ID: 64195

Название работы: Разработка веб-приложения, обладающего минимальным набором необходимых функций для электронной библиотеки

Категория: Дипломная

Предметная область: Информатика, кибернетика и программирование

Описание: Электронные библиотеки - принципиально новая, многообещающая, перспективная форма бытования библиотеки в информационном обществе, основное назначение которой заключается в совершенствовании библиотечного обслуживания.

Язык: Русский

Дата добавления: 2014-07-02

Размер файла: 8.73 MB

Работу скачали: 31 чел.

red0;;;;;;;;;;СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 10

1 АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИЛОЖЕНИЯ 11

2 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ПРИЛОЖЕНИЯ 13

3 ОБЪЕКТЫ И АТРИБУТЫ БИБЛИОТЕКИ 14

4 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК 16

5 ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ 18

6 ПРАВОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК 21

7 ФОРМАТЫ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕКАХ 22

8 ПОНЯТИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА, ДИАЛОГА, МЕХАНИЗМЫ ЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ 26

8.1 Типы интерфейсов и особенности их работы 28

8.2 Особенности восприятия интерфейса человеком 32

9 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЙ 37

9.1 Язык гипертекстовой разметки HTML 5 38

9.2 JavaScript-библиотека Jquery 40

9.3 CSS – каскадные таблицы стилей 40

9.4 Препроцессор гипертекста PHP 42

9.5 SQL Структурированный язык запросов 44

10 СОЗДАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ГРАФИЧЕСКОГО WEB ИНТЕРФЕЙСА ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ 47

11 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ 51

12 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ МОДУЛЕЙ 53

12.1 Модуль навигации 53

12.2 Модуль вывода новых книг 53

12.3 Модуль поиска книг по названию 54

12.4 Модуль авторизации администратора 54

12.5 Модуль связи с базой данных 55

13 ЭКОЛОГИЯ. ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ЧЕРЕЗВЫЙЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ. 56

14 ОХРАНА ТРУДА 59

14.1 Производственная санитария 59

14.2 Обеспечение оптимального микроклимата 59

14.3 Защита от шума и вибрации 61

14.4 Санитарно-гигиенические требования к освещению 63

14.5 Эргономические требования к рабочему месту 66

14.6 Техника безопасности 69

14.7 Пожарная безопасность 70

15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 72

15.1 Определение единовременных затрат на создание программного продукта 72

15.2 Определение трудоемкости разработки ПП 73

15.3 Определение себестоимости создания ПП 75

15.4 Определение оптовой и отпускной цены ПП 76

15.5 Определение стоимости машино-часа работы ЭВМ (для разработанного ПП) 77

15.6 Определение ожидаемого прироста прибыли в результате внедрения ПП 80

15.7 Определение годовых эксплуатационных расходов при ручном решении задачи 80

15.8 Определение годовых текущих затрат, связанных с эксплуатацией задачи 81

15.9 Определение ожидаемого прироста прибыли в результате внедрения ПП 83

15.10 Расчет показателей эффективности использования программного продукта 83

15.11 Заключение об экономической эффективности 84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87

ПРИЛОЖЕНИЯ 89

ВВЕДЕНИЕ

Книга сыграла и продолжает играть основополагающую роль в развитии нашей цивилизации. Гигантская, накопленная за века библиотека –это надежная память человечества. Эта библиотека создавалась на камне и металле, глиняных табличках и деревянных дощечках, свитках папируса и пергаментных кодексах –менялся материал и способ изготовления, но неизменным оставалось ее назначение: служить сохранению и передаче знаний, опыта.

Библиотеки важны для общества потому, что они обеспечивают всем гражданам доступ к знанию и культуре. Во всем мире библиотеки являются первым источником информации, доступным для всех слоев населения.

Очевидно, что время печатных изданий подходит к концу. Все больше информации используемой нами в повседневной жизни поступает в электронном формате, более того, традиционные печатные издания, произведения литературы, ставшие классикой, бесценные музейные манускрипты переводятся в информационный формат. Эта форма представления информации позволяет организовать работу с информацией и доступ к ней на совершенно ином качественном уровне. 

В определенном смысле термин электронная библиотека известен уже давно —в течение ряда лет различные специалисты предсказывали наступление эры электронных библиотек. Вместе с тем этот термин можно считать и совершенно новым, относящимся к незнакомому учреждению. Традиционные библиотеки являются не только коллекцией документов или источников информации, но имеют также средства навигации, систему каталогов, службы помощи читателю и автоматизированную среду работы с информацией, то придется признать, что электронная библиотека начинает приобретать некоторые новые черты.

1.  АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИЛОЖЕНИЯ

Электронные библиотеки - принципиально новая, многообещающая, перспективная форма бытования библиотеки в информационном обществе, основное назначение которой заключается в совершенствовании библиотечного обслуживания.

Несомненно данное приложение не является ключевым в функционировании библиотечной системы в целом, однако использование электронной библиотеки значительно упрощает доступ к информации. Важной особенностью данной системы является:

•  Удаленный доступ к информации.  Имея доступ к интернету, пользователь может из любой точки мира воспользоваться любым документом либо книгой, хранящейся в базе электронной библиотеки. Одной книгой одновременно может пользоваться неограниченное количество человек.
•  Круглосуточный доступ. Вне зависимости от времени суток, человек может получить доступ к требуемой информации.
•  Надежность хранения данных. Данные, хранимые в электронном виде, могут реплицироваться на нескольких накопителях, что повышает сохранность данных.
•  Экономия природных ресурсов. Для хранения информации в электронном виде не нужна бумага. А так же электронные книги не изнашиваются и не теряют свой вид.
•  Экономия трудовых ресурсов. Для содержания электронной библиотеки достаточно небольшого количества сотрудников (1-2 человека), а так же не требуются большие помещения для хранения литературы.
•  Актуальность информации. В рамках электронной библиотеки проще следить за актуальностью информации, хранимой в базе библиотеки. Добавление либо удаление информации также упрощено.

Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что разработка электронной онлайн-библиотеки является актуальной задачей. Данное приложение позволит сэкономить значительную часть природных и трудовых ресурсов, а также позволит упростить и многократно ускорить доступ к необходимой пользователю информации. 

1.  ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

Конечное приложение должно выполнять следующие функции:

•  Автоматизация структурирования информации.
•  Автоматизация добавления, удаления, редактирования книг либо документов, находящихся в библиотеке.
•  Автоматизация выдачи уже структурированной информации пользователю.

Задачи приложения:

•  Добавление, удаление, редактирование книг с учетом привилегий пользователей.
•  Предоставление книг пользователю. Выдача в алфавитном порядке. Выдача книги по названию, автору, издательству.
•  Возможность чтения книг прямо в приложении.
•  Возможность скачивания книг в различных форматах.

1.  ОБЪЕКТЫ И АТРИБУТЫ БИБЛИОТЕКИ

Чтобы точно определить специфические особенности электронных библиотек, как особой системы информационного обслуживания, необходимо выделить общие черты позволяющие назвать информационную систему библиотекой:

Набор объектов. Любая библиотека создаёт набор данных, часто называемых фондами, экземплярами, ресурсами или просто материалом. Таковыми могут быть книги, журналы, документы (как печатные, так и электронные); мультимедийные объекты (картины, изображения, магнитные ленты, видеофильмы и т.п.). Объекты должны быть доступны либо непосредственно в библиотеке, либо через какую-то сеть;

Набор метаданных. В библиотеке обычно имеются метаданные: каталоги, руководства, словари, тезаурусы, указатели, рефераты, обзоры, подборки и т. п.;

Набор служб. В их числе различные средства доступа (поиск, просмотр и т. п.) с учетом категорий и интересов читателей, системы дифференцированного распространения информации, менеджмент библиотеки, статистика, оценка эффективности и т.д.;

Область интересов. Каждой библиотеке свойственна определенная область интересов, в соответствии с которой и формируются фонды. Например: искусство, наука, литература. Обычно библиотеки создаются для определенной категории пользователей: академические, публичные, специальные, школьные, национальные или государственные;

Контроль качества. В данном случае имеется в виду тщательная проверка фондов на соответствие профилю библиотеки. Поступающий материал фильтруется перед включением в фонды. Постоянно пополняются библиографические ресурсы путем создания библиографических записей, указателей, рефератов и т. п.;

Сохранность. Библиотеки и архивы являются центрами сохранности - это одна из ключевых функций. Цель процедур сохранности - обеспечить защиту информации и доступ к ней будущих поколений; подразумевается регулярная инспекция материалов для выявления ухудшения состояния; профилактика, а в случае необходимости —восстановительные процедуры[1].

1.  КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК

В настоящий момент не существует выстроенной классификации электронных библиотек, учитывающей их особенности и разнообразие параметров.

Исходя из способов создания, электронные библиотеки могут быть разделены на три типа:

•  генерируемые электронные библиотеки, когда электронные документы создаются держателями ее фонда;
•  агрегируемые из уже существующих электронных изданий или целых коллекций;
•  смешанные, состоящие как из заимствованных изданий, так и из подготовленных своими силами.

По составу документов электронные библиотеки можно разделить на монодокументные и полидокументные. В целом можно выделить две основные модели: формирование фонда однотипных электронных документов, в основном текстов (модификации —либо один тип публикации, либо смешанные); формирование комплексных мультимедийных собраний.

Организационно электронные библиотеки могут быть самостоятельными или встроенными в более общий ресурс, скажем в научно-образовательный комплекс или систему дистанционного обучения; а также интегрированными (коллекции объединены общей тематикой и единым интерфейсом, но электронные документы находятся на различных сайтах, что близко к пониманию виртуальной библиотеки). В свою очередь, самостоятельные электронные библиотеки можно разделить на сопряженные с книжным фондом и автономные (к ним принадлежит основное число электронных библиотек), представляющие собой самостоятельную систему электронных информационных ресурсов.

По целевому назначению электронные библиотеки могут быть разделены следующим образом:

•  мемориальные, созданные в целях кумуляции документов о лице или событии;
•  научные, предназначенные для глубокого изучения темы (предмета) научными работниками и специалистами;
•  учебные, учебно-методические, ориентированные на поддержку образования;
•  справочные, создаваемые по типу универсальной энциклопедии для получения необходимой краткой информации по всем отраслям знания;
•  просветительские, имеющие научно-популярный характер и предназначенные для комплексного освещения темы (предмета) на общеобразовательном уровне;
•  без определенного целевого назначения.

По создателю или инициатору создания электронных библиотек можно выделить следующие их типы: 

•  Учреждаемые государственными и общественными структурами;
•  Научными и учебными институтами;
•  Коммерческими фирмами и отдельными любителями. 

Одни из них остаются открытыми для внешних пользователей, другие электронные библиотеки реализуются, как коммерческий проект, или дифференцируют доступ на свободный и платный.

Типы электронных библиотек по содержанию:

•  Универсальные. Фонды универсальных электронных библиотек формируются в виде собрания тематических электронных коллекций по разным областям знаний. В таких библиотеках наряду с цифровыми версиями произведений художественной литературы можно встретить статьи по научной тематике, философские труды и т.д.;
•  Специализированные (тематические). Фонды таких электронных библиотек формируются в соответствии с конкретной областью знаний, либо с учетом интересов и пристрастий создателя ресурса. Например: художественная литература, исторические науки[1].

