy danych i oprograowania u ytkowego. W procesie tworzenia oprograowania u ytkowego GIS o na wyró niæ cztery podstawowe fazy: okreœlenie po ¹danej funkcjonalnoœci wyagañ, projektowanie i tworzenie oprograowania na podstawie wyagañ, testowanie oprograowania na zgodnoœæ z wyaganiai doskonalenie w³aœciwoœci funkcjonalnych oprograowania podczas jego u ytkowania. Dalszy podzia³ powy szych faz na bardziej szczegó³owe czêœci zadaniowe zale y zarówno od przyjêtej etodologii postêpowania odelu wytwarzania jak i charakteru tworzonego oprograowania. Stosowana etodologia jest deterinowana przez wiedzê i doœwiadczenie wykonawcy, a przede wszystki przez œrodowisko prograowe i narzêdzia wspoagaj¹ce zastosowane do jego wytwarzania. W literaturze, np. (Jaszkiewicz, 1997; Soerville, 2003), wyró nia siê nastêpuj¹ce podstawowe odele wytwarzania oprograowania SI, które w pe³ni og¹ byæ odniesione do GIS: odel kaskadowy, etodyka HIPO, wytwarzanie oprograowania kierowane dokuentai, prototypowanie, odel przyrostowy, odel ewolucyjny, odel spiralny. Model kaskadowy jest klasyczny i najprostszy podejœcie do wytwarzania oprograowania. Wprowadza on systeatyczne, sekwencyjne podejœcie do tworzenia oprograowania u ytkowego rozpoczynaj¹c od okreœlenia wyagañ, a koñcz¹c na opiece nad gotowy produkte (rys. 1). Jest to idealne podejœcie w przypadku, gdy wyagania u ytkownika s¹ jasno sprecyzowane i w pe³ni zrozuia³e. Praca podzielona jest w przejrzysty sposób na niezale ne, kolejne etapy, co znakoicie u³atwia zarz¹dzanie zasobai ludzkii. Metodyka HIPO (Hierarchy-lnput-Process-Output) jest podejœcie hierarchiczny do realizacji SI i polega na integracji prac projektowych i prograowych. Ca³y proces dzielony jest na procesy sk³adowe, a ka dy z nich jest odpowiednio dokuentowany. Wyusza to kaskadowy

3 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 53 Rys. 1. Model kaskadowy ycia oprograowania sposób realizacji w kilku wyiarach. Realizowane bloki dzia³añ, s¹ rozwijane kaskadowo od ogó³u do szczegó³u, tworz¹c odpowiedni¹ kaskadê na kolejnych pozioach szczegó³owoœci. W odelu wytwarzania oprograowania kierowanego dokuentai za podstawê przyjuje siê odel kaskadowy wzbogacony o szczegó³ow¹ dokuentacjê prac. Ka da faza koñczy siê opracowanie dokuentacji w pe³ni j¹ opisuj¹cej. Dokuenty udostêpniane s¹ klientowi i po jego akceptacji rozpoczynana jest kolejna faza prac. Niedogodnoœci¹ takiego podejœcia jest bardzo du y nak³ad pracy na opracowanie dokuentacji i przestoje w realizacji prac projektowo-prograowych, konieczne dla weryfikacji dokuentów przez zaawiaj¹cego. Prototypowanie jest w pewny sensie recept¹ na prowadzenie prac nad wytworzenie oprograowania u ytkowego SI w przypadku braku precyzyjnych wyagañ u ytkownika. Na podstawie niepe³nych wyagañ tworzona jest pierwsza wersja systeu (prototyp) z regu³y nie obejuj¹ca funkcjonalnoœci docelowej. Prototyp s³u y do weryfikacji i konkretyzacji wyagañ. Jest poprawiany iteracyjnie a do oentu pe³nej identyfikacji oczekiwañ u ytkownika. Nastêpnie przechodzi siê do fazy tworzenia w³aœciwego prograu, z regu³y zgodnie z zasadai odelu kaskadowego. Model przyrostowy wytwarzania oprograowania u ytkowego SI stanowi po³¹czenie odelu kaskadowego z odele prototypowania. Istot¹ tego podejœcia jest dostarczanie u ytkownikowi kolejnych wersji oprograowania systeu, o rozszerzanych w³aœciwych u ytkowych. U ytkownik po zapoznaniu siê z kolejn¹ wersj¹ foru³uje wyagania (ich przyrost) na nastêpn¹ wersjê (rys. 2). W praktyce w odelu przyrostowy klienci identyfikuj¹ w ogólny zarysie us³ugi, które syste a oferowaæ. Wskazuj¹, które z nich s¹ dla nich najwa niejsze, a które najniej Rys. 2. Model przyrostowy ycia oprograowania

