Методология и технологические решения интеграции информационных массивов, используемых в автоматизированных системах управления развитием сложных организационно-технических систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методология и технологические решения интеграции информационных массивов, используемых в автоматизированных системах управления развитием сложных организационно-технических систем

Чумичкин А.А.

Аннотация

Рассмотрены методы и технологические решения интеграции массивов данных информационного обеспечения функционирования и развития крупномасштабных организационно-технических и производственно-экономических систем в интересах повышения эффективности их функционирования. Тезисы подготовлены при поддержке гранта РФФИ № 09-07-13516-офи-ц

Автоматизированные системы управления развитием (АСУР) сложных организационно-технических систем представляют собой человеко-машинные комплексы, при помощи которых осуществляется выработка управленческих решений. Эффективность таких АСУР сильно зависит от соответствующего информационного обеспечения, включающее информацию из различных источников, которые, как правило, информационно не взаимосвязаны и не согласованы между собой, что порождает неоднозначность интерпретации протекающих в системах процессов. Такое положение дел, безусловно, затрудняет полноценное использование разработанных АСУР и создает риск принятия несогласованных решений по управлению развитием сложных организационно-технических систем.

Несогласованность информационных массивов, лежащих в основе функционирования автоматизированных систем управления развитием сложных организационно-технических систем приводит к несогласованности формируемых решений, что, в свою очередь, приводит к неэффективному расходу средств на их реализацию.

К примеру, такая ситуация в настоящее время наблюдается в областях вооружения и военной техники и оборонно-промышленного комплекса. И система вооружения, и оборонно-промышленный комплекс являются сложными организационно-техническими системами, а управление развитием каждой из них осуществляется с использованием соответствующей автоматизированной системы. В области развития вооружения - автоматизированной системы управления развитием ВВСТ (АСУР ВВСТ) и межведомственной информационной автоматизированной системой ОПК (МИАС-ОПК), соответственно.

Решения по управлению развитием рассматриваемых систем, формируемые с использованием соответствующих автоматизированных систем управления представляются в виде государственной программы вооружения (ГПВ) и федеральной целевой программы реформирования ОПК (ФЦП ОПК). В связи с несогласованностью информационных массивов, используемых рассматриваемыми АСУ при подготовке соответствующих документов приводит к тому, что в них появляются несогласованные, а иногда и противоречащие друг другу мероприятия. В результате в рамках федеральной целевой программы реформирования ОПК проводятся мероприятия по обновлению производственной базы тех предприятий, на которых не планируется размещение государственного оборонного заказа или планируется незначительные объемы. В то же время, реализация многих мероприятий государственной программы вооружения затрудняется возможностями предприятий ОПК и эти предприятия оказываются не охваченными программой ОПК.

Помимо этого, при планировании размещения заказов на предприятиях ОПК, а также других мероприятий, разобщенность информационных ресурсов, содержащих сведения, касающиеся тех или иных аспектов деятельности предприятий, не позволяет произвести их полноценную детальную оценку. Вместе с тем, в условиях ресурсных ограничений при планировании объемов капитальных вложений необходимо учитывать все источники финансирования предприятий ОПК как со стороны государства так и из внебюджетных источников, а также возможные риски.

Существующие методы интеграции информационных ресурсов, применяющихся в решении аналогичных задач, как в России, так и за рубежом с определенной долей условности можно разделить на три основных группы:

методы, обеспечивающие взаимодействие конкретных двух систем;

методы, ориентированные на использовании единого информационно-лингвистического обеспечения;

методы федерализации данных.

Применение рассмотренных методов для организации информационного взаимодействия рассматриваемых в работе классов автоматизированных систем существенно ограничивается особенностями этих систем. Так, применение методов первой группы затрудняется доказанной невозможностью синхронизации информационного взаимодействия трех и более автоматизированных систем. Методы второй группы требуют наличия согласованной единой системы информационных стандартов и протоколов информационного взаимодействия для всех его участников, что невозможно в современных условиях. Применение третьего подхода затрудняется наличием конфиденциальной информации в рассматриваемых системах.

Все это, на фоне несовершенства существующих методов, обуславливает актуальность задачи разработки новых методов интеграции информационных массивов автоматизированных систем управления развитием сложных организационно-технических систем.

На основе проведенного анализа особенностей рассматриваемого класса систем разработан замысел научно-методического аппарата интеграции информационных массивов, используемых в автоматизированных системах управления развитием сложных организационно-технических систем. В соответствии с замыслом основным элементом, обеспечивающим интероперабельность информационного обеспечения автоматизированных систем, является эталонная модель данных, содержащая информацию о системообразующих информационных элементах предметной области, основными из которых являются:

- предметы снабжения;

- организации;

- объекты инфраструктуры и промышленности;

- персоналии;

- документы.

В соответствии с разработанным методическим подходом решение задачи интеграции информационных массивов, используемых в автоматизированных системах управления развитием сложных организационно-технических систем предполагается в три основных этапа:

- идентификация информационных объектов рассматриваемых массивов с эталонной моделью данных;

- интеграция информации с эталонной моделью данных;

- организация информационного взаимодействия автоматизированных систем.

