Сетевой электронный научный журнал "СИСТЕМОТЕХНИКА", № 2, 2004 г.

внутренняя структура файлов МОДУЛЯ РУКОВОДИТЕЛЯ ЗАНЯТИЯ СИСТЕМЫ TRANSFORM-LEARN-SIMULATION

 

Внуков Ал.А., Внуков Ан.А.

(Московский государственный институт электроники и математики)

 

Внутренний интерфейс модуля Руководителя и Участника составляют файлы с данными модуля, содержащиеся в каталогах инсталляции и занятия. Рабочие файлы внутреннего интерфейса модуля Руководителя находятся в рабочем каталоге занятия, с ними работают при проведении занятия модули Руководителя и Участника. Рабочий каталог занятия, его файлы и данные создаются в окнах внешнего интерфейса создания и открытия занятия в главном окне модуля Руководителя в состоянии создания нового или открытии сохраненного занятия. Использование данных файлов рабочего каталога занятия происходит в окне Монитора и 2 окнах внешнего интерфейса проведения занятия, из которых правое - окно графического интерфейса проведения в главном окне модуля Руководителя в состоянии проведения занятия. Главное окно модуля Руководителя имеет 2 активные состояния - создания и открытия занятия и проведения занятия (с соответствующими окнами внешнего интерфейса создания и открытия и проведения занятия, окном монитора).

Рабочий каталог занятия системы Transform-Learn-Simulation содержит следующие файлы:

● Сведения о занятии,

● Сведения о регистрации участников,

● Всех значений,

● Сведения о периодах планирования целей,

● Сведения о периодах ревизии целей,

● Сведения о событиях,

● Сведения о стране.

Рассмотрим внутреннюю структуру рабочих файлов каталога занятия, использование которых совместно модулями Руководителя и Участника имеет ряд особенностей.

Рассмотрим и прокомментируем внутреннюю структуру текстового файла Сведения о занятии, представленную на рисунке 1 в условном виде. Слева на нем указано название поля данных в соответствующем окне внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия, строки состояния в главном окне модуля Руководителя, справа – текстовый формат поля данных в файле с пояснениями.

В полях данных Название занятия, Место проведения, Фамилия, Имя, Отчество руководителя, Пароль руководителя, Примечания / Блокнот в файле находится произвольный текст. В поле данных Название каталога занятия в файле содержится произвольное название каталога занятия (игры), составленное из допустимых символов операционной системы Windows для использования в названиях каталогов. В поле данных Дата начала занятия в файле записывается текст определенного вида с символьной записью допустимых целых чисел в датах, например 12.07.2002 для 12 июля 2002 года. В полях данных Версия и Вариант в файле пользователь может записать соответственно версию системы и вариант занятия (игры) сетевой или дискетный. В полях данных Количество зарегистрированных групп, Количество участников в группе, Период лет моделирования развития страны в файле находится символьная запись целых положительных чисел. В поле данных Страна в файле программно записывается полный путь к файлу с начальными данными занятия (игры), с входящим в него названием файла.

Данные для файла Сведения о занятии формируются и отображаются в окнах 2, 5 и 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя соответственно Новое занятие, Выбор страны, начальных значений и периода моделирования и Сведения о занятии. Данные для файла Сведения о занятии формируются и отображаются в окнах 24 и 20'' внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя соответственно Сведения о занятии и Период развития страны. Поля данных файла Название занятия, Название каталога занятия и Страна отображаются в строке состояния в главном окне модуля Руководителя.

Файл создается при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии, его содержимое может меняться в процессе проведения занятия из модуля Руководителя.

Пользователь может установить в окне 2 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя символ точку (●) в кружок (◘) против названий соответствующих полей данных в интерфейсном окне Версия, Вариант сетевой / дискетный, Пароль руководителя да / нет. Установка точки в кружок (◙) против названий полей данных в интерфейсном окне означает – да, отсутствие точки в кружке (◘) - нет. При этом в файле могут быть записаны версия системы, вариант игры сетевой или дискетный словом, пароль руководителя. Пароль вводится первый раз скрытно в строчном окошке против да и установленной точки в кружке (◙), затем также скрытно повторным вводом подтверждается его правильность в строчном окошке ниже, после этого он записывается в файл.