4 54 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a wa ne. U ytkownik dziêki teu otrzyuje o liwoœæ od³o enia decyzji o szczegó³owych wyaganiach do czasu, a zdobêdzie pewne doœwiadczenia w pracy z systee. Model ewolucyjny wytwarzania oprograowania u ytkowego SI polega na opracowaniu wstêpnej ipleentacji, pokazaniu jej u ytkownikowi z proœb¹ o koentarze i udoskonalaniu jej w kolejnych wersjach a do powstania odpowiedniego systeu (rys. 3). Rys. 3. Model ewolucyjny ycia oprograowania W podejœciu ewolucyjny procesy specyfikacji, tworzenia (ipleentacji) i weryfikacji poprawnoœci przeplataj¹ siê wzajenie. Pierwsza wersja systeu tworzona jest bardzo szybko na podstawie pewnej abstrakcyjnej specyfikacji. Nastêpnie wersja ta jest odyfikowana na podstawie uwag u ytkownika, by w wersji finalnej spe³niæ jego oczekiwania. Wœród odeli ewolucyjnych wyró niane s¹: prograowanie odkrywcze, w których wyagana jest bezpoœrednia wspó³praca z kliente cele sprecyzowania wyagañ. Pierwsza wersja systeu jest dostarczana na podstawie czêœciowych wyagañ, a nastêpnie dok³adane s¹ dodatkowe cechy na podstawie yczeñ klienta, prototypowanie z odrzucenie, w który kolejne wersje oprograowania u ytkowego s³u ¹ wy³¹cznie do uszczegó³awiania wyagañ na nastêpne wersje oprograowania SI. W odelu spiralny wyró nione s¹ cztery g³ówne fazy cyklu ycia oprograowania wykonywane cyklicznie (rys. 4): planowanie ustalenie celów produkcji kolejnej wersji systeu, analiza ryzyka szczegó³owa analiza rozpoznanych zagro eñ realizacyjnych, konstrukcja wybór odelu tworzenia systeu. Z regu³y ay do czynienia z odele kaskadowy, choæ o liwe s¹ inne podejœcia do poszczególnych odu³ów, testowanie ocena u ytkownika, jeœli pozytywna rozpoczynany jest kolejny cykl. Ka da pêtla spirali reprezentuje jedn¹ fazê procesu i koñczy siê stworzenie prototypu. Model spiralny k³adzie nacisk na wielokrotne prototypowanie powtarzaj¹ce odel kaskadowy. Rys. 4. Model spiralny ycia oprograowania

5 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 55 Wytwarzanie oprograowania u ytkowego dedykowanych GIS w œrodowisku GEOBA Geneza opracowania œrodowiska GEOBA i jego podstawowe eleenty sk³adowe Systey klasy GIS znajduj¹ zastosowanie przede wszystki w obszarach: analiz przestrzennych, zarz¹dzania infrastruktur¹, zarz¹dzanie przedsiêbiorstwai sieciowyi. Rosn¹ce zapotrzebowanie na GIS iplikuje rozszerzanie wyagañ i zapotrzebowania na œrodowiska narzêdziowe do wytwarzania ich oprograowania u ytkowego. Jedny z podstawowych wyznaczników jakoœci œrodowiska jest szybkoœæ i ³atwoœæ tworzenia systeów dedykowanych. Sta³o siê to genez¹ i podstawow¹ ide¹ opracowania œrodowiska prograowego Geoba. Prace nad œrodowiskie rozpoczêto w póÿnych latach osiedziesiatych XX wieku, w których okreœlono jego po ¹dane w³aœciwoœci. Pocz¹tkowo prace prowadzone by³y przez firy PBPW CYBER sp. z o.o. i PPW INFOKART S.A. we wspó³pracy z Instytute Autoatyzacji Systeów Dowodzenia WAT. Obecnie kontynuowane s¹ w firach PPW INFO- KART S.A. i PBPW CYBER sp. z o.o. Prograowe Œrodowisko GEOBA sk³ada siê z trzech zasadniczych czêœci (Ko³odziñski, Betliñski, 2004b). S¹ to (rys. 5): 1. Edytor Modelu Systeu (EMS), 2. J¹dro Systeu (JS) z³o one z Modu³ów J¹dra (MJ), 3. Warstwa Operacyjna (WO) obejuj¹ca Modu³y Operacyjne (MO). Edytor Modelu Systeu jest odu³e typu CASE wspoagaj¹cy projektowanie i konfigurowanie dedykowanych wersji PŒ GEOBA. Rezultate jego dzia³ania jest: Model Systeu definicje obiektów i paraetry konfiguracyjne, Scheat Bazy Danych. J¹dro Systeu jest pakiete wykonywalnych koponentów (DLL, OCX, COM+) z interfejsai prograowyi obejuj¹cyi niskopozioowe funkcje udostêpniaj¹ce zasoby systeu. Warstwa Operacyjna œrodowiska GEOBA ipleentuje wiêkszoœæ najwa niejszych funkcji zaawansowanego GIS wraz z odpowiedni dla ich realizacji graficzny interfejse u ytkownika. Rys. 5. Scheat œrodowiska prograowego GEOBA