1.  ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ

Вне зависимости от того, является ли электронная библиотека локальной или она выставлена в Интернет (с различными условиями доступа), ее создание должно быть направлено на достижение основной цели, которая видится в удовлетворении информационных потребностей. Используемые технологии и методики должны соответствовать специфике обозначенных информационных потребностей, рациональной организации массива электронных документов, сформированного по избранным критериям отбора. Посредством электронных библиотек могут быть решены следующие задачи:

•  Обеспечение более широкого доступа к документам, предоставление которых читателям затруднено или ограничено (редких книг, фотоальбомов, рукописных книг, диссертаций и т. п.);
•  Организация фондов документов/данных, существующих исключительно в электронной форме, их каталогизация и обеспечение доступа к ним потребителям информации;
•  Предоставление пользователям качественно новых возможностей работы с большими объемами электронных данных.

Как любой целостный фонд, электронная библиотека способствует выполнению следующих основных функций:

•  Информационная, направленная на удовлетворение потребности в информации различных категорий пользователей по всем отраслям знаний либо одной из предметных областей;
•  Просветительная, реализуемая, в том числе за счет популяризации электронных документов, относящихся к истории и культуре;
•  Научно-исследовательская, ориентированная на содействие глубокому изучения темы (предмета) научными работниками и специалистами, в том числе за счет предоставления полных текстов из удаленных фондов;
•  Образовательная, в рамках которой осуществляется поддержка, как основного, так и дополнительного образования путем предоставления не только мультимедийного учебного материала, но и необходимой литературы;
•  Справочная, позволяющая получать достоверные сведения, отраженные в документах определенного вида;
•  Функция сохранения творческого наследия, особенно важная в условиях электронной среды.

Несомненно, своей популярность электронные ресурсы обязаны не только общим процессам информатизации, они имеют ряд значительных преимуществ, в сравнении с традиционными библиотеками:

•  пользователь получает информацию независимо от времени и места нахождения - своего или библиотеки;
•  существенно повышается оперативность предоставления пользователям необходимой литературы, документов и данных;
•  пользователь имеет возможность доступа к разнородным электронным ресурсам;
•  использование машиночитаемых копий предотвращает ухудшение состояния оригинальных документов;
•  облегчается реализация новых форм библиотечного и информационного обслуживания пользователей, в том числе —обслуживания инвалидов по зрению и инвалидов в связи с болезнями опорно-двигательного аппарата;
•  документы, имеющиеся в библиотеках в ограниченном количестве, становятся доступными значительно большему числу пользователей;
•  работа с цифровыми электронными документами может выйти далеко за рамки простого чтения текста или просмотра изображения. Фрагменты исходных данных можно использовать в работе, объединяя, добавляя и редактируя материалы;
•  Возможен быстрый и качественный поиск определенных фрагментов документа, его семантический анализ и прочие виды программной обработки;
•  Достигается экономия площадей и пространства по сравнению с обычной библиотекой.

1.  ПРАВОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК

В доцифровую эпоху авторские права регулировали распространение и размножение произведений, но никоим образом не стремились регулировать потребление –в основном потому, что этого не надо было делать. Бизнес-модель не оказывалась под угрозой из-за потребления, например книг. И наоборот, легкость, с которой цифровые документы могут распределяться и размножаться, представляет для владельцев прав на электронные документы определенную дилемму, потому что они ощущают угрозу своей прибыли, если всего, лишь одна закупленная копия может воспроизводиться с великолепным качеством, и в каком угодно количестве.

Многие электронные библиотеки публикуют литературные произведения без предварительного согласия авторов, и хотя в некоторых из них по первому требованию автора его тексты снимаются с сайта, они нарушают законы об авторском праве.

Законами РБ никак не регулируется оборот электронных копий книг и учебных пособий, защищенных авторским правом. Однако использование их в коммерческих целях является нарушением авторского права и смежных прав[2].

1.  ФОРМАТЫ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕКАХ

Форматы размещаемых в электронных библиотеках произведений можно разделить на две категории —форматы, предназначенные для чтения текста online и форматы, предназначенные для скачивания на компьютер читателя.

Самый популярный формат первой категории —HTML, однако ряд библиотек предпочитает выкладывать данные в формате TXT, это связано с традицией в возникшей еще в первой половине 90-х годов, когда начали создаваться первые электронные библиотеки, однако распространенность Интернет было крайне низкой.

Форматы для скачивания —заархивированный TXT, RTF и DOC. Также очень популярен формат FictionBook, созданный специально для хранения литературных произведений. Последний формат требует наличия у пользователя программы fb-reader, которые зачастую можно найти в специально отведенном разделе электронной библиотеки.

Книги, изобилующие математическими формулами и сложными схемами, после сканирования переводить в текстовый формат намного сложнее, поэтому часто их хранят в графическом формате, обычно DjVu и PDF. Тогда как PDF при таком применении представляет собой просто объединенный в один файл набор изображений TIFF, DjVu использует специальный алгоритм, позволяющий получать в несколько раз меньшие файлы даже при сжатии без потерь.

Наоборот, если существует электронный оригинал книги —с редактируемым текстом и векторными изображениями, то PDF будет иметь лучшее качество и меньший объём.

Перед теми, кто занимается оцифровкой изданий или набором книг непосредственно на ПК, рано или поздно встает вопрос –в каком формате - поскольку их множество - издавать электронную книгу или, соответственно, в какой формат ее импортировать из текстового.

Существует несколько групп форматов электронных книг –растровые и векторные графические форматы.

Графические растровые форматы:

•  TIFF - Формат для хранения изображений с большой глубиной цвета. Чаще всего используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста, в полиграфии, широко поддерживается графическими приложениями. Глубина изображение делает TIFF незаменимым форматом для тех, кто занимается оцифровкой бумажных изданий, так как процесс распознавания текста упрощается во много раз.
•  JPEG - Данный формат использует сильное сжатие, уровень которого можно регулировать, с потерей информации.
•  Применяется для хранения высококачественных изображений, позволяет использовать до 16 миллионов цветов, именно поэтому электронные книги в этом формате также имеют место - для печати он непригоден, а для демонстрации на дисплее подходит идеально.
•  DjVu - Использует специальный алгоритм, позволяющий получать файлы меньшего размера при сжатии без потерь за счет технологии, разработанной специально для хранения оцифрованных документов рукописей, книг, журналов. Популярнейший формат книг в файлообменных сетях.

Графические векторные форматы с оформлением:

•  RTF - Формат, поддерживаемый большинством текстовых редакторов, созданный для документов в среде ОС Windows обеспечивает возможность сохранения структуры текстовых документов, позволяет выделять их фрагменты (курсивом или жирным шрифтом, создавать колонки и т.п.). Книги в формате RTF доступны для скачивания во многих книгообменных сайтах.
•  HTML - Стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Разметка позволяет вставку спецсимволов, изменение размера, типа, начертания шрифта, создание гиперссылок и таблиц, выравнивание текста. Электронные книги в формате HTML чаще всего выставляются в полнотекстовом виде на сайте, в этом случае в скачивании на компьютер нет необходимости.
•  SGML - Стандартный общий язык разметки для документов. Широко используется в издательском деле - рукописи зачастую передаются в электронном SGML-структурированном виде, что значительно облегчает работу наборщиков и дизайнеров.
•  XML - XML - текстовый формат, предназначенный для хранения структурированных данных, для обмена информацией между программами, а также для создания на его основе более специализированных языков разметки. XML позволяет легко создавать документы, готовые к непосредственному использованию и программной обработке (конвертации, хранению, управлению) в любой среде
•  FictionBook - открытый формат, основан на XML. Основное преимущество FictionBook (*.fb2) - возможность без труда создавать (в том числе и автоматически) книги в этом формате из файлов всех популярных текстовых форматов (*.txt, *.doc, *.rtf. *.html и пр.). Кроме того, FictionBook поддерживается большинством распространенных программ и устройств для чтения книг.
•  PDF - формат электронных документов, созданный фирмой Adobe Systems с использованием ряда возможностей языка PostScript. Обычно используется для книг с иллюстрациями (в т.ч. схемы и математические формулы). PDF - формат, позволяющий внедрять необходимые, векторные и растровые изображения, формы и мультимедиа-вставки.
•  TXT - старейший формат, не подпадающий не под одну из групп. Файлы формата TXT имеют наименьший вес, поэтому зачастую использовались в самом начале эры электронных интернет-библиотек, у посетителей которых была предельно низкая скорость скачивания, равно как и объемы жестких дисков, а также различных носителей. Для того, чтобы скачать крупное издание, создавались ZIP-архивы, объединяющие все главы книги. Основной плюс TXT - его совместимость со всеми устройствами и практически любым программным продуктом, хотя данный формат и не поддерживает графику и сложное форматирование[1].

1.  ПОНЯТИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА, ДИАЛОГА, МЕХАНИЗМЫ ЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Пользовательский интерфейс представляет собой совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги

Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи: обмен информацией и координация действий. Обмен информацией осуществляется передачей сообщений и управляющих сигналов. Сообщение - порция информации, участвующая в диалоговом обмене. Различают:

•  Входные сообщения, которые генерируются человеком с помощью средств ввода: клавиатуры, манипуляторов, например мыши и т. п.;
•  Выходные сообщения, которые генерируются компьютером в виде текстов, звуковых сигналов и/или изображений и выводятся пользователю на экран монитора или другие устройства вывода информации (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 - Механизм диалога

В основном пользователь генерирует сообщения следующих типов:

•  Запрос информации;
•  Запрос помощи;
•  Запрос операции или функции;
•  Ввод или изменение информации;
•  Выбор поля кадра и т. д. 

В ответ он получает: 

•  Сообщения, не требующие ответа;
•  Приказы требующие действий;
•  Сообщения об ошибках, нуждающиеся в ответных действиях;
•  Изменение формата кадра и т. д.

Ниже перечислены основные устройства, обеспечивающие выполнение операций ввода-вывода.

Для вывода сообщений:

•  Монохромные и цветные мониторы - вывод оперативной текстовой и графической информации;
•  Принтеры - получение «твердой копии» текстовой и графической информации;
•  Графопостроители - получение твердой копии графической информации;
•  Синтезаторы речи - речевой вывод;
•  Звукогенераторы - вывод музыки и т. п. 

Для ввода сообщений:

•  Клавиатура - текстовый ввод;
•  Планшеты - графический ввод;
•  Сканеры - графический ввод;
•  Манипуляторы, световое перо, сенсорный экран - позиционирование и выбор информации на экране и т. п.

1.  Типы интерфейсов и особенности их работы

По аналогии с процедурным и объектным подходом к программированию различают процедурно-ориентированный и объектно-ориентированный подходы к разработке интерфейсов (рисунок 2.1).

Рисунок 9.1 - Типы интерфейсов

Процедурно-ориентированные интерфейсы используют традиционную модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствующие данные и следствием выполнения которых является получение желаемых результатов.

Объектно-ориентированные интерфейсы используют несколько иную модель взаимодействия с пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области. В рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменение некоторого объекта, имеющего внутреннюю структуру, определенное содержание и внешнее символьное или графическое представление. Объект при этом понимается в широком смысле слова, например, модель реальной системы или процесса, база данных, текст и т. п. Пользователю предоставляется возможность создавать объекты, изменять их параметры и связи с другими объектами, а также инициировать взаимодействие этих объектов. Элементы интерфейсов данного типа включены в пользовательский интерфейс Windows, например, пользователь может «взять» файл и «переместить» его в другую папку. Таким образом, он инициирует выполнение операции перемещения файла.

Применение процедурно-ориентированных интерфейсов в данном случае не означает использования структурного подхода к разработке соответствующего программного обеспечения. Более того, реализация современного процедурно-ориентированного пользовательского интерфейса на базе структурного подхода является очень сложной и трудоемкой задачей. В таблице 9.1 перечислены основные отличия пользовательских моделей интерфейсов процедурного и объектно-ориентированного типов.

