Программные продукты и системы

Развитие информационных технологий характеризуется значимым количественным и качественным ростом основных показателей во всех сферах общественной жизни. Определение мировых и российских тенденций чрезвычайно важно для деятельности ИКТ-компаний и создаваемой ими продукции. Особое значение приобретают количество и качество предлагаемых сервисов, возможности использования и адаптации, что также повышает их конкурентоспособность [1].

Одной из таких тенденций является развитие открытых информационных систем и постепенное превращение их в социальные сети и в то же время значительное увеличение количества неподготовленных пользователей, которые уже не могут отказаться от предлагаемых услуг и хотят большего. Логичным и естественным в этом случае является стремление программного продукта к таким характеристикам, которые позволяют миними- зировать усилия пользователей по подготовке исходных данных, по применению и оценке полученных результатов, а также вызывать положительные эмоции, что немаловажно. Таким образом, понятия открытости и эргономичности информационных систем можно рассматривать как количественное и качественное измерение их полезности.

Еще одной особенностью является использование информационных систем во всех сферах человеческой деятельности. Несмотря на различие решаемых задач, существуют общие подходы к формированию информационного пространства (ИП) [2]. Общим элементом является виртуальный лабораторный комплекс (ВЛК) [3], который представлен компьютерной моделью реального объекта, описанного машиночитаемым кодом. Так, ВЛК применяется в организации и проведении учебного процесса, научно-исследовательской деятельности, в оптимизации параметров производственных задач. Поэтому необходима выработка руководящих документов (регламентов), стандартизации и унификации создания таких продуктов и их последующей сертификации. В Государственном реестре существует такой объект интеллектуальной собственности «Программа для ЭВМ», который имеет юридическую защиту и полностью попадает под понятие «программный комплекс» или «виртуальный комплекс».

В работах [3–6] описаны технологические, тех­нические и организационные требования, которые по своей сути являются регламентами. Их выполнение позволяет построить программный комплекс заданного качества. Формирование открытого виртуального комплекса предполагает одновременное выполнение технологического и технического (общего и специального) регламентов.

Технологический регламент определяет последовательность и содержание процессов, при выполнении которых создается ВЛК (см. табл.).

Технический регламент определяет совокупность требований к программному комплексу, который представляет компьютерную модель реального объекта и будет размещаться в открытом информационном пространстве. Регламент включает следующие требования:

-     использование кроссплатформенных языков программирования, например JAVA, PHP;

-     выполнение утвержденного перечня функций для установленных задач и пользовательских целей;

-     описание виртуального комплекса в виде XML-файла строго типизированной структуры: аннотация, область исследования, область применения, наличие электронной методической литературы, наличие конкретных примеров использования и прочие атрибуты, характеризующие комплекс;

-     разработка в соответствии со спецификациями, определяющими функциональный профиль комплекса, который включает спецификации обмена данными, визуализации, хранения данных и прикладных интерфейсов.

Программный комплекс разрабатывается в соответствии с принципом открытости и должен иметь определенные качественные характеристики:

·      нормосоответствие – соответствие стандартам, определяющим функциональный профиль комплекса;

·      совместимость – наличие механизмов обмена данными с внешними системами в соответствии с общепринятыми форматами (профиль обмена данными), наличие механизмов настройки подключения и взаимодействия компонентов виртуального комплекса с компонентами ИП (профиль прикладных интерфейсов);

·      мобильность – функционирование на базе распространенных программно-аппаратных платформ в средах Linux, Windows, мобильных устройствах;

·      модульность – способность комплекса к модификации и адаптации к изменениям среды функционирования и функциональных требований;

·      адаптируемость – способность функционировать в распределенной среде Интернет.

Доступность виртуальных комплексов достигается за счет их интеграции и управления ими с помощью автоматизированной системы (АС), которая функционирует в соответствии с организационным регламентом (см. табл.). С его помощью формируются область исследования, порядок управления экспериментами и электронный документооборот.

