Введение 3 page

xmlns = "http://www.w3.org/2000/svg"

xmlns:xlink = "http://www.w3.org/1999/xlink"

xmlns:ev = "http://www.w3.org/2001/xml-events"

height = "400px" width = "400px">

<rectx="0"y="0"width="400"height="400"

fill="none"stroke="black"stroke-width="5px"stroke-opacity="0.5"/>

<gfill-opacity="0.6"stroke="black"stroke-width="0.5px">

<circlecx="200px"cy="200px"r="104px"fill="red"transform="translate(0,-

52)"/>

<circlecx="200px"cy="200px"r="104px"fill="blue"transform="translate(

60, 52)"/>

<circlecx="200px"cy="200px"r="104px"fill="green"transform="translate(-

60, 52)"/>

</g>

</svg>

Примечание: Этот код выполняется одинаково в Mozilla Firefox 2.0.0.11 ив Internet Explorer 6.0.2900.2180 (SVG Document Adobe Systems Inc.)

Ещё один пример — прямоугольник с закруглёнными углами, заполняющий всю область отображения:

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="no"?>

<!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN"

"http://www.w3.org/Graphics/SVG/1.1/DTD/svg11.dtd">

<svgversion="1.1"

baseProfile="full"

xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"

xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"

xmlns:ev="http://www.w3.org/2001/xml-events"

width="100%"height="100%">

<rectfill="white"x="0"y="0"width="100%"height="100%"/>

<rectfill="silver"x="0"y="0"width="100%"height="100%"rx="1em"/>

</svg>

SVGZ

Поскольку код SVG занимает довольно много места, была создана «обёртка» SVGZ, когда SVG сжимают с помощью gzip, а полученному файлу присваивают расширение «SVGZ».

SVG хорошо сжимается, поскольку это текстовый XML-документ, имеющий регулярную структуру.

Поддержка в браузерах

Библиотека ez Components

ez Components популярная бибилиотека php-компонентов, включающая в себя большинство компонентов для повседневных задач. Один из этих компонентов ezcGraph, который представляет объектно-ориентированное API для создание графиков. Компонент поддерживает линии, столбики, круговые диаграммы, радар и одометр-диаграммы и может выводить результаты в обоих форматах, как в растровом, так и в векторном. Библиотека eZ Components распространяется под New BSD license и спонсируется eZ systems.

Пример использования библиотеки.

<?php

// set up autoloader

require_once 'ezc/Base/src/ezc_bootstrap.php';

// initialize object

$graph = new ezcGraphBarChart();

// add data points

$graph->data ['Annual rainfall'] = new ezcGraphArrayDataSet(

array(

'2002' => 18234,

'2003' => 16484,

'2004' => 16574,

'2005' => 17464,

'2006' => 19474

));

// render graph

$graph->renderToOutput(500,500);

?>

Библиотека SVG Graph

PHP-библиотека для создания SVG. Она поддерживает создание только линий, столбиков и круговых диаграмм, но позволяет расширенную настройку внешнего вида и цветов. Она позволяет создавать изображения совместимые с SVG 1.1, и поддерживает вывод в большинство современных браузеров. Библиотека распространяется под лицензией LGPL и активно поддерживается Graham Breach.

Вывод: В результате обзора и анализа технологий, языков программирования и СУБД для создания системы был осуществлен выбор наиболее предпочтительных, соответствующих целям и ограничениям задачи.

В качестве серверного языка программирования был выбран язык php версии 5, в котором реализована концпция ООП на достаточно хорошем уровне. Этот скриптовый язык очень распостранен и поддерживается большинством хостинг-провайдеров.

Клиентским языком программирования стал язык JavaScript. Его достоинством является то, что для интерпретации кода, написанного на данном языке не требуется дополнительных средств и ПО. Вся обработка осуществляется встроенными средствами браузера.

СУБД Mysql была выбрана по причине легковесности, хорошей интерграции и выбранным серверным языком, а также высокой распостраненности в области разработки сайтов.

Графический материал, создаваемый системой, формируется с использованием библиотеки ezComponents. По сравнению с конкурентами, она имеет наиболее удобный интерфейс программирования и лучше документирована.

Для формирования Excel файлов используется библиотека PHPExcel. Это единственная на момент написания ПО PHP библиотека для создания и редактирования Excel файлов.

Табличный материал в формате PDF формируется при помощи библиотеки mPDF. Преимуществом этой библиотеки является ее бесплатная лицензия на использование в некоммерческих целях.

3. Разработка и анализ алгоритмического и программного обеспечения

Разработанная система представляет собой совокупность трех крупных компонентов: компонента прогнозирования, компонента сбора данных и компонента новостной ленты.

