ИНТЕГРАЦИИ ИС В ОБЛАСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ПРОБЛЕМЫ ИНТЕГРАЦИИ. ИНДЕКС ИНТЕГРИРУЕМОСТИ

Шмакова Елена Германовна
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова”
аспирант, ассистент кафедры Информационных технологий

INTEGRATION OF IP IN THE CHEMICAL INDUSTRY. THE PROBLEMS OF INTEGRATION. INDEX INTEGRABILITY

Elena Germanovna Shmakova
State Educational Institution of Higher Professional Education "Moscow State Academy of Fine Chemical Technology. MV Lomonosov "
PhD student, Assistant Professor of Information Technology

Библиографическая ссылка на статью:
Шмакова Е.Г. Интеграции ИС в области химической промышленности. Проблемы интеграции. Индекс интегрируемости // Современные научные исследования и инновации. 2013. № 9 [Электронный ресурс]..03.2019).

Фундаментальной задачей современной химии является разработка методов, позволяющих спрогнозировать новые вещества.

Информационная система (ИС) должна отвечать следующим требованиям:

• доступ к информации в сети Интернет;
• экспертная оценка хранящейся информации;
• оснащение ИС средствами анализа информации;
• интеграция ИС с целью предоставления пользователю наиболее полной информации о свойствах конкретного веще­ства, а также для последующего анализа совокупной инфор­мации о веществах и материалах(Таблица 1);

Существует несколько видов гетерогенности ИС:

Для оценки возможности интеграции нескольких информационных систем по свойствам неорганических соединений разработана система критериев объединения данных ИС на уровне пользовательских интерфейсов (Табл. 2).

Отметим,что во-первых, созданная когда-либо ИС по свойствам неорганических соединений должна быть оснащена интерфейсом прикладного программирования (API, Application Programming Interface), благодаря чему предоставляется возможность проведения обращений к ней извне как минимум на одном или нескольких языках программирования. Таким образом, можно ввести критерий качества программного интерфейса (К), который измеряется в диапазоне от 0 (отсутствие программного интерфейса) до 1 (исчерпывающе полный (в смысле доступности прикладной функциональности) программный интерфейс)

Во-вторых, данный программный интерфейс должен быть открыто опубликован, иначе им нельзя воспользоваться легально, таким образом, вводится индекс открытости программного интерфейса (О), диапазон значений данного критерия также варьируется от 0 (нет опубликованных сведений) до 1 (опубликованный интерфейс, детальность которого должна удовлетворять потребности специалиста)

В-третьих, необходимо оценить способна ли данная ИС по свойствам неорганических соединений стать частью интеллектуальной информационной системы баз знаний, для этого необходимо умножить индекс качества программного интерфейса и индекс открытости программного интерфейса.

И=К*О, где И – индекс интегрируемости приложения, К – индекс качества программного обеспечения, О – индекс открытости программного интерфейса. Так как приложения по свойствам веществ и технологиям их получения постоянно модифицируются и дополняются различными функциями, то должен меняться и программный интерфейс, а изменения должны отражаться в документации по интерфейсу. Таким образом, вводится индекс актуальность программного интерфейса (А) с диапазоном от 0 до 1.

Следовательно, критерий интеграции (КИ) можно получить перемножив три введенных ранее индекса, если критерий интеграции равен 1, то приложение является идеально интегрируемым.

БД по свойствам веществ и технологиям их получения, как правило, не имеют качественной технической документации, либо она является не актуальной, что крайне затрудняет процесс интеграции подобных ИС

Выбор технологии интеграции зависит от архитектуры интегрируемой системы. Проблемы, возникающие перед архитектором эффективной интеграции приложений значительно усложняются когда в интеграционный сценарий вовлекаются уже существующие приложения.

