BC/NW 2008, №2 (13): 11.3

АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИБОРНОЙ БАЗОЙ НАУЧНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

 

Полотнов М.М., Фомин Г.А., Чмыр И.Н., Моисеенко В.Е.

 

ГОУВПО Московский энергетический институт (технический университет), кафедра «Управления и Информатики», Москва

Разработка и внедрение информационно-аналитических систем (ИАС) мониторинга состояния парка приборов научных учреждений имеет большое значение для оценок эффективности использования этого оборудования. Расчет оценок такого состояния представляет интерес как для научных и образовательных организаций, так и для определения объемов средств, направляемых на модернизацию приборной базы (ПБ) для научных исследований.

Для реализации государственной поддержки развития научных исследований в рамках федеральной целевой научно-технической программы (ФЦНТП) "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы" разрабатывается информационно-аналитическая система по приборной базе (ИАС ПБ) в Информационно-аналитическом центре по мониторингу мирового и российского потенциала развития приборной базы для научных исследований.

 ИАС ПБ предназначается для решения следующих задач:

·        сбор, накопление информации о приборном парке научного оборудования в организациях, подведомственных Роснауке, в том числе в центрах коллективного пользования научным оборудованием (ЦКП) и на уникальных стендах и установках (УСУ);

·        обработка информации и формирование аналитических отчетов по заданиям Роснауки;

·        мониторинг состояния ПБ;

·        обеспечение информацией о ПБ лиц, принимающих решения в области управления наукой, а также пользователей и разработчиков научного оборудования.

 

Построение ИАС ПБ основывалось на использовании современных подходов к разработке и внедрению сложных многокомпонентных и многоуровневых информационных систем, в том числе на:

·        анализе предметной области для ИАС ПБ и разработке функциональных моделей в стандартах IDEF0 и IDEF3;

·        формировании инфологической модели системы;

·        применении современных подходов к разработке топологии хранения данных;

·        разработке информационной технологии поступления, накопления, хранения и анализа информации;

·        разработке адекватных задачам программных средств для различных уровней использования: специализированных средств подготовки информации у исполнителей проектов, средств оперативной работы с информацией, аналитических средств для формирования научно обоснованных прогнозов развития приборной базы и поддержки принятия управленческих решений;

·        формировании фактографических и нормативно-справочных баз данных, включая, классификатор приборов;

·        разработке и реализации методологии анализа данных, представления статистической, аналитической и нормативно-справочной информации средствами современных информационных технологий.

 

Источниками информации для ИАС ПБ являются:

·        базы данных с информацией о материально-технической базе ЦКП и УСУ, полученные в результате сбора сведений у получателей бюджетных средств на развитие ПБ;

·        базы данных о приборах, созданные в разных организациях для различных целей;

·        бумажные документы системы Роснауки, созданные в прошлые годы и содержащие информацию о приборах;

·        публикации в средствах массовой информации, рекламные материалы.

 

В число пользователей ИАС ПБ входят:

·        члены научно-координационного совета ФЦНТП  по соответствующим программным мероприятиям;

·        работники аппарата Роснауки, занимающиеся организацией деятельности  ЦКП и на УСУ;

·        работники ИАЦ, осуществляющие функции мониторинга деятельности  ЦКП, на УСУ и по ПБ.

·        руководители ЦКП и организаций-владельцев УСУ.

 

Архитектура ИАС ПБ, укрупненно, включает в себя:

·        серверную часть (сервер баз данных и сервер приложений);

·        автоматизированные рабочие места (АРМ) пользователей, работающих в локальной сети;

·        средства доступа к ресурсам ИАС удаленных пользователей.

 

Архитектура ИАС ПБ обеспечивает:

·        распределенный и параллельный принцип сбора, хранения и обработки информации;

·        распределение функций подсистемы по иерархическим уровням в соответствии с классами решаемых задач;

·        единые методики, регламенты и программные средства сбора, хранения, обработки и передачи информации;

·        создание единой информационной и вычислительной среды для решения поставленных задач.

 

По функциональному признаку в архитектуре ИАС ПБ можно выделить 7 основных подсистем:

·        оболочка ИАС;

·        регистрирующая подсистема;

·        подсистема формирования оперативных баз данных;

·        подсистема Web-сервиса;

·        подсистема анализа данных;

·        справочно-методическая подсистема;

·        административная подсистема.

 

Оболочка ИАС ПБ обеспечивает взаимодействие подсистем при эксплуатации ИАС ПБ. Благодаря этой оболочке, ИАС ПБ представляет собой систему, интегрированную как по данным, так и по управлению компонентами системы.

Регистрирующая подсистема содержит средства подготовки первичных данных о приборной базе для последующего их импорта в базы данных ИАС.

Подсистема формирования оперативных баз данных предназначена для наполнения баз данных и их сопровождения.

Подсистема Web-сервиса предназначена для поддержки работы удаленных пользователей с ИАС.

Подсистема анализа данных предназначена для выполнения обработки данных и формирования аналитических представлений, ориентированных на использование в процессе принятия управленческих решений.

Справочно-методическая подсистема обеспечивает получение пользователем контекстной справочной информации.

Административная подсистема позволяет организовать разделенный доступ к данным для различных категорий пользователей.

 

Основные программные средства, входящие в состав ИАС ПБ, можно условно разделить на 3 крупные группы:

·        программы формирования данных на нижнем уровне;

·        программы обработки данных на верхнем уровне;

·        программы анализа данных.

Общие базы данных являются важной и неотъемлемой частью ИАС ПБ. В реляционных таблицах этих баз в структурированном виде хранится вся накопленная за разные годы информация о ПБ.

Программы нижнего уровня предназначены для поддержки формирования сведений о ЦКП, УСУ и ПБ. Выходные данные программ нижнего уровня – заполненные и верифицированные сведения о ПБ. Программы позволяют формировать отчетные документы как в электронном виде, так и на бумаге.

Программные средства верхнего уровня предназначены для работы с общими базами данных. Все программы верхнего уровня позволяют, в частности: создавать новые базы данных со сведениями о приборной базе , импортировать сведения, подготовленные программами нижнего уровня, импортировать сведения из баз данных других форматов, поддерживаемых в ИАС ПБ.

Средства анализа данных - приложения, предназначенные для расчета различных статистических оценок, формирования диаграмм и отчетов по заданным срезам информации, хранящейся в базах данных ИАС ПБ. Поскольку данные о приборах сопровождаются временными метками, становится возможным мониторинг развития приборной базы.

Открытая архитектура ИАС ПБ позволяет сравнительно легко интегрировать в нее как новые программные средства, так и все необходимые механизмы обеспечения информационной безопасности, реализуемые на уровне приложения, базы данных, аппаратных средств или сетевого взаимодействия.

При создании ИАС ПБ создании был впервые проведен анализ предметной области и разработаны функциональные модели процессов подготовки, сбора, накопления, обработки и анализа данных о приборной базе для научных исследований.

Программные средства ИАС ПБ внедрены в опытную эксплуатацию в ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» в 2007 году и прошли апробацию на реальных данных. С их помощью была впервые подготовлена и проанализирована актуальная на 2002-2007 годы информация о приборной базе научных учреждений, ЦКП и УСУ.