6 56 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a W trakcie procesu wytwarzania oprograowania, przeznaczonego dla okreœlonego u ytkownika, powstaje dodatkowa warstwa oprograowania, tzw. Warstwa Specjalizowana obejuj¹ca wszystkie dodatkowe odu³y prograowe, które s¹ niezbêdne dla zabezpieczenia realizacji tych wszystkich funkcji systeu, które nie s¹ udostêpniane przez sao œrodowisko, a które s¹ niezbêdne z punktu widzenia u ytkownika. Powstaje ty say tzw. dedykowana wersja PŒ GEOBA. Edytor Modelu Systeu podstawowe narzêdzie do wytwarzania oprograowania u ytkowego dedykowanych GIS Podstawê dzia³ania EMS stanowi¹ etadane, których zasadniczy eleente jest uogólniona klasa obiektów (Ko³odziñski, Betliñski, 2006). W rezultacie prac analityczno-projektowych nad dedykowany oprograowanie u ytkowy powstaje cyfrowa konkretyzacja etadanych dla projektowanego systeu GIS, tzw. Model Systeu (MS), który za poœrednictwe specjalnie dla tego celu przeznaczonego odu³u (Serwer Modelu Systeu) udostêpniany jest wszystki pozosta³y odu³o systeu. Ze wzglêdu na to, e dzia³anie wszystkich odu³ów prograowych systeu oparte jest na definicjach zawartych w MS, w zasadzie o e byæ on traktowany jako integralna czêœæ oprograowania dedykowanej wersji GEOBY. Utworzenie MS dedykowanej wersji GEOBY w istocie oznacza jednoczeœnie utworzenie pe³nowartoœciowego, wielodostêpnego systeu GIS, eksploatacja którego o e byæ bezzw³ocznie rozpoczêta. Edytor Modelu Systeu z za³o enia jest narzêdzie prograowy, które o e byæ wykorzystywane przez wszystkich uczestników procesu wytwarzania GIS, a wiêc przez u ytkowników, analityków, projektantów i prograistów. Za pooc¹ Edytora Modelu Systeu okreœlane s¹ zarówno dane konfiguracyjne (interfejs u ytkownika, wykorzystywane uk³ady wspó³rzêdnych, obszar dzia³ania systeu i jego podzia³, rodzaje ap itp.) jak i klasy obiektów bêd¹cych w³aœciwy przediote dzia³ania tworzonego systeu (rys. 6). Edytor Modelu Systeu stanowi zakniêt¹, pod wzglêde funkcjonalny, czêœæ œrodowiska GEOBA uo liwiaj¹c¹ projektantowi sprawne tworzenie systeów dedykowanych. Podstawow¹ zasad¹ dzia³ania EMS jest aksyalne wykorzystanie istniej¹cych repozytoriów. Dotychczasowe prace koncepcyjne i projektowe stanowi¹ bazê dla wszelkich nowych projektów. Zawsze punkte wyjœcia staje siê przetestowany i sprawdzony odel rozbudowywany o dodatkowe eleenty. Tworzona definicja systeu jak i sao narzêdzie pozwalaj¹ na wykorzystanie zalet obiektowego opisu rzeczywistoœci. Istotna jest przede wszystki, wynikaj¹ca z koncepcji Uogólnionej Klasy Obiektów (Ko³odziñski, Betliñski, 2006) pe³na unifikacja obs³ugi i definicji odelowanych obiektów. Opieraj¹c siê na pewny zbiorze bazowych klas kszta³towane s¹ kolejne typy obiektów. Jeœli chodzi o walory œciœle u ytkowe, EMS zapewnia pe³n¹ integracj¹ z interfejse bazodanowy (np. Oracle), uwalniaj¹c projektanta od koniecznoœci jakiejkolwiek ingerencji w strukturê bazy danych. Wszystkie operacje edycyjne dokonywane na odelu systeu s¹ autoatycznie ipleentowane w scheacie bazy danych. Dotyczy to zarówno prostych dzia³añ typu dodanie, usuniêcie atrybutu lub koponentu, ale równie bardziej zaawansowanych jak ziana typu atrybutu, co jest zwi¹zane z konwersj¹ danych. Jest to szczególnie istotne w przypadku odyfikacji odelu systeu w fazie produkcyjnej. W przypadku œrodowiska GEOBA œwiadoie u yway okreœlenia odel systeu, co w odró nieniu od odelu danych, oznacza równie pe³n¹ paraetryzacjê œrodowiska pracy.