Процедурно-ориентированные пользовательские интерфейсы	Объектно-ориентированные пользовательские интерфейсы
Обеспечивают пользователей функциями, необходимыми для выполнения задач  Акцент делается на задачи  Пиктограммы представляют приложения, окна или операции  Содержание папок и справочников отображается с помощью таблиц и списков	Обеспечивают пользователям возможность взаимодействия с объектами  Акцент делается на входные данные   Пиктограммы представляют объекты  Папки и справочники являются визуальными контейнерами объектов

Таблица 9.1 - Основные отличия пользовательских моделей интерфейсов процедурного и объектно-ориентированного типов.

Различают процедурно-ориентированные интерфейсы трех типов:

•  Примитивные
•  Меню
•  Со свободной навигацией.

Примитивным называют интерфейс, который организует взаимодействие с пользователем в консольном режиме. Обычно такой интерфейс реализует конкретный сценарий работы программного обеспечения, например: ввод данных - решение задачи - вывод результата. Единственное отклонение от последовательного процесса, которое обеспечивается данным интерфейсом, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных. Подобные интерфейсы в настоящее время используют только в процессе обучения программированию или в тех случаях, когда вся программа реализует одну функцию, например, в некоторых системных утилитах.

Интерфейс-меню в отличие от примитивного интерфейса позволяет пользователю выбирать необходимые операции из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователем.

Различают одноуровневые и иерархические меню. Первые используют для сравнительно простого управления вычислительным процессом, когда вариантов немного (не более 5-7), и они включают операции одного типа, например, Создать, Открыть, Закрыть и т. п. Вторые - при большом количестве вариантов или их очевидных различиях, например, операции с файлами и операции с данными, хранящимися в этих файлах. Интерфейсы данного типа несложно реализовать в рамках структурного подхода к программированию.

Алгоритм программы с многоуровневым меню обычно строится по уровням, причем выбор команды на каждом уровне осуществляется так же, как для одноуровневого меню.

Интерфейс-меню предполагает, что программа находится либо в состоянии Уровень меню, либо в состоянии Выполнение операции. В состоянии Уровень меню осуществляется вывод меню соответствующего уровня и выбор нужного пункта меню, а в состоянии Выполнение операции реализуется сценарий выбранной операции. В порядке исключения иногда пользователю предоставляется возможность завершения операции независимо от стадии выполнения сценария и/или программы, например, по нажатию клавиши Esc.

Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную навигацию: либо переходы «вверх» к корню дерева, либо - «вниз» по выбранной ветви. Каждому уровню иерархического меню соответствует свое определенное окно, содержащее пункты данного уровня. При этом возможны два варианта реализации меню: каждое окно меню занимает весь экран или на экране одновременно присутствуют несколько меню разных уровней. Во втором случае окна меню появляются при выборе пунктов соответствующего верхнего уровня - «выпадающие» меню.

В условиях ограниченной навигации независимо от варианта реализации поиск требуемого пункта более чем двухуровневого меню может оказаться непростой задачей.

Интерфейсы-меню в настоящее время также используют редко и только для сравнительно простого программного обеспечения или в разработках, которые должны быть выполнены по структурной технологии и без использования специальных библиотек.

Интерфейсы со свободной навигацией также называют графическими пользовательскими интерфейсами (GUI - Graphic User Interface) или интерфейсами WYSIWYG (What You See Is What You Get - что видишь, то и получишь, т. е., что пользователь видит на экране, то он и получит при печати). Эти названия подчеркивают, что интерфейсы данного типа ориентированы на использование экрана в графическом режиме с высокой разрешающей способностью.

Графические интерфейсы поддерживают концепцию интерактивного взаимодействия с программным обеспечением, осуществляя визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектами и информацией на экране. Кроме того, интерфейсы данного типа поддерживают концепцию совместимости программ, позволяя перемещать между ними информацию (технология OLE).

В отличие от интерфейса-меню интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты. Например, окна программ, реализующих интерфейс Windows, обычно содержат:

•  Меню различных типов: ниспадающее, кнопочное, контекстное;
•  Разного рода компоненты ввода данных.

Причем выбор следующей операции в меню осуществляется как мышью, так и с помощью клавиатуры.

Существенной особенностью интерфейсов данного типа является способность изменяться в процессе взаимодействия с пользователем, предлагая выбор только тех операций, которые имеют смысл в конкретной ситуации. Реализуют интерфейсы со свободной навигацией, используя событийное программирование и объектно-ориентированные библиотеки, что предполагает применение визуальных сред разработки программного обеспечения.

Объектно-ориентированные интерфейсы пока представлены только интерфейсом прямого манипулирования. Этот тип интерфейса предполагает, что взаимодействие пользователя с программным обеспечением осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм, соответствующих объектам предметной области. Для реализации таких интерфейсов также ис­пользуют событийное программирование и объектно-ориентированные библиотеки.

1.  Особенности восприятия интерфейса человеком

При проектировании пользовательских интерфейсов необходимо учитывать психофизические особенности человека, связанные с восприятием, запоминанием и обработкой информации.

Информация о внешнем мире поступает в наш мозг в огромных количествах. Часть мозга, которую условно можно назвать «процессором восприятия», постоянно без участия сознания перерабатывает ее, сравнивая с прошлым опытом, и помещает в хранилище уже в виде зрительных, звуковых и прочих образов. Любые внезапные или просто значимые для нас изменения в окружении привлекают наше внимание, и тогда интересующая нас информация поступает в кратковременную память. Если же наше внимание не было привлечено, то информация в хранилище пропадает, замещаясь следующими порциями.

В каждый момент времени фокус внимания может фиксироваться в одной точке. Поэтому, если возникает необходимость «одновременно» отслеживать несколько ситуаций, то обычно фокус перемещается с одного отслеживаемого элемента на другой. При этом внимание «рассредоточивается», и какие-то детали могут быть упущены. Например, при «прокрутке» текста или рисунка с использованием линейки прокрутки окна Windows приходится одновременно смотреть на текст, чтобы определить, где остановиться, и на ползунок. Поскольку текст важнее, фокус внимания перестает перемещаться на мышь, и она «соскакивает» с ползунка линейки.

Следует иметь в виду, что обработка процессором восприятия требует некоторого времени и, если сигнал выдается в течение времени, меньшем времени обработки, то наш мозг его не воспринимает.

Существенно и то, что восприятие во многом основано на мотивации. Например, если человек голоден, то он в первую очередь будет замечать все съедобное, а если устал —то, войдя в комнату, он в первую очередь увидит диван или кровать.

Необходимо также учитывать, что в процессе переработки информации мозг сравнивает поступающие данные с предыдущими. Так, если показать человеку последовательность символов А, В, С, то он может принять 13 за В.

При смене кадра мозг на некоторое время блокируется: он «осваивает» новую картинку, выделяя наиболее существенные детали. А значит, если необходима быстрая реакция пользователя, то резко менять картинку не стоит.

Краткосрочная память - самое «узкое» место «системы обработки информации» человека. Ее емкость приблизительно равна 7 ± 2 несвязанных объектов. Краткосрочная память является своего рода оперативной памятью мозга, именно с ней работает процессор познания, но не востребованная информация хранится в ней не более 30 с. Чтобы не забыть какую-нибудь важную для нас информацию, мы обычно повторяем ее «про себя», «обновляя» информацию в краткосрочной памяти. Таким образом, при проектировании интерфейсов следует иметь в виду, что подавляющему большинству людей сложно, например, запомнить и ввести на другом экране число, содержащее более 5 цифр (7 - 2), или некоторое сочетание букв.

Люди вносят в каждую деятельность свое понимание того, как она должна выполняться. Это понимание - модель деятельности - базируется на прошлом опыте человека. Множество таких моделей хранится в долговременной памяти человека.

В долговременную память записываются постоянно повторяемые сведения или информация, связанная с сильными эмоциями. Долговременная память человека - хранилище информации с неограниченной емкостью и временем хранения. Однако доступ к этой информации весьма непрост: по всей вероятности, механизмы извлечения информации из памяти имеют ассоциативный характер. Специальная методика запоминания информации (мнемоника) использует именно это свойство памяти: для запоминания информации ее «привязывают» к тем данным, которые память уже хранит и позволяет легко получить.

Поскольку доступ к долговременной памяти затруднен, целесообразно рассчитывать не на то, что пользователь вспомнит нужную информацию, а на то, что он ее узнает. Именно поэтому интерфейс типа меню так широко используется.

Особенности восприятия цвета. Цвет в сознании человека ассоциируется с эмоциональным фоном. Известно, что теплые цвета: красный, оранжевый, желтый человека возбуждают, а холодные: синий, фиолетовый, серый - успокаивают. Причем цвет для человека является очень сильным раздражителем, поэтому применять цвета в интерфейсе необходимо крайне осторожно.

Следует иметь в виду, что обилие оттенков привлекает внимание, но быстро утомляет. Поэтому не стоит ярко раскрашивать окна, с которыми пользователь будет долго работать. Необходимо учитывать и индивидуальные особенности восприятия цветов человеком, например, примерно каждый десятый человек плохо различает какие-либо цвета, поэтому в ответственных случаях необходимо предоставить пользователю возможность настройки цветов.

Особенности восприятия звука. В интерфейсах звук обычно используют с разными целями: для привлечения внимания, как фон, обеспечивающий некоторое состояние пользователя, как источник дополнительной информации и т. п. Применяя звук, следует учитывать, что большинство людей очень чувствительны к звуковым сигналам, особенно, если последние указывают на наличие ошибки. Поэтому при создании звукового сопровождения целесообразно предусматривать возможность его отключения.

Субъективное восприятие времена. Человеку свойственно субъективное восприятие времени. Считают, что внутреннее время связано со скоростью и количеством воспринимаемой и обрабатываемой информации. Занятый человек обычно времени не замечает. Зато в состоянии ожидания время тянется бесконечно, что связано с тем, что в это время мозг оказывается в состоянии информационного вакуума. 

Доказано, что при ожидании более 1-2 с пользователь может отвлечься, «потерять мысль», что неблагоприятно сказывается на результатах работы и увеличивает усталость, так как каждый раз после ожидания много сил тратится на включение в работу.

Сократить время ожидания можно, заняв пользователя, но не отвлекая его от работы. Например, можно предоставить ему какую-либо информацию для обдумывания. По возможности целесообразно выводить пользователю промежуточные результаты: во-первых, он будет занят их обдумыванием, во-вторых, по ним он сможет оценить будущие результаты и отменит операцию, если они его не удовлетворяют[3].

Известны попытки использования для «развлечения» пользователя анимации, например, в Windows при копировании файлов демонстрируется «ролик» с летающими листочками. Однако следует иметь в виду, что, когда какую-либо анимацию смотришь первый раз, то это интересно, а когда в течение получаса наблюдаешь, как «летают» листочки при получении информации из Интернета, то это начинает раздражать.

Чтобы уменьшить раздражение, возникающее при ожидании, необходимо соблюдать основное правило: информировать пользователя, что заказанные им операции потребуют некоторого времени выполнения. Обычно для этого используют индикаторы оставшегося времени, анимированные объекты, как в Интернете, и изменение формы курсора мыши на песочные часы. Очень важно точно обозначить момент, когда система готова продолжать работу. Обычно для этого используют значительные изменения внешнего вида экрана.

