📸 Нужно решить свою задачу?
Загрузите фото — AI решит за секунды!
schoolМатематика verifiedРешено AI

Решение задачи: Прототип архитектуры мобильного приложения

calendar_today
schedule8 мин. чтения
visibility1 просмотр

Задача 2. Разработать прототип архитектуры. Ответить на следующие вопросы: 1. Какие части архитектуры являются фундаментальными, изменение которых в случае неверной реализации представляет наибольшие риски? 2. Какие части архитектуры вероятнее всего подвергнуться изменениям, а также проектирование каких частей можно отложить? 3. Основные допущения и как они будут проверяться? 4. Какие условия могут привести к реструктуризации дизайна? 5. Существуют ли явные решения о зависимостях между слоями и о потоках данных между ними? Представить результаты исследований в таблице. Моя тема: мобильное приложение распознавания и учета пластиковых отходов

Разработан прототип архитектуры мобильного приложения для распознавания пластиковых отходов. Выявлены фундаментальные части и вероятные изменения, а также основные допущения.

check_circle

Подробное решение

Хорошо, давайте разработаем прототип архитектуры для мобильного приложения по распознаванию и учету пластиковых отходов и ответим на поставленные вопросы. Прежде чем приступить к таблице, ответим на общие вопросы.

Ответы на вопросы по архитектуре

1. Какие части архитектуры являются фундаментальными, изменение которых в случае неверной реализации представляет наибольшие риски? Фундаментальными частями архитектуры, изменение которых несет наибольшие риски, являются: * Модель данных: Как мы храним информацию о пластиковых отходах, их типах, пользователях, местах сбора. Неправильная модель данных может привести к сложностям в масштабировании, потере данных или неэффективному поиску. * Ядро системы распознавания: Алгоритмы и модели машинного обучения, отвечающие за распознавание пластиковых отходов. Если эта часть будет неэффективной или неточной, основная функция приложения будет нарушена. * Механизмы синхронизации данных: Если приложение работает как онлайн, так и офлайн, или данные должны синхронизироваться между несколькими устройствами или с сервером, неправильная реализация этих механизмов может привести к конфликтам данных и их потере. * Безопасность и аутентификация: Защита пользовательских данных и предотвращение несанкционированного доступа. Неверная реализация может привести к утечкам данных и потере доверия пользователей. 2. Какие части архитектуры вероятнее всего подвергнуться изменениям, а также проектирование каких частей можно отложить? * Части, которые вероятнее всего подвергнутся изменениям: * Пользовательский интерфейс (UI/UX): Дизайн и взаимодействие с пользователем часто меняются на основе обратной связи и тестирования. * Дополнительные функции: Например, интеграция с социальными сетями, система поощрений, расширенная аналитика для пользователя. Эти функции могут быть добавлены или изменены по мере развития приложения. * Алгоритмы распознавания: Модели машинного обучения постоянно улучшаются, и могут появляться новые, более эффективные подходы к распознаванию. * Интеграции со сторонними сервисами: Например, с картографическими сервисами для поиска пунктов сбора, или с базами данных о переработке. Эти сервисы могут менять свои API. * Проектирование каких частей можно отложить: * Расширенная аналитика и отчетность: Для первых версий достаточно базовой статистики. * Сложные системы поощрений или геймификации: Можно начать с простых механизмов, а затем развивать их. * Поддержка множества языков: Начать можно с одного языка, а затем добавлять другие по мере необходимости. * Оптимизация производительности для экстремальных нагрузок: На начальном этапе важнее функциональность, а оптимизация может быть проведена позже, когда появятся реальные данные о нагрузке. 3. Основные допущения и как они будут проверяться? * Допущение 1: Пользователи готовы активно использовать приложение для распознавания и учета отходов. * Проверка: Проведение опросов целевой аудитории, тестирование прототипа с реальными пользователями, анализ метрик использования после запуска первой версии. * Допущение 2: Существующие технологии машинного обучения позволяют достичь достаточной точности распознавания пластиковых отходов с помощью мобильной камеры. * Проверка: Проведение пилотных исследований с использованием различных моделей и наборов данных, тестирование точности распознавания в реальных условиях. * Допущение 3: Доступны открытые или коммерческие базы данных о типах пластика и пунктах сбора отходов, которые можно интегрировать в приложение. * Проверка: Исследование существующих баз данных, оценка их пригодности и стоимости интеграции. * Допущение 4: Пользователи имеют стабильное интернет-соединение для загрузки моделей и синхронизации данных (или готовы работать в офлайн-режиме с последующей синхронизацией). * Проверка: Анализ статистики использования мобильного интернета в целевых регионах, тестирование работы приложения в условиях плохого соединения. 4. Какие условия могут привести к реструктуризации дизайна? * Низкая точность распознавания: Если текущие алгоритмы не обеспечивают приемлемую точность, потребуется пересмотр подхода к машинному обучению, возможно, с использованием более мощных моделей или облачных вычислений. * Проблемы с производительностью: Если приложение работает медленно или потребляет слишком много ресурсов (батареи, памяти), потребуется оптимизация кода, возможно, изменение архитектуры хранения данных или обработки изображений. * Негативная обратная связь от пользователей: Если пользователи жалуются на сложность интерфейса, неудобство использования или отсутствие важных функций, потребуется переработка UI/UX и, возможно, изменение логики взаимодействия. * Изменение требований: Например, если появится необходимость поддерживать другие типы отходов (стекло, бумага) или интегрироваться с новыми государственными программами по переработке. * Масштабирование: Если количество пользователей резко возрастет, текущая серверная инфраструктура может не справиться, что потребует перехода на более масштабируемые решения. 5. Существуют ли явные решения о зависимостях между слоями и о потоках данных между ними? Да, для мобильного приложения распознавания и учета пластиковых отходов можно выделить следующие явные решения о зависимостях и потоках данных: * Зависимости между слоями: * Слой представления (UI/UX) зависит от Слоя бизнес-логики для получения данных и отправки команд. * Слой бизнес-логики зависит от Слоя данных для сохранения и извлечения информации, а также от Слоя сервисов (ML-модуль, API) для выполнения специфических операций (распознавание). * Слой данных зависит от Базы данных (локальной и/или удаленной) для фактического хранения информации. * Слой сервисов (ML-модуль) может зависеть от Слоя данных для загрузки обученных моделей и сохранения результатов распознавания. * Потоки данных: * Пользователь -> UI: Ввод данных, нажатия кнопок, загрузка изображений. * UI -> Бизнес-логика: Запросы на выполнение операций (например, "распознать изображение", "сохранить отход", "показать статистику"). * Бизнес-логика -> ML-модуль: Передача изображения для распознавания. * ML-модуль -> Бизнес-логика: Возврат результата распознавания (тип пластика, вероятность). * Бизнес-логика -> Слой данных: Запросы на сохранение, обновление, удаление или получение данных (например, "сохранить запись об отходе", "получить список отходов пользователя"). * Слой данных -> База данных: Выполнение операций CRUD (Create, Read, Update, Delete). * База данных -> Слой данных -> Бизнес-логика -> UI: Обратный поток данных для отображения информации пользователю (например, список отходов, статистика). * Бизнес-логика <-> Серверный API: Синхронизация данных, загрузка обновлений моделей, получение информации о пунктах сбора.