7 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 57 Rys. 6. Edytor Modelu Systeu podstawowe narzêdzie do wytwarzania oprograowania u ytkowego dedykowanych SIP

8 58 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a Edytor Modelu Systeu uo liwia znacz¹ce odyfikacje interfejsu œrodowiska GEOBA dla potrzeb opracowywanego systeu dedykowanego. Co istotne, wszelkie dane konfiguracyjne obs³ugiwane s¹ równie przez w³aœciwe i klasy obiektów. May, wiêc do czynienia z klasyczny przyk³ade architektury systeu sterowanej odele. Wytwarzanie architektury oprograowania sterowane odele GIS charakteryzuj¹ siê du yi nak³adai na pozyskiwanie danych. W praktyce oznacza to, i pe³n¹ funkcjonalnoœæ systeu otrzyuje siê dopiero po zape³nieniu bazy danych. Wi¹ e siê z ty zasadniczy proble utrzyania nieziennoœci wyagañ na syste. W trakcie tak wyd³u onego cyklu ycia systeu w jego opisie (wyaganiach, za³o eniach, projekcie itp.) pojawia siê szereg zian, które znacznie utrudniaj¹ doprowadzenie oprograowania u ytkowego GIS do poyœlnego wdro enia. Spostrze enie to a prze³o enie na wyóg dotycz¹cy architektury systeu. Budowany w niej syste usi zacz¹æ dzia³aæ jak najszybciej, (aby o na by³o wprowadzaæ dane) oraz powinna istnieæ o liwoœæ dokonywania znacznych odyfikacji definicji przetwarzanych w ni obiektów (reagowanie na ziany wyagañ). Analizuj¹c historiê rozwoju in ynierii oprograowania, a wraz z ni¹ wsparcia narzêdziowego i etodologicznego przy jednoczesny braku zauwa alnych efektów w postaci zwiêkszenia liczby projektów SI zakoñczonych sukcese, o na pokusiæ siê o syntezê probleów dotycz¹cych procesu wytwarzania systeów: proble czasu skrócenie czasu wytwarzania w dotychczasowej praktyce jest nieo liwe albo osi¹gane poprzez istotne zwiêkszenie kosztów na produkcjê pó³produktów, proble kounikacji zapewnienie odpowiedniej kounikacji iêdzy uczestnikai procesu tworzenia systeu (u ytkownikai, projektantai i prograistai) skutkuje koniecznoœci¹ utrzyywania skoplikowanych, rozbudowanych a nierzadko i nadiarowych opisów odelu systeu (w postaci diagraów, opisów s³ownych itp.), proble z³o onoœci nadiernie rozbudowana etodyka projektowania wyaga specjalistycznych narzêdzi a tak e profesjonalnych szkoleñ. proble zian dotyczy zian wyagañ powodowanych zianai zachodz¹cyi w otoczeniu SI (przepisów, procedur, zestawu danych itp.) oraz o liwoœci ich uwzglêdniania w systeie. Rys. 7. Architektura oprograowania sterowana odele Zaproponowanie rozwi¹zania uwzglêdniaj¹cego wszystkie wyszczególnione probley wyaga radykalnego przedefiniowania procesu tworzenia systeu inforatycznego. Tak¹ zian¹ jest wykorzystanie architektury oprograowania GIS sterowanej odele, rozuianej jako: zbiór odpowiednio sparaetryzowanych i wspó³pracuj¹cych ze sob¹ odu- ³ów prograowych. Wytwarzanie architektury oprograowania sterowanej odele (rys. 7) opiera siê na wprowadzeniu bufora (w postaci Modelu Systeu) iêdzy bazê danych a odu³y wykonywalne. Model Syste-

