CC BY
62
УДК 004.4'22
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА СЕМИОТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ О. Х. Бостонов
Описан метод интеграции информационных систем на основе метода полисемической декомпозиции. Представлено инструментальное средство семиотического моделирования для интеграции информационных систем
Ключевые слова: интеграция, целостность, CASE
Типичная информационная система предприятия насчитывает множество приложений, информационно и логически связанных между собой.
На рассматриваемом в рамках статьи
предприятии нефтяной промышленности, в отделе, занимающемся созданием проектов анализа
разработки нефтяных месторождений, работает две информационные системы. При этом неизбежно возникают трудности в сопровождении и
модификации, а так же совместном согласованном их использовании.
Трудности заключаются в том, что при одновременной работе над одним и тем же проектом несколькими сотрудниками в какой-то момент неизбежно возникает проблема неактуальности и несогласованности данных в используемых ими приложениях.
Каждая из информационных систем имеет собственную базу данных. Для совместной работы в составе проектной группы необходимо, чтобы эти информационные системы могли оперативно обмениваться информацией об изменениях в данных, при этом сохраняя общую согласованность данных.
Существующие на данный момент средства интеграции информационных систем на основе файлового обмена и конвертации данных не удовлетворяют требованиям оперативности обмена данными, а так же не обеспечивают автоматического поддержания глобальной целостности и актуальности данных.
Существует необходимость в новом подходе к интеграции использующихся в составе проектной группы информационных систем, поскольку от глобальной согласованности данных и частоты обмена данными часто зависит качество выполняемой работы, время выполнения и в конечном итоге достоверность результата.
Следует заметить, что с подобными проблемами сталкиваются не только научноисследовательские проектные институты нефтяной отрасли, но и любые предприятия, использующие при реализации своих бизнес процессов несколько разнородных информационных систем.
Решение этой задачи и создание инструментального средства поддержки
проектирования взаимодействия информационных
Бостонов Оскар Хамзович - УГАТУ, аспирант, тел.+7(917)431-86-67, е-mail: [email protected]
систем в данный момент чрезвычайно актуально. Поскольку это позволило бы повысить продуктивность работы каждого специалиста, обеспечить качество конечного результата, снизить расходы на сопровождение интеграционного решения и тем самым повысить эффективность работы предприятия.
На текущий момент, можно выделить два основных подхода к проблеме интеграции
подобного рода информационных систем. Первый из них, предполагает замену большого числа разрозненных подсистем на одну единую информационную систему, специально
спроектированную и реализованную, либо адаптированную для данного конкретного случая. Второй подход предполагает создание
дополнительного программного обеспечения, которое бы позволило осуществлять совместную работу уже имеющимся на предприятии подсистемам.
К недостаткам первого подхода можно отнести сложность и трудоемкость реализации, поскольку потребуется заново реализовать все уже
работающие функции интегрируемых систем, большие временные риски, а так же недостаточную гибкость при модификации.
В качестве в основы интеграционного решения автором было решено выбрать второй подход, так как он обладает рядом преимуществ, позволяя сэкономить время и средства необходимые на разработку или покупку единой системы. При этом, существует возможность замены одной из
существующих подсистем на новую с минимальными трудозатратами.
Автором предлагается использовать метод полисемической декомпозиции при проектирования интеграционного решения для ОТС предприятия.
Метод полисемической декомпозиции содержит 4 этапа проектирования интеграционного решения:
a) Понятия предметной области
формализуются на метаязыке проектирования.
b) Понятия группируются в множества и образуют прикладные языки проектной области.
ф Семантика этих языков формализуется в виде правил соответствия понятий, их проверки и преобразования.
d) При изменении предложений на прикладных языках семантические процессоры автоматически выполняют их проверку,
согласование и преобразование понятий.
Интегрируемые информационные системы описываются рядом моделей, которые должны быть
согласованы, обладать свойствами целостности и непротиворечивости. Метод полисемической декомпозиции позволяет рассматривать эти модели как предложения, и успешно согласовывать
связанные понятия разных моделей [1].
Рис.1. Этапы метода полисемической декомпозиции
Объединяемые подсистемы должны
соответствовать следующим требованиям:
Объединяемые подсистемы должны
представлять собой самостоятельные
информационные системы и быть построены на основе какой-либо СУБД.
Наличие в тезаурусах объединяемых систем синонимичных понятий
У каждой из подсистем должен существовать интерфейс доступа к данным: СУБД, OLE сервера или сообщений. При этом приоритетным является объединение на уровне СУБД
Предлагаемая методика интеграции информационных систем основанная на методе полисемической декомпозиции состоит из следующих этапов:
1) Необходимо представить и описать набор модулей. Каждой из объединяемых систем должен соответствовать один модуль.
2) Необходимо описать в этих модулях те понятия, которые обладают свойством полисемии. Т.е. те понятия, у которых существуют синонимы в других модулях. (Либо выделить все понятия и отметить из них те, которые будут обладать свойством полисемии).
3) Описать межмодульные связи, в том числе
и процедуры реакции на вставку, добавление, изменение объектов соответствующих
полисемическим понятиям. (Процедуры
обеспечения целостности).
4) Реализовать промежуточное программное обеспечение, обеспечивающее обмен данными и глобальную целостность информации на основе сформированных правил.