1.  ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЙ

Для реализации данного веб проекта существует большое количество технологий и инструментов реализации. Однако наиболее подходящими технологиями для разрабатываемой системы являются:

•  HTML 5. Используется для разработки объектной модели (интерфейса);
•  JQuery. Используется для работы с экземплярами объектной модели, тем самым придавая интерактивность интерфейсу;
•  CSS. Используется в проекте для стилизации элементов объектной модели (интерфейса);
•  PHP. Язык реализации серверной части, а так же взаимодействия между интерфейсом и базой данных;
•  SQL. Язык, который применяется для создания, модификации и управления данными в базе данных MySQL.

Приложение будет разрабатываться на платформе сервера Denwer, который включает в себя следующие компоненты: 

•  Apache, SSL, SSI, mod_rewrite, mod_php;
•  PHP5 с поддержкой GD, MySQL, sqLite;
•  MySQL5 с поддержкой транзакций;
•  Система управления виртуальными хостами;
•  Система управления запуском и завершением всех компонентов Денвера;
•  PHPMyAdmin —система управления MySQL через Web-интерфейс;
•  Эмулятор sendmail и SMTP-сервера.

1.  Язык гипертекстовой разметки HTML 5

HTML —стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц содержат описание разметки на языке HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузерами и отображается в виде документа в удобной для человека форме.

Язык HTML был разработан британским учёным Тимом Бернерсом-Ли приблизительно в 1986—годах в стенах Европейского Центра ядерных исследований. HTML создавался как язык для обмена научной и технической документацией, пригодный для использования людьми, не являющимися специалистами в области вёрстки. HTML успешно справлялся с проблемой сложности SGML путём определения небольшого набора структурных и семантических элементов —дескрипторов. Дескрипторы также часто называют «тегами». С помощью HTML можно легко создать относительно простой, но красиво оформленный документ. Помимо упрощения структуры документа, в HTML внесена поддержка гипертекста. Мультимедийные возможности были добавлены позже.

Изначально язык HTML был задуман и создан как средство структурирования и форматирования документов без их привязки к средствам воспроизведения (отображения). В идеале, текст с разметкой HTML должен был без стилистических и структурных искажений воспроизводиться на оборудовании с различной технической оснащённостью (цветной экран современного компьютера, монохромный экран органайзера, ограниченный по размерам экран мобильного телефона или устройства и программы голосового воспроизведения текстов). Однако современное применение HTML очень далеко от его изначальной задачи. Например, тег <TABLE> предназначен для создания в документах таблиц, но часто используется и для оформления размещения элементов на странице. С течением времени основная идея платформонезависимости языка HTML была принесена в жертву современным потребностям в мультимедийном и графическом оформлении.

По состоянию на октябрь 2013 года, HTML5 ещё находится в разработке, но, фактически, является рабочим стандартом (англ. HTML Living Standard). Цель разработки HTML5 —улучшение уровня поддержки мультимедиа-технологий, сохраняя при этом удобочитаемость кода для человека и простоту анализа для парсеров.

Во всемирной паутине долгое время использовались стандарты HTML 4.01 и XHTML 1.1, и веб-страницы на практике оказывались свёрстаны с использованием смеси особенностей, представленных различными спецификациями, включая спецификации программных продуктов, например веб-браузеров, а также сложившихся общеупотребительных приёмов. HTML5 был создан, как единый язык разметки, который мог бы сочетать синтаксические нормы HTML и XHTML. Он расширяет, улучшает и рационализирует разметку документов, а также добавляет единое API для сложных веб-приложений.

В HTML5 реализовано множество новых синтаксических особенностей. Например, элементы <video>, <audio> и <canvas>, а также возможность использования SVG и математических формул. Эти новшества разработаны для упрощения создания и управления графическими и мультимедийными объектами в сети, без необходимости использования сторонних API. Другие новые элементы, такие как <section>, <article>, <header> и <nav>, разработаны для того, чтобы обогащать семантическое содержимое документа (страницы). Новые атрибуты были введены с той же целью, хотя ряд элементов и атрибутов был удален. Некоторые элементы, например <a>, <menu> и <cite>, были изменены, переопределены или стандартизированы. API и DOM являются фундаментальными частями спецификации HTML5. HTML5 также определяет некоторые особенности обработки ошибок вёрстки, поэтому синтаксические ошибки должны рассматриваться одинаково всеми совместимыми браузерами[4].

1.  JavaScript-библиотека Jquery

jQuery –это JavaScript-библиотека, фокусирующаяся на взаимодействии JavaScript и HTML. С помощью этой библиотеки веб-программистам проще повысить функциональность страниц с минимальным выполнением монотонной работы.

jQuery помогает легко получать доступ к любому элементу (набору элементов) объектной модели документа (DOM), обращаться к атрибутам и содержимому элементов DOM и конечно манипулировать ими.

В jQuery много полезных функций, но, конечно, она не может удовлетворить потребностям всех пользователей. В этом случае библиотеку всегда можно расширить своими собственными функциями.

1.  CSS – каскадные таблицы стилей

CSS - формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки. Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида веб-страниц, написанных с помощью языков разметки HTML и XHTML, но может также применяться к любым XML-документам, например, к SVG или XUL.

До появления CSS оформление веб-страниц осуществлялось исключительно средствами HTML, непосредственно внутри содержимого документа. Однако с появлением CSS стало возможным принципиальное разделение содержания и представления документа. За счёт этого нововведения стало возможным лёгкое применение единого стиля оформления для массы схожих документов, а также быстрое изменение этого оформления.

CSS используется создателями веб-страниц для задания цветов, шрифтов, расположения отдельных блоков и других аспектов представления внешнего вида этих веб-страниц. Основной целью разработки CSS являлось разделение описания логической структуры веб-страницы (которое производится с помощью HTML или других языков разметки) от описания внешнего вида этой веб-страницы (которое теперь производится с помощью формального языка CSS). Такое разделение может увеличить доступность документа, предоставить большую гибкость и возможность управления его представлением, а также уменьшить сложность и повторяемость в структурном содержимом. Кроме того, CSS позволяет представлять один и тот же документ в различных стилях или методах вывода, таких как экранное представление, печатное представление, чтение голосом (специальным голосовым браузером или программой чтения с экрана).

Правила CSS пишутся на формальном языке CSS и располагаются в таблицах стилей, то есть таблицы стилей содержат в себе правила CSS. Эти таблицы стилей могут располагаться как в самом веб-документе, внешний вид которого они описывают, так и в отдельных файлах, имеющих формат CSS. (По сути, формат CSS —это обычный текстовый файл. В файле .css не содержится ничего, кроме перечня правил CSS и комментариев к ним.)

Как известно, HTML-документы строятся на основании иерархии элементов, которая может быть наглядно представлена в древовидной форме. Элементы HTML друг для друга могут быть родительскими, дочерними, элементами-предками, элементами-потомками, сестринскими.

Элемент является родителем другого элемента, если в иерархической структуре документа он находится сразу, непосредственно над этим элементом. Элемент является предком другого элемента, если в иерархической структуре документа он находится где-то выше этого элемента.

Пускай, например, в документе присутствуют два абзаца p, включающие в себя шрифт с полужирным начертанием b. Тогда элементы b будут дочерними элементами своих родительских элементов p, и потомками своих предков body. В свою очередь, для элементов p элемент body будет являться только родителем. И кроме того, эти два элемента p будут являться сестринскими элементами, как имеющими одного и того же родителя —body.

В CSS могут задаваться при помощи селекторов не только одиночные элементы, но и элементы, являющиеся потомками, дочерними или сестринскими элементами других элементов.

Применение CSS к документам HTML основано на принципах наследования и каскадирования. Принцип наследования заключается в том, что свойства CSS, объявленные для элементов-предков, наследуются элементами потомками. Но, естественно, не все свойства CSS наследуются —например, если для тега параграфа p средствами CSS задана рамка, то она не будет наследоваться ни одним тегом, содержащимся в данном теге p, а вот если для параграфа p средствами CSS задан цвет шрифта (например, color:green;), то это свойство будет унаследовано каждым элементом-тегом, находящимся в параграфе.

1.  Препроцессор гипертекста PHP

PHP - скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.

Язык и его интерпретатор разрабатываются группой энтузиастов в рамках проекта с открытым кодом. Проект распространяется под собственной лицензией, несовместимой с GNU GPL.

В области программирования для сети Интернет, PHP —один из популярных сценарных языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.NET) благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности, кроссплатформенности и распространению исходных кодов на основе лицензии PHP.

Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием большого набора встроенных средств для разработки веб-приложений. Основные из них:

•  автоматизированная отправка HTTP-заголовков;
•  работа с HTTP-авторизацией;
•  работа с cookies и сессиями;
•  работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами;
•  обработка файлов, загружаемых на сервер;
•  работа с XForms.

В настоящее время PHP используется сотнями тысяч разработчиков. Согласно рейтингу корпорации TIOBE, базирующемся на данных поисковых систем, в июне 2013 года PHP находился на 5 месте среди языков программирования. К крупнейшим сайтам, использующим PHP, относятся Facebook, Wikipedia и др.

Ключевое слово class было зарезервировано ещё в третьей версии языка. В четвёртой версии стало возможно создавать классы и объекты на их основе. Однако, принципы ООП поддерживались лишь частично, так например, все члены (переменные и методы) были открыты. К тому же создание объектов было дорогой операцией и работали они медленно.

Начиная с пятой версии PHP обладает полной поддержкой ООП. Работа с классами была оптимизирована и теперь такой код работает достаточно быстро.

Класс в PHP объявляется с помощью ключевого слова class. Методы и поля класса могут быть общедоступными (public, по умолчанию), защищёнными (protected) и скрытыми (private). PHP поддерживает все три основных механизма ООП —инкапсуляцию, полиморфизм и наследование (родительский класс указывается с помощью ключевого слова extends после имени класса). Поддерживаются интерфейсы (ставятся в соответствие с помощью implements). Разрешается объявление финальных, абстрактных методов и классов. Множественное наследование классов не поддерживается, однако класс может реализовывать несколько интерфейсов. Для обращения к методам родительского класса используется ключевое слово parent.

Начиная с версии 5.4.0 множественное наследование может быть реализовано с помощью механизма особенностей (англ. trait). Особенности похожи на примеси (англ. mixins), за исключением того что для них нельзя напрямую создать экземпляр. Повторное использование кода заключено в использовании кода особенности в нескольких классах. Допускается использовать в одном классе несколько особенностей. Механизм особенностей имеет средства разрешения конфликтов имён. При запуске программы код особенности будет «вкомпилирован» в код содержащего его класса.

Интерпретатор состоит из ядра и подключаемых модулей, «расширений», представляющих собой динамические библиотеки. Расширения позволяют дополнить базовые возможности языка, предоставляя возможности для работы с базами данных, сокетами, динамической графикой, криптографическими библиотеками, документами формата PDF и тому подобным. Любой желающий может разработать своё собственное расширение и подключить его. Существует огромное количество расширений, как стандартных, так и созданных сторонними компаниями и энтузиастами, однако в стандартную поставку входит лишь несколько десятков хорошо зарекомендовавших себя[6].

9.5 SQL Структурированный язык запросов

SQL - формальный непроцедурный язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в произвольной реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных (СУБД).

SQL является прежде всего информационно-логическим языком, предназначенным для описания, изменения и извлечения данных, хранимых в реляционных базах данных. SQL можно назвать языком программирования, но вместе с тем стандарт языка спецификацией SQL/PSM предусматривает возможность его процедурных расширений.