Для интеграции ВЛК в составе ИП разработаны спецификации интерфейсов и определены способы взаимодействия, в частности:

–      разработаны спецификации, определяющие прикладные интерфейсы взаимодействия АС и программных комплексов от разных производителей;

–      сформирован профиль взаимодействия организационных ресурсов, который включает спецификации описания образовательных ресурсов, спецификации создания документации с возможностью их передачи и воспроизведения во внешних системах;

–      сформирован профиль обмена данными, результатами экспериментов с возможностью их анализа во внешних системах;

–      сформирован профиль взаимодействия интеллектуальных ресурсов, который включает спецификации их описания и загрузки в ИП.

Одной из важных качественных характеристик современных систем является эргономичность пользования сервисами системы. Разработаны унифицированные способы взаимодействия пользователя с виртуальным комплексом при выполнении основных процессов исследовательской деятельности, доступ к ресурсам осуществляется посредством интернет-портала. В настоящее время функционирует экспериментальный образец АС [7].

Одним из преимуществ использования ВЛК в составе АС является снижение эксплуатационных затрат на его развертывание и поддержку, а рабочее место пользователя может иметь типовую конфигурацию на базе распространенных платформ.

Вместе с тем основными преимуществами работы ВЛК в составе АС являются улучшение его эргономических характеристик, повышение практичности и комфортности за счет следующих возможностей:

-     доступность комплекса в произвольное время и в любом месте при условии подключения к Интернету;

-     изменение условий эксперимента без участия разработчика;

-     настройка рабочего места и выбор инструментов исследования под индивидуального пользователя;

-     унифицированный интерфейс взаимодействия пользователя с комплексом независимо от его производителя;

-     предоставление унифицированных инструментов управления экспериментом;

-     сочетание коллективного и индивидуального проведения экспериментов и анализ результатов;

-     формирование результатов экспериментов в виде таблиц, графиков и текстов в произвольной форме под индивидуального пользователя и возможность их воспроизведения в распространенных приложениях.

Таким образом, открытый виртуальный комплекс представляет систему интеллектуальных, организационных и вычислительных ресурсов, построенную на принципах открытых систем для решения задач образования, науки и бизнеса. Концепция построения системы включает моделирование процессов, возникающих при взаимодействии исследователя, объекта исследования, численного эксперимента и программно-аппрат­ного комплекса. Разработка ВЛК и его интеграция в соответствии с описанными регламентами обеспечат достижение характеристик эргономичности, мобильности, адаптируемости, совместимости и функциональности.

В [7] изложены результаты исследований Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы» по теме «Разработка модели автоматизированной системы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов» (ГК № 02.740.11.0658).

Литература

1.     Ефимов И.Н., Жевнерчук Д.В., Николаев А.В. Открытые виртуальные исследовательские пространства. Аналитический обзор. Екатеринбург: Изд-во ин-та экономики УрО РАН, 2008. 83 с.

2.     Ефимов И.Н., Жевнерчук Д.В., Козлова С.Ж., Николаев А.В. Открытые виртуальные исследовательские пространства. Технология построения. Н. Новгород: Изд-во НГУ им. Н.И. Лобачевского, 2008. 203 с.

3.     Ефимов И.Н., Козлова С.Ж., Жукова С.А. Концептуальные основы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов // Вестн. Ижевск. ГТУ. 2011. № 2. С. 192–198.

4.     Козлова С.Ж., Зыков Н.П., Тебеньков А.Н., Козлов Д.А. Моделирование процессов управления виртуальным экспериментом // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий: ИНФО-2011: матер. Междунар. науч.-практич. конф. М.: МИЭМ, 2011. С. 117–119.

5.     Жукова С.А., Козлова С.Ж., Ефимов И.Н., Ермола- ева E.A. Технологии построения открытых систем в формировании научно-образовательной среды: обзор работ и перспективы развития: 12-я Междунар. конф. Информатика и информационные технологии (CSIT’2010). Уфа, УГАТУ, 2012. С. 208–212.

6.     Жукова С.А., Магафуров В.В., Деменев А.К. Моделирование взаимодействия ресурсов исследовательского пространства // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий (ИНФО-2011): матер. Междунар. науч.-практич. конф. М.: МИЭМ, 2011. С. 142–144.

7.     Центр поддержки исследовательской деятельности в образовании, науке и бизнесе. URL: http://asovlc.ru/main/about/ (дата обращения: 24.08.2012).