В настоящее время существует большое разнообразие методов идентификации информационных объектов от экспертных методов до методов семантического, морфологического и ковариационного анализа. Все они имеют как достоинства, так и недостатки, а эффективность применения конкретного метода зависит от особенностей рассматриваемых массивов информации.

Одной из особенностей рассматриваемого класса систем является разнородность используемых информационных массивов, что не позволяет однозначно определить и эффективно применять какой либо один метод. В интересах решения задачи идентификации разработан адаптивный метод идентификации информационных объектов. Суть адаптивного метода идентификации заключается в выборе того или иного метода в зависимости от поступающих на вход данных.

Анализ опыта организации информационного взаимодействия рассматриваемого класса автоматизированных систем позволяет сделать вывод, что основной проблемой является высокая динамика структуры информации и правил ее использования, что не позволяет однозначно определить четкий алгоритм информационного взаимодействия.

В интересах решения рассматриваемой задачи разработан метод и технологические решения, обеспечивающие адаптацию алгоритмов под конкретные ситуации Основной особенностью разработанного метода интеграции информационных массивов является его ориентация на использование системы решающих правил, задающей логику действий с конкретными информационными массивами и обеспечивающей гибкий подход к объединению информации. Технологически метод реализован в соответствующем программном средстве.

Данный программный продукт условно можно разделить на две части информационную и алгоритмическую. В информационной части прописаны действия, которые система должна предпринимать в том или ином случае (собственно сама система решающих правил), алгоритмическая часть отвечает за исполнение этих действий. Информационная часть представляет собой реляционную базу данных, алгоритмическая - программное средство.

Записи в данной таблице решающих правил разделяются на три типа (рисунок 1):

1) заголовок;

2) условие;

3) действие.

На первом уровне иерархии находятся записи типа «заголовок», в основном информационном поле (name) хранится наименование таблицы БД, с которой производятся действия на следующих уровнях. В поле prim записывается краткое описание рассматриваемой таблицы.

На втором уровне иерархии находятся записи типа «условие», содержащие SQL запрос и пояснение смысле условия. Условие считается выполненным (имеет ответ «ДА») если SQL запрос не пустой и соответственно ответ «НЕТ» - в противном случае. Однако не всегда возможно сформировать SQL запрос, таким образом, чтобы в интересующем случае он был пустым или не пустым, при таких ситуациях предусмотрено использовать поле «ответ» (по умолчанию поле имеет значение «1»). Если это поле имеет значение «1», то пустой запрос означает «НЕТ», непустой - «ДА», при значении «0» пустой запрос напротив означает «ДА», а непустой - «НЕТ». автоматизированный информационный программный

Рисунок 1 - Обобщенная схема информационной части системы решающих правил

Если условие имеет ответ «ДА», то выполняются «действия», ассоциированные с этим условием. «Действия» представляют собой записи третьего уровня иерархии, в поле name записывается исполняемый SQL запрос (т.е. запрос на добавление, обновление или удаление).

Алгоритмическая часть компонента представляет собой программное средство, реализующее алгоритм обхода структуры системы решающих правил, с некоторыми особенностями. Структурная схема алгоритма работы СПО показана на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структурная схема работы алгоритма СПО

Обход начинается с узлов верхнего уровня, узлы рассматриваются по порядку возрастания идентификатора. Для каждого из них, также в порядке возрастания идентификатора, рассматриваются привязанные к нему узлы-условия. Если условие имеет ответ «ДА», то выполняются ассоциированные с ним действия (также в порядке возрастания идентификатора), при ответе «НЕТ» действия не выполняются. Если условие в данной ветви окончательное, рассматривается следующий узел верхнего уровня.

Если выполнившееся условие имеет признак выхода равным «1», то рассматривается следующий по порядку узел верхнего уровня, если признак равен «0», то рассматривается следующий узел-условие. После рассмотрения последнего, ассоциированного с данным узлом верхнего уровня узла-условия, также производится переход к следующему узлу верхнего уровня. После рассмотрения последнего узла верхнего уровня процедура объединения информационных объектов завершена.

Такой способ реализации программного средства интеграции информации в автоматизированных системах дает следующие преимущества перед традиционными подходами:

- существует возможность учета сколь угодно сложных формализованных правил объединения информации за счет разбиения на множество узлов иерархии;

- за счет возможности изменения системы решающих правил обеспечивается непрерывное обучение (интеллектуализация) системы;

- при любых изменениях, как в структуре взаимодействующих систем, в составе и структуре передаваемой информации, так и в порядке информационного взаимодействия не требуется доработки программных средств, так как эти функции выполняет администратор системы.

Разработанные методы интеграции информационных массивов уже сейчас проходят апробацию при решении задач информационного взаимодействия межведомственной автоматизированной системы управления оборонно-промышленным комплексом и автоматизированной системой управления развитием ВВТ в рамках соответствующих работ.

Внедрение результатов работы в практику информационного взаимодействия АСУР ВВСТ и МИАС-ОПК обеспечит согласованность параметров развития ВВСТ и ОПК, что приведет к повышению качества принимаемых решений и экономии финансовых средств.

Размещено на Allbest.ru