 

Название поля данных в интерфейсном окне

Формат поля данных в файле (пояснения)

Название занятия

Текст

Название каталога занятия

Текст: допустимое символьное название

Дата начала занятия

Текст вида: день.месяц.год – с символьной записью допустимых целых чисел

Место проведения

Текст

Руководитель

Фамилия

Текст

Имя

Текст

Отчество

Текст

Пароль руководителя

Да  ◙

Нет ◘

Текст: пароль – в случае да ◙ нет ◘

ничего – в случае да ◘ нет ◙

Версия ◙

Текст: версия системы

Вариант

Сетевой   ◙

Дискетный ◘

Текст: сетевой – в случае ◙ ◘

Текст: дискетный - в случае ◘ ◙

Количество зарегистрированных групп

Текст:N-символьная запись целого числа

Количество участников в группе

Текст:K-символьная запись целого числа

Страна

Название файла начальных данных игры

Период лет моделирования развития страны

Текст:M-символьная запись целого числа

Примечания / Блокнот

Текст

 

Рис. 1. Структура файла Сведения о занятии.

 

Пароль руководителя должен хранится в файле не в открытом виде, а с примененной к значению пароля операцией XOR, например, носящей декоративный характер.

Опыт разработки модуля Руководителя показал, что из файла Сведения о занятии могут быть исключены поля данных Версия, Вариант, Примечания / Блокнот. Версию программы можно узнать через функцию помощь (?). Вариант игры не является актуальной информацией, т.к. для пользователя он не имеет решающего значения. Поле Примечания / Блокнот с записями преподавателя практичнее реализовать в информационном обеспечении модуля Руководителя отдельным файлом.

Рассмотрим внутреннюю структуру файла Сведения о регистрации участников, представленную на рисунке 2. Слева на нем указаны названия полей данных в соответствующем окне внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия в главном окне модуля Руководителя, справа – текстовые форматы полей данных в файле.

В полях данных каждой группы Название группы, Пароль группы, Участник группы в файле находится произвольный текст. По умолчанию при создании файла принимается название группы N - Группа N, пароль группы NGRPN, где N - номер группы.

Данные для файла Сведения о регистрации участников формируются и отображаются в окнах 3-4 и 9 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя соответственно Регистрация участников и Названия и пароли групп. Данные для файла Сведения о регистрации участников формируются и отображаются в окнах 15, 25 и 25' внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя соответственно Регистрация участников, Пароли и названия групп/все группы/каждая группа, Пароли и названия групп/все группы/каждая группа. Названия групп по желанию преподавателя отображаются в окне Монитора при применении подфункции занятие в функции участники.

Количество групп и участников задается в окне 2 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Новое занятие и записывается в файл Сведения о занятии. Файл создается при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии, его содержимое может меняться в процессе проведения занятия из модуля Руководителя.

 

Группа

Группа 1

Группа 2

Группа 3

···

Группа N

Название

Текст

Текст

Текст

···

Текст

Пароль

Текст

Текст

Текст

···

Текст

Участник 1

Текст

Текст

Текст

···

Текст

···

···

···

···

···

···

Участник K

Текст

Текст

Текст

···

Текст

 

Рис. 2. Структура файла Сведения о регистрации участников.

 

Рассмотрим внутреннюю структуру файлов групп Всех значений, представленную на рисунке 3. Слева на нем для файла каждой группы указаны названия полей данных в соответствующем окне внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия в главном окне модуля Руководителя, справа – числовые форматы полей данных в файле.

