Разработка информационно-обучающего программного комплекса для операторов рлс с системой автоматизированного проектирования новых решений


Выбор методов программной реализации



страница4/7
Дата18.10.2016
Размер0.57 Mb.
ТипПояснительная записка
1   2   3   4   5   6   7

1.6 Выбор методов программной реализации


1.6.1 Задача выбора языка программирования

Несмотря похожесть современных языков программирования высокого уровня и соответствующих сред разработки, они порой сильно отличаются как по функционалу, так и по используемым методам. Выбор языка и среды программирования зависит от задач, которые ставятся перед разработчиком, его личных предпочтений и пожеланий заказчика.

Рассмотрим некоторые из возможных вариантов языков и сред программирования, которые можно использовать при решении поставленной задачи.

В качестве языков программирования рассмотрим языки высокого уровня, имеющие визуальную среду разработки - Visual Basic и C++.

1.6.2 Visual Basic

Microsoft Visual Basic — средство разработки программного обеспечения, разрабатываемое корпорацией Microsoft и включающее язык программирования и среду разработки. Язык Visual Basic (VB) – современная доработанная версия языка Бейсик, имеющего в свою очередь немало разновидностей. Visual Basic сочетает в себе процедуры и элементы объектно-ориентированных и компонентно-ориентированных языков программирования. Среда разработки VB включает инструменты для визуального конструирования пользовательского интерфейса[2].

Visual Basic считается хорошим средством быстрой разработки прототипов программы, для разработки приложений баз данных и вообще для компонентного способа создания программ, работающих под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows.

Достоинства VB:



  • высокая скорость создания приложений с графическим интерфейсом для MS Windows;

  • простой синтаксис, позволяющий очень быстро освоить язык;

  • возможность компиляции как в машинный код, так и в P-код (по выбору программиста);

  • защита от ошибок, связанных с применением указателей и доступом к памяти. Этот аспект делает Visual Basic приложения более стабильными, но также является объектом критики;

  • возможность использования большинства WinAPI функций для расширения функциональных возможностей приложения.

  • Недостатки:

  • поддержка операционных систем только семейства Windows и Mac OS X;

  • отсутствие механизма наследования реализации объектов. Существующее в языке наследование позволяет наследовать только интерфейсы, но не их реализацию;

  • низкая скорость работы, обусловленная тем, что практически все встроенные функции языка реализованы через библиотеку времени исполнения (runtime library), которая, в свою очередь, производит много «лишней» работы по проверке и/или преобразованию типов.

1.6.3 C++

Язык программирования C++ - это универсальный язык программирования, который позволяет разрабатывать программы в соответствии с разными парадигмами: процедурным программированием, объектно-ориентированным, параметрическим. Аналогично можно рассматривать объектно-ориентированный вариант языка в среде программирования Visual C++ от того же разработчика что и Visual Basic. Главной особенностью С++ является его эффективность. Он является самым популярным языком для создания системного программного обеспечения. Существенный аргумент в пользу выбора этого языка программирования — возможность реализовать кроссплатформенность разрабатываемых приложений, для чего его используют совместно с библиотеками Qt.

Qt — кроссплатформенный инструментарий разработки ПО на языке программирования C++. Qt представляет поддержку большого числа операционных систем. Главным преимуществом Qt является то, что он использует API низкого уровня, в связи с чем приложения работают также эффективно, как и приложения, разработанные специально для конкретной платформы[1].

Для ускорения и упрощения создания пользовательских интерфейсов, Qt предоставляет программу Qt Creator, позволяющую делать это в интерактивном режиме.

На сегодняшний день Qt широко используется разработчиками всего мира. Из числа некоторых активных пользователей Qt можно назвать такие известные компании, как: Adobe, AT&T, Cannon, HP, Bosch, IBM, Sony и др[1].