На сегодня по литературным данным можно выделить следующие 3 основных вида интеграции. Это интеграция корпоративных приложений (Enterprise Application Integration, EAI), интеграция корпоративной информации (Enterprise Information Integration, EII) и программное обеспечение для извлечения, преобразования и загрузки данных (Extract, Transform, Load – ETL Принципы интеграции, заложенные в этих технологиях, используются для решения широкого круга задач: от интеграции в режиме реального времени до пакетной интеграции, и от интеграции данных до интеграции приложений. Показано, что для интеграции данных в режиме реального времени лучше всего подходит технология EII. Для пакетной интеграции данных – ETL. А для интеграции приложений, в режиме реального времени или пакетном, наиболее подходящим инструментом являются технологии, основанные на технологии EAI. Следует отметить, что ни один из существующих на сегодняшний день подходов к интеграции не способен решить все проблемы, возникающие при объединении ИС.

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

Можно искать по нескольким полям одновременно:

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND .
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":

$ исследование $ развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

" исследование и разработка"

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "# " перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

# исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

бром~1

По умолчанию допускается 2 правки.

Критерий близости

Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:

" исследование разработка"~2

Релевантность выражений

Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^ " в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":

исследование^4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.

Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO .
Будет произведена лексикографическая сортировка.

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

Введение к работе

Актуальность темы исследования . Фундаментальной задачей современной химии является разработка методов, позволяющих надежно (с высокой степенью вероятности) прогнозировать физико-химические свойства новых, еще не синтезированных соединений, что создает предпосылки для целенаправленного конструирования соединений с заданными свойствами. Для обеспечения инновационного развития экономики страны необходима разработка новых материалов, обладающих заданными свойствами. Одним из наиболее перспективных методов решения этой проблемы является применение информационно-прогнозирующих систем, предназначенных для поиска информации об уже известных соединениях и прогнозирования еще не полученных фаз. На сегодня ни одна из разработанных информационных систем (ИС) по свойствам неорганических веществ и материалов не способна дать полную информацию обо всей совокупности свойств конкретного вещества. Чтобы найти все необходимые значения параметров заданного вещества специалисты должны просматривать материалы десятков информационных систем. Одним из путей решения проблемы является интеграция информационных ресурсов с целью предоставления полной совокупности данных о материалах, как пользователям, так и прикладным программам. Применение последних позволяет использовать методы компьютерного анализа для поиска взаимосвязей в данных. Использование найденных взаимосвязей позволяет проводить компьютерное конструирование новых соединений, обладающих заданными свойствами.

Актуальность интеграции в последние годы была осознана не только на национальном, но и на международном уровне, что вызвало появление специальной международной комиссии (Materials Task Group) в рамках известной организации CODATA (), целью которой является выработка стандартов для интеграции материаловедческих ИС. Однако, несмотря на предпринимаемые усилия, говорить о серьезных международных результатах, достигнутых в этой области, безусловно, рано.

Степень разработанности проблемы. Существенный вклад в решение задач интеграции ИС внесли: Л.А. Калиниченко, С.А. Ступников, В.А. Серебряков, А.Н. Бездушный, A. Halevy (Levy), W. Inmon, D. Calvanese, M. Lenzerini, G. Gottlob, T. Gruber и др. Работы по созданию и использованию ИС СНВМ выполняли: Е.М. Савицкий, В.Б. Грибуля, Н.Н. Киселева, B.C. Иориш, Ф.А. Кузнецов, P. Villars, S. Le Clair, N.Chen, L. Bartolo, M. Yamazaki, Y. Xu и др. Задачи прогнозирования решали: Л.А. Растригин, В.П. Гладун, Н.Г. Загоруйко, Ю.И. Журавлев, В.В. Рязанов, О.В. Сенько, R. Duda, P. Hart, К. Fu, L. Kuncheva и др.

Однако, несмотря на серьезные усилия, прилагаемые к решению проблемы учеными разных стран, методики интеграции информационных систем для компьютерного конструирования неорганических соединений с применением международных баз данных рассмотрены недостаточно.

