Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
АВТОМАТИЗАЦИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ НАЗНАЧЕНИЯ ЛЬГОТНЫХ ЛЕКАРСТВ
Кошкаров А. А., Рубцова И. Т., Семенов А. Б., Халафян А. А.,
2.1. Методы проектирования и разработки
Использование информационных технологий на практике тесно связано с вопросами информационных ресурсов, методологиями проектирования информационных систем, методами управления качеством и стандартизацией информационных технологий [62]. В связи с этим, удобно организовать информационные процессы и технологии как систему, для построения которой целесообразно применить системный подход.
Используя системный подход, разработанная СППР, как совокупность объектов, исходя из её свойств, была разделена на два объекта, каждый из которых при самостоятельном исследовании рассмотрен как отдельная система:
– подсистема медико-экономического контроля назначения лекарственных средств;
– подсистема ABC/VEN-анализа.
Проектирование систем рассмотрено в следующих аспектах:
1. Стадии разработки – определен набор действий по созданию системы и требования к составу и содержанию проектной документации, согласно ГОСТ и отраслевым стандартам.
2. Модели представления (определена совокупность понятий (видов элементов и отношений между ними), необходимых для описания проектных решений в рамках определенной предметной области).
3. Уровни детализации (определена иерархическая декомпозиция компонентов проектируемой системы).
Процесс проектирования разработанной СППР был разбит на этапы:
1) сбора данных;
2) составления частных связей между элементами;
3) унификации пересекающихся эпизодов;
4) составления глобальной связи между элементами;
5) формирования модели предметной области;
6) составления схемы с учетом используемой базы данных;
7) физического проектирования.
Внешнее представление (внешняя схема) данных является совокупностью требований к данным со стороны некоторой конкретной функции, выполняемой пользователем. Отсюда вытекают основные этапы, на которые разбит процесс проектирования базы данных разработанной СППР (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Этапы проектирования баз данных
Инфологическая модель области контроля ОНЛП, включает в себя описание, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных. Это абстрактная модель, определяющая структуру проектируемой системы, ее свойства и причинно-следственные связи, и состоящая из взаимосвязанных понятий, используемых для описания области контроля ОНЛП, вместе со своими свойствами, характеристиками и законами протекания процессов в ней. Информационно-логическая модель отражает область контроля ОНЛП в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей служит промежуточной моделью для специалистов и является исходной для построения даталогической модели.
Даталогическая – отражает логические взаимосвязи между элементами данных независимо от их содержания или физической организации. Модель разработана с учетом определенной базы данных, с учетом специфики области контроля ОНЛП на основе ее информационно-логической модели.
Физическое представление модели базы данных представлено в Приложении А. В качестве метода проектирования выбран объектно-ориентированный подход, когда систему проектируют как совокупность объектов, которые взаимодействуют друг с другом. В качестве концептуальной модели выбрана модель «сущность-связь», называемая ER-диаграммой, которая описывается в терминах сущность, связь, значение.
При разработке СППР в виде информационной системы МЭК назначения ЛС применялись: программный продукт в области реализации средств CASE-технологий BPwin, средствами которого описана и оптимизирована модель бизнес-процессов организации и проведения МЭК; система управления реляционными базами данных Microsoft SQL Server 2005, 2014, использующая структурированный язык запросов Transact-SQL, средствами которого созданы автоматизированная база данных, хранимые процедуры и функции; среда программирования Borland Delphi 7, где используется язык программирования Object Pascal, средствами которого разработано приложение к автоматизированной базе данных, хранимым процедурам и функциям.
Средствами библиотеки JavaScript – Ext JS последней версии 5.1 [166] полностью обеспечена организация графической структуры интерфейса разрабатываемого автономного приложения. Ext JS – фреймворк, написанный на языке Object Javascript, содержащий в себе большое количество готовых и гибко-настраиваемых компонентов, позволяющий применять к веб-приложениям шаблон MVC, отделяющий логику приложения, и его данные от визуальной части. Паттерн Model View Controllers(MVC) – шаблон проектирования, разделяющий работу веб-приложения на три отдельные функциональные роли: модель данных (model), пользовательский интерфейс (view) и управляющую логику (controller). Таким образом, изменения, вносимые в один из компонентов, оказывают минимально возможное воздействие на другие компоненты.
Для организации зависимостей и связей между компонентами системы был использован Spring Framework версии 4.1.6. Spring Framework – универсальная коллекция фреймворков с открытыми исходными кодами для Java-платформы. В основе Spring лежит контейнер Inversion of control, предоставляющий средства конфигурирования компонентов приложения и управления жизненным циклом Java-объектов. Основная идея этого паттерна заключается в устранении зависимости компонентов или классов приложения от конкретных реализаций вспомогательных интерфейсов и делегировании полномочий по управлению созданием нужных реализаций IoC контейнеру. IoC контейнер отвечает за создание нужной реализации определенного интерфейса для конкретного класса. При использовании этого класса в других проектах такая технология позволяет заменить реализацию данного интерфейса на более подходящую, не внося изменений в код. Основное предназначение Inversion of control контейнера – добавление различных функционалов в определенные места программы.
Одним из способов получения объектов является использование Dependency Injection (внедрение зависимостей) – шаблона проектирования, в котором контейнер передает экземпляры объектов по их имени другим объектам с помощью конструктора, свойства или метода. Данная технология позволяет вынести описание связей между компонентами в отдельные файлы, что в свою очередь упрощает исходный код и делает программу более модульной.
Apache CXF Framework – каркас для создания веб-сервисов, к которым будет обращаться клиент за получением данных. Библиотека Jackson – используется для преобразования java-объектов в JSON формат и обратно. Применяется в Apache CXF.
MyBatis – это фреймворк для работы с базой данных, который скрывает от разработчика большинство JDBC кода, позволяя сфокусироваться на самих запросах. Object Relational Maping (ORM), объектно-реляционное отображение – технология программирования, используемая для конвертирования данных из реляционной структуры в java объекты, а также для конструктора запросов. MS SQL JDBC Driver – драйвер подключения к базе данных MS SQL Server.
Jetty – свободный контейнер серверов, написанный полностью на Java, использован в проекте в качестве легковесного Java EE сервера. Позволяет упростить и ускорить развертывание приложения локально, что очень удобно при разработке. В дальнейшем приложение можно развернуть на любом Java EE сервере(Tomcat, JBoss,WebSphere,WebLogic и так далее).
C3PO, «connection pool» – пул подключений к базе данных, используемый в Jetty. Инструкции для connection pool описаны в bean-классе, указанном в файле jetty.xml. В случае развертывания приложения на другом сервере можно использовать connection pool из этого сервера, именно он управляет подключениями к базе данных. Преимущества: возможность держать открытыми несколько подключений (при запросе выдаётся уже открытое соединение из этого пула); автоматически осуществляет повторное подключение в случае ошибок; позволяет ограничивать количество одновременных подключений к БД.
Maven – утилита для сборки Java-проекта, осуществляемой посредством его декларативного описания. По своей сути представляет фреймворк для автоматизации большого спектра задач при поддержке проекта. С помощью описания моделей или написания плагинов данный фреймворк превращается в тот или иной инструмент. Достоинства: декларативное описание проекта, независимость от операционной системы, хорошая документация, много полезных плагинов, наличие центрального репозитория.
Таким образом, для проектирования СППР использован объектно-ориентированный подход, поскольку среди логических моделей данных реляционная обладает малыми недостатками и значительными преимуществами. В качестве концептуальной модели выбрана модель «сущность-связь». Microsoft SQL Server выбрана в качестве СУБД, а языков программирования: Borland Delphi и JavaScript.