Сетевой электронный научный журнал "СИСТЕМОТЕХНИКА", № 2, 2004 г.

КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕГРИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ
ИНДУСТРИАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ДЛЯ ГЛОБАЛЬНОЙ СРЕДЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ

 

Зыков С.В.

(Московский инженерно-физический институт (государственный университет),
szykov@itera.ru)

 

К настоящему времени в современном обществе вследствие ускоренного развития информационных технологий (ИТ) уже накоплены и продолжают расти весьма значительные объемы данных, манипулирование которыми в силу гетерогенного характера и, зачастую, слабой структурированности, представляет собой существенную проблему. В условиях общественно-экономической глобализации, а также роста зависимости уровня развития отдельных государств и мирового сообщества в целом от степени совершенства ИТ для адекватного функционирования информационных систем и комплексов требуется разработка принципиально новых концептуально-методологических подходов к их проектированию и реализации.

Только в нашей стране целевые ассигнования на развитие ИТ составили в 2003 г. порядка 6,2 млрд. руб., что почти в 2,5 раза превышает уровень 2002 г., а в США соответствующие  показатели составили 1,2 млрд. долларов и рост в 1,2 раза.

Прогрессирующее внедрение ИТ во все без исключения области деятельности современного общества настоятельно требует интеграции программных систем и комплексов, а также накопленных данных и метаданных (МД), созданных на основе различных, зачастую противоречивых концепций, методологий, моделей и подходов. Показательно, что к настоящему времени даже ведущим компаниям-разработчикам ПО (Microsoft, IBM, Oracle, SAP, BEA и др.) не удалось выработать единого подхода к созданию программных комплексов (в том числе на основе Интернет-технологий), отсутствует и  стандартизация терминологии. Проблема унификации теоретико-математических, языковых, программных и инструментальных средств проектирования, реализации и сопровождения крупномасштабных ИС находится в центре внимания целого ряда научных коллективов и еще далека от удовлетворительного решения.

В этой связи создание концептуально-методологических основ, математических моделей и программно-инструментальных средств, интегрирующих поддержку ИС на всем протяжении их жизненного цикла, непосредственно связано с производственно-экономической эффективностью современных информационно-программных комплексов. Изложенные обстоятельства приводят к необходимости построения комплексной концепции интегрированного проектирования, реализации и сопровождения ИС, с динамическим обеспечением целостности (метаанных и оперативной реакции ИС в гетерогенной среде вычислений.

При этом возникает комплекс взаимосвязанных проблем, требующих решения:

·      множественность методологий и стандартов автоматизированного проектирования (CASE) и быстрой реализации (RAD) программных комплексов осложняет поддержание непрерывного,  интегрированного, предметно-ориентированного жизненного цикла ИС;

·      неоднородность математико-методологических оснований и программных возможностей языков описания объектов (метаанных и инструментальных средств конструирования ИС существенно затрудняет непрерывное интегрированное расширение и развитие программных систем и комплексов;

·      обеспечение гибкого и надежного взаимодействия пользователя с СУБД и ИС (включая персонализированное разграничение доступа к данным и представление интерфейса) является весьма проблематичным;

·      инструментальные возможности вычислительной среды не могут использоваться единообразно и в полном объеме для манипулирования объектами данных (ОД) и объектами метаданных (ОМД), включая элементы интерфейсов; 

·      процедуры создания, хранения и обработки ОД и ОМД не отвечают требованиям современных стандартов.

В результате систематического исследования перечисленных направлений автором впервые создана комплексная концепция интегрированного проектирования и реализации ИС, представляющая собой решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Концепция интегрированного проектирования, реализации и сопровождения ПО представляет собой комплекс взаимосвязанных элементов:

·      система формальных моделей (концептуальная модель предметной области [17], модель инструментальных средств и среды вычислений в форме абстрактной  машины [7]);

·      методология проектирования, реализации и сопровождения программных комплексов [8];

·      система критериев выбора инструментальных средств для прототипирования, проектирования и реализации ПО [17];

·      новые программно-инструментальные средства (средство визуального предметно-ориентированного проектирования ПО ConceptModeller, ИС управления контентом) [7,8].