В полях данных Целевые переменные, Инструментальные переменные, Промежуточные переменные, Параметры, Константы в файлах Всех значений находятся числа со знаком. Имитационные модели могут иметь и другие данные, например Экзогенные переменные - внешние факторы. Размерность данных одного периода моделирования в разных моделях разная и составляет для Целевых переменных - 10-21, для Инструментальных переменных - 15-16, Промежуточных переменных - 75-112, Экзогенных переменных - 0-5, Параметров эластичности - 20-62, Констант - 48-22. Общая размерность данных файла составляет 195-238 данных для одного периода. В файлах могут быть заданы цели периодов моделирования, которые определяют границы эффективного изменения Целевых и Инструментальных переменных. Границы целей постоянны и определяют критические значения для Целевых переменных, дальнейшее изменение которых интерпретируется как возникновение и развитие кризисной ситуации в управлении страной переходного периода. Границы целей для Инструментальных переменных частично рассчитываются и показывают, например их начальное значение и фактическое изменение с начала моделирования (игры). Для значений Границ целей в файлах Всех значений предусмотрены числовые поля данных, но не обязательно, чтобы во всех полях данных Границ целей для Целевых и Инструментальных переменных находились конкретные значения. Границы целей не задаются для Промежуточных переменных, Параметров, Констант. Границы целей и начальные условия за год 0 файлов Всех значений открыты для модулей только для чтения.

Данные для файлов Всех значений формируются и отображаются в окнах 16, 16', 16-16', 17, 18, 18', 19 внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя соответственно Планирования целей, Ревизия целей, Планирования целей - ревизия целей, Просмотр протокола/цели и инструменты/гос.бюджет/платежный баланс/, Просмотр протокола/цели и инструменты/гос.бюджет/платежный баланс/, Просмотр протокола/цели и инструменты/гос.бюджет/платежный баланс/, Просмотр всех значений и в окнах 22 (22', 22'') и 23 (23', 23'') графического интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя соответственно Графики/занятие/группа/ и  Графики/занятие/группа/. Окна различаются размером, расположением и количеством окон графического интерфейса проведения занятия.

Для резервирования необходимого пространства в памяти для файлов Всех значений участников игры предварительно преподавателем определяется максимальное число периодов игры. Период лет моделирования развития страны - M задается в окне 2 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Новое занятие и записывается в файл Сведения о занятии. Все файлы Всех значений создаются из начальных данных занятия выбранного файла Сведения о стране при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии, их содержимое может меняться в процессе проведения занятия из модулей Руководителя и Участника. Каждый модуль Участника после ввода пароля имеет полный доступ только к своему файлу Всех значений. Все модули Участников работают с ними независимо друг от друга. Модуль Руководителя имеет полный доступ ко всем файлам Всех значений.

Изменение значений и количества Параметров и Констант означает изменение настроек или самой модели. Опыт разработки модуля Руководителя показал, что при реализации конкретной математической модели размерность файлов Всех значений может быть значительно уменьшена за счет Промежуточных переменных, почти всех неизменяемых Параметров и Констант (за исключением четырех данных файла Сведения о событиях), которые можно при программировании включить в модули Руководителя и Участника, оставив в файле Всех значений только Целевые и Инструментальные переменные.

 

Файл группы 1

···

Файл группы N

Названия полей файла

Границы целей

Год

···

Названия полей файла

Границы целей

Год

0

1

2

···

M

···

0

1

2

···

M

Целевые переменные

числа

 

ч

 

и

 

с

···

л

 

 

а

···

Целевые переменные

числа

 

ч

 

и

 

с

···

л

 

а

Инструментальные переменные

числа

 

ч

ч

 

и

 

с

···

л

 

а

···

Инструментальные переменные

числа

 

ч

 

и

 

с

···

л

 

а

Промежуточные переменные

числа

 

ч

 

и

 

с

···

л

 

а

···

Промежуточные переменные

числа

 

ч

 

и

 

с

·

л

 

а

Параметры

числа

ч

и

с

л

а

···

Параметры

числа

ч

и

с

л

а

Константы

числа

ч

и

с

л

а

···

Константы

числа

ч

и

с

л

а

 

Рис. 3. Структура файлов групп Всех значений.

 

Рассмотрим внутреннюю структуру файла Сведения о периодах планирования целей на рисунке 4. Слева на нем указаны названия полей данных в соответствующих окнах внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия в главном окне модуля Руководителя, справа – целочисленные форматы полей данных в файле.

В полях данных каждой группы за каждый год в файлах Сведения о периодах планирования целей находятся неотрицательные целые числа, определяющие возможность перспективного планирования политико-экономических решений на несколько лет вперед. При этом в файлах Всех значений можно вводить, изменять и рассчитывать данные нескольких лет. Для групп можно задать как одинаковые, так и индивидуальные условия перспективного планирования.

