Конвергенция неоднородных информационных сред на основе кроссплатформенных программных компонент

На правах рукописиСмирнов Олег СергеевичКОНВЕРГЕНЦИЯ НЕОДНОРОДНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХСРЕД НА ОСНОВЕ КРОССПЛАТФОРМЕННЫХПРОГРАММНЫХ КОМПОНЕНТ05.13.17 – Теоретические основы информатикиАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 20132Работа выполнена в федеральном государственном бюджетномобразовательном учреждении высшего профессионального образования«Московский государственный университет «СТАНКИН» на кафедре«Управление и информатика в технических системах»Научный руководитель:КовшовЕвгенийЕвгеньевич,доктор технических наук, профессорОфициальные оппоненты:Варламов Олег Олегович, доктортехнических наук, профессоркафедры «Прикладная математика»МАДИСаксонов Евгений Александрович,доктор технических наук, профессоркафедры «Вычислительные системыи сети» МИЭМ НИУ ВШЭВедущая организация:ФГБУН Институт конструкторскотехнологической информатикиРоссийской академии наукЗащита состоится «04» апреля 2013 г. в 1430 часов на заседаниидиссертационного совета Д 212.147.03 при Московском государственномуниверситете печати имени Ивана Федорова (127550, г.

Москва, ул.Прянишникова, 2А).С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО«Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова».Автореферат разослан «27» февраля 2013 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.147.03д.т.н., профессорВ.Н. Агеев3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. В настоящее время развитие информационныхсистем и программных комплексов происходит в сторону усложнения ихфункциональности.

Это связано с тем, что за последнее десятилетие ростпроизводительности персональных компьютеров, рабочих станций исовременных мобильных устройств, пропускной способности сетевыхконцентраторов и каналов связи качественно изменили ситуацию ввычислительной технике и сферах ее применения.Известно, что основные исследования и разработки на протяжениипервых трех десятилетий компьютерной эры были направлены на развитиеаппаратных компьютерных средств. Это привело к резкому увеличениюпроизводительности компьютеров при значительном снижении ихстоимости. Однако основной задачей конца минувшего века и начала XXIвека стало совершенствование методов повышения эффективности,надежности и качества разрабатываемых информационных систем икомплексов, возможности которых целиком определяются создаваемымпрограммным обеспечением.Потребители продукции информационной индустрии желают иметьпрограммное обеспечение, еще лучше приспособленное для их нужд, а это, всвою очередь, приводит к усложнению программных продуктов.

Часто,желание получить более мощные и сложные программные решения несочетается с тем, каким образом они разрабатываются. Современныекомплексныеинформационныесистемыотличаютсябольшойразветвленностью технологических подсистем, большим числом иразнотипностьюоборудования,программно-аппаратныхплатформ,сложностью алгоритмов управления.В связи модернизацией военно-промышленного комплекса (ВПК), атакже необходимостью сохранения преемственности существующихконструкторско-технологических разработок и информационных систем,обеспечивающих их работоспособность, особое внимание следует уделитьрешению комплекса вопросов, связанных с сохранением ранеереализованных программных компонент (модулей) и оболочек приэволюционном развитии информационной инфраструктуры предприятия вцелом.Исходя из изложенного, важность разработки эффективных методовконвергенции как существующих неоднородных информационных сред исистем, так и вновь разрабатываемых приобретает особую актуальность.4Степень разработанности проблемы.

К настоящему временивыработано множество подходов к разработке информационных системразличного уровня и методов их конвергенции. Такие работы велись иактивно ведутся отечественными учеными – О.О. Варламовым, Е.А.Саксоновым, А.В. Матасовым, М.А. Сиротиной, А.М.

Седовым, А.И.Логвиным, С.В. Павловым, Р.З. Хамитовым, Д.П. Денисовым, Л.З.Цветановой-Чуруковой, А.М. Гудовым и другими. Так О.О. Варламовым1выполняется анализ технологий создания современных систем обработкиинформации и показано, что на уровне программных средств миварныйподход значительно расширяет возможности сервисно-ориентированнойархитектуры в части интеграции приложений, интеллектуальной обработкиданных и адаптивного развития информационных систем в целом. В работеЕ.А.

Саксонова2 рассматривается обеспечение качества интегрированныхинформационных систем как основная задача, решаемая в ходе объединениялокальных информационных ресурсов в рамках крупномасштабныхинтегрированных информационных систем.Разработанные и применяемые методы других вышеуказанных авторовнашли свое воплощение лишь в отдельно взятых информационных системахи задачах и не являются универсальными. Так, в одной из научных работА.М. Седова3 решается задача интеграции АСУ ТП «СТИМУЛ» с АСУ ТП«СЕЛЕКС», которые отличаются методами и стандартами построения,применяемыми решениями и поддерживающими их аппаратными ипрограммными средствами. Интеграция осуществляется на уровне базданных за счет возможности обмена данными с единой БД Firebird.