Автором было создано CASE средство, позволяющее в автоматизированном режиме (спроектировать модель ПО) проектировать программное обеспечение для интеграции информационных систем. В соответствии с первыми двумя этапами метода полисемической декомпозиции необходимо формализовать понятия предметной области на метаязыке проектирования и затем сгруппировать их в множества, тем самым образуя прикладные языки проектной области.
На рис. 2 представлена схема взаимосвязей между двумя информационными системами (модель интеграции) «ГИС5» и «ГисОбъект» созданная при помощи CASE-средства. Понятия предметной области формализованы в виде следующих объектов диаграммы: «Координаты», «Исследования»,
«Координаты пересечения». Далее объекты сгруппированы в два множества, каждое из которых соответствует одной из интегрируемых информационных систем и представлено объектом типа «модуль». Руководствуясь третьим пунктом метода полисемической декомпозиции необходимо определить соответствия между понятиями и правила их проверки и преобразования. На рис. 2 соответствие между понятиями «Координаты» и «Координаты пересечения» обозначено линией с объектом «преобразование» по центру. Объект «преобразование» содержит в себе правила, в соответствии с которыми, данные объекта «Координаты» могут быть проверены и преобразованы в данные объекта «Координаты пересечения».
Рис 2. Схема взаимосвязей между интегрируемыми информационными системами
На рис. 2 представлена схема взаимосвязей между двумя информационными системами (модель интеграции) «ГИС5» и «ГисОбъект» созданная при помощи CASE-средства. Понятия предметной области формализованы в виде следующих объектов диаграммы: «Координаты», «Исследования»,
«Координаты пересечения». Далее объекты сгруппированы в два множества, каждое из которых соответствует одной из интегрируемых информационных систем и представлено объектом типа «модуль». Руководствуясь третьим пунктом метода полисемической декомпозиции необходимо определить соответствия между понятиями и правила их проверки и преобразования. На рисунке 2 соответствие между понятиями «Координаты» и «Координаты пересечения» обозначено линией с объектом «преобразование» по центру. Объект «преобразование» содержит в себе правила, в соответствии с которыми, данные объекта «Координаты» могут быть проверены и преобразованы в данные объекта «Координаты пересечения».
При проектировании схемы взаимосвязей информационных систем для конкретного предприятия было выделено четыре сущности, которые в свою очередь были сгруппированы в два подмножества.
Между понятиями, обла полисемии установлены связи.
свойством Информационная Информационная
система система
ГИС5 ГисОбъбкт
Рис. 3. Схема взаимосвязей между интегрируемыми информационными системами для рассматриваемого предприятия
Созданная схема может быть создания программного
промежуточного уровня,
осуществлять непосредственно
основой для обеспечения позволяющего обмен данными
между информационными системами.
Среди множества технологий, с помощью которых можно реализовать промежуточное программное обеспечение был выбран обмен сообщениями, а в качестве архитектуры сервисная шина предприятия (ESB, Enterprise Service Bus)
Подобный выбор продиктован требованием обеспечить в интеграционном решении гибкость, масштабируемость, а так же взаимозаменяемость используемых подсистем. Общая архитектура интеграционного решения представлена на рис 4.
Автором были реализованы адаптеры для нескольких наиболее часто встречающихся СУБД или источников данных. В частности для «ГИС5» и «ГисОбъект» используются соответственно адаптер для текстового источника и ORACLE-адаптер. Назначение адаптера в данном случае заключается в обеспечении взаимодействия данной
информационной системы с остальными подсистемами.
Рис.4. Архитектура предлагаемого интеграционного решения.
Программный модуль «Генерация», входящий в состав СЛ8Б-средства позволяет на основе созданной схемы генерировать основные классы необходимые для отправки и обработки сообщений для каждого из адаптеров, а так же конфигурировать систему подписки на необходимые сообщения. Это значительно облегчает работу разработчика при создании интеграционного решения, а так же при внесении в него каких-либо изменений. При возникновении необходимости внесения изменений в текущее интеграционное решение, например добавления новой информационной системы, можно воспользоваться сохраненной схемой взаимосвязей, добавить новый объект типа «модуль», определить понятия и связи для новой системы и вновь воспользоваться модулем «Генерация».
Внедрение созданного СЛ8Б-средства упростило процесс создания и сопровождения интеграционного решения для рассматриваемого предприятия. При этом само интеграционное решение позволило снизить количество трудозатрат на обработку и проверку и передачу данных между интегрируемыми приложениями, обеспечить оперативность обмена информацией, а так же обеспечить выполнение ограничений глобальной целостности и актуальности данных.
Литература
1. Тюрганов А.Г. Формализованные понятийные модели для проектирования организационно-технических систем // Сборник научных трудов Х национальной научно-техн. конф. РАИИ с межд. участием "КИИ-2006". -М.: Физматлит, 2О06.- Т. 1. С. 183-188.
Уфимский государственный авиационный технический университет
SEMIOTIC MODELING WORKBENCHES FOR INFORMATION SYSTEM INTEGRATION O.H. Bostonov
Described information systems integration method, based on polysemy decomposition method. Semiotic modeling workbench for information systems integration is represented
Key words: integration, consistency, CASE