Одним из существенных компонентов работы является концептуальное проектирование программных систем, обеспечивающее унифицированную вычислительную модель (метаанных в форме О(М)Д, языковых и программно-инструментальных средств работы с ними.

Другой важной частью концепции является методология, поддерживающая непрерывное многоуровневое итеративное проектирование  и реализацию программного обеспечения (включая реинжиниринг и рефакторинг) от предметной области до схем (метаанных и ИС. При этом обеспечивается поддержание актуальности, полноты, непротиворечивости и целостности (метаанных на всем протяжении жизненного цикла ИС.

Еще один принципиальный аспект работы связан с проблематикой создания инструментальных средств автоматизированного проектирования, быстрой реализации и интеграции БД, баз метаданных (БМД) и ИС. Развитие методов конструирования таких прикладных программных систем требует концептуально-методологического обобщения процессов управления О(М)Д с целью обеспечения интегрированного управления ОД и ОМД на основе унифицированных, открытых и  расширяемых интерфейсных, языковых и программных средств.

Цель работы заключается в исследовании, обосновании и разработке концептуально-методологических основ построения крупных программных комплексов, направленных на сбор, обработку и предоставление отчетно-статистической информации, а также в практической апробации результатов при прототипировании, проектировании, реализации и сопровождении полномасштабного ПО для глобальных информационных сетей.

Основными задачами, решаемыми в ходе работы, являются:

·      исследование и систематизация процесса проектирования программных комплексов для глобальных сетей;

·      формирование концепции проектирования, реализации и сопровождения Интернет-ориентированного ПО;

·      разработка методологии непрерывного интегрированного проектирования, реализации и сопровождения ИС, модели О(М)Д, формализующей предметную область, а также абстрактной машины (АМ) как модели вычислительной среды;

·      создание инструментальных средств визуализированного предметно-ориентированного проектирования (ConceptModeller) и ускоренной реализации (ИС управления контентом) программных комплексов рассматриваемого класса;

·      проектирование системных интерфейсов и поддерживающих архитектур обобщенной ИС для глобальных сетевых вычислений;

·      реализация быстрых прототипов и полномасштабного программного обеспечения для управления  портальными информационными ресурсами в условиях крупной международной корпорации.

Методы исследования основаны на синтезе фундаментальных положений теории конечных последовательностей, теории категорий [1], теории вычислений [5] и теории семантических сетей [5].

В работе впервые обоснованы, изложены и практически апробированы концептуально-методологические основы непрерывного, интегрированного проектирования индустриальных ИС, функционирующих в глобальной среде вычислений, на всем протяжении их жизненного цикла. Все известные на сегодня подходы либо имеют методологические «разрывы», либо не приводят к индустриальным решениям с практически приемлемыми эксплуатационными характеристиками (масштабируемость, расширяемость, отказоустойчивость и др.).

Кроме того, развиты модели данных для предметных областей (на основе переменных доменов) и для инструментальных средств (на основе АМ), в более полной мере, чем традиционные (например, ER-модель [2]), учитывающие особенности динамики и статики гетерогенных слабоструктурированных сред.