Каждый из них представлен отдельной страницей сайта. (Рисунок 3.1)

Рисунок 3.1 Обобщенная структура сайта

Основная функциональная нагрузка направлена на компонент прогнозирования, который, основываясь на статистических данных, выполняет расчет прогнозных значений и визуализирует полученные результаты.

В качестве математического метода прогнозирования используется метод трехпараметрического экспоненциального сглаживания временных рядов. Блок-схема работы компонента прогнозирования и метод Винтерса представлена на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 Блок-схема алгоритма прогнозирования с использованием метода Винтерса

Для работы компонента прогнозирования необходимы статистические данные о демографической составляющей региона. Эти данные в систему заносятся путем импорта из EXCEL файла определенной структуры:

Алгоритм разбора Excel файла и импорта данных представлен на рисунке 4.3.

Рисунок 3.3 Блок-схема алгоритма импорта данных их Excel файла

4. Проектирование БД

Основными этапами проектирования базы данных являются: инфологическое и датологическое проектирование. В свою очередь, датологическое проектирование подразделяется на логическое и физическое проектирование.

4.1 Инфологическое проектирование базы данных

Результатом инфологического проектирования является диаграмма вариантов использования. Она описывает функциональное назначение системы или то, что система должна делать. Разработка диаграммы преследует следующие цели:

1. Определить общие границы и контекст моделируемой предметной области;

2. Сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы;

3. Разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей;

4. Подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.

Суть диаграммы вариантов использования состоит в следующем. Проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью вариантов использования. При этом актером или действующим лицом называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Это может быть человек, техническое устройство, программа или любая другая система, которая может служить источником воздействия на моделируемую систему так, как определит сам разработчик. Вариант использования служит для описания сервисов, которые система предоставляет актеру. Диаграмма вариантов использования может дополняться пояснительным текстом, который раскрывает смысл или семантику составляющих ее компонентов.

Диаграмма 4.1.1 Варианты использования

4.2 Логическое проектирование базы данных

Задача логического проектирования – организация данных, выделенных на предыдущем этапе проектирования в форму принятую в выбранной конкретной СУБД. Таким образом, на данном этапе разрабатываются схема концептуальной модели (логическая схема) и схемы внешних моделей данных о предметной области, пользуясь только теми типами моделей данных и их особенностями, которые поддерживаются этой СУБД.

Результат логического проектирования приведен на диаграмме 4.2.1 в виде IDEF1X диаграммы, разработанной с помощью CASE-средства ERwin.

Диаграмма 4.2.1 Логическая структура базы данных

Для функционирования компонента прогнозирования требуются первичные данные, которые берутся с сайта Федеральной службы государственной статистики из раздела о социально-экономическом развитии регионов Российской Федерации. Таблицей, содержащей первичные данные, является «Демографические показатели». В системе имеется демографическая информация за период с 1991 по 2009 годы.

Демографические данные напрямую связаны с субъектом федерации, поэтому внешний ключ «ид_СФ» находится в таблице «Демографические показатели». Таблица «Расчетные параметры» содержит статистические данные о процентном соотношении количества учеников, находящихся на каждом этапе обучение. Эта информация берется из статистического сборника «Образование Пензенской области». В системе имеются 2 вида пользователей: гость и зарегистрированный пользователь. Типы хранятся в таблице «Тип пользователя». В таблице «Пользователь» хранятся учетные записи зарегистрированных пользователей с указание типа пользователя. Зарегистрированный пользователь имеет возможность добавлять статьи и каналы новостей.

5. Тестирования, верификация и экспериментальная эксплуатация систем. Настройка и отладка компонентов системы

Тестирование системы проводилось на персональном компьютере, удовлетворяющем всем необходимым требованиям программного и аппаратного обеспечения.

Все компоненты (за исключением компонента сбора данных) имеют 2 составные части: административную и публичную. Это предназначено для разделения интерфейсов добавления и редактирования информации от интерфейса просмотра (чтения) информации. Административная часть компонентов доступна только привилегированным пользователям, тогда как публичная часть – всем пользователям системы.

Компонент сбора данных.

Административная часть. Она включает в себя интерфейс для импорта данных из Excel файла (рисунок 5.1.1). Для добавления информации в систему необходимо кликнуть по кнопке «Выберите файл», в появившемся окне указать необходимый файл. Далее необходимо нажать кнопку «импортировать». В ходе импортирования новых данных происходит фильтрация дублирующихся данных, такие данные в БД не заносятся. Эта функциональность реализована на уровне СУБД путем указания группы ключевых полей уникальными в пределах таблицы.