Изначально SQL был основным способом работы пользователя с базой данных и позволял выполнять следующий набор операций:

•  создание в базе данных новой таблицы;
•  добавление в таблицу новых записей;
•  изменение записей;
•  удаление записей;
•  выборка записей из одной или нескольких таблиц (в соответствии с заданным условием);
•  изменение структур таблиц.

Со временем SQL усложнился —обогатился новыми конструкциями, обеспечил возможность описания и управления новыми хранимыми объектами (например, индексы, представления, триггеры и хранимые процедуры) —и стал приобретать черты, свойственные языкам программирования.

При всех своих изменениях SQL остаётся единственным механизмом связи между прикладным программным обеспечением и базой данных. В то же время современные СУБД, а также информационные системы, использующие СУБД, предоставляют пользователю развитые средства визуального построения запросов.

Каждое предложение SQL —это либо запрос данных из базы, либо обращение к базе данных, которое приводит к изменению данных в базе. В соответствии с тем, какие изменения происходят в базе данных, различают следующие типы запросов:

•  запросы на создание или изменение в базе данных новых или существующих объектов;
•  запросы на получение данных;
•  запросы на добавление новых данных (записей);
•  запросы на удаление данных;
•  обращения к СУБД.

Основным объектом хранения реляционной базы данных является таблица, поэтому все SQL-запросы —это операции над таблицами. В соответствии с этим, запросы делятся на:

•  запросы, оперирующие самими таблицами (создание и изменение таблиц);
•  запросы, оперирующие с отдельными записями (или строками таблиц) или наборами записей.

Запросы первого типа в свою очередь делятся на запросы, предназначенные для создания в базе данных новых таблиц, и на запросы, предназначенные для изменения уже существующих таблиц. Запросы второго типа оперируют со строками, и их можно разделить на запросы следующего вида:

•  вставка новой строки;
•  изменение значений полей строки или набора строк;
•  удаление строки или набора строк.

Самый главный вид запроса —это запрос, возвращающий (пользователю) некоторый набор строк, с которым можно осуществить одну из трёх операций:

•  просмотреть полученный набор;
•  изменить все записи набора;
•  удалить все записи набора.

Каждая таблица описывается в виде перечисления своих полей (столбцов таблицы) с указанием:

•  типа хранимых в каждом поле значений;
•  связей между таблицами (задание первичных и вторичных ключей);
•  информации, необходимой для построения индексов[5][7].

1.  СОЗДАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ГРАФИЧЕСКОГО WEB ИНТЕРФЕЙСА ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ

Для создания пользовательского интерфейса необходимо:

•  Определить целевую аудиторию. От целевой аудитории будет зависеть сложность интерфейса и то, как он будет выглядеть. Целевая аудитория электронной библиотеки –люди всех возможных возрастов и профессий. Следственно интерфейс должен быть максимально понятен и прост для всех.
•  Определить программные инструменты, средствами которых будет создаваться интерфейс. Для просмотра результатов работы –наиболее распространенные браузеры последних версий (Google Chrome, IE 9+, Mozilla,  Opera, Safari).

Лучшим цветовым решением для дневного чтения является черный текст на белом фоне, для ночного чтения –наоборот. Однако человек может захотеть почить книгу в любое время, следовательно и цвета нужно выбирать соответствующие. Так как чтение книги занимает относительно много времени –не стоит использовать ярких цветов в элементах интерфейса.

Для начала следует построить макет интерфейса и определить параметры стиля и размеры для некоторых элементов (рисунок 10.1)

Рисунок 10.1 –Макет графического web интерфейса электронной библиотеки

•  Информационный контейнер дает пользователю понять где он находится.
•  Контейнер для размещения материалов служит для вывода данных о материале либо непосредственно текста материала(книги)
•  Контейнер для размещения информации правообладателя необходим для размещения копирайтов и ссылок на правообладателя.

 Подробнее стоит остановиться на навигационном контейнере. Следует определить в каких элементах навигации нуждается пользователь. Так как интерфейс создается для электронной библиотеки, то в любом случае пользователю необходимо предоставить возможности:

•  Поиска необходимых материалов (книг). Функцию поиска предоставит одноименное поле в контейнера навигации.
•  Быстрой навигации между разделами библиотеки. Функцию предоставит многоуровневое меню в контейнере навигации.

После добавления нужных элементов навигации и их стилизации (рисунок 10.2), пользовательский интерфейс имеет законченный вид.

 

Рисунок 10.2 –Реализация макета пользовательского web-интерфейса

Аналогично пользовательскому интерфейсу, необходимо разработать интерфейс администраторской части. Исходя из необходимых функций библиотеки, администраторский интерфейс должен предоставлять возможность:

•  добавить книгу;
•  удалить книгу;
•  просматривать все имеющиеся в базе данных книги.

С учетом всех требований и особенностей был разработан интерфейс администратора (рисунок 10.3)

Рисунок 10.3 –Интерфейс панели администратора

При проектировании и разработке интерфейса были учтены не только функциональные возможности и его удобство, но и особенности человеческого восприятия, обработки и запоминания информации, представленной в различных формах.

1.  ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

В базе данных необходимо хранить информацию о книге, авторе и издательстве. Таким образом необходимо создать 4 таблицы (рисунок 11.1)

Рисунок 11.1 Структура БД

Таблица book состоит из 6 полей, содержащих информацию о книге:

•  udk –универсальный десятичный идентификатор книги;
•  name –название книги;
•  author –автор;
•  publ –издательство;
•  year –год издания;
•  file –ссылка на книгу в файловой системе относительно корневого каталога сервера.

Таблица author состоит из 4 полей, содержащих информацию об авторе:

•  id –идентификационный номер автора;
•  surname –фамилия;
•  name –имя;
•  secname – отчество;

Таблица bookauth содержит 2 поля, которые, являются парой ключей книга-автор.

Таблица publ включает в себя всего одно поле name с названием издательства.

1.  РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ МОДУЛЕЙ

Разрабатывая приложение, следует придерживаться модульности для дальнейшей простоты масштабирования приложения и расширения функционала. Электронная библиотека будет включать в себя следующие модули:

•  Модуль навигации;
•  модуль вывода новых книг.
•  модуль поиска книг по названию;
•  модуль авторизации администратора;
•  модуль связи с бд;

1.   Модуль навигации

Модуль навигации вместил в себя ссылку на главную страницу, а также ссылки на страницы с выборкой книг по буквам алфавита (рисунок 12.1)

Рисунок 12.1 Модуль навигации

Выборка происходит при помощи кода php, который в свою очередь обращается к базе данных MySQL и в цикле построчно выводит список книг.

1.   Модуль вывода новых книг

Модуль выполняет информативную функцию, отображая последние добавленные книги в библиотеку (рисунок 12.2). Количество отображаемых книг настраивается в конфигурационном файле config.php.

Рисунок 12.2 Модуль вывода новых книг

1.   Модуль поиска книг по названию

Модуль поиска (рисунок 12.3) посредством PHP и SQL запроса обращается к БД и ищет в базе совпадения с введённым пользователем названием.

Рисунок 12.3 Модуль поиска книг

1.   Модуль авторизации администратора

Модуль авторизации (рисунок 12.4) позволяет изолировать панель администратора от простых пользователей. Модуль сравнивает введенные в форму данные, с хранящимися в файле config.php. На основании этого сравнения пользователю предоставляется доступ к панели администратора либо нет. В модуле задействован механизм сессий, что упрощает администрирование всей системы. Администратору не нужно каждый раз вводить свой логин и пароль, а достаточно войти в систему один раз. И на протяжении существования сессии, последующий доступ будет предоставляться автоматически. 

Рисунок 12.4 Модуль авторизации администратора

1.   Модуль связи с базой данных

Несмотря на то, что модуль не имеет графической оболочки, в которой он и не нуждается, этот модуль является одним из важнейший модулей и присутствует на каждой странице приложения. Модуль выполняет функции связи с базой данных, поддержания этой связи, пока пользователь работает с приложением. Настройки модуля (хост, имя пользователя, пароль, имя БД) хранятся в файле config.php.

1.  ЭКОЛОГИЯ. ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ЧЕРЕЗВЫЙЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ.

Объект должен бесперебойно выполнять заданные функции в условиях воздействия поражающих факторов чрезвычайных ситуаций, а также должен быть приспособлен к быстрому восстановлению в случае получения каких-либо повреждений.

Приложение должно постоянно и бесперебойно функционировать как в локальной сети так и в глобальной.

Устойчивость работы интеренет-приложения в целом зависит от многих факторов:

•  устойчивое функционирование самой программы;
•  устойчивое функционирование аппаратной части;
•  устойчивое функционирование линий связи;
•  устойчивое электроснабжение всей системы.

Устойчивое функционирование программы напрямую зависит от правильности написания программного кода, а так же от выбранной методики реализации приложения. Код должен быть оптимизирован, арифметические вычисления должны выполнятся наиболее быстрыми способами. В то же время стоит позаботится о безопасности исходного кода, код должен быть максимально защищен от внешнего вмешательства во время работы приложения. Все возможные ошибки при работе пользователя с приложением должны быть учтены и обработаны. Система должна быть защищена антивирусом и сетевым экраном. Основные факторы дестабилизирующие программное обеспечение:

•  ошибки программного обеспечения;
•  несовершенство программного кода;
•  вредоносное программное обеспечение;
•  атаки хакеров;
•  сбои.

Устойчивое функционирование аппаратной части достигается путем грамотного подбора оборудования, которое в последствии и станет платформой (сервером) для развертывания приложения. Все компоненты должны пройти стресс-тесты а так же тесты на совместимость. Аппаратные ресурсы подбираются из расчета нагрузки на сервер. Нагрузка на сервер в свою очередь зависит от количества человек, которые будут использовать приложение а так же от требуемой вычислительной мощности для приложения. Вычислительная мощность платформы должна превосходить требуемую, для устойчивой работы даже в условиях значительного увеличения количества пользователей. При значительные нагрузках на центральный процессор, возможен его перегрев. Это тоже стоит учесть и выбрать наиболее подходящие охлаждающие компоненты.

Устойчивое функционирование линий связи достигается за счет правильного и одновременно безопасного размещения соединительных кабелей а так же правильного расчета нагрузки на каналы связи. Опять же нагрузка на линии связи зависит от количества информации, передаваемой по этим линиям и она прямо пропорциональна количеству человек одновременно использующих приложение. Все узлы связи должны прокладываться вне зон возможных слабых разрушений. Следует использовать помехозащищенные линии, с хорошей экранировкой. Для прокладки лучше использовать защитные конструкции. Все линии и узлы должны быть доступны персоналу для быстрого ремонта или переключения в случае чрезвычайной ситуации и в то же время не доступны для посторонних людей.

Для повышения устойчивости электроснабжения объекта необходимо иметь дублирующие и аварийные источники электроснабжения, поэтому на объекте должно быть не менее двух независимых источников. Кроме того, сервера должны иметь свои собственные автономные источники электропитания (аккумуляторные батареи, источники бесперебойного питания), включающиеся автоматически при выходе из строя основных источников питания.