В работеА.И. Логвина4 решается задача интеграции аэронавигационной системыРоссии в глобальную систему ОРВД, а в работе Д.П. Денисова5 предлагаетсямодель интеграции электронной библиотеки в единую информационнуюВарламов О.О. Миварный подход к разработке интеллектуальных систем и проект созданиямультипредметной активной миварной интернет-энциклопедии: Известия кабардино-балкарского научногоцентра РАН - №1 – Кабардино-Балкарский научный центр РАН, 2011. С. 55-64.2Забелин О.А., Саксонов Е.А. Подсистема оценки и обеспечения качества данных интегрированнойинформационной системы: Качество.

Инновации. Образование - №8 - Европейский центр по качеству, 2008.С. 56-59.3Седов А.М. Интеграция АСУ ТП «Стимул» (НПП «Фемакс», ГНУ ВИЭСХ) с системойкомпьютерного ведения племучета «Селекс» (РЦ «ПЛИНОР»): Труды международной научно-техническойконференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве - Том 3.

- М., 2012. С. 25-30.4Логвин А.И. Интеграция аэронавигационной системы России в глобальную систему ОРВД:Научный вестник Московского Государственного Технического Университета гражданской авиации - №139- М., 2009. С. 134-1355Денисов Д.П. Интеграция электронной библиотеки в единую информационную систему вуза:Открытое и дистанционное образование - №3(27). – М., 2007. С. 23-28.15систему ВУЗа. В качестве основополагающего звена интеграции ИСпредлагается использование электронного документа, интерпретация иобработка которого привязана к ОС семейства Windows.

Кроме того,предлагаемые методы конвергенции информационных систем не учитываютразнородность программно-аппаратных платформ, основаны на единой шиневзаимодействия, а также XML-ориентированного взаимодействия (работыК.В. Антипина, А.В. Фомичева, Сапунова Н.О., Мутина Д.И.), и не имеютунифицированных интерфейсов.Давая, безусловно, положительную оценку результатам работы всехвышеперечисленных исследователей, отметим наличие ещё нерешённыхпроблем, среди которых – выбор эффективной модели взаимодействияинформационныхсистем;разработкаунифицированногометодаконвергенции неоднородных информационных систем, отличающегося отсуществующих инвариантностью программно-аппаратных платформ и типовданных.Из изложенного можно заключить, что актуальной задачей являетсяразработка унифицированного метода конвергенции неоднородныхинформационных сред, сочетающий в себе преимущества различныхподходов и повышающий надежность и эффективность разработки новыхинформационных систем, а также снижающий накладные расходы приэксплуатации.Объектомисследованиядиссертационнойработыявляютсяинформационные системы и комплексы как совокупность прикладныхпрограммных приложений.Предметом исследования диссертационной работы являютсяалгоритмы, методы и программные средства конвергенции разнородныхинформационных систем.Область исследования.

Диссертационная работа выполнена всоответствии с п. 12 «Разработка математических, логических,семиотических и лингвистических моделей и методов взаимодействияинформационных процессов, в том числе на базе специализированныхвычислительных систем», п. 14 «Разработка теоретических основ созданияпрограммных систем для новых информационных технологий» и п.

16«Общие принципы организации телекоммуникационных систем и оценки ихэффективности…» Паспорта специальностей ВАК РФ по специальности05.13.17 – «Теоретические основы информатики» (технические науки).6Целью работы является разработка моделей и инструментальныхсредствкомбинированногометодаконвергенцииразнородныхинформационных систем и его применение для повышения эффективностиреализациипроблемно-ориентированныхсистемиприкладногопрограммного обеспечения.В работе поставлены и решены следующие научные задачидиссертационного исследования:1. Выявить методы и исследовать подходы к конвергенциинеоднородных информационных сред.2.

Разработать метод, позволяющий унифицировать интерфейсывзаимодействия информационных систем при применениикроссплатформенных программных компонент.3. Разработать унифицированный метод конвергенции неоднородныхинформационных систем на базе применения кроссплатформенныхпрограммных компонент.4. Разработать методику оценки эффективности конвергенции иразработки информационных систем.5. Выполнитьпрактическуюинтеграциюразнородныхинформационных потоков в среде прикладной информационнойсистемы на основе разработанного метода конвергенции с целюподтверждения теоретических положений, выдвинутых в работе.Методы исследования. При решении задач, поставленных в работе,были использованы основные положения теории множеств, теориивероятностей, методы системного анализа, математической статистики,статистической обработки данных; при разработке программной реализации– методы объектно-ориентированного моделирования и программирования.Научная новизна диссертационной работы заключается в следующихположениях:1.