Автором предложена модель данных с состояниями с той отличительной особенностью, что она обеспечивает событийно-ориентированное управление О(М)Д разнородных выcокодинамичных предметных областей на основе переменных доменов. При этом спектр возможных данных и метаданных расширяется до практически произвольных хранилищ данных (в том числе Б(М)Д), поддерживающих как современные front-end и back-end архитектуры глобально распределенных информационных систем, так и промежуточные и устаревшие системы. Особенностью инструментального решения является контент-ориентрованная обработка О(М)Д, которая  оригинальным образом моделируется посредством АМ. Практическая значимость полученных результатов определяется преимуществами разработки крупных ИС на основе развитых в работе концептуально-методологических оснований. В частности, используются возможности формальной модели данных, обеспечивающей совместное управление ОД и ОМД в гетерогенной интероперабельной глобально распределенной среде. За счет использования методологии непрерывного интегрированного проектирования, реализации и сопровождения обеспечивается упорядоченное и ускоренное по сравнению с существующими аналогами внедрение ИС. Благодаря формализации процедур верификации и тестирования ПО существенно уменьшаются затраты на сопровождение, поддержание отказоустойчивости и целостности О(М)Д, облегчаются расширение, модернизация, адаптация и оптимизация производительности ИС.

Основное внимание в ходе исследования уделяется проектированию и реализации ПО контент-ориентированного типа, обеспечивающего front-end и back-end взаимодействие с разнородными хранилищами данных посредством встроенных процедур и погруженных динамических вычислительных систем.

В качестве вычислительной модели данных предложено исчисление объектов, синтезирующее теоретические методы конечных последовательностей, категорий и семантических сетей. ОД построенной  вычислительной модели имеют вид:

ОД = <концепт, индивид, состояние>,

где концепт понимается как совокупность функций с одной и той же областью определения и одной и той же областью значений. Индивид означает сущность, выделяемую экспертом в предметной области путем указания идентифицирующих свойств. Смена состояний моделирует динамику индивидов предметной области.

По сравнению с известными исследованиями, принципиальными преимуществами развитой в исследовании вычислительной модели является более адекватное отображение динамики и статики гетерогенных слабоструктурированных предметных областей, а также поддержка событийно-ориентированного управления данными и метаданными в глобальной среде вычислений. В архитектурно-интерфейсном аспекте вычислительная модель обеспечивает непрерывное итеративное проектирование открытых, распределенных, интероперабельных ИС на основе методологий UML, BPR, COM и CORBA. В отношении реализации поддерживается интегрированная front-end/back-end обработка информации из различных типов хранилищ данных для разнородных ИС корпоративного типа на основе технологий событийно-управляемых процедур и вычислительных систем на базе динамического языка запросов SQL.

По результатам исследования создана система критериев выбора инструментальных средств для проектирования и реализации предметно-ориентированных ИС для комплексного управления информационными ресурсами.

Специфика предметной области диктует необходимость поддержки многоуровневого профилированного доступа к гетерогенным распределенным Б(М)Д на основе унифицированных протоколов информационного обмена для глобальных сетей и веб-сервисов. В интерфейсной части ИС поставленным требованиям должны отвечать динамическая вариация формы представления, гибкое разграничение прав доступа с поддержкой персонализации и непрерывная поддержка актуальности и целостности данных. В части архитектуры система должна обеспечивать открытость, расширяемость, гибкую адаптацию к состоянию предметной области, явное разделение на front-end и back-end, а также возможность оперативной коррекции данных и метаданных с учетом персональных предпочтений (т.е. состояния среды вычислений).

Предложенная методология непрерывного  проектирования, реализации и сопровождения интегрированных программных комплексов (рис.1), обеспечивает оперативную покомпонентную разработку интегрированных открытых расширяемых программных комплексов для глобальных сетей с непрерывным контролем адекватности и целостности. В процессе проектирования спецификация ИС трансформируется от понятий предметной области к сущностям формальной модели, и далее посредством CASE-инструментов к системе фреймов и схеме объектно-реляционных Б(М)Д с АМ в качестве средства манипулирования О(М)Д и формализованному описанию целевой ИС с соответствующими архитектурными и интерфейсными компонентами.

 

 

Рис. 1. Методология непрерывного проектирования, реализации и сопровождения программных комплексов для глобальных сетей

 

В ходе исследований развита система вычислительных моделей для предметной области, инструментальных средств проектирования и реализации ПО и целевой ИС. Моделирование предметной области основано на схеме двухуровневой концептуализации [6], т.е. установлении отношений между концептами предметной области. При этом индивиды h, в соответствии с приписанными типами T, собираются в зависящие от соотнесений совокупности, образуя переменные домены вида

Нт(I) = {h|h : I ®T},

моделирующие динамику предметной области.

