Программные продукты и системы

В современном мире основными активно используемыми инструментами интернет-общения являются гостевые книги – web-приложения, состоящие из списка сообщений, показанных в очередности «от последних к первым», которые может оставить каждый посетитель, и форумы, пред­лагающие набор разделов для обсуждения. Работа форума заключается в создании пользователями тем в разделах и последующем обсуждении внутри этих тем. Отдельно взятая тема по сути представляет собой тематическую гостевую книгу.

Кроме того, получили распространение блоги, где каждый участник ведет журнал, аналогичный личному дневнику. Его сообщения сортируются в хронологическом порядке, а другие посетители могут оставлять комментарии к ним. При этом пользователь может создавать списки «друзей» или ограничить доступ к своему журналу.

На базе этих форм общения начали образовываться социальные сети, отличительной чертой которых является наличие явно установленных связей между участниками. Социальные сети рассматриваются как платформа для построения, отражения и организации социальных взаимоотношений. Первой социальной сетью является американский портал Classmates.com, созданный в 1995 году. Но наибольшую популярность социальные сети приобрели в 2003–2004 гг., когда были запущены проекты Linkedln, MySpace и Facebook.

Самые популярные российские социальные сети (вКонтакте, Одноклассники, МойМир) являются социальными сетями общей тематики, в которых люди по умолчанию не объединены какой-то общей идеей. Однако в последнее время набирают популярность и другие социальные сервисы, четко разделенные по тематикам (областям знаний, сферам деятельности и т.п.) [1].

Главная цель любой социальной сети – общение людей со схожими интересами, которое происходит благодаря сервисам, включенным в социальную сеть. Это могут быть личные сообщения, форумы, блоги, а также медиаматериалы – фотографии и видеофайлы.

Информационная система Российской академии наук

Основной деятельностью Российской академии наук (РАН) являются организация и проведение фундаментальных исследований, направленных на получение новых знаний о законах развития природы, общества, человека и способствующих технологическому, экономическому, социальному и духовному развитию России. Всего в РАН насчитывается 470 научных учреждений и более 55 тысяч научных сотрудников [2].

Очевидно, что необходимо решение, позволяющее обеспечить быстрый обмен знаниями и данными для научной работы. Для реализации этой потребности в системе РАН был инициирован проект создания информационной системы. При этом исходили из следующих факторов:

–      Российская Федерация является самой большой по площади страной в мире, региональные отделения и научные центры РАН распределены по всей ее территории, и поэтому крайне важным является объединение научных сотрудников из различных регионов для работы над совместными проектами;

–      для научных работников нужен специализированный информационный портал, единая информационная среда, в которой можно искать специалистов из различных областей знаний;

–      научные работники, участвующие в одном проекте, всегда должны иметь доступ к актуальным версиям документов и результатов исследований внутри проекта.

Очевидно, что социальная сеть является наилучшим инструментом формирования информационно-образовательной сферы. Социальная сеть РАН должна обеспечивать выполнение следующих функций:

–      заполнение каждым участником собственного профиля с возможностью указания данных о своем вузе, месте работы, ученом звании и научной степени;

–      объединение в группы с другими научными сотрудниками для работы над совместными проектами и круглосуточный доступ ко всем документам по проекту вне зависимости от своего географического места нахождения;

–      обмен мгновенными личными и общими сообщениями друг с другом;

–      обмен любыми медиафайлами – фотографиями с конференций и научных событий, видеолекциями и презентациями;

–      формирование общего календаря научных мероприятий с возможностями фильтрации и поиска.

Технологические решения

При проектировании подобных систем основной проблемой становится выбор технологий, необходимых для реализации проекта. Очень важной составляющей успешного проекта является масштабируемость. Рассмотрим технологии, используемые крупнейшими социальными сетями, которые в значительной степени определяются нагрузкой на серверы и объемом обрабатываемой информации.

У социальной сети Facebook более 200 миллиардов просмотров страниц в месяц. В Facebook загружено 20 миллиардов фотографий в 4 разрешениях, то есть 80 миллиардов фотографий – их хватило бы, чтобы покрыть поверхность земного шара в 10 слоев, это больше, чем на всех других фоторесурсах, вместе взятых. Более 4 триллионов действий попадает в новостные ленты каждый день [3]. Facebook находится на втором месте (после Google) в рейтинге самых посещаемых сайтов мира. Чтобы выдержать такие колоссальные нагрузки, Facebook использует операционную систему Linux; язык программирования высокого уровня PHP (Facebook использует собственный компилятор HipHop, который переводит код PHP в C++); связующее ПО memcached, реализующее сервис кэширования данных в оперативной памяти на основе парадигмы хеш-таблицы; СУБД MySQL.

При каждом запросе к серверу происходит следующее: балансировщик нагрузки выбирает веб-сервер для обработки запроса, компилятор PHP на сервере формирует HTML-код, используя один из источников – БД, закэшированную информацию либо специализированные сервисы.

Самая популярная российская социальная сеть вКонтакте, в которую ежедневно поступает более 11 миллиардов запросов, работает по схожим принципам с той лишь разницей, что для балансировки нагрузки применяется веб-сервер nginx.

Для облегчения разработки подобного уровня используются готовые фреймворки с поддержкой технологии Model-View-Controller (MVC).

Технология MVC

MVC – схема использования нескольких шаблонов проектирования, с помощью которых модель данных приложения, пользовательский интерфейс и взаимодействие с пользователем раз- делены на три отдельных компонента так, что модификация одного из компонентов оказывает минимальное воздействие на остальные [4].

Работа MVC схематично представлена на рисунке 1.

Рассмотрим основные компоненты MVC.