9 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 59 u zawiera definicjê systeu oraz etadane przetwarzanych w ni obiektów. W efekcie zachowanie systeu, a tak e zakres przetwarzanych w ni inforacji jest zdefiniowany w Modelu Systeu. Modu³y wykonywalne nie operuj¹ bezpoœrednio na danych rzeczywistych, a syste widz¹ przez definicje dostarczane z warstw Model Systeu i Model Danych. Praktycznie o e to wygl¹daæ w ten sposób, i ten sa odu³ wykonywalny o e pracowaæ w ró nych systeach, albo jeszcze inaczej o e przetwarzaæ dane z ró nych systeów (dla ró nych Modeli Systeu). Wprowadzenie warstwy poœredniej zienia zasadniczo percepcjê systeu przez wszystkich aktorów zaanga owanych w jego powstawanie: analityków/projektantów, prograistów i u ytkowników. Powy sza etoda projektowania systeów inforatycznych stosowana jest przy wytwarzaniu oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku narzêdziowy GEOBA. GEOBA jest spójny œrodowiskie uo liwiaj¹cy jednoczesn¹ pracê wszystkich twórców systeu inforatycznego (projektantów, prograistów i u ytkowników) (rys. 8). Model systeu jest bufore, który pozwala jednoczeœnie rozwijaæ i u ytkowaæ syste. Dziêki architekturze oprograowania sterowanej odele ka dy uczestnik procesu wytwarzania systeu skupia siê na innych, istotnych dla niego, aspektach systeu. Wytwarzanie oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA Wytwarzanie GIS w œrodowisku GEOBA polega na ci¹g³y prototypowaniu systeu poprzez odyfikacje Modelu Systeu i dodawanie kolejnych warstw specjalizowanych otaczaj¹cych podstawow¹ funkcjonalnoœæ. Jest to etodyka tworzenia systeu bazuj¹ca na architekturze sterowanej odele, przy nastêpuj¹cych za³o eniach: aksyalne zaanga owanie u ytkownika w proces wytwarzania, aksyalnie skrócony czas uruchoienia systeu (prototypowanie - kolejne przybli enia systeu), aksyalne wykorzystanie ju istniej¹cych rozwi¹zañ (definicji obiektów, odu³ów wykonywalnych), aksyalna elastycznoœæ o liwoœæ ci¹g³ej odyfikacji bez utraty zdolnoœci operacyjnej systeu, ziany definicji obiektów powoduj¹ autoatyczne odyfikacje scheatu BD bez utraty zawartoœci. Syste zaczyna dzia³aæ od oentu zdefiniowania jego zakresu (identyfikacji oraz wstêpnej definicji przetwarzanych w ni obiektów) systeatycznie i stale ulegaj¹c odyfikacji i dostosowaniu do wyagañ u ytkownika. W oawianej architekturze Model Systeu o e byæ traktowany jako: dokuentacja projektowa (techniczna), platfora wspó³dzielonej inforacji o systeie, eleent paraetryzuj¹cy dzia³anie odu³ów wykonywalnych. Proces prototypowania a charakter ci¹g³y i nie a potrzeby okreœlania sztywnych jego faz. Jednak e z uwagi na o liwoœæ porównania z innyi rozwi¹zaniai, sekwencje czynnoœci wykonywanych w trakcie budowy systeu w œrodowisku GEOBA podzielono na nastêpuj¹ce fazy (które s¹ iar¹ stopnia dopasowania systeu do inforatyzowanej organizacji): identyfikacji, analizy, konfiguracji, eksploatacji.