При фиксации индивидов в ВМД соблюдается единственность индивидуализации ОД d предметной области D посредством формулы Ф:

||Ф(х)||i = d  Û  {d} = {đÎD| ||Ф(đ)||i = 1}.

Семантика вычислительной модели объектов данных, метаданных и состояний адекватно и единообразно формализуется посредством многосортных типизированных l-исчисления и комбинаторной логики, а также средствами ситуативного описания на основе семантических сетей и абстрактной (виртуальной) категориальной машины на состояниях.

Введенный принцип свертывания модели ОД в форме соотношения

С = : [D] "x : D(y(x) «Ф) = {x: D|Ф}

позволяет применять модель как к концептам, индивидам и состояниям в отдельности, так и к ОД в целом.

Вычислительная модель метаданных расширяет традиционную реляционную модель  Кодда принципом свертывания вида:

xj+1 º I zj+1 : […[D]…] "xj : […[D]…] (zj+1(xj) « Фj),

где zj+1,xj+1 - предикатные символы метауровня по отношению к уровню j, xj- индивид уровня j, Фj - конструкция языка определения ОД уровня j.

Рассмотренная модель объектов данных, метаданных и состояний характеризуется структурированностью, масштабируемостью, агрегируемостью, инкапсуляцией метаданных, иерархичностью и наглядностью. Расширяемость, адекватность, нейтральность и семантичность предложенной формализации обеспечивают предметно-ориентированное проектирование программных комплексов с сохранением адекватности на всех этапах реализации.

В исследовании также обоснована возможность автоматизированной трансляции О(М)Д в схемы целевых Б(М)Д и коды абстрактной машины управления контентом (АМУК). С этой целью разработано предметно-ориентированное инструментальное средство ConceptModeller с визуальной поддержкой семантических сетей, транслирующее формальную модель предметной области в UML-спецификацию. Приведена соответствующая процедура на формальном языке, обеспечивающая полноту, непротиворечивость и целостность данных.

В качестве формальной модели ИС управления контентом информационных ресурсов в развитие категориальной АМ предложена АМУК на основе состояний. Процесс работы (динамика состояний) АМУК формализуется явным перечислением всевозможных смен состояний. С точки зрения формальной модели, при отображении шаблонов страниц портала в собственно страницы портала фактически производится связывание (типизированных) переменных (характеризующих элементы шаблона) со значениями (элементами портальных страниц), т.е. означивание.

Развита семантика АМУК на основе теории семантических доменов Д.Скотта [5]. Типы атомарных шаблонов (элементов контента) получаются из стандартных доменов, а типы более сложных шаблонов (элементов контента) строятся посредством конструкторов доменов. Формальная семантика АМУК строится по следующей схеме:

1)   перечисление стандартных (наиболее часто используемых в рамках модели) доменов;

2)   определение конечных (содержащих явно перечислимые элементы) доменов;

3)   определение конструкторов доменов (операций построения новых доменов на основе имеющихся), т.е.  способов комбинирования доменов;

4)   формализация агрегированных доменов на основе атомарных доменов и конструкторов (последние включают функциональное пространство [D1®D2], декартово произведение [D1´D2´´Dn], последовательность D* и дизъюнктную сумму [D1+ D2+…+Dn] ).

