Математическое и программное обеспечение структурной и семантической интероперабельности информационных систем на основе метамоделей

• Автор: Михайлов, Илья Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Постановка задачи обеспечения интероперабельности информационных систем

1.1. Цели интерации ИС

1.2. Проблемы интеграции информационных систем

1.3. Интероперабельность ИС

1.3.1. Об интефации и интероперабельности

1.3.2. Структурная и семантическая интероперабельность

1.4. Обзор и анализ подходов к интефации ИС и существующих средств интефации

1.4.1. Разработка буферного приложенияконвертора данных

1.4.2. Разработка модуля преобразования интерфейсов информационных систем

1.4.2.1. ЕЯРсистемы

1.4.2.2. Функции ЕЯРсистем
.4.2.3. Внедрение ЕЯРсистем
1.4.2.4. Система планирования ресурсов предприятия 8АР Я3
1.4.2.5. Результаты анализа ЕЯРсистем
1.4.3. Использование метаданных в качестве базиса
для интефации ИС
1.4.3.1. Проект СМ
1.4.3.2. Спецификация модели СМ
1.4.3.3. Классы и связи модели СМ
1.4.3.4. Результаты анализа модели СМ
1.5.4. Результаты обзора различных подходов к интеграции ИС
и разработок в данной области
1.6. Выводы по главе I
ГЛАВА 2. Модели и языки представления метаданных информационных систем
2.1. Онтологический подход и его использование
2.1.1. Понятие онтологии
2.1.2. Стандарт онтологического исследования
2.1.3. Использование онтологии предметной области при интеграции ИС
2.2. Классификация моделей и языков представления метаданных
2.3. Структурный уровень модели метаданных для решения задачи обеспечения интероперабельности информационных систем.
X подход
2.3.1. Моделирование данных X
2.3.2. Метаданные и семантика X
2.3.3. Использование X для построения моделей информационных систем
2.3.4. Обоснование X подхода
2.4. Семантический уровень модели метаданных для решения задачи обеспечения интероперабельности информационных систем.
подход
2.4.1. Проблема описания семантики и границы X
2.4.2. Модель данных
2.4.3. Принципы построения модели
2.4.4. Использование для построения моделей информационных систем
2.4.4.1. Язык
2.4.4.2. Отличия и от объектноориентированных языков
2.4.4.3. Описание системы концептов в модели метаданных
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА 3. Разработка метам одели и алгоритмов интеграции информационных систем
3.1. Модель описания метаданных информационных систем
3.2. Разработанный алгоритм интеграции информационных систем
3.2.1. Построение схем данных
3.2.2. Построение концептуальных моделей информационных систем
3.2.3. Уточнение семантических соответствий
3.2.4. Построение единой метамодели ИС
3.2.4.1. Функции на концептах онтологии
3.2.5. Поспроение результирующих правил преобразования концептов
3.2.5.1. Однозначное соответствие концептов ИСА и ИСВ
3.2.5.2. Неполное соответствие концептов ИСА и ИСВ
3.2.5.3. Соответствие совокупности концептов в ИСА
одному концепту в ИСВ
3.2.5.4. Соответствие одному концепту в ИСА
совокупности концептов в ИСВ
3.2.5.5. Установление соответствия значений
пары концептов ИСА и ИСВ
3.2.5.6. Отсутствие соответствия концепта в ИСВ концепту из ИСА
3.2.6. Схема процесса интеграции ИС
3.2.7. Разрешение противоречий
3.2.8. Оценка вычислительной сложности разработанных алгоритмов
3.3. Пример интеграции информационных систем ВУЗов
3.3. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. Процесс интеграции базы данных системы измерений параметров нефтеводогазовой смеси Ультрафлоу и информационной системы АДКУ
4.1. Информационная система V
4.1.1. Инфологическая модель базы данных
4.1.2. Даталогическая модель базы данных
4.2. Информационная система АДКУ
4.2.1. Мифологическая модель базы данных АДКУ
4.2.2. Даталогическая модель базы данных АДКУ
4.3. Интеграция информационных систем V и АДКУ
4.4. Создание онтологии предметной области Нефтедобыча
4.5. Программа интеграции Информационных Систем V I
4.5.1. Структура работы программы
4.5.2. Алгоритм ввода метаданных
4.5.3. Словарь концептов предметной области
4.5.4. Алгоритм поиска структурных и семантических отображений
4.5.5. Выполнение алгоритма поиска структурных и семантических отображений для ИС Ультрафлоу и АДКУ
4.5.6. Результаты работы программы