Данные для файла Сведения о периодах планирования целей формируются и отображаются в окне 7º внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Период планирования целей. Данные для файла Сведения о периодах планирования целей формируются и отображаются в окне 20 внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя Период планирования целей.

Файл создается при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии, его содержимое может меняться в процессе проведения занятия из модуля Руководителя.

 

Группа

Год 0

Год 1

Год 2

···

Год M

Группа 1

Целое число

Целое число

Целое число

···

Целое число

···

···

···

···

···

···

Группа N

Целое число

Целое число

Целое число

···

Целое число

 

Рис. 4. Структура файла Сведения о периодах планирования целей.

 

Опыт разработки модуля Руководителя показал, что при реализации можно отказаться от файла Сведения о периодах планирования целей как источника информационного обеспечения для планирования целей, если принять период планирования целей для всех групп равным 1.

Рассмотрим внутреннюю структуру файла Сведения о периодах ревизии целей, представленную на рисунке 5. Слева на нем указаны названия полей данных в окне внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия в главном окне модуля Руководителя справа – целочисленные форматы полей данных в файле.

В полях данных каждой группы за каждый год в файлах Сведения о периодах ревизии целей находятся неотрицательные целые числа. Они определяют несколько последних лет, за которые можно изменить политико-экономические решения. Для групп можно задать как одинаковые, так и индивидуальные условия ревизии данных. При этом в файлах Всех значений можно изменять и рассчитывать данные нескольких последних лет. Нельзя изменять данные за год 0 и Границы целей файла Всех значений, что равносильно изменению начальных условий и модели и, что должно быть обеспечено защитой этих данных.

Данные для файла Сведения о периодах ревизии целей формируются и отображаются в окне 7 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Период ревизии целей. Данные для файла Сведения о периодах ревизии целей формируются и отображаются в окне 20' внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя формируются Период ревизии целей.

 

Группа

Год 0

Год 1

Год 2

···

Год M

Группа 1

Целое число

Целое число

Целое число

···

Целое число

···

···

···

···

···

···

Группа N

Целое число

Целое число

Целое число

···

Целое число

 

Рис. 5. Сведения о периодах ревизии целей.

 

Файл создается при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии, его содержимое может меняться в процессе проведения занятия из модуля Руководителя.

Опыт разработки модуля Руководителя показал, что при реализации можно отказаться от файла Сведения о периодах ревизии целей как источника информационного обеспечения для проведения ревизии целей, если разом разрешать ревизию от года 1 до предыдущего года каждой группы, а затем также разом запретить ревизию для всех групп.

Рассмотрим внутреннюю структуру файла Сведения о событиях, представленную на рисунке 6. Слева на нем указаны названия полей данных в соответствующих окнах внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия в главном окне модуля Руководителя, справа – числовые форматы полей данных в файле.

В полях данных каждого года Прирост мирового рынка, Проценты на мировом рынке, Условия межгосударственной поддержки, Процент списания внешнего долга в файле Сведения о событиях находятся числа со знаком. Условия событий, связанные с изменением внешней экономической ситуации развития страны, можно задать как одинаковые, так и индивидуальные для всех групп участников. Поля данных Границы целей не используются.

Данные для файла Сведения о событиях формируются и отображаются в окнах 7' и  7'' внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя соответственно События/одинаковые/индивидуальные/ и События/одинаковые/индивидуальные/. Данные для файла Сведения о событиях формируются и отображаются в окнах 21 и 21' внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя соответственно События/одинаковые/индивидуальные/ и События/одинаковые/индивидуальные/.

Файл создается при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии, его содержимое может меняться в процессе проведения занятия из модуля Руководителя, а из модуля Участника - только читаться.

 

Группа

Событие

Границы

Год 0

Год 1

Год 2

···

Год M

Группа 1

Прирост мирового рынка

число

число

число

число

···

число

Проценты на мировом рынке

число

число

число

число

···

число

Условия межгосударственной поддержки

число

число

число

число

···

число

Процент списания внешнего долга

число

число

число

число

···

число

···

···

···

···

···

···

···

···

Группа N

Прирост мирового рынка

число

число

число

число

···

число

Проценты на мировом рынке

число

число

число

число

···

число

Условия межгосударственной поддержки

число

число

число

число

···

число

Процент списания внешнего долга

число

число

число

число

···

число

 

Рис. 6. Структура файла Сведения о событиях.