Рисунок 5.1.1 Интерфейс для импорта

5.1 Компонент новостная лента

Административная часть. Так как компонент новостной ленты включает в себя статьи, размещенные непосредственно в системе и внешние rss каналы новостей, то для каждой его составляющих реализован свой интерфейс.

Рисунок 5.2.1 Список статей

Рисунок 5.2.2 Интерфейс редактирования статей

На рисунках 5.2.1 и 5.2.2 изображены интерфейсы редактирования статей. На рисунке 5.2.3 показан интерфейс для редактирования каналов новостей.

Рисунок 5.2.3 Интерфейс редактирования каналов новостей

Публичная часть. Предназначена для отображения новостей, находящихся в локальной БД, а также импорта внешних rss лент. Пользователь системы имеет возможность выбирать интересующие его каналы новостей.

Рисунок 5.2.4 Публичная часть компонента новостей

5.2 Компонент прогнозирования

Административная часть. Для работы компонента прогнозирования необходимы расчетные параметры:

1) Процент выпускников девятого класса относительно числа родившихся в регионе.

2) Процент обучающихся, окончивших 11 классов, относительно обучающихся в 9 классе.

3) Процент учеников, поступающих в НПО после 9 класса.

4) Процент учеников, поступающих в СПО после 9 класса.

5) Процент учащихся, поступающих в СПО после 11 класса.

6) Процент учащихся, поступающих в ВПО после 11 класса.

Данная информация доступна из статистических сборников «Образование Пензенской области».

Расчетные параметры могут корректироваться авторизованным пользователем системы.

Рисунок 5.3.1 Интерфейс редактирования расчетных параметров

Публичная часть. Она предоставляет интерфейс для прогнозирования возможностей системы общего образования и расчета распределения выпускников по уровням образовательных учреждений профессионального образования. На рисунке 5.3.2 представлен конфигуратор запросов. Он включает в себя секцию для выбора объекта расчета, которым могут быть:

1. Количество выпускников общего образования

2. Распределение выпускников школы по учреждениям профобразования.

В следующей секции необходимо выбрать расчетные года.

Заключительным этапом работы с конфигуратором является выбор способа визуализации результатов расчета.

Рисунок 5.3.2 Конфигуратор запроса на построение результатов

На рисунках 5.3.3-5.3.7 представлены примеры представления результатов в различном виде.

Рисунок 5.3.3 Способ представления результатов: Гистограмма

Рисунок 5.3.4 Способ представления результатов: Лепестковая

Рисунок 5.3.5 Способ представления результатов: Секторная

Рисунок 5.3.6 Способ представления результатов: График

Рисунок 5.3.7 Способ представления результатов: HTML и PDF таблицы

Рисунок 5.3.8 Способ представления результатов: Excel таблица

6. Эргономические особенности организации труда при использовании системы сбора статистических данных и прогнозирование возможностей системы общего образования

6.1 Общие сведения

ЭРГОНОМИКА (от греч. еrgon – работа, nomos – закон), комплексная прикладная отрасль науки, занимающаяся изучением человека в производственной среде и проектированием механизмов, изделий и рабочих мест, наиболее удобных для работника. Принято считать, что термин «эргономика» появился в Англии в 1949. В США эта отрасль науки называется «исследование человеческих факторов» (Human Factors), в ФРГ – «антропотехника».

В России идеи эргономики сформировались еще в конце 19 в. в связи с исследованиями И.М. Сеченова, В.М. Бехтерева, В.Н. Мясищева. Советские ученые Н.А. Бернштейн, C.Г. Геллерштейн, Н.М. Добротворский, Н.В. Зимкин, Н.А. Эппле и др. в 1920–1930-х одними из первых в мировой практике осуществили прикладные работы в этой области.

Второе рождение эргономики в России произошло в начале 1960-х. В эти годы в мире стали образовываться национальные эргономические ассоциации и общества. В 1961 была создана Международная эргономическая ассоциация – International Ergonomic Association (IEA).

К началу 21 в. выделились три главных направления в эргономике:

– эргономика физической среды, изучающая вопросы, связанные с анатомическими, антропометрическими, физиологическими и биомеханическими аспектами труда человека.

– когнитивная эргономика, связанная с психическими процессами, влияющими на взаимодействие человека и других элементов системы.

– организационная эргономика, рассматривающая вопросы, связанные с работой социо-технических систем: кооперация, управление групповыми ресурсами, разработка проектов и т.д.

6.2 Характеристика условий труда разработчика системы сбора статистических данных и прогнозирования возможностей системы общего образования

Научно-технический прогресс внес серьезные изменения в условия производственной деятельности работников умственного труда. Их труд стал более интенсивным, напряженным, требующим значительных затрат умственной, эмоциональной и физической энергии. Это потребовало комплексного решения проблем эргономики, гигиены и организации труда, регламентации режимов труда и отдыха.