Цель и задачи исследования: Целью работы является разработка информационной поддержки компьютерного конструирования неорганических соединений на основе интеграции международных гетерогенных информационных систем по свойствам веществ. Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

провести системный анализ этапов разработки структурной схемы системы принятия решений (СППР) при прогнозировании средствами компьютерного конструирования неорганических соединений;

разработать теоретико-множественную модель поиска релевантной информации в информационных системах по свойствам неорганических веществ;

разработать систему критериев объединения ИС на уровне пользовательских интерфейсов;

провести системный анализ интеграционных технологий построения международных баз данных;

разработать реляционную структуру метабазы для интеграции ИС: «Кристалл», «Фазы», «Диаграмма», «BandGap», «Elements» и «AtomWork» (Япония) для консолидации информации по свойствам неорганических соединений;

разработать методику применения созданной интегрированной ИС для прогнозирования свойств неорганических соединений.

Объектом исследования являются информационные системы по свойствам неорганических веществ и материалов.

Предметом исследования является применение технологий интеграции распределенных информационных систем для консолидации информационных ресурсов по свойствам неорганических веществ и материалов при компьютерном конструировании неорганических соединений.

Наиболее существенные научные результаты, полученные автором:

на основе системного анализа разработаны этапы построения структурной схемы системы принятия решений (СППР) при прогнозировании средствами компьютерного конструирования неорганических соединений;

разработана теоретико-множественная модель поиска релевантной информации в информационных системах по свойствам неорганических соединений;

разработана система критериев оценки интегрируемых информационных систем по свойствам неорганических соединений;

разработана реляционная структура метабазы для описания информации, содержащейся в интегрируемых ИС по свойствам неорганических соединений;

разработана методика использования созданной интегрированной ИС для прогнозирования свойств неорганических соединений.

Практическая значимость работы состоит в том, что применение интегрированной ИС позволяет сократить время, затрачиваемое на поиск полной информации по свойствам неорганических веществ и материалов.

Проведена интеграция ИС, созданных на основе специализированных материаловедческих баз данных (БД), разработанных в ИМЕТ РАН: «Кристалл», «Фазы», «Диаграмма», «BandGap», «Elements» и БД «AtomWork» (NIMS).

Получены прогнозы образования неорганических соединений состава АВХ 2 , перспективных для использования в качестве материалов для создания магнитных запоминающих устройств большой емкости.

Разработанные методики и информационные средства используются в учебном процессе кафедр "Материалы микро-, опто- и наноэлектроники" и "Информационные технологии" МИТХТ им. М.В. Ломоносова при чтении спецкурсов для магистрантов.

Теоретической, методологической и информационной базой исследования являются труды отечественных и зарубежных учёных и практиков, посвященные проблемам построения информационных систем, методы системного анализа, методологии семейства ICAM (IDEFO, IDEF1X) и DFD. При разработке интегрированной ИС использованы: теория построения баз данных, Web-технологии. Для иллюстрации применения ИС в интеллектуальных системах использованы методы компьютерного конструирования неорганических соединений, основанные на обучении ЭВМ распознаванию образов, методы онтологического моделирования, математический аппарат теории множеств, публикации в научной литературе и периодической печати. Положения, выносимые на защиту:

системный анализ этапов разработки структурной схемы системы принятия решений при прогнозировании средствами компьютерного конструирования неорганических соединений;

теоретико-множественная модель поиска релевантной информации в информационных системах по свойствам неорганических соединений;

система критериев оценки интегрируемых информационных систем по свойствам неорганических соединений;

реляционная структура метабазы для описания информации, содержащейся в интегрируемых ИС по свойствам неорганических соединений;

методика использования созданной интегрированной ИС для прогнозирования свойств неорганических соединений.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обусловлена: репрезентативностью статистической информации; научной методологией исследования, опирающейся на применение системного подхода, в том числе методов статистического анализа, публикациями по теме и обобщением научных исследований зарубежных и отечественных специалистов.

(урожденная Яловенко; р. 18. 02. 1961)

Род. в пос. Теплое Озеро Хабаровского края. Окончила архитектурный ф-т Хабаровского политехн. института (1984). Работала архитектором и художником в Анадыре, Симферополе, была руководителем изостудии в школе-гимназии. Преподает в Крымском индустриально-пед. институте (с 1997).