Таблица результатов исследований

Ниже представлена таблица с результатами исследований, как было запрошено.
Этап Что требуется
1. Постановка задачи Описание системы, функций, пользователей, ключевых требований
  • Система: Мобильное приложение для распознавания и учета пластиковых отходов.
  • Функции:
    • Распознавание типа пластика по фотографии.
    • Учет распознанных отходов (количество, тип, дата).
    • Отображение статистики по собранным отходам.
    • Поиск ближайших пунктов приема пластика.
    • Возможность ручного ввода данных об отходах.
    • Профиль пользователя (регистрация, авторизация).
  • Пользователи:
    • Конечные пользователи: Люди, желающие сортировать и сдавать пластиковые отходы.
    • Администраторы (опционально): Для управления базой данных типов пластика и пунктов приема.
  • Ключевые требования:
    • Высокая точность распознавания пластика.
    • Удобный и интуитивно понятный интерфейс.
    • Быстрая работа приложения.
    • Надежное хранение данных пользователя.
    • Возможность работы в офлайн-режиме (для распознавания и учета, синхронизация при появлении сети).
2. Определение компонентов Перечислите основные логические и физические компоненты
  • Логические компоненты:
    • Модуль пользовательского интерфейса (UI).
    • Модуль бизнес-логики (управление данными, обработка запросов).
    • Модуль распознавания изображений (ML-модуль).
    • Модуль хранения данных (локальная база данных, удаленная база данных).
    • Модуль сетевого взаимодействия (API-клиент).
    • Модуль аутентификации и авторизации.
    • Модуль геолокации и карт.
  • Физические компоненты:
    • Мобильное устройство пользователя (смартфон/планшет).
    • Серверная часть (Backend-сервер) для хранения данных, синхронизации, возможно, для выполнения сложных ML-операций.
    • База данных на сервере.
    • Облачные сервисы (для ML-моделей, хранения файлов, карт).
3. Уровневая архитектура Опишите 3-5 уровней архитектуры: функциональный, логический и др.
  • Уровень 1: Уровень представления (Presentation Layer)
    • Отвечает за взаимодействие с пользователем.
    • Включает в себя пользовательский интерфейс (UI) мобильного приложения.
    • Примеры: экраны распознавания, статистики, профиля, карты.
  • Уровень 2: Уровень бизнес-логики (Business Logic Layer)
    • Содержит основную логику приложения.
    • Обрабатывает запросы от UI, взаимодействует с другими слоями.
    • Примеры: управление учетными записями, обработка результатов распознавания, расчет статистики, управление синхронизацией.
  • Уровень 3: Уровень сервисов (Services Layer)
    • Предоставляет специализированные сервисы для бизнес-логики.
    • Включает в себя:
      • Модуль машинного обучения (ML Service): Для распознавания изображений.
      • API-клиент (API Client Service): Для взаимодействия с серверной частью.
      • Геолокационный сервис (Geolocation Service): Для определения местоположения и работы с картами.
  • Уровень 4: Уровень данных (Data Layer)
    • Отвечает за хранение и доступ к данным.
    • Включает в себя:
      • Локальная база данных (Local Database): Для офлайн-хранения данных на устройстве.
      • Удаленная база данных (Remote Database): На сервере для централизованного хранения и синхронизации.
    • Примеры: хранение информации о пользователях, распознанных отходах, пунктах приема.
4. Взаимодействие компонентов Составьте UML-диаграммы:
  • Sequence (последовательности) – системную диаграмму последовательности
  • Component (компонентов)
  • Deployment (развертывания)
  • и диаграммы нотации C4 (Level 1–3):
    • Context Diagram (Level 1)
    • Container Diagram (Level 2)
    • Component Diagram (Level 3)
  • Сравните подходы по следующим критериям:
    • Уровень детализации
    • Понятность для разных ролей (разработчик, аналитик, заказчик и др.)
    • Простота создания и поддержки
    • Влияние на документацию и сопровождение проекта
  • Вывод о применимости нотаций для вашей задачи (условия и ограничения)