Концепция MVC позволяет разделить данные, представление и обработку действий пользователя на три отдельных компонента.

1. Модель (Model) – предоставляет знания (данные и методы работы с этими данными), реагирует на запросы, изменяя свое состояние, и при этом не содержит информацию о том, как эти знания можно визуализировать.

2. Представление, вид (View) – отвечает за отображение информации (визуализацию). Часто в качестве представления выступает форма (окно) с графическими элементами.

3. Контроллер (Controller) – обеспечивает связь между пользователем и системой: контролирует ввод данных пользователем и использует модель и представление для реализации необходимой реакции.

Важно отметить, что и представление, и контроллер зависят от модели, однако модель от них не зависит. Таким образом, можно строить модель независимо от визуального представления и создавать несколько различных представлений для одной модели.

Проект социальной сети РАН был реализован на фреймворке ZendFramework (основанном на технологии MVC) и CMS SocialEngine с дополнительными модулями. Выбор данного фреймворка обоснован удобством использования, поскольку все компоненты написаны на объектно-ориенти­рованном коде PHP 5 (это позволяет добиться прироста производительности), и наличием множества общедоступных расширений и русско-язычной документации. Система имеет модульную структуру, где каждый раздел портала (сообщения, видео и т.д.) является отдельным модулем. Модуль представляет собой TAR-архив, внутри которого располагаются файлы модуля (все составляющие MVC, а также дополнительные файлы-изображения и файлы с запросами к БД) и файл с основными сведениями о модуле – package.json.

Интерфейс социальной сети

Схема основной страницы портала [5] представлена на рисунке 2.

При первичном знакомстве с любой новой информационной системой у пользователя могут возникнуть различные трудности: вопросы по регистрации учетной записи, основному и дополнительному функционалу системы, а также по взаимодействию с интерфейсом. При разработке социальной сети РАН одним из фундаментальных был принцип формирования простого и понятного для пользователя интерфейса. Пользователь не должен тратить время на чтение многостраничных справочных материалов.

При посещении главной страницы социальной сети РАН пользователи имеют возможность пройти виртуальный тур по сети, который представляет собой полноэкранное видео, сопровождающееся комментариями диктора. В видеоролике показаны основной функционал и интерфейс системы. После просмотра виртуального тура пользователь сможет сразу начать работу с системой; она упрощает освоение портала и избавляет пользователя от необходимости чтения справочных материалов.

После регистрации и заполнения собственной учетной записи пользователь может искать других людей. Для этого на портале имеется специальный фильтр поиска. После введения поискового запроса система показывает список всех пользователей, которые удовлетворяют условиям поиска. Можно просмотреть детальную информацию о каждом участнике – фотографию, дату рождения, Ф.И.О., информацию о месте работы или учебы, ученую степень и звание.

Работа над совместными проектами

Социальная сеть позволяет пригласить любого участника к работе над общим проектом. Рабочие области проектов представляют собой онлайн-офисы с возможностью общения между участниками проекта и обмена файлами внутри одного проекта. Любой участник социальной сети может принять участие в проекте, для чего необходимо пройти предварительную проверку администратором проекта. Таким образом, ученые из разных уголков страны могут работать вместе независимо от географии. Для проектов также могут быть выбраны любые настройки приватности, что позволит обеспечить защиту конфиденциальной (служебной) информации от третьих лиц.

Все элементы системы доступны и при использовании мобильной версии портала. При посещении с мобильного устройства социальная сеть покажет специальную облегченную версию для небольших экранов и экономии трафика. При этом пользователю будет доступен весь функционал, включая просмотр документов внутри сети без использования внешних программ.

Перспективы развития проекта

Портал социальной сети РАН представляет собой социальную сеть профессиональной тематики и рассматривается прежде всего как полезный инструмент в повседневной жизни российских ученых и специалистов. Главная цель проекта – создание в Интернете единого информационного пространства для всех научных работников России, где люди смогут общаться друг с другом, объединяться в группы и работать над совместными проектами онлайн, находясь в разных частях страны. Все сотрудники региональных отделений и научных центров РАН являются потенциальными пользователями социальной сети, однако наибольшую популярность, как представляется, сеть завоюет среди ученых молодого и среднего возраста, активно и уверенно использующих возможности Интернета [6].

Использование социальной сети для общения приведет к значительному снижению временных и стоимостных затрат на организацию исследовательских проектов. В результате значительно упростится процедура поиска специалистов в нужной области – достаточно определить параметры поиска с помощью удобного фильтра и написать личное сообщение.

В настоящее время проводится активное тестирование портала и начинается рекламная кампания проекта. В дальнейшем планируется объединить социальную сеть с крупными российскими электронными библиотеками и музеями, создав таким образом единый государственный научно-образовательный информационный портал.

  Литература

1.     Коноплицкий П. Будущее социальных сетей в России. URL:http://habrahabr.ru/ (дата обращения: 15.09.2012).

2.     Портал Россиской академии наук: Об Академии. URL: http://ras.ru/ (дата обращения: 30.09.2012).

3.     Блинков И. Архитектура Facebook. URL: http://www.in­sight-it.ru/masshtabiruemost/arkhitektura-facebook/ (дата обращения: 17.09.2012).

4.     Model-View-Controller. URL: http://ru.wikipedia.org/wi­ki/Model-View-Controller (дата обращения: 15.09.2012).

5.     Социальная сеть Российской академии наук. URL: http://sn.ras.ru/ (дата обращения: 15.09.2012).

6.     Google INC. Доля интернет-пользователей среди населения. URL:http://www.google.ru/publicdata/ (дата обращения: 25.09.2012).