Формальный язык АМУК содержит множество выражений E (константы, идентификаторы I, операция присваивания («записи» контента в «слот» шаблона) и др.), и множество команд С (сравнение, последовательность команд и др.). Синтаксис АМУК определяется описанием синтаксических доменов (Ide для идентификаторов, Com для команд и Exp для выражений). Система агрегированных доменов АМУК имеет вид:

State = Memory ´ Input ´ Output;                        

Memory = Ide ® [Value + {unbound}];              

Input = Value*;                                                       

Output = Value*;                                                   

Value = Type1 + Type2 + …                                 

Домен State состояния АМУК определяется состоянием памяти Memory с учетом значений Value на входе Input (контент) и выходе Output (веб-страница) АМ. Под памятью понимается отображение из домена идентификаторов в домен значений, т.е. аналог связывания переменной со значением в ламбда-исчислении. Для корректной обработки исключительных ситуаций вводится элемент unbound. Домен значений представляет собой дизъюнктную сумму доменов, содержащих существующие в «языке» АМУК типы контента.

Семантические предложения описывают значения денотатов (правильно построенных конструкций) языка управления О(М)Д АМУК. Денотатом идентификатора при возможности связывания является идентификатор, связанный со значением в форме упорядоченной тройки вида

<значение_в_памятиидентификатор, состояние>

без смены состояния, а при невозможности – сообщение об ошибке (error):

E [I] s = (m, I = unbound) error, ® (m, I, s).

Вычисление значения выражения в среде АМУК приводит к такому изменению состояния, что либо происходит связывание переменной со значением, либо (в случае невозможности связывания) вырабатывается ошибка:

E : Exp ® [State ® [[Value ´ State] + {error}]].

Вычисление значения команды в среде АМУК приводит к изменению состояния, причем возможно возникновение исключительной ситуации (ошибки):

С : Com ® [State ® [State + {error}]].

Семантическое предложение для команды АМУК, выполняющей присваивание контента элементу шаблона приводит к смене состояния с подстановкой значения контента v вместо идентификатора шаблона I в памяти:

C [I=E] = E [E] * lv (m , i, o) . (m [v/I], i, o).

Концептуально-методологическая схема разработки ИС детализирована для управления корпоративными ресурсами, а также информацией и ее форматами ее представления (т.е. данными и метаданными) корпоративных информационных ресурсов (в форме Интернет- и Интранет-сайтов). В соответствии с уточненной последовательностью проектирования программных комплексов для управления (информационными) ресурсами предложена обобщенная схема обработки гетерогенных хранилищ данных, позволяющая пользователям в зависимости от динамически активируемых скриптов-соотнесений взаимодействовать с распределенной Б(М)Д в том или ином состоянии. При этом скрипты в виде профилей соединения с Б(М)Д и хранимых процедур объектно-ориентированных языков программирования (в форме АМ на состояниях) инициируются в зависимости от активируемых со стороны пользователя событий, обеспечивая прозрачное интеллектуальное распределенное взаимодействие класса front-end. Динамически варьируемые профили доступа к Б(М)Д информационных ресурсов обеспечивают строгую, гибкую персонализацию, высокую отказоустойчивость и защищенность данных в гетерогенной среде вычислений.

Методология  проектирования и реализации ПО включает обобщенный алгоритм интеграции новых компонент в состав существующих ИС. Алгоритм основан на анализе семантически приоритетных ОД и обеспечивает полноту, непротиворечивость и целостность расширяемых моделей ОД, а также возможность итеративного проектирования ИС посредством реинжиниринга бизнес-моделей.

Предложенная концепция проектирования и реализации практически апробирована при создании ПО управления персоналом "UniQue", а также Интернет- и Интранет-порталов в Международной группе компаний "ИТЕРА".

С точки зрения системной архитектуры программный комплекс управления ресурсами предоставляют (в зависимости от положения в иерархии доступа) соотнесения с тем или иным уровнем ввода, коррекции, анализа и вывода (метаанных. В качестве интерактивных интерфейсных средств используются предметно-ориентированные дизайнер форм (в том числе веб-страниц), генератор отчетов, онлайновая документация и средства администрирования. БД поддерживает интегрированное хранение данных (для оперативного доступа) и метаданных (размерностях ОД, ограничениях целостности, формате представления данных и других параметрах ресурсов). Компоненты программного комплекса охвачены унифицированным интерфейсом и интегрированы в среду корпоративных ИС.

