4.7 Обоснование направления разработки и требования, предъявляемые к системе
После обзора и анализа существующих информационных систем (компонентов информационных систем) следует приступить к обоснованию технического решения объекта проектирования, то есть обоснованию целесообразности проектирования или модернизации базового варианта информационной системы (или ее компонента). Здесь непосредственно определяется потребность в создании нового объекта или модернизации базового и формируется цель проектирования. В основу должен быть положен прогноз развития самого объекта проектирования и его окружения. При этом необходимо учитывать такой фактор, как непрерывность процесса разработки, то есть, как только завершается работа над информационными системами одного поколения, а, возможно, и до завершения работы, формируются задачи, связанные с совершенствованием и разработкой нового поколения информационных систем.
Необходимо учитывать опыт эксплуатации, тенденции спроса на рынке сбыта, моду на принципиальную схему, внешний вид, степень и характер автоматизации. Также необходимо помнить, что период появления новых информационных систем и информационных систем нового поколения не должен превышать период морального старения информационных систем предшествующего поколения.
Технические требования к системе разрабатываются с целью проведения единой сертификационной деятельности при развертывании информационных систем в России. Единые технические требования определены на основе отечественных ГОСТ, норм, рекомендаций, международных стандартов и с учетом опыта существующих зарубежных систем.
4.8 Анализ исходных данных и выбор варианта построения системы (компонента системы)
Указывается назначение разрабатываемой системы (аппаратного или программного компонента), объект установки, объемы передаваемой информации, требования к среде передачи информации, условия эксплуатации, особенности размещения и обслуживания, основные технические параметры. На основе сравнения с существующими системами выбирается та или иная структурная схема построения системы (компонента). Оптимизация схемы ведется по одному или нескольким заданным параметрам. Далее дается описание выбранной структурной схемы и подчеркиваются ее особенности, достоинства и недостатки. Должна быть показана также возможность ее реализации на базе современных аппаратно-программных средств.
4.9 Техническое задание
В техническом задании должен быть отражен перечень аппаратных и/или программных средств, требующихся для реализации информационной системы (компонента системы), порядок расчета статических и динамических характеристик, показателей качества, параметров, элементов, устройств, схем.
4.10 Расчет структурной схемы
В соответствии с выбранной структурной схемой производится расчет основных параметров. Исходя из заданных требований, определяются реально достижимые технические характеристики системы. По результатам расчета осуществляется уточнение структурной схемы. Рассматриваются возможные варианты построения системы (компонента), их ожидаемые характеристики, дается сравнение по параметрам с ранее разработанными системами. По результатам рассмотрения выносится решение об окончательном варианте системы (компонента) и приводятся ожидаемые параметры. Следует четко указать решения, которые были приняты дипломником самостоятельно.
4.11 Расчеты устройств, разработка алгоритмов и программ
Расчету подлежат узлы системы (компонента), оговоренные в задании. Исходя из параметров, полученных при расчете системы, определяются основные технические параметры подлежащих расчету узлов и элементов. Элементная база выбирается в соответствии с требованиями к узлам (при необходимости проектируется дипломником). Выбор элементной базы производится с учетом использования унифицированных блоков из перспективных образцов. Выбор того или иного элемента должен быть всесторонне (электрически, конструктивно, технологически) обоснован. Для принятого к использованию элемента приводятся его основные паспортные данные. Для вновь разрабатываемых элементов системы обстоятельно формулируются технические требования с учетом их реализуемости. По результатам электрических расчетов определяются параметры всех элементов принципиальной схемы. Можно провести тестирование оборудования и сравнить результаты, полученные экспериментальным путем, с расчетными значениями.
Для программных компонентов производится составление (выбор) блок-схем алгоритмов в соответствии с требованиями, определенными при расчете структурной схемы системы. Блок-схемы должны прорабатываться со степенью детализации, достаточной для показа особенности алгоритмов. При разработке блок-схемы должна быть учтена возможность тестирования программы. С учетом требований к совместимости с существующими системами, возможностей модернизации в будущем, особенностей алгоритма и решаемой прикладной задачи выбирается язык (инструментальная система) программирования. Производится составление программ. В пояснительной записке приводится описание процесса составления ключевых программных модулей, обоснование принятых решений и достигаемые с их помощью результаты. Указываются также решения, принятые в процессе отладки. Разрабатывается эксплуатационно-методическая документация (описание программы и руководство пользователя).
