Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Современная информационная инфраструктура требует решения проблемы организации эффективного взаимодействия информационных систем различных субъектов экономики. Данная задача по признанию научных и практических сообществ относится к кругу проблем, связанных с обеспечением открытости информационных систем. Важность обеспечения интеграции информационных систем неоднократно отмечалась в ряде федеральных, региональных и муниципальных программ, в частности, в «Концепции научно-технической политики Российской Федерации и приоритетных направлений развития в области информатизации на период 1998-2000гг.», Федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002 - 2010 годы)», в «Основах политики РФ в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу» и т. д.
Одним из базовых свойств открытых систем является инте-роперабельность - способность двух или более систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена (ISO/IEC 24765:2009). Особенность интероперабельных систем заключается в способности к взаимодействию без каких-либо дополнительных преобразований информации. Это позволяет:
в более короткие сроки обрабатывать, передавать и получать больший объем информации (что повышает качество работы);
увеличить надежность работы системы в целом (за счет использования стандартных и проработанных технологий);
снизить риск потери и искажения информации или появления ошибок при ее передаче (за счет отсутствия необходимости дополнительных преобразований информации);
облегчить процесс установки средств защиты от внешних угроз (за счет повышения уровня совместимости систем).
Появление на современном рынке информационных технологий большого разнообразия решений, характеризующихся различной степенью достижения интероперабельности, повышает
актуальность разработки единого инструментария, позволяющего оценить эффективность функционирования открытых систем с точки зрения данного свойства.
На сегодняшний день практически отсутствуют формализованные методы оценки интероперабельности открытых систем, а описания подходов и технологий возможного решения данной проблемы в открытой литературе представлены недостаточно. Это приводит к необходимости дополнительного анализа, сравнения, аттестационного тестирования, сертификации при выборе наиболее подходящих систем с точки зрения достижения интероперабельности.
Объект исследования. Объектом диссертационного исследования являются открытые информационные системы (ОИС) различных классов, масштаба, уровней информационной инфраструктуры и областей применения. При этом анализируется возможности, предоставляемые открытой архитектурой данных систем в части обеспечения их взаимодействия без необходимости дополнительного преобразования информации.
Цель и постановка задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка методов, алгоритмов, критериев и решающих правил, позволяющих проводить оценку интероперабельности открытых информационных систем для повышения эффективности их функционирования.
Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:
Определение объектов, для которых оценка интероперабельности является значимой задачей.
Разработка методики оценки интероперабельности на основе использования набора характеристик, определяющих это свойство.
3.Разработка механизмов оценки степени обеспечения интероперабельности систем по набору характеристик, формирование критериев оценки степени достижения интероперабельности систем относительно заявленных требований и решающих правил для принятия итогового решения.
4. Разработка механизмов и решающих правил для многокритериального парного сравнения систем с точки зрения дости-
жения интероперабельности.
5. Разработка методов и алгоритмов оценки интеропера
бельности открытых информационных систем для случаев:
определения степени достижения данного свойства;
многокритериального парного сравнения систем.
6. Апробация разработанных методов и алгоритмов при
оценке интероперабельности реальных объектов в различных
функциональных областях.
Методы исследования базируются на положениях современной теории систем и системного анализа, а также на методах принятия решения в многокритериальной среде. Для доказательства основных теоретических результатов применяется математический аппарат теории принятия решения. Достоверность полученных теоретических результатов подтверждается компьютерными вычислительными экспериментами, апробацией основных результатов на научно-технических конференциях, публикацией основных результатов в научно-технических журналах.
Научная новизна диссертационной работы:
Разработана методика оценки интероперабельности на основе использования набора характеристик, определяющих это свойство.
Впервые определены и рассмотрены механизмы оценки степени обеспечения интероперабельности систем по количественным и качественным характеристикам, а также сформулированы критерии оценки степени достижения интероперабельности систем.
Впервые разработаны метод, алгоритм и решающие правила, позволяющие уже на этапе моделирования и разработки системы оценить эффективность ее функционирования с точки зрения достижения интероперабельности и определить направления необходимых доработок системы.
На основе разработанных механизмов оценки степени обеспечения интероперабельности и решающего правила выбора наиболее приемлемой с точки зрения интероперабельности системы из числа имеющихся альтернатив разработаны метод и алгоритм для многокритериальной парной оценки ОИС.
Практическая ценность и внедрение результатов работы.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что применение разработанных методов и алгоритмов позволяет оценить интероперабельность ОИС, выбрать наиболее приемлемую с точки зрения интероперабельности систему из множества альтернатив и сформулировать предложения по повышению эффективности функционирования ОИС.
Практическая ценность подтверждена внедрением результатов работы, а именно:
алгоритм оценки интероперабельности ОИС относительно заявленных требований и программное обеспечение INTER внедрены в ФГУП «ЦНИИ «Комета» при оценке имитационно-моделирующего стенда информационной управляющей радиолинии и в ОАО «Международный центр технологической кооперации» (ОАО «МЦТК») при формировании перспективных направлений разработки информационной системы для работы с инновационными проектами;
алгоритм многокритериальной парной сравнительной оценки интероперабельности ОИС и программное обеспечение INTER внедрены в ООО «Жилсоцстрой» при выборе из ряда предложений, представленных на рынке, интегрированной автоматизированной информационной системы мониторинга деятельности предприятия;
разработанный подход к комплексной качественной и количественной оценке интероперабельности ОИС используется в учебном процессе МИРЭА.
Согласно актам внедрения, использование разработанных методов оценки интероперабельности ОИС позволило:
разработчикам (ФГУП «ЦНИИ «Комета», ОАО «МЦТК») улучшить архитектуру и качество разрабатываемых систем, сократить затраты, связанные с их проектированием, аттестационным тестированием, сертификацией и последующей модернизацией;
пользователю (000 «Жилсоцстрой») сократить время и повысить качество выбора системы с точки зрения эффективности ее взаимодействия в процессе функционирования.
Разработанные механизмы для формирования критериев оценки степени обеспечения интероперабельности систем, набора характеристик, определяющих интероперабельность и их многокритериальной оценки, а также алгоритм оценки интероперабельности открытых информационных систем относительно заявленных требований закреплены патентом РФ (94727 Ш RU G05B 13/00 (2006.01)).
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на международной научной школе «Микроэлектронные информационно-управляющие системы и комплексы» (г. Москва, 2010 г.), девятой научно-практической конференции «Современные информационные технологии в управлении» ФГУП НИИ «Восход» (г. Москва, 2010 г.), научно-практической конференции участников работ по социальному обслуживанию населения города Москвы в части предоставления образовательных услуг «Образовательные услуги - городу» (г. Москва, 2010 г.), VI всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инно-ватика-2010» с элементами научной школы для молодежи (г. Томск, 2010 г.), российской конференции аспирантов, студентов и молодых ученых «Информатика и вычислительная техника - 2010, (г. Ульяновск, 2010г.), XVII всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2010» (г. Санкт-Петербург 2010 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 3 статьи в журналах (из них 2 в журналах, входящих в перечень ВАК РФ), патент РФ на полезную модель, свидетельство о регистрации алгоритмов и программ, 6 докладов и тезисов докладов в сборниках трудов российских и международных научно-технических конференций.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка библиографических источников из 88 наименований и двух приложений. Общий объем работы составляет 142 страницы, включая 31 рисунок и 28 таблиц.