Член СП Крыма (1995).

Живет в Симферополе.

• - Би́рман Серафима Германовна, актриса, режиссёр, педагог, народная артистка РСФСР. По окончании драматической школы А.И. Адашева в Москве. в 1911 принята в труппу Московского художественного театра...

  Москва (энциклопедия)

• - Японовед-филолог, переводчик худож. лит-ры. Род. в г. Херсон. Ок. ЛИЖВЯ в 1927...

  Биобиблиографический словарь востоковедов - жертв политического террора в советский период

• - Леокадия Игнатьевна, певица, педагог, народная артистка Российской Федерации. В 1946-69 в Большом театре. Государственная премия СССР...

  Русская энциклопедия

• - Ирина Ивановна - сов. певица. Нар. арт. РСФСР. Чл. КПСС с 1956. В 1938-41 училась в Киевской консерватории по классу пения у Ф. Н. Паляева и М. С. Донец-Тессейр...

  Музыкальная энциклопедия

• - Леокадия Игнатьевна - сов. певица. Нар. арт. РСФСР. В 1938-41 училась в муз. уч-ще при Минской консерватории, в 1946 окончила Киевскую консерваторию по классу пения у Д. Г. Евтушенко...

  Музыкальная энциклопедия

• - род. 22 апр. 1923 в Таллине. Музыковед. В 1955 окончила музыковедческий ф-т Таллинской конс. по кл. А. Вахтера. В 1950-1951 и с 1955 муз. редактор Эст. радиокомитета...
• - Род. 29 июля 1890 г. в Кишиневе, ум. 11 мая 1976 г. в Москве...

  Большая биографическая энциклопедия

• - арт. оперы. Выступала на оперных сценах в Н. Новгороде, Петербурге, Киеве, Минске, Астрахани, Харькове, Екатеринбурге, Житомире. Партии: Антонида, Марфа, Снегурочка, Панночка-Русалка, Прилепа, Лида...

  Большая биографическая энциклопедия

• - Заведующая кафедрой физики полупроводников физического факультета Томского государственного университета с 1991 г.; родилась ЗО июля 1931 г. в г. Чите...

  Большая биографическая энциклопедия

• - советский математик. Участница Великой Отечественной войны. Чл. КПСС с 1954. Род. в с. Прилуки. Окончила МГУ. Д-р физико-матем. наук, проф. . В 1954-74 работала в Матем...

  Большая биографическая энциклопедия

• - Певица, народная артистка России; родилась 3 июня 1918 г. в г. Киеве; с 1943 г. по 1960 г. была одной из ведущих солисток Большого театра Союза ССР...

  Большая биографическая энциклопедия

• - Певица, народная артистка РСФСР; родилась 8 марта 1918 г. в г. Саратове...

  Большая биографическая энциклопедия

• - поэтесса 1911...

  Большая биографическая энциклопедия

• - русская советская актриса и режиссёр, народная артистка РСФСР...

  Большая Советская энциклопедия

• - актриса и режиссер, народная артистка России...
• - Ма́сленникова Леокадия Игнатьевна, певица, педагог, народная артистка Российской Федерации. В 1946—69 в Большом театре. Государственная премия СССР...

  Большой энциклопедический словарь

"Масленникова, Елена Германовна" в книгах

СЦЕНОГРАФИЯ кино-, теле- и театральных работ Игоря Масленникова

СЦЕНОГРАФИЯ кино-, теле- и театральных работ Игоря Масленникова 1959 г. - «ПРИКЛЮЧЕНИЯ ЖАКОНИ».Спектакль для детей Ленинградского телевидения.Автор пьесы и режиссер А. Рессер.Куклы В. Малахиевой.1960 г. - «ПАСЫНОК».Спектакль Малого драматического театра на Литейном.Автор

ФИЛЬМОГРАФИЯ режиссерских работ Игоря Масленникова