Bài viết Phát triển phần mềm ứng dụng trong thuỷ lợi thách thức và khả năng trình bày những nét chính về yêu cầu phát triển phần mềm ứng dụng trong thuỷ lợi, một số kết quả đã đạt được và triển vọng phát triển. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết để có thêm tài liệu học tập và nghiên cứu.
PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG THUỶ LỢI THÁCH THỨC VÀ KHẢ NĂNG GS TS Nguyễn Văn Lệ Tóm tắt báo cáo Báo cáo trình bày nét yêu cầu phát triển phần mềm ứng dụng thuỷ lợi, số kết đạt triển vọng phát triển Thuỷ lợi ngành kinh tế có vai trò quan trọng việc phát triển nông nghiệp, công nghiệp, giao thông thuỷ, bảo vệ cải tạo mơi trường sống, phòng chống lũ lụt giảm nhẹ thiên tai, xố đói giảm nghèo cải thiện điều kiện sinh hoạt cho dân cư vùng có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt v.v Các hoạt động lĩnh vực thuỷ lợi dựa sở xử lý thông tin đa dạng: + Xây dựng ngân hàng liệu địa hình, địa chất, khí tượng, thuỷ văn, dân sinh, kinh tế v.v phục vụ cho công tác lập qui hoạch, thiết kế, quản lý vận hành cơng trình + Thực tính tốn phục vụ cho cơng tác qui hoạch, thiết kế, thi cơng, vận hành cơng trình + Vẽ thiết kế cơng trình v.v Trước năm 1990, phần mềm ngoại nhập hạn chế, hầu hết cơng việc xử lý tính tốn thực phần mềm "tự viết" chạy máy tính lớn, xử lý lơ máy tính PC với hệ điều hành DOS liệu chủ yếu nhập từ file Người sử dụng chương trình người viết chương trình, nên am hiểu lĩnh vực chuyên mơn phần mềm làm đáp ứng tối đa yêu cầu người sử dụng Hạn chế phần mềm tính chuyên nghiệp chưa cao, hầu hết người viết dạng "nghiệp dư" tin học, tự trang bị kiến thức lập trình Do vậy, kiến trúc phần mềm nhiều điểm chưa hợp lý, hiệu sử dụng chưa cao, chương trình khó sử dụng, người viết chương trình nhóm nhỏ "có kiến thức lập trình" thực hiện, tính thương mại khơng có Sau năm 1990, phần mềm ngoại nhập ngày nhiều, đưa đến tác động tích cực, lẫn tiêu cực Tác dụng tích cực thúc đẩy việc phát triển phần mềm chuyên nghiệp Hầu hết phần mềm viết chạy WINDOWS với giao diện thân thiện Tác dụng tiêu cực phận lớn người sử dụng từ chỗ hăm hở tự trang bị thêm kiến thức tin học để viết phần mềm phục vụ cho công việc phổ biến cộng đồng, chuyển sang sử dụng phần mềm sẵn có "ngại" viết phần mềm Về mặt chun mơn, phải nói phần mềm chun dụng ngoại nhập có tính mạnh, độ tin cậy cao, đáp ứng đầy đủ yêu cầu người dùng, giao diện thân thiện v.v Điểm hạn chế phần mềm ngoại nhập hướng dẫn giao diện viết tiếng Anh, nên nhân rộng khó khăn, địa phương, nơi cán kỹ thuật nói chung có kiến thức tiếng Anh hạn chế Mặt khác, nhiều phần tính tốn cách biểu diễn khơng phù hợp với tiêu chuẩn thói quen dùng nước Chẳng hạn, phần mềm phân tích kết cấu SAP ANSYS Mỹ sử dụng phần tính tốn ứng suất nội lực, khơng sử dụng phần tính tốn bê tông cốt thép thép xây dựng theo tiêu chuẩn Mỹ Biểu diễn ngoại, nội lực thể phần mềm khác với cách biểu diễn nước quen dùng Thực tế dẫn đến việc cần thiết phải phát triển ứng dụng nước Công việc tiến hành theo hai hướng: + Thêm vào phần mềm ngoại nhập chức chưa có khơng phù hợp để vừa tận dụng sức mạnh phần mềm thừa nhận rộng rãi có độ tin cậy cao, hiệu tốt v.v để đáp ứng đầy đủ yêu cầu người sử dụng nước + Làm phần mềm có cơng tương tự với phần mềm ngoại nhập, thân thiện với người sử dụng nước (giao diện tiếng Việt, biểu diễn quen dùng v.v.) Về hướng thứ nhất, chẳng hạn, để dễ dàng cho người thiết kế việc xây dựng vẽ 3D cống lộ thiên, với ngơn ngữ Autolisp AutoCAD thêm vào phần mềm AutoCAD công chuyên dụng vẽ 3D render kết cấu cống lộ thiên với giao diện hướng dẫn người dùng nhập liệu để máy tự xử lý [1] H Form nhập liệu để dựng hình 3D cống H giao diện người dùng phục vụ cho công này, người dùng nhập liệu chung số khoang cống kích thước khoang Sau đó, chọn chức nhập liệu phận cống (tường cánh, cầu giao thông, cửa van v.v.) H form nhập liệu để vẽ kết cấu tường cánh H Form nhập liệu để dựng tường cánh cánh sân phủ H Hình vẽ 3D sau nhập liệu Hình Kết sau render Sau nhập đủ kích thước cho phận