В ходе применения методологии проектирования программного комплекса спецификации модели данных предметной области в виде фрагментов семантических сетей, сформированных инструментальным средством ConceptModeller, преобразуются в UML-диаграммы типа use-case, затем, например, посредством интегрированного CASE-инструмента Oracle Developer/2000 – в ER-диаграммы (или посредством АМУК, например, Oracle Portal – в код АМ) и, наконец, в атрибуты целевых ИС и Б(М)Д.

На основе разработанной информационной модели спроектировано архитектурно-интерфейсное решение программного комплекса для управления информационными ресурсами с детализацией соотнесений взаимодействия с Б(М)Д по различным классам пользователей и администраторов системы.

На основе методологии непрерывного проектирования, реализации и сопровождения ПО и связующих интерфейсов с целью проверки адекватности разработанной формальной вычислительной модели данных-метаданных и алгоритма интеграции компонент спроектирован быстрый прототип программного комплекса.

В качестве среды реализации на основе проведенного сравнительного анализа осуществлен выбор CASE- и RAD-комплекса Sybase S-Designor и PowerBuilder, а также языка Perl и СУБД mySQL.

По результатам апробации прототипа было реализовано полномасштабное программное обеспечение объектно-ориентированного типа, впоследствии адаптированное для разработки прикладного программного комплекса по решению задач управления персоналом и информационными ресурсами (Интернет- и Интранет-порталами).

Веб-страницы, автоматически сгенерированные посредством системы управления (метаанными информационных ресурсов, представлены на Интранет-портале и официальном Интернет-сайте МГК «ИТЕРА». Последний ресурс постоянно доступен в глобальной сети Интернет по адресу www.itera.ru.

Для обеспечения необходимого уровня индустриальной масштабируемости и отказоустойчивости на основании выявленной системы критериев сравнительного анализа средств автоматизированного проектирования и быстрой разработки приложений рекомендован выбор инструментального комплекса Oracle Developer/2000 и Oracle Portal в качестве индустриальных инструментальных средств проектирования и реализации ИС.

Реализованное ПО состоит из компонент, изготовленных и адаптированных в соответствии с техническими заданиями, разработанными лично автором. Среднее время реакции программного комплекса управления информационными ресурсами составляет порядка 3,5 секунд. Благодаря предметно-ориентированному интерфейсу, скорость первичного ввода данных превосходит аналоги в среднем на 40% и составляет порядка 150 секунд на одну информационную страницу. Разграничение уровней доступа и персонализация позволяет значительно уменьшить риск искажения или утраты (метанформации.

Информационно-программный комплекс внедрен в многопрофильной международной корпорации; все модули прошли экспериментальную проверку от одного года до пяти лет. В результате реализации программного обеспечения, спроектированного на базе предложенной формальной модели, сроки и стоимость внедрения по сравнению с существующими коммерческими аналогами значительно сокращены при одновременном расширении функциональных возможностей.

Основные результаты исследований сводятся к следующему.

1.    На основе системного анализа проблем разработки ПО создана комплексная концепция проектирования, реализации и сопровождения ИС широкого спектра назначения.

2.    В рамках концепции разработана методология проектирования, реализации и сопровождения программных комплексов в форме оригинальной поэтапной многоуровневой итерационной схемы непрерывного проектирования, реализации и сопровождения ПО для управления (информационными) ресурсами, обеспечивающая адекватность, непротиворечивость и целостность (метаанных на всем протяжении жизненного цикла ИС.

3.    В результате адаптации методов конечных последовательностей, теории категорий и аппаратов семантических сетей, теории вычислений и АМ построен комплекс моделей, включающий концептуальную модель предметной области с учетом динамики состояний ОД и ОМД, а также модель инструментальных средств и среды вычислений в форме АМ на состояниях, которые обеспечивают интегрированное управление О(М)Д, в том числе в условиях слабоструктурированных гетерогенных предметных областей.