4.6. Результаты интеграции информационных систем
4.7. Выводы по главе IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Определившись с базовым интегрируемым элементом информационная система выясним общие причины, в силу которых информационных систем на предприятии несколько, т. ИС вообще возникает. Автоматизация деятельности предприятий начиналась с разработки большого количества изолированных приложений, каждое из которых позволяло решать свою, как правило весьма узкую, задачу. Каждое приложение использовало свои файлы данных, данные приложений не были интегрированными и разделяемыми, приложения, как правило, не были разработаны в единой технологии и не обеспечивали унификацию интерфейса пользователя. Такое решение было вынужденной необходимостью в отсутствие надлежащих технологий хранения данных и разработки информационных систем а не просто программ. КИС, т. С ростом размеров КИС, объема и сложности предоставляемой функциональности, решаемых задач, количества покрываемых бизнеспроцессов, количества ролей пользователей, проявляется такой эффект, как неоднородность . Неоднородность требований. Как известно, КИС разрабатываются на основе требований заказчика и эволюционируют в соответствии с изменением требований. Для крупных КИС требования могут относится к нескольким предметным областям. Требования в рамках одной предметной области обычно определяются как бизнеспроцессами предприятиязаказчика, относящимися к соответствующей предметной области, так и законодательными нормами. Можно утверждать, что требования, относящиеся к одной предметной области, сильно связаны, в то время как требования из разных предметных областей связаны слабо. Группы требований, относящихся к различным предметным областям, могут изменяться независимо и в разном темпе. Неоднородность КИС, вызываемая несколькими факторами. Первый из них вытекает из технологии разработки. Как известно 4, при реализации КИС приходится решать такие задачи, как анализ требований и разработка модели предметной области, проектирование модели базы данных т. БД, проектирование архитектуры программной части системы, реализация. При спиральной схеме разработки ПО эти задачи решаются на каждой итерации жизненного цикла КИС. Эволюционированием КИС обычно занимается проектная группа, которая включает аналитиков, экспертов в соответствующей предметной области, проектировщиков, разработчиков, тестировщиков и т. Важным является то, что границы области проектирования должны быть определены перед началом работ. Проблемы масштабирования в разработке КИС аналогичны таковым в разработке вычислительных систем. Если имеющаяся технология не позволяет создать монолитный процессор, обеспечивающий требуемую производительность, приходится использовать многопроцессорные вычислительные системы и распараллеливание вычислений. Аналогично, если область проектирования очень велика и состоит из нескольких идентифицированных предметных областей, единственным способом борьбы с возрастающей сложностью является декомпозиция области проектирования и параллельная работа нескольких проектных команд. А для этого должна быть обеспечена слабая связность между архитектурными элементами, разрабатываемыми отдельными проектными командами. Заметим, что такой подход отнюдь не означает отсутствие единой на самом верхнем уровне архитектуры КИС в целом. Задача заключается в том, чтобы до определенной степени сохранить автономность отдельных архитектурных элементов, не разрушая целостности КИС. Для этого необходимо максимально развязать архитектурные элементы, изначально разрабатывая их на основе принципов интеграции. Тогда можно строить КИС, покрывающие предметные области произвольного размера, на основе архитектурных элементов обозримой и невозрастающей сложности, каждый из которых представляет собой самостоятельную информационную систему и разрабатывается с помощью обычной технологии создания ИС. Такие КИС могли бы успешно эволюционировать при любом изменении и расширении требований. Второй фактор связан с унаследованными информационными системами. В этом, очень распространенном, случае, к моменту создания единой КИС предприятия уже имеются отдельные информационные системы, покрывающие свою область ответственности.