Для повышения устойчивости работы всей системы в целом необходимо проводить ряд мероприятий:

•  Инженерно-технические мероприятия. К ним относятся мероприятия, направленные на повышение устойчивости инженерно-технического комплекса системы. К таким мероприятиям можно отнести строительство защитных сооружений, монтаж защитных конструкций для кабелей, кольцевание энергетических систем и т.п. Проведение таких мероприятий должно планироваться еще на стадии проектирования системы. 
•  Организационные мероприятия. Эти мероприятия, направлены на изменение или приспособление организации работы системы к условиям чрезвычайной ситуации. К таким мероприятиям можно отнести разработку различных инструкций рабочим и служащим объекта, усиление режима противопожарной защиты и т.п.
•  Профилактические мероприятия. Мероприятия нацелены на профилактическую проверку оборудования, линий связи, линий энергоснабжения. В целях профилактики, могут проводится различные испытания оборудования, в том числе стресс-тесты. 

Объект должен иметь надежную систему оповещения, которая бы позволяла немедленно определить чрезвычайную ситуацию и соответствующе отреагировать на неё, при том затратить наименьшее количество времени на реагирование.

Устойчивость работы системы в целом зависит от совокупности всех этих факторов, при их соблюдении приложение будет устойчиво работать даже при возникновении чрезвычайной ситуации.

1.  ОХРАНА ТРУДА

1.   Производственная санитария

При создании и проектировании вычислительных центров необходимо учитывать роль человеческого фактора, т.к. это существенно отражается на качестве выполнения работы. Помещения вычислительных центров, их размеры выбираются в соответствии c количеством работающих и размещенном в них оборудованием. Площадь на одно рабочее место с ВДТ, ЭВМ и ПЭВМ для работников должна составлять не менее 6 кв.м, а объем - не менее 20 куб.м. [8]

Схемы размещения рабочих мест с ВДТ, ЭВМ и ПЭВМ должны учитывать расстояния между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), которое должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м. [8]

Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.[8]

В помещениях с ВДТ, ЭВМ и ПЭВМ ежедневно должна проводиться влажная уборка.[8]

14.2 Обеспечение оптимального микроклимата

Вычислительная техника является источником существенных тепловыделений, что может привести к повышению температуры и снижению относительной влажности в помещении.  В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ, ЭВМ и ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата (табл. 1.2).

Период года	Категория работ	Температура воздуха,гр.С не более	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	легкая-1а	22-24	-60	,1
Теплый	легкая-1а	23-25	-60	,1

Таблица 14.2–Оптимальные нормы микроклимата в помещении [9]

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 °С, в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 °С. Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью производственного процесса функционированием технологического и санитарно-технического оборудования. [10]

Агрегаты воздушно-отопительные, отопительно-вентиляционные, аэроионизаторы, вентиляторы, воздухонагреватели, воздухоохладители, кондиционеры, озонаторы и другое оборудование для кондиционирования воздуха и вентиляции должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.137-96. [10]

Вентиляция производственных и вспомогательных помещений осуществляется естественным проветриванием или с применением вентиляционных установок. Применение той или другой вентиляции обосновывается расчетом, подтверждающим обеспечение воздухообмена, температуры и состояния воздушной среды. [8]

14.3 Защита от шума и вибрации

Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действие на организм человека. Снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума [выше 80 дБ(А)] на слух человека приводит к его частичной или полной потере [11].

Помещения

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц.

Уровни звука и эквивалентные уровни звука дБА

31,5			250
									Для персонала, осуществлявшего эксплуатацию ЭВМ	86				49
Административные	93
Машинный зал	96	83
Для размещения сервисной аппаратуры	103

Таблица 14.3 − Допустимые уровни шума на рабочих местах операторов[13]

Уровень вибрации на рабочих местах операторов не превышает 75дБ (по виброскорости) [8].

Классификация вибрации и её нормируемые параметры приведены в СанПиН от 31.12.2002 №159.

Классификация методов и средств вибрационной защиты приведена в ГОСТ 12.4.046. ССБТ. «Методы и средства вибрационной защиты. Классификация» [12].

14.4 Санитарно-гигиенические требования к освещению

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, повышает безопасность труда и  снижает травматизм.

В дневное время в вычислительном центре используется естественное одностороннее освещение, в вечернее время или при недостаточных нормах освещения - искусственное общее равномерное.

Таблица 14.4 –Нормируемые показатели освещения (согласно ТКП 45-2.04-153-2009) [23]

Нормированный уровень освещенности для работы с ЭВМ - 400 лк., КЕО=4%.

В помещениях, оборудованных ЭВМ, предусматриваются меры для ограничения слепящего воздействия светопроемов, имеющих высокую яркость (8000 кд/м2 и более), и прямых солнечных лучей для обеспечения благоприятного распределения светового потока в помещении и исключения на рабочих поверхностях ярких и темных пятен, засветки экранов посторонним светом, а так же для снижения теплового эффекта от инсоляции. Это достигается путем соответствующей ориентации светопроемов, правильного размещения рабочих мест и использования солнцезащитных средств.[8]  

В случае если экран обращен к оконному проему, предусматриваются специальные экранирующие устройства. Окна рекомендуется снабжать светорассеивающими шторами (ρ = 0,5 –,7), регулируемыми жалюзи или солнцезащитной пленкой с металлическим покрытием. [8]

В тех случаях, когда одного естественного освещения в помещении недостаточно, устраивают совмещенное освещение. Для искусственного освещения помещений вычислительного центра следует использовать главным образом, люминесцентные лампы белого света и темно-белого цвета  мощностью 40 или 80 Вт. [14]

Произведем расчет рабочего помещения размерами 810 м. Таким образом, площадь составит S=80 м2. При высоте Н=4 м объем помещения составит V=320 м3. Естественное освещение - одностороннее. Работы выполняют восемь рабочих.  Следовательно в расчете на одного работающего приходится 10 м2 площади и 40 м3 объема помещения, что удовлетворяет требованиям СанПиН 2.2.1.13-5-2006 [22], согласно которым объем производственных помещений, приходящийся на одного работающего должен составлять не менее 15 м3, а площадь не менее 4,5 м2. 

В помещении имеется один вход. Оборудование размещается, таким образом, чтобы был обеспечен свободный проход ко всем рабочим местам. Согласно общим эргономическим требованиям по ГОСТ 12.2.049-80 [8] производственное оборудование должно соответствовать антропометрическим, физиологическим, психофизиологическим, психологическим свойствам человека и обусловленным этими свойствами гигиеническими требованиями с целью сохранения здоровья человека и достижения увеличения эффективности труда, снижения утомляемости.

Важное место в комплексе мероприятий по охране труда и оздоровлению условий труда работающих с ЭВМ занимает создание оптимальной световой среды, т.е. рациональная организация естественного и искусственного освещения помещения и рабочих мест в соответствии с нормами ТКП 45-2.04-153-2009 (02250) [23]. Помещение имеет пять окон высотой 2,7 м, и шириной 1,8 м, расположенных на одной стене. 

Территория бывшего СССР  делится  на  пять  световых  поясов,  для  которых значения КЕО определяются по формуле: 

=  ,                                              (14.1)

где m и c –коэффициенты светового и солнечного климата соответственно, 

- нормативная величина КЕО для третьего светового пояса. 

Согласно [23] коэффициент естественной освещенности (КЕО) в нашем случае при боковом освещении составляет  (Таблица «Гигиенические  нормы  КЕО  для  бокового  естественного  и  бокового  совмещённого освещения»). 

Расчёт площади световых проёмов производится по формуле:     ;                                                (14.2)

где:  - площадь пола помещения, м2;

- площадь световых проемов, м2;

- коэффициент запаса (принимается в пределах от 1.2. до 2.0 в зависимости от возможного загрязнения световых проемов копотью). В нашем случае, условия нормальные, следовательно, принимает  (Таблица 3, [12]);

- световая характеристика окон (Таблица 26, [23]);

- коэффициент, учитывающий повышение коэффициента благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (Таблица 27, [23]);

- общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле: 

;                                                 (14.3)

где:  - коэффициент светопропускания материала (для различных типов стекла принимается в пределах от 0.65 до 0.9, Таблица 28, [23]);

- коэффициент, учитывающий потери света в пределах окна (в зависимости от вида переплета принимается в пределах от 0.5 до 0.9, Таблица 28, [23]);

- коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (Таблица 28 [23]);

- коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (при их отсутствии , при их наличии  принимается от 0.6 до 0.9, Таблица 29, [23]). 

Площадь полов помещения составляет м2.  Коэффициент запаса принимается . Исходя из соотношения размеров помещения и окон, световая характеристика окон . Коэффициент, учитывающий КЕО за счет отражения от поверхностей помещения и подстилающего слоя, для данного помещения составляет . 

Для одинарных окон  коэффициент светопропускания . Поскольку переплет окна одинарный деревянный, то . При боковом освещении . В качестве солнцезащитных устройств используются регулируемые жалюзи, поэтому . Таким образом, получаем: 

                                        ;                                 (14.4)

                                         ;                            (14.5)

Таким образом получаем значение площади световых проемов 23,9 м2.   

14.5 Эргономические требования к рабочему месту

При оборудовании рабочего места ПЭВМ согласно ГОСТ 12.2.032-78  [8], СанПиН от 28.06.2013 № 59 [8]  учитываются границы поля зрения оператора, которые определяются движениями глаз и головы . 

Различают зоны зрительного наблюдения в вертикальной плоскости, ограниченные определенными углами, в которых располагаются дисплей ЭВМ (40-60°), пюпитр (35-45°) и клавиатура.

Большое значение также придается правильной рабочей позе пользователя. При неудобной рабочей позе могут появиться боли в мышцах, суставах и сухожилиях. Требования к рабочей позе пользователя ПЭВМ следующие:

•  Голова не должна быть наклонена более чем на 20,
•  Плечи должны быть расслаблены,
•  Локти - под углом 80…100,
•  Предплечья и кисти рук - в горизонтальном  положении.

Причина неправильной позы пользователей обусловлена следующими факторами:

•  Нет хорошей подставки для документов,
•  Клавиатура находится слишком высоко, а документы - низко, 
•  Некуда положить руки и кисти, 
•  Недостаточно пространство для ног.

 При организации рабочего места учитываются антропометрические данные операторов, а также предусматривается соответствующее размещение элементов оборудования в зависимости от характера выполняемой работы.

При постоянной работе экран расположен в центре поля обзора, документы слева на столе или на специальной подставке (рисунок 3).

 Рабочий стол имеет стабильную конструкцию. Плоскость стола выбирают в зависимости от размера документов. При больших размерах документов она достигает 160x90 см. Плоскость стола, а также сидение оператора регулируются по высоте. Высоту плоскости стола регулируют в диапазоне 65-85 см. При этом высота от горизонтальной линии зрения до рабочей поверхности стола при выпрямленной рабочей позе 45-50 см. [8]

Согласно ГОСТ 12.2.032-78 [15], СанПиН от 28.06.2013 № 59 [8]  планировка рабочего места удовлетворяет требованиям  удобства выполнения работ и экономии энергии оператора, рационального использования площадей и удобства обслуживания устройств ЭВМ.

Цветовое решение рабочего места должно соответствовать требованиям технической эстетики [16]. При выборе цветового оформления помещения необходимо учесть психофизиологическое влияние цвета на центральную нервную систему и орган зрения человека, оптико-физическое воздействие, основанное на отражающей способности цвета и эстетическое восприятие, обусловленное гармоничным сочетанием разных цветов.

При цветовом оформлении помещения необходимо учесть ориентацию окон в отношении сторон света и характер искусственного освещения. Если окна ориентированы на юг, стены целесообразно иметь зеленовато-голубого или светло-голубого цвета, а пол зеленый. Если на север - стены светло-оранжевые или оранжево-желтые, а пол красновато-оранжевый, если на восток - стены желтовато-зеленые, а пол - зеленый или красновато-оранжевый, если на запад - стены –светло-желтые или голубовато-зеленые, а пол зеленый или красновато-оранжевый. Потолки во всех помещениях должны быть белого цвета. 