4.    Для данного комплекса моделей предложена обобщенная система критериев выбора инструментальных средств для прототипирования, проектирования и реализации ПО.

5.    В соответствии с семейством критериев реализован комплекс программно-инструментальных средств, включающий средство визуального предметно-ориентированного проектирования ПО ConceptModeller, а также ИС для управления контентом, т.е. О(М)Д.

6.    Согласно общей концепции спроектировано обобщенное семейтсво интерфейсов для Интернет-ориентированной ИС для управления (информационными) ресурсами, оснащенное поддерживающей контент-ориентированной архитектурой с явным разделением на front-end и back-end.

7.    Для решения многоплановой прикладной задачи управления информационными ресурсами с использованием средства ConceptModeller разработано событийно-ориентированное ПО быстрого прототипа на языках PowerScript и Perl.

8.    По результатам апробации прототипа спроектировано полномасштабное ПО объектно-ориентированного типа, примененное для реализации многопрофильного приложения по управлению информационными ресурсами.

9.    Проведено внедрение полномасштабного программного комплекса корпоративного типа, адаптированного к задаче управления персоналом и (метаанными Интернет- и Интранет-потралов в корпорации со штатным составом около 10 000 человек.

Результаты внедрения предложенного программного комплекса в приложении к задачам управления персоналом и глобальными информационными ресурсами свидетельствуют о сокращении сроков и уменьшении стоимости внедрения по сравнению с существующими коммерческими аналогами, а также о высокой мобильности, расширяемости, масштабируемости и эргономичности реализации. Итеративное многоуровневое проектирование ПО основано на формальной модели, синтезирующей объектно-ориентированные методы управления данными (ОД) и знаниями (ОМД). Индустриальная реализация корпоративного программного комплекса проведена с использованием интегрированных CASE- и RAD-средств и портальных технологий. Опыт практического внедрения свидетельствует об актуальности, оригинальности и продуктивности подхода в целом и отдельных конкретных программных средств и решений.

Теоретические и практические положения диссертационной работы и созданные на их основе программные комплексы внедрены в Международной группе компаний "ИТЕРА", что подтверждается соответствующими документами.

Практическая значимость полученных результатов определяется преимуществами разработки крупных ИС развитыми в работе методами. В частности, используются возможности формальной МД, синтезирующей методы конечных последовательностей, теории категорий, теории вычислений и семантических сетей и обеспечивающей совместное управление объектами данных и метаданных в гетерогенной интероперабельной глобально распределенной среде. Реализуется ускоренное по сравнению с существующими аналогами внедрение ИС. Кроме того, существенно уменьшаются затраты на сопровождение, поддержание отказоустойчивости и целостности данных, облегчаются модернизация и оптимизация производительности ИС.

Исследования автора были поддержаны грантом Microsoft Research «Разработка учебного курса «Современные языки программирования и платформа Microsoft .NET» [16], 2002-2003 гг. Руководитель – Зыков С.В.

На базе полученных результатов построен учебный курс «Языки программирования» [12], который преподается студентам МИФИ по специальности «Информационная безопасность» (2002-2004).

Полученные результаты использовались при разработке ряда программных комплексов:

·      корпоративной информационной системы учета, и управления людскими ресурсами UniQue (Международная группа компаний «ИТЕРА», 1998-2000);

·      системы управления контентом сетевых информационных ресурсов (МГК «ИТЕРА», 2001-2002);

·      официального Интернет-представительства МГК «ИТЕРА» www.itera.ru (2003-2004);

·      корпоративного Интранет-портала МГК «ИТЕРА» intra.itera.ru (2004).

Разработанная автором обобщенная концепция положена в основу построения ИС для решения задач по управлению распределенными информационными ресурсами в Международной Группе компаний "ИТЕРА" с численностью персонала около 10 000 человек. Эксплуатация ИС, по оценкам экспертов корпорации, приносит ежегодную экономию средств в сотни тысяч долларов США, при этом существенно повышается эффективность управления (метанформацией.