Qt - полный инструментарий для программирования. Этот инструментарий состоит из отдельных модулей и предоставляет:



  • поддержку двух- и трехмерной графики;

  • возможность интернационализации, которая позволят значительно расширить рынок сбыта ваших программ;

  • использование формата XML (eXtensible Markup Language);

  • STL-совместимую библиотеку контейнеров;

  • поддержку стандартных протоколов ввода/вывода;

  • классы для работы с сетью;

  • поддержка программирования баз данных, включая поддержку Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2, MySQL, SQLite,Sybase.

Достоинства:

  • кроссплатформенность;

  • скорость создания графических пользовательских интерфейсов;

  • Qt - полностью объектно-ориентированная библиотека;

  • новая концепция «сигналы и слоты» полностью заменяет былую не вполне надежную модель обратных вызовов;

  • есть возможность обрабатывать события, например, перемещения мыши, нажатия клавиши клавиатуры;

  • использование Qt возможно не только в С++, но и в других языках программирования;

  • Qt отлично документирована, программа Qt Asisstant может предоставить любую информацию об этой библиотеке.

Недостатки:

  • время компиляции программного кода.

1.6.4 Выводы

Таким образом, учитывая требования по кроссплатформенности, предпочтительным будет сделать выбор в пользу языка С++ и среды Qt, в том числе исходя из совместимости библиотеки Qt с разрабатываемыми на предприятии программами, легкости создания пользовательского интерфейса средствами Qt Creator и отличной документации.


1.7 Описание программы ИО [8]


1.7.1 Общие сведения

Обозначение и наименование программы:

Информационно – обучающий (ИО) программный комплекс (ПК) для операторов РЛС с системой автоматизированного проектирования новых решений.

Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы:



    • Операционная среда Windows XP/7, Linux, МСВС

    • Среда разработки – Qt Creator

Программа написана на языке C++.

1.7.2 Функциональное назначение

Комплекс должен использоваться при предтренажной и тренажной подготовке, для отработки операторских навыков, а также при проведении теоретических и практических автоматизированных учебных занятий.

1.7.3 Описание структуры

Обучающий комплекс состоит из трех модулей:


  • обучающий модуль операторов РЛС;

  • модуль для создания справочной информации;

  • модуль для проектирования новой системы тренажа.

1.7.3.1 Обучающий модуль

Окно приветствия изображено на рис.5.



Рис.5. Окно приветствия обучающего модуля

Пользователю предлагается выбрать проект и название корабля (см. рис.6). Данные о том, какому проекту соответствуют какие корабли, хранятся в текстовом файле project.txt. При появлении новых проектов и кораблей файл может редактироваться.

Рис.6. Окно выбора проекта и корабля

Выбор прибора для изучения изображен на рис.7.

Рис.7. Окно выбора прибора для изучения

Доступны три режима обучения (см. рис.8):


  • презентация;

  • справочная информация;

  • тестирование.

Рис.8. Окно выбора режима

В режиме презентации воспроизводится демонстрационное видео, благодаря которому пользователь может изучить все возможности данного модуля (см. рис.9).


Рис.9. Режим презентация

В режиме справочной информации в зависимости от выбранного пользователем названия прибора выводится изображение самого прибора см. рис.10). При наведении мыши на элемент прибора пользователь получит сведения о названии элемента и его назначении.

Рис.10. Справочная информация

В режиме экзамена пользователю будет предложено пройти тест на проверку полученных знаний (см. рис.11).

Рис.11.Тестирование

База вопросов и ответов хранится в файле test.txt. Вопросы следуют в том порядке, в котором они указаны в файле. У преподавателя есть возможность редактировать вопросы и ответы, а также их количество. Тестируемый должен выбрать один ответ из нескольких. Оценка выставляется по пятибалльной шкале, результаты записываются в файл test_result.txt в формате: логин, оценка, количество правильных ответов – количество вопросов (см.рис.12).

