Приходько, Сергій БорисовичВорона, Михайло ВладиславовичVorona, M. V.2022-01-242022-01-242021https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4979Ворона, М. В. Математичні моделі та інформаційна технологія для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP = Mathematical models and information technology for estimating the size of open source PHP-based applications : дис. … д-ра філос. : 122 Комп’ютерні науки / М. В. Ворона ; наук. кер. С. Б. Приходько ; НУК. – Миколаїв, 2021. – 153 с.Ворона М.В. Математичні моделі та інформаційна технологія для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії (PhD) за спеціальністю 122 "Комп’ютерні науки" (галузь 12 – Інформаційні технології). – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Міністерство освіти і науки України, Миколаїв, 2021. Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливого науково-практичного завдання підвищення достовірності оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP за рахунок побудови відповідних математичних моделей у вигляді нелінійних регресійних моделей та створенню на їх основі інструментарію інформаційної технології (ІТ) обробки інформації для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP на ранніх стадіях розробки за метриками діаграми класів. Актуальність цієї роботи пов'язана з наступним. По-перше, оцінка розміру програмного забезпечення (ПЗ) необхідна для оцінювання трудомісткості розробки програмного застосунку, наприклад, за допомогою такої відомої моделі як COCOMO II. По-друге, раннє оцінювання розміру ПЗ є складним завданням, оскільки на початкових фазах створення програмного застосунку доступна обмежена інформація. По-третє, існуючі математичні моделі для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP як правило не містять у своєму складі випадкові змінні. Все це призводить до низької достовірності оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP на початкових етапах їх розробки. Метою дисертаційної роботи є підвищення достовірності оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP у фазах аналізу та проектування за метриками діаграми класів за допомогою нелінійних регресійних моделей. Робочою науковою гіпотезою дисертаційного дослідження є твердження, що підвищення достовірності оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP у фазах аналізу та проектування за метриками діаграми класів досягається за рахунок застосування багатомірних нелінійних регресійних моделей, які дозволяють описувати зазначений розмір як випадкову величину. Для побудови вказаних нелінійних регресійних моделей пропонується використовувати відповідний метод на основі багатовимірних нормалізуючих перетворень, які дозволяють враховувати кореляцію між залежною і незалежними змінними. Для досягнення поставленої мети потрібно вирішити такі завдання: ­ проаналізувати існуючі математичні моделі для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP; ­ удосконалити трьох-факторну регресійну модель для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP за метриками діаграми класів на основі чотиривимірного нормалізуючого перетворення; ­ удосконалити рівняння для визначення ширин довірчого інтервалу та інтервалу передбачення нелінійної регресії розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP за метриками діаграми класів на основі чотиривимірного нормалізуючого перетворення; ­ на підставі запропонованої трьох-факторної нелінійної регресійної моделі розробити інструментарій інформаційної технології для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP за метриками діаграми класів. Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному. 1) Удосконалено трьох-факторне рівняння нелінійної регресії для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP на початкових етапах розробки в залежності від трьох факторів (кількості класів; середньої кількості методів на клас, середнього значення метрики DIT на клас) на основі чотиривимірного нормалізуючого перетворення Джонсона сім’ї SB. Це дозволяє підвищити достовірність оцінювання вибіркового середнього залежної змінної трьох-факторної нелінійної регресії розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP у порівнянні з використанням одновимірних нормалізуючих перетворень. Рівняння, що побудовано, в порівнянні з іншими регресійними рівняннями, має менше значення середньої величини відносної похибки та менші ширини довірчого інтервалу нелінійної регресії. 2) Отримало подальший розвиток рівняння для визначення границь довірчого інтервалу нелінійної регресії розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP на основі чотиривимірного нормалізуючого перетворення Джонсона сім’ї SB. Це у порівнянні з використанням одновимірних перетворень дозволяє в багатьох випадках зменшити ширини довірчого інтервалу нелінійної регресії розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP і тим самим підвищити достовірність оцінювання вибіркового середнього залежної змінної нелінійної регресії, а саме – зазначеного розміру. 3) Удосконалено трьох-факторну нелінійну регресійну модель для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP в залежності від кількості класів; середньої кількості методів на клас та середнього значення метрики DIT на клас на основі чотиривимірного нормалізуючого перетворення Джонсона сім’ї SB, що дозволяє підвищити достовірність оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP саме як негаусівської випадкової величини у порівнянні з використанням одновимірних нормалізуючих перетворень. Модель, що побудовано, в порівнянні з іншими регресійними моделями (як лінійними, так і нелінійними), має більший відсоток прогнозованих значень, менше значення середньої величини відносної похибки та менші ширини інтервалу передбачення нелінійної регресії. 4) Отримало подальший розвиток рівняння для визначення границь інтервалу передбачення трьох-факторної нелінійної регресії розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP на основі чотиривимірного нормалізуючого перетворення Джонсона сім’ї SB. Це у порівнянні з використанням одновимірних перетворень дозволяє в багатьох випадках зменшити ширини інтервалу передбачення нелінійної регресії розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP і тим самим підвищити достовірність оцінювання зазначеного розміру як залежної випадкової величини. Практичне значення одержаних результатів полягає у наступному. Розроблено інструментарій ІТ для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP у фазах аналізу та проектування за метриками діаграми класів. Для цього використовувалася система моделювання Scilab (https://www.scilab.org/). Було розроблено відповідне ПЗ sci-мовою для пакету Scilab 6.0.0 та методику оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP, яка розрахована на використання зазначеного ПЗ. Програму, що розроблено, можна використовувати для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP за трьома метриками діаграми класів. У вступі дисертації розкрита сутність науково-практичного завдання та його значущість, обґрунтовано необхідність проведення дослідження, подана загальна характеристика дисертації в такій послідовності: актуальність теми; зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами; мета і завдання дослідження; наукова новизна і практичне значення одержаних результатів; особистий внесок здобувача; апробація результатів дисертації та публікації. У першому розділі дисертації виконано аналіз існуючих методів і моделей для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP та здійснено обґрунтування необхідності проведення досліджень за обраною темою. У другому розділі дисертації розглянуто існуючі взаємо-зворотні нормалізуючі перетворення, здійснено вибір перетворення для нормалізації чотиривимірних даних з метрик програмних застосунків з відкритим кодом на PHP. У третьому розділі дисертації побудовано трьох-факторне нелінійне регресійне рівняння, нелінійну регресійну модель, інтервали передбачення та довірчі інтервали нелінійної регресії для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP на основі чотиривимірного перетворення Джонсона сімейства SB; здійснено порівняння результатів оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP за нелінійними регресійними моделями, що побудовані на основі чотиривимірного перетворення Джонсона сімейства SB та на основі одновимірних перетворень. У четвертому розділі дисертації запропоновано ІТ для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP. Розроблено інструментарій ІТ для оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP у фазах аналізу та проектування за трьома метриками діаграми класів. Для цього використовувалася система моделювання Scilab. Було розроблено відповідне ПЗ sci-мовою для пакету Scilab 6.0.0 та методику оцінювання розміру програмних застосунків з відкритим кодом на PHP, яка розрахована на використання зазначеного ПЗ.ukоцінювання розмірупрограмний застосунокPHPтрьох-факторна нелінійна регресійна модельдовірчий інтервалінтервал передбаченнянормалізуюче перетвореннянегаусівські даніінформаційна технологіяsize estimationsoftware applicationPHPthree-factor nonlinear regression modelconfidence intervalprediction intervalnormalizing transformationnon-Gaussian datainformation technologyOther