Подбор цветов необходимо производить в соответствии с принятым наименованием цветов. Малонасыщенные цвета должны применяться для окраски больших полей (потолки, стены, рабочие поверхности); средненасыщенные (вспомогательные) - для небольших поверхностей или участков, редко попадающих в поле зрения работающих, а также для создания контрастов; насыщенные - для малых по площади поверхностей (в качестве функциональной окраски). 

При цветовом оформлении помещений необходимо учитывать климатические особенности района, где расположено здание, ориентацию окон помещений со сторонами света. 

Выбор образцов цвета для отделочных материалов и изделий следует осуществлять с учетом фактуры: поверхности в помещениях должны иметь матовую и полуматовую фактуру для исключения попадания отраженных бликов в глаза работающего.

14.6 Техника безопасности 

По степени поражения людей электрическим током вычислительный центр относится к классу помещений без повышенной опасности. Для устранения поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования предусмотрено защитное заземление с сопротивлением в любое время года не более 4 Ом [17].

В качестве критериев безопасности электрического тока приняты наибольшие допустимые для человека значения напряжений прикосновения Uпр  и токов Ih , протекающих  через его тело. Нормы наибольших допустимых для человека значений напряжений прикосновения и токов показаны в таблице 14.5 [18]. При этом учитывается, что опасность поражения возрастает при увеличении времени воздействия.

Нормируемая величина

Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов (не более) при продолжительном воздействии тока, t, c

0,1	0,2	,5	,7	,0	Более 1,0
Uпр, В	340			85

Таблица 14.5 - Предельно допустимые значения напряжения и токов

Основными нормативными документами по защите от поражения электротоком являются «Правила устройства электроустановок, ПУЭ», «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Основные меры защиты от поражения током –изоляция и недоступность токоведущих частей, защитное заземление.

Напряженность электростатического поля на рабочем месте оператора не превышает допустимого значения 20 кВ/м [19].

Основные способы защиты от статического электричества:

•  Заземление оборудования;
•  Увеличение поверхностей проводимости диэлектриков;
•  Ионизация воздуха или среды нейтрализаторами статического электричества.

14.7 Пожарная безопасность 

Здание ООО «Сбербанк-Технологии» относится к 1-ой степени огнестойкости [20].

Так как в процессе работы используются горючие вещества и материалы (бумага, порошковые картриджи для множительной и оргтехники), то помещения с ЭВМ относим к категории пожароопасности Д [20].

Первичные средства пожаротушения:

•  На случай возникновения пожаров здания, сооружения и помещения должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения.
•  Виды, количество и порядок размещения первичных средств пожаротушения регламентированы «Нормами обеспечения первичными средствами пожаротушения» (приложение 6 ППБ РБ 1.01-94) [21].
•  Контроль за содержанием и готовностью к действиям первичных средств пожаротушения должно осуществлять назначенное ответственное лицо, члены добровольной пожарной дружины.
•  Зарядка, освидетельствование и перезарядка огнетушителей всех типов выполняется в соответствии с техническими условиями, паспортами заводов-изготовителей или инструкцией по эксплуатации.

 Эвакуационный путь из рабочего помещения проходит через дверь (ширина двери 1м) по коридору (ширина 2 м) через лестничную клетку (ширина 2,4 м) наружу, что отвечает требованиям ТКП 2.02.02-01.[24]

1.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

При расчете экономической эффективности разработки программного обеспечения необходимо сопоставить затраты на решение задачи при ручном методе ее решения с затратами, связанными с ее автоматизацией. В том случае, если разрабатываемая задача внедряется взамен уже функционирующей или она представляет собой модификацию существующей задачи, необходимо осуществить сравнение затрат на создание и функционирование старой и новой задачи.

Определение годового экономического эффекта от сокращения ручного труда при обработке информации производится в описанной ниже последовательности.

1.   Определение единовременных затрат на создание программного продукта

Единовременные капитальные затраты представляют собой цену программного продукта (ПП). Все расчеты между покупателем и продавцом продукции, к числу которой относят и программные продукты, производятся на основе отпускных цен. В настоящее время в соответствии с законодательством РБ в отпускную цену включается налог на добавленную стоимость и другие косвенные налоги, а также ряд отчислений.

Определяющим фактором затратной цены, закладываемой в основу расчета отпускной, является трудоемкость создания ПП.

1.   Определение трудоемкости разработки ПП

Трудоемкость разработки программного продукта (ПП) может быть определена укрупненным методом. При этом необходимо воспользоваться формулой:

 , (15.1)

где ТОА –трудоемкость подготовки описания задачи и исследования алгоритма решения;

ТБС –трудоемкость разработки блок-схемы алгоритма;

ТП –трудоемкость программирования по готовой блок-схеме;

ТОТЛ –трудоемкость отладки программы на ЭВМ;

ТДР –трудоемкость подготовки документации по задаче в рукописи;

ТДО –трудоемкость редактирования, печати и оформления документации по задаче.

Составляющие приведенной формулы определяются, в свою очередь, через условное число операторов Q в разрабатываемом ПП по формуле:

  (15.2)

где q –число операторов в программе (q=1500);

С –коэффициент сложности программы (С=1,5);

p –коэффициент коррекции программы в ходе ее разработки (р=0,3);

Коэффициент сложности программы С характеризует относительную сложность программ задачи по отношению к так называемой типовой задаче, сложность которой принята за единицу. Значение коэффициента определяется на базе экспертных оценок.

Коэффициент коррекции программ p характеризует увеличение объема работ за счет внесения изменений в алгоритм и программу, изменения состава и структуры информации, а также уточнений, вносимых разработчиком программы для улучшения ее качества без изменения постановки задачи.

Q=1500*1,5*(1+0,3)= 2925 операторов.

Составляющие трудоемкости разработки программы определятся по формулам:

 , (15.3)

, (15.4)

, (15.5)

, (15.6)

, (15.7)

, (15.8)

где W –коэффициент увеличения затрат труда вследствие недостаточного или некачественного описания задачи (W = 1,2);

К –коэффициент квалификации разработчика алгоритмов и программ (при стаже работы до двух лет К=0,8, при стаже от двух до трех лет К=1,0, при стаже от трех до пяти лет К=1,1...1,2 ,при стаже от пяти до семи лет К=1,3...1,4 , при стаже свыше семи лет К= 1,5...1,6.) (К=0,8);

TОА = (2925 * 1,4* 0,8) / 85 = 33,1 чел-ч.

TБС = (2925 * 0,8) / 25 = 93,6 чел-ч.

TП = (2925 * 0,8) / 25 = 93,6 чел-ч.

TОТЛ = (2925 * 0,8) / 5 = 468 чел-ч.

TДР = (2925 * 0,8) / 20  = 117 чел-ч.

ТДО = 0,75 * 162,6 = 87,75 чел-ч.

Определим трудоемкость разработки ПП:

ТРЗ = 33,1 + 93,6 + 93,6 + 468 + 117 + 87,75 = 799,39 чел-ч.

1.   Определение себестоимости создания ПП

Для определения себестоимости создания программного продукта необходимо определить затраты на заработную плату разработчика по формуле:

  (15.9)

где Трз –трудоемкость разработки программного продукта, чел-ч;

tЧР –среднечасовая ставка работника, осуществлявшего разработку программного продукта, руб;

q –коэффициент, учитывающий процент премий и доплат к тарифному фонду в организации-разработчике (q=0,3);

а –коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (а=0,15);

b –коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату (b=0,346).

Среднечасовая ставка работника определяется исходя из Единой тарифной системы оплаты труда в Республике Беларусь по следующей формуле:

 , (15.10)

где ЗП1р –среднемесячная ставка работника 1 разряда, руб (ЗП1р = 260 000 руб)

kТ –тарифный коэффициент работника соответствующего разряда (kТ=3,15);

170 –среднее нормативное количество рабочих часов в месяце для 2014 года.

tЧР = (260000* 3,15) / 170 = 4817,6 руб.

Определим затраты на заработную плату разработчика:

ЗРЗ = 799,39 * 4817,6 * (1 + 0,3) * (1 + 0,15) *  (1 + 0,346) = 7 749 536 руб.

В себестоимость разработки ПП включаются также затраты на отладку ПП в процессе его создания. Для определения их величины необходимо рассчитать стоимость машиночаса работы ЭВМ, на которой осуществлялась отладка. Данная величина соответствует величине арендной платы за один час работы ЭВМ.

Затраты на отладку программы определяются по формуле:

 , (15.11)

где ТОТЛ –трудоемкость отладки программы, час;

SМЧ –стоимость машино-часа работы ЭВМ, руб./час;

ЗОТ = 468 * 5373,7 = 2 514 891,6 руб.

Себестоимость разработки ПП определяется по формуле:

 , (15.12)

 где F –коэффициент накладных расходов проектной организации без учета эксплуатации ЭВМ (F=1,15);

СПР = 7 743 854,22 * 1,15 + 2 514 891,6 = 11 420 324 руб.

1.   Определение оптовой и отпускной цены ПП

Оптовая цена складывается из себестоимости создания программного продукта и плановой прибыли на программу. Оптовая цена ПП определяется по формуле:

 , (15.13)

где ПР –плановая прибыль на программу, руб.

Плановая прибыль на программу определяется по формуле:

 , (15.14)

где СПР –себестоимость программы;

НП –норма прибыли проектной организации (НП = 0,3);

ПР = 15 813 909,97 * 0,3 = 4 744 172 руб.

Определим оптовую цену ПП:

Цо = 15 813 909,97 + 4 744 172 = 20 558 082,96 руб.

Отпускная цена программы определяется по формуле:

, (15.15)

где ЦО - оптовая цена программы, руб;

ЗРЗ - затраты на заработную плату разработчиков программы;

ПР - размер плановой прибыли на программу;

НДС - ставка налога на добавленную стоимость % (НДС = 20 %).

Определим отпускную цену ПП:

ЦПР = 20 558 082,96 + (6 306 447,37 + 4 744 172) * 0,2 = 22 768 206,83 руб.

15.5 Определение стоимости машино-часа работы ЭВМ (для разработанного ПП)

Стоимость машино-часа работы ЭВМ определяется по формуле:

 , (15.16)

где СЭ –расходы на электроэнергию за час работы ЭВМ, руб;

АЭВМ –годовая величина амортизационных отчислений на реновацию ЭВМ;

РЭВМ –годовые затраты на ремонт и техническое обслуживание ЭВМ, руб;

АПЛ –годовая величина амортизационных отчислений на реновацию производственных площадей, занимаемых ЭВМ, руб;

РПЛ –годовые затраты на ремонт и содержание производственных площадей, руб;

НН –годовая величина налога на недвижимость, руб;

ФЭВМ –годовой фонд времени работы ЭВМ, час.

Расходы на электроэнергию за час работы ЭВМ определяются по формуле:

 , (15.17)

где NЭ –установленная мощность электродвигателя ЭВМ, кВт (NЭ = 0,5, кВт);

kИС –коэффициент использования энергоустановок по мощности (kИС = 0,9);

ЦЭ –стоимость 1 кВт-часа электроэнергии, руб (ЦЭ = 1000 руб).

СЭ = 0,5 * 0,9 * 1000 = 450 руб.