 

Опыт разработки модуля Руководителя показал, что при реализации можно уменьшить размер файла Сведения о событиях до одного единого группового файла, если для всех групп одновременно вводить только одинаковые условия Событий.

Рассмотрим внутреннюю структуру файлов каталога инсталляции, которые используются модулем Руководителя для подготовки занятий.

Файлы Сведения о странах (файл.ctr) хранятся в каталоге инсталляции или в его подкаталоге и содержат данные с базовыми начальными условиями года 0 для проведения занятий. Данные выбранного файла Сведения о стране используются при формировании данных и создании файлов Всех значений для групп участников занятия. Внутренняя структура файлов Всех значений повторяет внутреннюю структуру файла Сведения о стране.  Его размер определяется в основном общим числом начальных данных за год 0.

Рассмотрим внутреннюю структуру файла Сведения о странах, представленную на рисунке 7. Слева на нем указаны названия полей данных в соответствующем окне внешнего интерфейса создания и открытия занятия, проведения занятия в главном окне модуля Руководителя, справа – числовые форматы полей данных в файле.

В полях данных Целевые переменные, Инструментальные переменные, Промежуточные переменные, Параметры, Константы в файлах Сведения о странах находятся числа со знаком.

Для значений Границ целей в файле Сведения о стране предусмотрены соответствующие числовые поля данных, но не обязательно, чтобы во всех полях данных Границ целей для Целевых и Инструментальных переменных находились конкретные значения. Границы целей не задаются для Промежуточных переменных, Параметров, Констант. Границы целей в файле Сведения о стране открыты модулю Руководителя только для чтения. Границы целей в файле Сведения о стране не могут быть отредактированы, т.к. являются частью модели.

Данные файла Сведения о странах формируются и отображаются в окнах 5, 6, 6', 6'' и 8 внешнего интерфейса создания и открытия занятия главного окна модуля Руководителя соответственно Выбор страны, начальных значений и периода моделирования, Просмотр протокола./цели и инструменты/гос.бюджет/платежный баланс/, Просмотр протокола./цели и инструменты/гос.бюджет/платежный баланс/, Просмотр протокола./цели и инструменты/гос.бюджет/платежный баланс/ и Просмотр всех значений. Данные для файлов Сведения о странах формируются и отображаются в окне 26 внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя Сведения о странах.

Файлы Сведения о странах создаются в окне 5 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии и в окне 26 внешнего интерфейса проведения занятия в модуле Руководителя Сведения о странах. Их содержимое может меняться как в процессе создания нового занятия, так и в процессе проведения занятия из модуля Руководителя. Модуль Руководителя имеет полный доступ ко всем файлам Сведения о странах. Работа с файлами Сведения о странах при проведении занятия не оказывает влияния на проведение занятия.

Выбранный файл Сведения о стране в качестве равных начальных условий для участников занятия копируется в каталог занятия к рабочим  файлам модуля Руководителя при старте нового занятия в окне 10 внешнего интерфейса создания и открытия занятия в модуле Руководителя Сведения о занятии. Он должен быть вместе с рабочими данными.

 

Файл Сведения о странах

Названия полей файла

Границы целей

Год 0

Целевые переменные (10 - 21 данных)

числа

числа

Инструментальные переменные (15 - 16 данных)

числа

числа

Промежуточные переменные (75 - 112 данных)

числа

числа

Параметры (20 - 62 данных)

числа

числа

Константы (48 - 22 данных)

числа

числа

 

Рис. 7. Структура файла Сведения о стране.

 

Опыт разработки модуля Руководителя показал, что при реализации конкретной математической модели размер файлов Сведения о странах может быть значительно уменьшен. В них можно оставить только Целевые и Инструментальные переменные.

Опыт разработки модуля Руководителя позволяет сделать предложения и может быть использован для создания компактной и полной версии информационного и программного обеспечения системы Transform-Learn-Simulation.

Сетевой электронный научный журнал "СИСТЕМОТЕХНИКА", № 2, 2004 г.