Рис.12. Файл с результатами

Критерии оценки следующие:


  • 5 – больше 80% правильных ответов;

  • 4 – больше 65% правильных ответов;

  • 3 – больше 50% правильных ответов;

  • 2 – меньше 50% правильных ответов;

При досрочном завершении теста оценка не ставится, результат не записывается в файл.

1.7.3.2 Модуль для создания справочной информации

Пользователю требуется выбрать изображение прибора в одном из форматов jpg, png, bmp, gif (см. рис.13).

Рис.13. Окно выбора изображения прибора

Для редактирования информации об элементе прибора следует выделить область, в которой этот элемент находится. Выделение элемента доступно в форме круга и прямоугольника (см. рис.14).

Рис.14. Выделение элементов прибора

После выделения элемента следует вписать информацию о названии и назначении элемента в соответствующие поля. По окончании ввода данные могут быть сохранены в текстовом файле. При сохранении в файл добавляется строка с координатами выделенного элемента, его названием и назначением (см. рис.15).

Рис.15. Текстовый файл с данными об элементах прибора

Все сохраненные элементы будут выделены в окне желтым цветом (см. рис.16).

Рис.16. Выделение сохраненного элемента прибора

1.7.3.3 Модуль для проектирования новой системы тренажа

Пользователю предоставляется возможность создать новую систему тренажа из представленных элементов (см. рис.17).



Рис.17. Список элементов для проектирования новой системы тренажа

При создании системы доступны следующие функции:


  • размещение выбранного элемента на форме (см. рис.18);

  • перемещение элемента по форме;

  • удаление выбранного элемента с формы (см. рис.19);

  • удалить все элементы с формы;

  • сохранение спроектированной системы в формате PNG или JPG (см. рис.20).

Рис.18. Размещение элементов на форме



Рис.19. Удаление элементов с формы



Рис.20. Сохранение спроектированной системы

1.7.4 Взаимодействие модулей

На рис.21 изображена схема взаимодействия модулей программного комплекса.


Модуль для создания справочной информации





Файл с данными об элементах прибора

Система тренажа




Модуль для проектирования новой системы тренажа



Система тренажа

Обучающий модуль



Рис.21. Схема взаимодействия модулей программного комплекса

1.7.5 Используемые технические средства

При написании программы использовался компьютер со следующими характеристиками:

Процессор - Intel Core i5-2320 CPU, 3300 MHz

ОЗУ – DDR3 4096Мб

Видеоадаптер – NVIDIA GeForce GT 630 (2048 Мб)

1.7.6 Вызов и загрузка

Для начала работы обучающего модуля необходимо запустить файл

learning_system.exe.

Для начала работы модуля для создания справочной информации необходимо запустить файл SCAN.exe.

Для начала работы модуля для проектирования новой системы тренажа необходимо запустить файл sapr.exe.

1.7.7 Входные данные

Обучающий модуль использует следующие входные данные:


Модуль для создания справочной информации использует следующие входные данные:

  • изображение прибора;

  • текстовый файл с данными об элементах прибора.

1.7.8 Выходные данные

Модуль для создания справочной информации генерирует следующие выходные данные:



  • текстовый файл с данными об элементах прибора.

Модуль для проектирования новой системы тренажа генерирует

следующие выходные данные:



  • изображение новой системы тренажа.



Каталог: data -> 2013
2013 -> «Разработка аппаратной части макета для исследования процессов зрительного утомления»
2013 -> Программа дисциплины "Датчики и устройства связи с объектом в технических системах" для подготовки
2013 -> Программа разработана в соответствии с
2013 -> «Перспективы создания Восточноазиатского сообщества»
2013 -> Оценка эффективности участия развивающихся стран в системе разрешения споров вто на примере Бразилии
2013 -> «Особенности развития энергетического комплекса Индии»
2013 -> «Экономические последствия вступления в Европейский Союз для стран цве»
2013 -> «Анализ конкурентных стратегий немецких автомобильных концернов»
2013 -> Стратегия инновационного развития компании «Бэ-Эм-Вэ Групп» в период с 2007 по 2012 год


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал