Программные продукты и системы

Исторически открытость определялась как возможность экономии средств при модификации и (или) при повторном использовании систем и компонентов. Открытость была заботой разработчиков программ и относилась в основном только к программным решениям. К успешным в этом направлении можно отнести ОС Linux, стандарт Posix, концепцию OpenSource, Case-технологии, технологии открытых систем и т.п.

Но в мире произошли изменения, и традиционное понимание открытости зашло в тупик в решении вопросов эффективности и экономической целесообразности. Дальнейшее движение в этом направлении приводит к еще большим затратам (при росте многообразия средств и быстрой смене программно-аппаратной среды (ПАС)) и к меньшей отдаче (из-за меньшей востребованности быстро устаревающих открытых решений). Это происходит потому, что период времени между сменой ПАС стал меньше, чем период времени, когда возможно полезное использование открытых (в традиционном понимании) решений.

Для современного состояния области применения вычислительной техники (ВТ) характерны быстрый рост потребности в разнообразных программах, большое многообразие технических и программных средств, быстрая сменяемость этих средств, рост масштабов задач, рост востребованности сервисов и агентов (относительно десктопных решений), рост объемов и доступности информации, потребность в преобразовании информации к виду знаний, потребность в длительном сохранении информационных результатов, высокой автоматичности в поиске и обработке этих результатов, семантическая и прагматическая обработка информации и другие факторы.

Несмотря на то, что современные средства разработки автоматически решают многие традиционные задачи открытости, потребность в открытых решениях не уменьшилась, а наоборот, существенно увеличилась. Это связано с тем, что открытость стала необходимой как внешнее свойство программного решения, как возможность быстрого автоматического поиска и анализа компонента (или системы) с точки зрения включения в другую систему, возможность интеграции и взаимодействия с другими компонентами и т.п. Основная польза от открытости компонента должна проявляться в том, что его можно легко найти и проанализировать задолго до приобретения. Кроме этого, число вариантов при анализе должно быть неограниченно большим. Описания наиболее подходящих компонентов должны стать основой для написания эффективных технических заданий, обоснованных требований при покупке, предложений по модификации, анализа полноты предложений на рынке и т.п.

Для проработки вопросов развития технологии открытых систем в соответствии с современными требованиями была проделана научно-исследовательская работа «Развитие и применение технологии открытых систем для интеграции информационных и вычислительных ресурсов науки и образования», шифр 2007-4-1.4-15-03-022. Госконтракт Роснауки № 02.514.11.4042 от 18 мая 2007 г.

В этой работе сформулированы следующие основные направления технологии открытых систем.

В качестве ИТ-компонентов систем рассматриваются описания не только программ, но и технических средств (мобильные устройства, сети и т.п.) и информационных ресурсов (БД, сайты, электронные документы и т.п.).

В общем случае в качестве компонентов могут выступать описания не только средств ИТ, но и математических методов, задач и структуры предметной области, а также любая другая информация, оформленная как компонент.

Использование в описаниях общих онтологий (предметной области, структуры и др.) позволяет все компоненты по структуре описаний сделать однородными.

Для поиска и семантического анализа описаний компонентов используется аппарат теории измерений и шкалирования информации, имеющей качественный характер. Правила описания компонента, его структуры, используемые элементы онтологий, степени предпочтений и близости между понятиями находят отражение в метаописаниях компонентов.

Профилем в этом случае является подмножество компонентов, удовлетворяющих заданным свойствам открытости или другого критерия, которые являются основой для описания создаваемой или приобретаемой системы.

Открытые компоненты (информационные, программные, технические), оформленные в соответствии с некоторыми правилами, образуют информационное пространство (ИП) открытых компонентов.

Портальные решения ИП обеспечивают поддержку всех заинтересованных в открытых решениях сторон. В частности, информируют о правилах ИП, помогают в решении задач поиска и анализа компонентов, в оценке степени открытости компонента (или системы), выработке рекомендаций по повы- шению степени открытости, в налаживании контактов поставщиков и потребителей открытых компонентов и т.п.

В рассматриваемой НИР разработаны:

−    концепция ИП как витрина открытых компонентов и систем;

−    экспертная система для построения шкал оценки степени открытости при различных внешних условиях, поддерживает непосредственную оценку степени открытости компонента или системы и выдает рекомендации по обеспечению заданной степени открытости;

−    макет автоматизированной системы портала формирования профилей открытых систем на основе семантического поиска и анализа возможного взаимодействия и интеграции компонентов;

−    портал, поддерживающий правила формирования метаописаний компонентов и поисковых запросов; реализует концепцию ИП открытых компонентов, а также поддерживает работу программных компонентов и библиотек (онтологий, шкал, компонентов, агентов) портала;

−    рекомендации по построению онтологий в науке, образовании и использовании GRID-технологий, а также методики оценки эффективности открытых систем в условиях различной рыночной потребности в открытости компонентов и систем.

Портальные решения поддержки концепции ИП реализуют следующие методики:

·     формирования метаописания компонентов с заданной в ИП структурой (с помощью RDF- и OWL-языков) на основе онтологий предметной области (формирование однородных информационных ресурсов в ИП открытых компонентов);

·     построения шкал оценки семантической информации, используемой в метаописаниях компонентов;

·     формирования поисковых запросов на основе онтологий и шкалирования предпочтений пользователя по степени открытости компонента.

Практический результат проделанной научно-исследовательской работы можно сформулировать следующим образом.

Обеспечена возможность преобразования любых информационных результатов и ресурсов к семантическому структурированному (открытому) виду, позволяющему длительно сохранять их для самого широкого использования и автоматически обрабатывать при разработке или приобретении систем.

Предложены структуры метаинформации на основе онтологий и шкалирования понятий, позволяющие реализовать автоматический высокоточный поиск и анализ компонентов по степени открытости и возможности интеграции в систему. Это необходимо для широкого использования сторонних открытых компонентов и экономии собственных средств.

Сформулирована и макетно поддержана концепция ИП открытых компонентов как «витрины» электронного магазина, где будут встречаться поставщики и потребители открытых компонентов, а также поддержана работа с открытыми компонентами в этом ИП (правила описания компонентов, правила формирования запросов, библиотеки онтологий, полезные сервисы и т.п.).

Обеспечена возможность расширения методологической основы предлагаемого подхода до решения задач автоматического подбора компонентов не только по свойствам открытости, но и по функциональным свойствам. Это будет необходимо при переходе на сервис-ориентированные и агенто-ориентированные информационные системы в условиях широкого использования сети.

Разработана методика оценки экономической (и других видов) эффективности, позволяющая определить степень отдачи от использования открытых решений в области применения современных ИТ-технологий.

Литература

1.   Технология открытых систем. / Под ред. А.Я. Олейникова. – М.: Янус-К, 2004. – 288 с.