10 60 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a Faza identyfikacji. Analityk wraz z u ytkownikie decyduj¹ o zakresie w³aœciwoœci funkcjonalnych systeu (rys. 9). Posi³kuj¹c siê repozytoriu Modeli Systeu, wybieraj¹ do nowotworzonego produktu definicje obiektów. U ytkownik o e obserwowaæ (kontrolowaæ) zawartoœæ inforacyjn¹ systeu za pooc¹ uniwersalnych interfejsów u ytkownika. Etap s³u y okreœleniu granic systeu oraz wstêpneu przybli eniu u ytkownikowi definicji przetwarzanych w ni obiektów. Ju od tego oentu u ytkownik o e groadziæ dane w systeie oraz rozpocz¹æ jego u ytkowanie w zakresie ewidencji i raportowania w wybrany przez siebie obszarze. Faza analizy. Wybrane z repozytoriu definicje obiektów s¹ dostosowywane do wstêpnie zidentyfikowanych procesów zachodz¹cych w systeie (rys. 10). Definiowane s¹ nowe obiekty specyficzne dla tworzonego systeu. Nastêpuje wstêpne okreœlanie funkcjonalnoœci oraz paraetryzowanie interfejsów, które s¹ udostêpniane w systeie. Faza konfiguracji. Powstaj¹ kolejne warstwy otaczaj¹ce i specjalizuj¹ce podstawow¹ funkcjonalnoœæ systeu (rys. 11). W proces tworzenia zaanga owani s¹ wszyscy aktorzy. W tej fazie syste nabiera cech indywidualnych. Dopasowywanie systeu, projektowanie i ipleentacja autoatyzacji realizacji procesów. Faza eksploatacji. Powstaj¹ kolejne warstwy wynikaj¹ce z rozszerzenia zakresu koputerowego wspoagania realizacji zadañ przez u ytkownika, optyalizacji ich realizacji i zwiêkszenia kofortu pracy w systeie (rys. 12). Syste dzia³a stabilnie i poprawnie, ale pojawiaj¹ siê nowe wyagania i potrzeby ziany definicji obiektów oraz procesów ziany akcentów, dodatkowe interfejsy u ytkownika, reagowanie na ziany otoczenia systeu. Efektywnoœæ wytwarzania systeów inforatycznych klasy GIS w œrodowisku GEOBA Czynniki okreœlaj¹ce efektywnoœæ tworzenia systeów inforatycznych Wytwarzanie systeu inforatycznego traktowane jest jako rodzaj projektu biznesowego. Praprzyczyn¹ przedsiêwziêcia inforatycznego jest pewna, czêstokroæ nie do koñca zdefiniowana, potrzeba poprawy efektywnoœci funkcjonowania przedsiêbiorstwa b¹dÿ instytucji. Rol¹ wykonawcy dedykowanego SI jest zaspokoiæ j¹ przy jednoczesnej inializacji poniesionych kosztów. Systey klasy GIS stanowi¹ specyficzn¹ grupê wœród SI. Podstawowe etapy wytwarzania tzn. analiza wyagañ, projekt, ipleentacja i wdro enie s¹ zasadniczo podobne. G³ówna ró nica uwidacznia siê przy ca³oœciowy spojrzeniu na przedsiêwziêcie inforatyczne. Pierwszoplanow¹ rolê, w sensie kosztowy i czasowy, a faza zape³niania bazy danych. GIS o na uznaæ za w pe³ni wdro ony dopiero w oencie osi¹gniêcia gotowoœci do jego u ytkowania. Efektywnoœæ najproœciej o na zdefiniowaæ jako relacjê poiêdzy oczekiwany przyroste przychodów (lub zniejszenie dotychczasowych kosztów realizacji zadañ) organizacji a nak³adai na ich osi¹gniêcie. Jest to najbardziej jednoznaczny sposób oceny przedsiêwziêcia. Oczywiœcie nie o na poijaæ wielu nieaterialnych korzyœci takich jak zgroadzone doœwiadczenie i zadowolenie klienta, które z pewnoœci¹ zaprocentuj¹ w przysz³oœci.

11 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 61 Ogó³ wszystkich czynników wp³ywaj¹cych na koñcow¹ efektywnoœæ przedsiêwziêcia (przy ustalonych po ¹danych w³aœciwoœciach u ytkowych), zarówno dla wykonawcy jak i klienta, o na praktycznie zagregowaæ do dwóch wielkoœci: kosztu wytworzenia i wdro enia systeu, czasu wdro enia. Analiza efektywnoœci budowy systeów klasy GIS przy zastosowaniu œrodowiska prograowego GEOBA Eleente deterinuj¹cy zarówno przebieg prac nad systee jak i w konsekwencji jego efektywnoœæ jest wybór œrodowiska pracy aplikacji u ytkowej. Ni ej zostanie dokonana analiza wp³ywu œrodowiska narzêdziowego GEOBA na efektywnoœæ tworzenia systeów klasy GIS. Na poprzedniej stronie przedstawiono zarys procesu wytwarzania oprograowania u ytkowego w œrodowisku GEOBA. Nale y przede wszystki podkreœliæ fakt dostêpnoœci gotowego do u ycia systeu ju w