(Примечание: Создание самих UML-диаграмм и диаграмм C4 в текстовом формате невозможно. Ниже представлено их описание и сравнение.)

Описание UML-диаграмм:

  • Диаграмма последовательности (Sequence Diagram):
    • Системная диаграмма последовательности для "Распознавание и учет отхода":
      1. Пользователь: Делает фотографию отхода.
      2. Мобильное приложение (UI): Отображает превью, запрашивает подтверждение.
      3. Мобильное приложение (Бизнес-логика): Передает изображение в ML-модуль.
      4. ML-модуль: Обрабатывает изображение, возвращает результат распознавания (тип пластика, вероятность).
      5. Мобильное приложение (Бизнес-логика): Получает результат, предлагает пользователю подтвердить/скорректировать.
      6. Пользователь: Подтверждает тип пластика.
      7. Мобильное приложение (Бизнес-логика): Сохраняет запись об отходе в локальную БД.
      8. Мобильное приложение (Бизнес-логика): Отправляет запрос на синхронизацию с Серверным API (если есть интернет).
      9. Серверный API: Получает данные, сохраняет в Удаленную БД.
      10. Мобильное приложение (UI): Отображает успешное сохранение и обновленную статистику.
  • Диаграмма компонентов (Component Diagram):
    • Показывает логические компоненты и их зависимости: UI, Бизнес-логика, ML-модуль, Локальная БД, API-клиент, Серверный API, Удаленная БД.
    • Стрелки показывают зависимости (например, UI зависит от Бизнес-логики).
  • Диаграмма развертывания (Deployment Diagram):
    • Показывает физическое размещение компонентов: Мобильное устройство (с UI, Бизнес-логикой, ML-модулем, Локальной БД, API-клиентом), Сервер (с Серверным API, Удаленной БД).
    • Связи показывают сетевое взаимодействие.

Описание диаграмм нотации C4:

  • Context Diagram (Level 1):
    • Показывает систему "Мобильное приложение по учету отходов" как единый блок.
    • Взаимодействует с: Пользователем, Сервисом карт (например, Google Maps), Серверной частью (для синхронизации и ML-моделей).
  • Container Diagram (Level 2):
    • Разбивает систему на основные "контейнеры" (приложения, базы данных, микросервисы).
    • Для мобильного приложения: "Мобильное приложение" (клиентское приложение), "Серверный API" (бэкенд), "База данных" (серверная), "ML-сервис" (возможно, отдельный микросервис или часть бэкенда).
    • Показывает, как они взаимодействуют (например, Мобильное приложение через API взаимодействует с Серверным API).
  • Component Diagram (Level 3):
    • Разбивает каждый контейнер на компоненты.
    • Для "Мобильного приложения": UI-компоненты, Бизнес-логика, ML-модуль (локальный), Локальная БД, API-клиент.
    • Для "Серверного API": Контроллеры, Сервисы, Репозитории, ML-сервис (удаленный).

Сравнение подходов по критериям

listВсе задачи

Нужно решить свою задачу?

Загрузите фото или введите текст — AI решит с пошаговым объяснением!

Решите свою задачу прямо сейчас

Введите текст задачи или загрузите фото — получите ответ мгновенно

Выберите режим AI:
🚀 Pro v3
20 руб. • 99.9%
⚡ Lite v3
5 руб. • 95%
Ваш баланс: 10 руб.
Пополнить
psychology
Задайте любой вопрос
Поддерживаются текст, фото и голосовой ввод
Изображение
🎉
Бонус получен!
+20 ₽
Добавлено на ваш баланс