В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех областях деятельности человека. При работе с компьютером человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей (диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ), инфракрасного и ионизирующего излучений, шума и вибрации, статического электричества и др. [7]

Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой операторов, высокой напряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ. Большое значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы человека-оператора.

В процессе работы с компьютером необходимо соблюдать правильный режим труда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаются значительное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.

6.3 Эргономика физической среды

Окраска и коэффициенты отражения

Окраска помещений и мебели должна способствовать созданию благоприятных условий для зрительного восприятия, хорошего настроения.

Источники света, такие как светильники и окна, которые дают отражение от поверхности экрана, значительно ухудшают точность знаков и влекут за собой помехи физиологического характера, которые могут выразиться в значительном напряжении, особенно при продолжительной работе. Отражение, включая отражения от вторичных источников света, должно быть сведено к минимуму. Для защиты от избыточной яркости окон могут быть применены шторы и экраны [8].

В зависимости от ориентации окон рекомендуется следующая окраска стен и пола:

окна ориентированы на юг: - стены зеленовато-голубого или светло-голубого цвета; пол - зеленый;

окна ориентированы на север: - стены светло-оранжевого или оранжево-желтого цвета; пол - красновато-оранжевый;

окна ориентированы на восток: - стены желто-зеленого цвета;

пол зеленый или красновато-оранжевый;

окна ориентированы на запад: - стены желто-зеленого или голубовато-зеленого цвета; пол зеленый или красновато-оранжевый.

В помещениях, где находится компьютер, необходимо обеспечить следующие величины коэффициента отражения: для потолка: 60…70%, для стен: 40…50%, для пола: около 30%. Для других поверхностей и рабочей мебели: 30…40%.

Освещение

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Существует три вида освещения - естественное, искусственное и смешанное (естественное и искусственное вместе) [9].

Естественное освещение - освещение помещений дневным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений. Естественное освещение характеризуется тем, что меняется в широких пределах в зависимости от времени дня, времени года, характера области и ряда других факторов.

Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем, когда не удается обеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения (пасмурная погода, короткий световой день). Освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным, называется совмещенным освещением.

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение, в свою очередь, может быть общим или комбинированным. Общее - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное - освещение, при котором к общему добавляется местное освещение.

Согласно СНиП II-4-79 в помещений вычислительных центров необходимо применить систему комбинированного освещения.

При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения 0,3…0,5мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения 0,5…1,0мм) КЕО должен быть не ниже 1,0%. В качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно [8].

Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры, следующие: при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенность должна составлять 300лк, а комбинированная - 750лк; аналогичные требования при выполнении работ средней точности - 200 и 300лк соответственно.

Кроме того все поле зрения должно быть освещено достаточно равномерно – это основное гигиеническое требование. Иными словами, степень освещения помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие, приводит к их быстрой утомляемости.

Параметры микроклимата

Параметры микроклимата могут меняться в широких пределах, в то время как необходимым условием жизнедеятельности человека является поддержание постоянства температуры тела благодаря терморегуляции, т.е. способности организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду. Принцип нормирования микроклимата – создание оптимальных условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.

Вычислительная техника является источником существенных тепловыделений, что может привести к повышению температуры и снижению относительной влажности в помещении. В помещениях, где установлены компьютеры, должны соблюдаться определенные параметры микроклимата. В санитарных нормах СН-245-71 установлены величины параметров микроклимата, создающие комфортные условия. Эти нормы устанавливаются в зависимости от времени года, характера трудового процесса и характера производственного помещения (см. табл. 6.1) [7].

Объем помещений, в которых размещены работники вычислительных центров, не должен быть меньше 19,5м³/человека с учетом максимального числа одновременно работающих в смену. Нормы подачи свежего воздуха в помещения, где расположены компьютеры, приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.1

Параметры микроклимата для помещений, где установлены компьютеры

Таблица 6.2

Нормы подачи свежего воздуха в помещения, где расположены компьютеры

Для обеспечения комфортных условий используются как организационные методы (рациональная организация проведения работ в зависимости от времени года и суток, чередование труда и отдыха), так и технические средства (вентиляция, кондиционирование воздуха, отопительная система).

Шум и вибрация

Шум ухудшает условия труда оказывая вредное действие на организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т. д. Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это 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 [9].

В табл. 6.3 указаны предельные уровни звука в зависимости от категории тяжести и напряженности труда, являющиеся безопасными в отношении сохранения здоровья и работоспособности.

Таблица 6.3

Предельные уровни звука, дБ, на рабочих местах