oencie rozpoczêcia fazy analizy wyagañ. Z istniej¹cego repozytoriu odeli systeów wybierany jest najbardziej zbli ony do opracowywanego. Na jego podstawie tworzony jest wzorzec nowego systeu, który jest gotowy do u ycia zarówno przez projektanta jak i u ytkownika koñcowego. W procesie prototypowania œrodowisko prograowe GEOBA obudowywane jest kolejnyi warstwai specjalizowanyi. Takie podejœcie oczywiœcie nie wyklucza zastosowania klasycznego, np. kaskadowego odelu wytwarzania aplikacji, jednak w przypadku systeów GIS natychiastowa dostêpnoœæ do u ycia systeu jest nie do przecenienia. W pocz¹tkowej fazie budowy oprograowania z regu³y nie s¹ znane wszystkie wyagania odnoœnie po ¹danej funkcjonalnoœci systeu, natoiast doœæ szybko ustalana jest po ¹dana zawartoœæ inforacyjna bazy danych. Model wzorcowego systeu jest rozbudowywany zgodnie z projekte obiektów bazy danych i od razu jest gotowy do wprowadzania danych. Krótkie szkolenie u ytkowników z zakresu wykorzystania œrodowiska pozwala na rozpoczêcie procesu ³adowania bazy danych, który jest eleente krytyczny podczas budowy SIP. Mo liwoœæ równoleg³ych prac prograistycznych i bazodanowych znacz¹co skraca czas wdro enia systeu. Wi¹ ¹ siê z ty równie korzyœci innego rodzaju. U ytkownik eksploatuj¹c syste zapoznaje siê z jego technologi¹ funkcjonowania, nabiera po ¹danych nawyków oraz zg³asza swoje uwagi poocne w doskonaleniu w³aœciwoœci u ytkowych oprograowania dedykowanego GIS. Dodatkowo, nastêpuje proces saokszta³cenia znacznie redukuj¹cy nak³ady na szkolenia. Na szczególne podkreœlenie w œrodowisku GEOBA zas³uguje w pe³ni obiektowy interfejs prograowy. Prograista tworzy kolejne odu³y specjalizowane obudowuj¹ce niezienne dla niego j¹dro œrodowiska. Ich dzia³anie jest ca³kowicie uzale nione i sterowane przez Model Systeu. May wiêc do czynienia, podobnie jak w przypadku sfery bazodanowej, z podejœcie przyrostowy. Ka dy przyrost jest realizowany ca³kowicie bezkonfliktowo zarówno w fazie wdro enia, jak i eksploatacji systeu. Inny, niezwykle korzystny aspekte, ty raze dla wytwórcy œrodowiska GEOBA, jest ci¹g³y przyrost jego funkcjonalnoœci niejako przy okazji tworzenia systeów. Budowa oprograowania u ytkowego wyusza dzia³ania optyalizacyjne równie w j¹drze œrodowiska. Architektura oparta na Uogólnionej Klasie Obiektów uo liwia odyfikacje wewnêtrznych struktur œrodowiska z zachowanie kopatybilnoœci wszystkich powsta³ych syste-

12 62 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a ów dedykowanych. Nastêpuje ci¹g³y rozrost funkcjonalnoœci podstawowych o liwych do wykorzystania w nowych produktach. Dotyczy to równie zasobów projektowych i dokuentacyjnych. Podsuowanie Budowa systeów inforatycznych klasy GIS jest niezwykle skoplikowany i kosztowny przedsiêwziêcie. Praktycznie nie jest o liwe wytworzenie w pe³ni powielarnego produktu gotowego do dystrybucji na zasadzie towar z pó³ki. Ka dy syste usi uwzglêdniaæ specyfikê u ytkownika i byæ w aksyalny sposób dostosowany do jego wyagañ. Rozwi¹zanie polegaj¹ce na ka dorazowy tworzeniu oprograowania u ytkowego GIS od podstaw nie wchodzi w grê ze wzglêdów ekonoicznych produkt a w³aœciwie tylko jednego, dedykowanego odbiorcê. Dla zwiêkszenia efektywnoœci przedsiêwziêcia konieczne jest wykorzystanie œrodowiska narzêdziowego jako j¹dra systeu dedykowanego, rozszerzonego o charakterystyczne dla niego funkcje i odu³y. Podstawowe czynniki warunkuj¹ce wysok¹ efektywnoœæ produkcji systeu GIS, to koszt wytworzenia oprograowania oraz jego wdro enia. Budowa GIS w œrodowisku GEOBA odbywa siê na zasadzie rozbudowy systeu wzorcowego o nowe, specjalizowane odu³y. Ju w fazie analizy gotowy jest syste o podstawowej, ale wystarczaj¹cej dla rozpoczêcia wype³niania bazy danych, funkcjonalnoœci. Wykorzystanie Uogólnionej Klasy Obiektów pozwala na pe³n¹ unifikacjê obs³ugi eleentów systeu. Z kolei, dziêki zastosowaniu etody wytwarzania architektury oprograowania sterowanego odele o liwa jest jednoczesna