4.12 Экспериментальные исследования и тестирование
Для аппаратных компонентов описывается цель эксперимента, дается методика и условия его проведения, используемые приборы и установки. Составляется план эксперимента и обосновывается число необходимых измерений каждого параметра. Приводятся результаты эксперимента, выполняется их статистическая обработка, даются анализ полученных данных и основные выводы, подтверждающие правильность решения и расчетов. Для экспериментальной проверки (или в дополнение) желательно использование моделирования на ЭВМ.
Возможно и физическое моделирование с изменением масштаба (длины волны, величины напряжения и т.д.). Приводятся исходные данные, принятые при моделировании, алгоритмы и программа. Программа выносится в приложение к проекту. Результаты моделирования анализируются и сравниваются с теоретическими и экспериментальными кривыми. Дается оценка точностей моделирования. В приложение выносится перечень (с указанием паспортных данных) использованных при эксперименте приборов и другой аппаратуры.
Для программных компонентов производится обоснование объема и технологии тестирования. При этом должны быть определены необходимая полнота тестирования, метод тестирования, тестовые наборы данных, число тестовых прогонов, необходимость сравнения с работой аналогов.
Для информационной системы в целом определяется объем и технология системных испытаний, цель которых обнаружить основные ошибки в сопряжении компонентов систем.
4.13 Особенности конструкции и эргономические характеристики
Приводится выбор и обоснование конструктивного выполнения системы (компонента), исходя из условий эксплуатации, обслуживания и, при необходимости, технологии изготовления. При необходимости выполняются предварительные расчеты для сравнительной оценки различных вариантов конструктивного исполнения.
Дается конструкция одного или нескольких типовых узлов (плат, элементов). Приводятся данные по электромагнитной совместимости блоков и особенностям межблочных соединений. Для пользовательских программных интерфейсов приводится обоснование их вида с точки зрения эргономики.
4.14 Экономическая эффективность проекта
Подробное содержание определяется консультантом соответствующей кафедры. Основные вопросы, подлежащие разработке:
- расчет себестоимости и экономической эффективности внедрения в производство данной системы (компонента), сопоставление себестоимости с существующими аналогами;
- организация и планирование опытно-конструкторских работ с применением сетевых методов и научной организации труда.
4.15 Заключение
Кратко излагаются основные результаты разработки, отмечаются оригинальные решения, полученные дипломником. Приводятся основные характеристики и технико-экономические показатели разработанной системы или компонента системы, анализируется соответствие выполненной разработки заданию на дипломное проектирование. Отмечается возможность внедрения в производство разработанной системы или компонента системы, указывается степень завершенности разработки и ее готовности к предъявлению на конкурс (выставку) студенческих работ. Если разработка уже внедрена в производство, следует приложить акт о внедрении, подписанный на производстве и заверенный печатью. Также может быть отмечено, что материалы (указать, какие конкретно) дипломного проекта могут быть использованы в учебном процессе по соответствующей дисциплине.
4.16 Список использованных источников
Приводится перечень литературных и электронных источников в порядке их использования в тексте пояснительной записки. Список использованных источников составляется по общепринятой форме: порядковый номер источника, фамилии и инициалы авторов, полное название книги, издательство, год издания, число страниц. При ссылке на статьи в журналах и сборниках указываются: фамилии и инициалы авторов, наименование статьи, название журнала или сборника, год издания, том, номер журнала или выпуска, страницы. Практика показывает, что для качественного выполнения задания на дипломный проект приходится пользоваться литературой не менее 25 наименований, в том числе на иностранных языках.
4.17 Приложения
Приложения (если они есть) располагаются в конце пояснительной записки. Они включают технические характеристики оборудования, использованного в эксперименте, результаты расчетов на ЭВМ, данные компонентов и т.п. В приложениях помещаются перечни элементов к принципиальным электрическим схемам, таблицы рабочих режимов схемных элементов.