cống, cần bấm OK, máy tự vẽ ảnh 3D cống biểu diễn h ảnh sau render h Về hướng thứ hai, chẳng hạn, phần mềm Tính tốn kết cấu cơng trình thuỷ lợi xây dựng Trung tâm Tin học, Đại học Thuỷ lợi có cơng tương tự công SAP, giao diện Việt hoá hướng mạnh vào dạng kết cấu cơng trình thuỷ lợi thường gặp cống ngầm, đường hầm, đáy tràn v.v để tăng tính tiện dụng cho người dùng lĩnh vực (h 5) H Một số giao diện phần mềm Tính toán kết cấu CTTL Mặt khác, thiết kế giao diện nhập liệu hiển thị kết cơng tính tốn liên quan đến tiêu chuẩn kỹ thuật sử dụng biểu diễn quen dùng qui chuẩn kỹ thuật hành nước Thêm vào đó, để hạn chế tối đa sai sót người dùng, chương trình đưa vào bẫy lỗi cảnh báo trường hợp người dùng nhập sai định dạng liệu, nhập liệu không hợp lý mặt chuyên môn nhập thiếu liệu (h 6) H Bẫy lỗi cảnh báo nhập liệu Để thêm công chuyên biệt cho phần mềm thông dụng xây dựng phần mềm ứng dụng thuỷ lợi đòi hỏi người phát triển phần mềm phải có "đủ" kiến thức lĩnh vực nắm vững công việc mà phần mềm hỗ trợ Mâu thuẫn xuất là, kỹ sư chuyên ngành có kiến thức tốt lĩnh vực chun mơn lại thiếu tin học, kỹ sư tin học lại khơng đủ kiến thức lĩnh vực Đây thách thức lớn việc phát triển ứng dung Mỹ, chẳng hạn có dự án tiêu tốn 35 triệu USD thời gian năm mà khơng đem lại kết kỹ sư tin học không nắm đầy đủ kiến thức lĩnh vực họ phát triển ứng dụng hỗ trợ [2] Trong lĩnh vực thuỷ lợi nhiều ứng dụng mang tính đặc thù có u cầu cấp thiết đòi hỏi phải phát triển Ví dụ: + Các hệ thống cảnh báo thảm hoạ thiên nhiên lũ quét, lở đất v.v + Các hệ thống giám sát quản lý hệ thống cơng trình thời gian xây dựng sau vào vận hành, + Các hệ thống điều khiển cơng trình cụm cơng trình có qui mơ lớn v.v Lấy ví dụ, h biểu diễn cơng trình Maeslant ngăn nước biển dâng bão (storm surge barrier) bảo đảm giao thông thủy Hà Lan H Yêu cầu hệ thống điều khiển cơng trình chống ngập Maeslant Hà Lan Do tầm quan trọng cơng trình này, hệ thống phần mềm BOS phục vụ điều khiển xây dựng hệ thống phức tạp với yêu cầu cao độ tin cậy, ví dụ tự động hoá mặt định, rủi ro mặt vận hành đóng 1/1000, kết nối nhiều kênh liên lạc vệ tinh v.v Phần mềm phát triển sở phương pháp hình thức (formal method) có qui mơ lên đến 450000 dòng lệnh [3] Trong tương lai khơng xa, hệ thống cơng trình chống ngập cho thành phố Hồ Chí Minh có qui mơ lớn với u cầu vận hành tương tự xây dựng Đây thách thức to lớn kỹ sư tin học thuỷ lợi Như yêu cầu phát triển phần mềm ứng dụng thuỷ lợi thiết to lớn Những năm qua, khuôn khổ đề tài nghiên cứu phục vụ sản xuất nhiều phần mềm ứng dụng phát triển Tuy vậy, để có phần mềm mang tính tầm cỡ, vấn đề đặt cho công tác đào tạo tổ chức phát triển phần mềm lĩnh vực cần có sách biện pháp kết nối hai khối kiến thức tin học lĩnh vực ứng dụng Tài liệu tham khảo [1] Po-Han Chen, Nguyen Thi Lan Truc: Automatic 3D Modelling Development and Application for Hydraulic Construction The 25th Symposium on Automation and Robotics in Construction, 2008 [2] Những học từ dự án phần mềm www.dt.ussh.edu.vn/index.php [3] Jan Tretmans et al.: Software Engineering with Formal Methods: The Developmnt ò a Storm Surge Barrier Control System www.minvenw.nl/rws/dzh/svk/engels/ DEVELOPMENT OF APPLICATION SOFTWARE IN WATER RESOURCES: CHALLENGE AND POSSIBILITY Prof Dr Nguyen Van Le Summary The paper presents the main features of demand on water resources application development, some results and prospectives ... Đây thách thức to lớn kỹ sư tin học thuỷ lợi Như yêu cầu phát triển phần mềm ứng dụng thuỷ lợi thiết to lớn Những năm qua, khuôn khổ đề tài nghiên cứu phục vụ sản xuất nhiều phần mềm ứng dụng phát. .. công chuyên biệt cho phần mềm thông dụng xây dựng phần mềm ứng dụng thuỷ lợi đòi hỏi người phát triển phần mềm phải có "đủ" kiến thức lĩnh vực nắm vững công việc mà phần mềm hỗ trợ Mâu thuẫn... học khơng nắm đầy đủ kiến thức lĩnh vực họ phát triển ứng dụng hỗ trợ [2] Trong lĩnh vực thuỷ lợi nhiều ứng dụng mang tính đặc thù có u cầu cấp thiết đòi hỏi phải phát triển Ví dụ: + Các hệ thống