praca wszystkich twórców systeu inforatycznego projektantów, prograistów i u ytkowników. Ka dy z nich o e skupiæ siê na istotnych dla niego aspektach systeu. Literatura Adaczewski P., 2000: Zintegrowane systey inforatyczne w praktyce. MIKOM, Warszawa. Jaszkiewicz A., 1997: In ynieria oprograowania. HELION, Warszawa. Ko³odziñski E., Betliñski G., 2002: Œrodowisko prograowe Geoba do wytwarzania zautoatyzowanych systeów dowodzenia. W³aœciwoœci i o liwoœci. X Konferencja Naukowa Autoatyzacja Dowodzenia. Ko³odziñski E., Betliñski G., 2003: Œrodowisko prograowe Geoba do wytwarzania ZSyD Zunifikowane stanowisko Funkcyjne. XI Konferencja Naukowa Autoatyzacji Dowodzenia, Pieczyska. Ko³odziñski E., Betliñski G., Pop³awski R., O arowski M., Kap³añski P., 2003: Technologia wytwarzania zintegrowanego systeu inforatycznego o architekturze oprograowania sterowanej odele danych. XI Konferencja Naukowa Autoatyzacji Dowodzenia, Pieczyska. Ko³odziñski E., Betliñski G., 2004a: Model systeu GIS w œrodowisku prograowy GEOBA. Materia³y XII Konferencji Naukowej Autoatyzacja dowodzenia, Gdynia - Jurata. Ko³odziñski E., Betliñski G., 2004b: Prograowe œrodowisko GEOBA wspoagaj¹ce wytwarzanie systeów GIS. Opracowanie wewnêtrzne, Warszawa. Ko³odziñski E., Betliñski G., 2006: Modelowanie systeów inforacji przestrzennejz zastosowanie uogólnionej klasy obiektów. Roczniki Geoatyki t. V z. 2, PTIP, Warszawa. Soerville I., 2003: In ynieria oprograowania, WNT. Wrycza S., Marcinkowski B., Wyrzykowski K., 2005: Jêzyk UML 2.0 w odelowaniu systeów inforatycznych. Wydawnictwo Helion S.A.

13 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 63 Suary The root cause of building an inforation syste is, often not fully defined, the need to iprove efficiency of functioning of a copany or institution. Creation of an inforation syste should be treated as a business project. The goal of the entity responsible for the creation is to fulfill expectations of a custoer keeping the costs as low as possible. Systes of GIS class ake a special group of IS. Basic stages of their creation i.e. Requireents analysis, design, application and ipleentation are siilar to other IS. The ain difference shows up in a coprehensive view on the inforation ventures of the organization. The ain role, as regards costs and tie, takes the stage of filling out databases. The GIS syste ay be considered fully ipleented only when its readiness for use is achieved. An ultiate advantage of GEOBA prograing environent is the possibility to generate a fully cooperating prototype already on the stage of requireents analysis. The prototype ade available at the tie to the user allows hi to establish correctly functional expectations for the dedicated GIS software. Additionally, after setting up contents of a database of such a GIS, there is a possibility (practically at the sae tie) to fill it out with data and to develop the syste. Especially iportant property of the GEOBA environent is the possibility for a siultaneous work of all different parties engaged in the creation of the syste designers, prograers and users. Each group of the ay focus on aspects of the syste essential for the. Additionally, thanks to the General Class of Objects and the coplete list of edition operations connected with it, there is a possibility of instant creation of a standard syste. It doesn t require any additional prograing, only the proper definition of the data odel. dr hab. in. Edward Ko³odziñski, prof. UWM ekolodzinski@wp.pl gr in. Ireneusz Wygl¹da³a irekw@infocorp.co.pl tel.: (0-22)

14 64 Edward Ko³odziñski, Ireneusz Wygl¹da³a Rys. 8. Dostêp Aktorów wytwarzania systeu do oprograowania w architekturze Geoba Rys. 9. Stan systeu w fazie identyfikacji Rys. 10. Stan systeu w fazie analizy

15 Analiza efektywnoœci wytwarzania oprograowania u ytkowego GIS w œrodowisku GEOBA 65 Rys. 11. Stan systeu w fazie konfiguracji Rys. 12. Stan systeu w fazie eksploatacji