Годовая величина амортизационных отчислений на реновацию ЭВМ определяется по формуле: 

, (15.18)

где ЦЭВМ –цена ЭВМ на момент ее выпуска, руб (ЦЭВМ = 4 500 000);

kУ –коэффициент удорожания ЭВМ (зависит от года выпуска) (kУ = 1);

kМ –коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и транспортировку ЭВМ (kМ =  = 1,05);

–норма амортизационных отчислений на ЭВМ, % (= 10 %);

–балансовая стоимость ЭВМ, руб (=4 500 000 * 1 * 1,05 = 4 725 000 руб.).

АЭВМ = 4 725 000*  10/ 100 = 472 500 руб.

Годовые затраты на ремонт и техническое обслуживание ЭВМ укрупнено могут быть определены по формуле:

 , (15.19)

 где kРО –коэффициент, учитывающий затраты на ремонт и техническое обслуживание ЭВМ, в том числе затраты на запчасти, зарплату ремонтного персонала (kРО = 0,13);

РЭВМ = 4 725 000* 0,13 = 614 250 руб.

Годовая величина амортизационных отчислений на реновацию производственных площадей, занятых ЭВМ определяется по формуле:

 , (15.20)

 где   –балансовая стоимость площадей, руб;

–норма амортизационных отчислений на производственные площади, % ( = 1,2 %);

SЭВМ –площадь, занимаемая ЭВМ, кв.м. (SЭВМ = 3 кв.м);

kД –коэффициент, учитывающий дополнительную площадь (kД = 3);

ЦПЛ –цена 1 кв.м. производственной площади, руб (ЦПЛ = 2 500 000 руб.).

АПЛ = 3 * 3 * 2 500 000 * 1,2 / 100 = 270 000 руб.

Годовые затраты на ремонт и содержание производственных площадей укрупнено могут быть определены по формуле:

 , (15.21)

где kРЭ –коэффициент, учитывающий затраты на ремонт и эксплуатацию производственных площадей (kРЭ = 0,05);

РПЛ = 3 * 3 * 2 500 000 * 0,05 = 1 125 000 руб.

             

,              (15.22)                    

где  Sэвм - площадь, занимаемая ЭВМ, кв.м;

kд - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь (принят 3);

kар - ставка арендных платежей за помещение(86000 руб.);

kкомф –коэффициент комфортности помещения (принят 0,9);

kпов –повышающий коэффициент, учитывающий географическое размещение площади (принят 0,9).

                            

Годовой фонд времени работы ЭВМ определяется, исходя из режима ее работы, и рассчитывается по формуле:

 , (15.23)

где tСС –среднесуточная фактическая загрузка ЭВМ, час (tСС = 8 час.);

ТСГ –среднее количество дней работы ЭВМ в год, дней (ТСГ = 254 дн);

= 8 * 254 = 2032 час.

Определим стоимость машино-часа работы ЭВМ:

SМЧ = 450+ (472 500 + 614 250  + 270 000 + 1 125 000 +7 523 280) / 2032 = 5373,7 руб.

15.6 Определение ожидаемого прироста прибыли в результате внедрения ПП

Внедрение ПП может обеспечить пользователю ожидаемый прирост прибыли за счет сокращения трудоемкости решения задачи, являющейся предметом автоматизации и, как результат, снижения текущих затрат, связанных с решением данной задачи.

В том случае, если внедряемый ПП заменяет ручной труд, то производится сопоставление текущих затрат, связанных с решением задачи в ручном режиме и автоматизированном. В том случае, если разрабатываемая задача внедряется взамен уже функционирующей или она представляет собой модификацию существующей задачи, необходимо осуществить сравнение затрат на создание и функционирование старой и новой задачи.

15.7 Определение годовых эксплуатационных расходов при ручном решении задачи

Годовые эксплуатационные расходы при ручной обработке информации (ручном решении задачи) определяются по формуле:

  (15.24)

где Тр - трудоемкость разового решения задачи вручную, чел-ч;

tчр - среднечасовая ставка работника, осуществляющего ручной расчет задачи, руб (tчр = 4 817,6  руб);

k –периодичность решения задачи в течение года, раз/год;

q –коэффициент, учитывающий процент премий (q = 0,3);

а –коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (a = 0,15);

b –коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату (b = 0,346).

В состав временных затрат при решении задачи вручную входят затраты на сбор инормации (0,5 чел-ч), ее форматировании и представлении в необходимом виде (1,5 чел-ч) и заполнения необходимых данных и запись в БД (0,5 чел-ч). Т.о. трудоемкость разового решения задачи вручную определяется как сумму перечисленных затрат:

Тр = 0,5 + 1,5 + 0,5 = 2,5 чел-ч.

Предположим, что в году данный программный продукт будет использоваться 254 дней по 8 часов, с периодичностью 50 минут. В таком случае, периодичность решения задачи в течение года составит:

k = 254 * 8 * 0,83 = 1686

Рассчитаем годовые эксплуатационные расходы при ручном решении задачи:

ЗР = 2,5 *1 686 * 4817,6 * (1 + 0,3) * (1 + 0,15) * (1 + 0,346) = 40 861 524 руб.

15.8 Определение годовых текущих затрат, связанных с эксплуатацией задачи

Для расчета годовых текущих затрат, связанных с эксплуатацией ПП, необходимо определить время решения данной задачи на ЭВМ.

Время решения задачи на ЭВМ определяется по формуле:

 , (15.25)

где ТВВ –время ввода в ЭВМ исходных данных, необходимых для решения задачи, мин (ТВВ = 2 мин);

ТР –время вычислений, мин (ТР = 0,1 мин);

ТВЫВ –время вывода результатов решения задачи, мин (ТВЫВ = 0,1 мин);

dПЗ –коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время (dПЗ = 0,2).

Время вычислений и время вывода информации может быть определено экспериментальным путем при отладке контрольного примера. 

Определим время решения задачи на ЭВМ:

ТЗ = (2 + 0,1 + 0,1) * (1 + 0,2) / 60 = 0,044 ч.

На основе рассчитанного времени решения задачи может быть определена заработная плата пользователя данного ПП. Затраты на заработную плату пользователя ПП определяются по формуле:

  (15.26)

где ТЗ –время решения задачи на ЭВМ, час (ТЗ = 0,044);

tчп –среднечасовая ставка работника пользователя программы, руб. (определяется аналогично ставке работника, осуществляющего ручной расчет) (tпр = 4 817,6  руб);

k –периодичность решения задачи в течение года, раз/год (k = 1686);

q –коэффициент, учитывающий процент премий (q = 0,3);

а –коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (a = 0,15);

b –коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату (b = 0,346).

ЗП = 0,044 * 1686 * 4817,6 * (1 + 0,3) * (1 + 0,15) * (1 + 0,346) =  719 162,8 руб.

В состав затрат, связанных с решением задачи включаются также затраты, связанные с эксплуатацией ЭВМ.

Затраты на оплату аренды ЭВМ для решения задачи определяются по следующей формуле:

 , (15.27)

где SМЧ –стоимость одного машино-часа работы ЭВМ, которая будет использоваться для решения задачи, руб.

ЗА = 0,044 * 1686 * 5373,7 = 398 642,56 руб.

Годовые текущие затраты, связанные с эксплуатацией задачи, определяются по формуле: 

, (15.28)

где ЗП –затраты на заработную плату пользователя программы;

ЗА –затраты на оплату аренды ЭВМ при решении задачи.

ЗТ = 719 162,8 + 398 642,56 =  1 117 805,36 руб.

15.9 Определение ожидаемого прироста прибыли в результате внедрения ПП

Ожидаемый прирост прибыли в результате внедрения задачи взамен ручного ее расчета укрупнено может быть определен по формуле:

 , (15.29)

где СНП –ставка налога на прибыль, % (СНП = 18 %);

= (40 831 167,1 –117 805,36) * (1 - 0,18) = 32 564 956,6  руб/год.

15.10 Расчет показателей эффективности использования программного продукта

Для определения годового экономического эффекта от разработанной программы необходимо определить суммарные капитальные затраты на разработку и внедрения программы по формуле:

 , (15.30)

где КЗ –капитальные и приравненные к ним затраты;

ЦПР –отпускная цена программы для конкретного пользователя.

Капитальные и приравненные к ним затраты в случае, если необходимо приобретение новой ЭВМ для решения комплекса задач, в который входит рассматриваемая, по формуле:

 , (15.31)

где  –балансовая стоимость комплекта вычислительной техники, необходимого для решения задачи, руб (= 4 725 000 руб).

КЗ = 4 725 000 * 0,044 * 1686 / 2 032 = 172 499,7 руб.

КО = 172 499,7 + 22 768 206,83 = 22 940 706,5 руб.

Годовой экономический эффект от сокращения ручного труда при обработке информации определяется по формуле:

 , (15.32)

где Е –коэффициент эффективности, равный ставке за кредиты на рынке долгосрочных кредитов (Е = 0,4);

ЭФ = 32 565 394,7 - 0,4 * 22 940 706,5 = 23 389 112,3 руб.

Срок возврата инвестиций определяется по формуле:

 , (15.33)

ТВ = 22 940 706 / 32 565 394= 0,70 года.

15.11 Заключение об экономической эффективности

Основные результаты расчета представлены в таблице 15.1

Наименование показателя	Варианты
	Базовый	Проектный
1. Трудоемкость решения задачи, час	1	0,044
2. Периодичность решения задачи, раз в год	1686
3. Годовые текущие затраты, связанные с решением задачи, руб.	40 831 167	1 117271
4. Отпускная цена программы, тыс. руб.		22 368
5. Степень новизны программы		В
6. Группа сложности алгоритма		2
7. Прирост условной прибыли, руб.		32 546 000
8. Годовой экономический эффект пользователя, руб.		23 389112
9. Срок возврата инвестиций, лет		0,7

Таблица 15.1 - Технико-экономические показатели проекта

Разработанное приложение обеспечивает получение годового экономического эффекта в сумме 23 389 112 руб. при отпускной цене программы 22 940 706 руб. Проект обеспечивает возврат инвестиций за 0,7 года. Продукт является рентабельным и конкурентоспособным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данный проект затрагивает принципиально новую, многообещающую, перспективную форму библиотеки в информационном обществе. В ходе проекта было разработано веб приложение, обладающее минимальным набором необходимых функций для электронной библиотеки. Основными преимуществами данного приложения являются:

•  Стилизация. Внешний вид приложения всегда можно модернизировать просто заменив каскадную таблицу стилей (CSS).
•  Модульность. Функционал приложения можно расширить, не затронув уже существующий функционал. Каждый модуль можно отключить, не повлияв на систему в целом.
•  Минимальные системные требования. Приложение требует 1 базу данных MySLQ и поддержу PHP 4+ сервером.
•  Простота разворачивания. Для установки приложения на сервер необходимо всего лишь скопировать содержимое проекта в корневую папку сервера и воссоздать структуру БД.

Разработанное приложение позволяет добавлять, удалять, изменять книги в базе данных, предоставлять их пользователю для скачивания и чтения. Панель администратора изолирована от остальных пользователей.

Все интерфейсы разработаны с учетом особенностей их человеческого восприятия.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Электронные библиотеки. [Электронный ресурс]. –Электронные   данные. –Режим доступа: http://nlb.by/, дата -  25.05.2014
2.  Закон Республики Беларусь «Об авторском праве и смежных от 17 мая 2011 г. № 262-З –дата актуальности 25.05.2014
3.  Интерфейсы. [Электронный ресурс]. –Электронные   данные. –Режим доступа: http://ligaturesoft.com/, дата -  8.06.2014
4.  HTML. [Электронный ресурс]. –Электронные   данные. –