Результаты исследований докладывались и обсуждались в 1997-2004 гг. более чем на 20 международных конференциях, семинарах и симпозиумах в РФ (Москва, Санкт-Петербург, Уфа и др.) и за рубежом (Венгрия, Греция, Польша). По материалам исследований опубликованы 2 монографии и более 20 печатных работ.

 

Список литературы

 

1.       Barendregt H.P. The lambda calculus (revised edition), Studies in Logic, 103, North Holland, Amsterdam, 1984

2.       Codd E.F. Relational Completeness of Data Base Sublanguages Data Base Systems In: Rustin R. Eds.,.- New York; Prentice Hall, 1972 (Courant Computer Sci. Symposia Series No.6)

3.       Cousineau G., Curien P.-L., Mauny M. The categorical abstract machine. Science of Computer Programming 8(2): 173-202, 1987

4.       Curry H.B., Feys R. Combinatory logic, vol.I, North Holland, Amsterdam, 1958

5.       Scott D.S. Lectures on a mathematical theory of computations. Oxford University Computing Laboratory Technical Monograph. PRG-19, 1981. - 148 p

6.       Wolfengagen V.E. Event Driven Objects. Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies CSIT'99. Moscow, Russia, 1999 p.p.88-96

7.       Zykov S.V. Abstract Machine as a Model of Content Management. Workshop on Computer Science and Information Technologies CSIT’2004, Budapest, Hungary, 2004 (готовится к печати)

8.       Zykov S.V. Enterprise Portal: from Model to Implementation. Workshop on Computer Science and Information Technologies CSIT’2004, Budapest, Hungary, 2004 (готовится к печати)

9.       Zykov S.V. Enterprise Resource Planning Systems: the Integrated Approach. In: Proceedings of 3d International Workshop on Computer Science and Information Technologies, Sept., 2001, Vol.1, Ufa, Russia, р.р. 284-295

10.    Zykov S.V. Integrating Enterprise Software Applications with Web Portal Technology. In: Proceedings of 5th International Workshop on Computer Science and Information Technologies, Sept., 2003. Ufa, Russia, USATU Publishers, 2003, p.p.60-65

11.    Zykov S.V. The Integrated Approach to ERP: Embracing the Web. In: Proceedings of 4th International Workshop on Computer Science and Information Technologies, Sept., 2002. Patras, Greece

12.    Зыков С.В. Введение в теорию программирования. М.:«Интернет-университет информационных технологий», 2004,  400 с.

13.    Зыков С.В. Корпоративные информационные системы на основе веб-сервисов: проблемы и перспективы. Безопасность информационных технологий, №1, М.:МИФИ, 2003. 

14.    Зыков С.В. Корпоративные портальные решения: проблемы, результаты и перспективы. Материалы XI всероссийской научной конференции «Проблемы информационной безопасности в высшей школе», М.: МИФИ, 2004, стр. 40-42.

15.    Зыков С.В. Корпоративный портал – ключ к интеграции в глобальной среде вычислений. Научная конференция «Технологии Microsoft в теории и практике программирования», Москва, МГУ, 25-26 марта 2004 г., стр. 19.

16.    Зыков С.В. Перспективы интеграции корпоративных систем с применением Интернет-технологий. VIII ежегодная конференция «Корпоративные системы - 2003». Россия, Москва, 14-18 апреля 2003 г.

17.    Зыков С.В. Проектирование и реализация гетерогенных прикладных систем под управлением технологической платформы Microsoft .NET. Научно-практическая конференция по программированию «Технологии Microsoft в научных исследованиях и высшем образовании». Москва, 15-17 июня 2003 г.

18.    Зыков С.В. Управление персоналом с помощью интегрированных информационных систем. М., Недра коммюникейшнс, 2001, 160 с.

Сетевой электронный научный журнал "СИСТЕМОТЕХНИКА", № 2, 2004 г.