ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТЬ В ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОРТАЛОВ

ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТЬ В ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОРТАЛОВ

Научная статья

Карев А.Н.^1, *, Федосин С.А.²

^{1, 2} Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Саранск, Россия

* Корреспондирующий автор (alekseykarev[at]list.ru)

Аннотация

Текст статьи посвящён проблеме интеграции и взаимосогласованности информационных систем (ИС), где основополагающую роль играет их интероперабельность, под ней мы понимаем способность ИС взаимодействовать с другими системами, в свою очередь совместимость систем на структурном уровне означает способность к структурному согласованию их сущностей, отсюда для успешной интеграции информационных систем необходимо описать модели структур этих систем и правила их взаимодействия для дальнейшего использования. Также рассмотрена проблема совместимости информационных систем и разобран подход, который позволил бы решить как проблемы создания больших ИС, так и проблемы интеграции систем в целом. Построена модель интероперабельности ИС по двум ее главным аспектам: организационной и технической.

Ключевые слова: информационные технологии, интеграция, семантика, интероперабельность, информационные системы.

INTEROPERABILITY IN THE INTEGRATION OF INFORMATION PORTALS

Research article

Karev A.N.^1, *, Fedosin S.A.²

^{1, 2} Ogarev National Research Mordovian State University, Saransk, Russia

* Corresponding author (alekseykarev[at]list.ru)

Abstract

The article discusses the problem of integration and mutual consistency of information systems (IS), where their interoperability plays a fundamental role, by it we mean the ability of IS to interact with other systems, in turn, the compatibility of systems at the structural level means the ability to structurally coordinate their entities; after this, for the successful integration of information systems it is necessary to describe the models of the structures of these systems and the rules of their interaction for their further use. The study also examines the problem of compatibility of information systems and analyzes an approach that would solve both the problems of creating large IS and the problems of integrating systems as a whole. A model of IP interoperability is constructed for its two main aspects: organizational and technical.

Keywords: information technologies, integration, semantics, interoperability, information systems.

Введение

Развитие информационных технологий [8] привело к созданию большого количества информационных систем (ИС), используемого различными предприятиями для автоматизации их работы. Поскольку объём обрабатываемой информации огромен и у каждой фирмы существует своя ИС, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, поиск и выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Такая система – это взаимосвязанная совокупность средств, методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

На сегодняшний день растет зависимость организаций от информационных технологий [1], причем для его успешного роста важен не столько набор приложений, автоматизирующих отдельные функции, сколько интеграция [9] и взаимосогласованность информационных систем и приложений [2].

Основная часть

При интеграции информационных систем основополагающую роль играет свойство интероперабельности – способность ИС взаимодействовать с другими информационными системами [6]. Такое взаимодействие может быть выражено в форме обмена данными, распределенного выполнения поисковых запросов, согласованного изменения базы данных и т.д. Необходимость обеспечения совместимости возникает при связывании бизнес-процессов предприятий-партнеров, согласовании работы, существующей ИС с принятыми стандартными решениями.

Проблема обеспечения совместимости ИС является фундаментальной. Это актуально как для устаревших систем, которые необходимо связать с вновь созданными (или, по крайней мере, иметь возможность использовать их базы данных), так и для проектируемых хранилищ данных, в которых необходимо предусмотреть возможность реализации взаимодействия с другими ИС в будущем, когда требования к ним изменятся.

Определение, которое мы приняли для взаимодействия ИС отражает способность к обмену информацией, к примеру в виде сообщений. В процессе разработки модели важно учитывать, что с точки зрения семиотики сообщение может рассматриваться на трех уровнях: синтаксическом, семантическом и прагматическом. Важным для нас является физический уровень, на котором происходит обмен физическими сигналами между различными ИС и их компонентами. Таким образом при построении модели интероперабельности (см. рисунок 1) мы будем выделять два главных ее аспекта: организационный и технический [7].

Рис. 1 – Эталонная модель интероперабельности

 

На прагматических аспектах взаимодействия – фокусируется организационный уровень, именно здесь согласовываются бизнес-цели и заключаются соглашения о сотрудничестве между административными органами, которые хотят обмениваться информацией, хотя у них разные внутренние структуры и процессы. Организационная совместимость, прежде всего, направлена на удовлетворение требований сообщества пользователей и достигается не за счет применения стандартов, а за счет применения нормативно-правовых документов [6].

Форматы передаваемой информации описывает технический уровень, включая в себя такие ключевые аспекты, как службы связи, открытые интерфейсы, интеграция данных и обмен данными, службы доступности и защиты информации. Именно за счет использования стандартных протоколов связи типа TCP/IP достигается техническая интероперабельность [6].

Технология совместимых систем основана на промежуточном уровне систем согласованной информационной архитектуры, которые определяют возможность совместного использования, совместной деятельности, взаимодействия «готовых» информационных компонентов для решения прикладных задач в распределенной вычислительной среде. Этот уровень расположен над сетевой архитектурой, что является необходимой предпосылкой для такой совместной деятельности компонентов, при которой обеспечивается их взаимосвязь.

Информационная архитектура систем основана на концепции промежуточного уровня, которая включает в себя услуги и средства поддержки глобального пространства объектов, их жизненного цикла и совместимости [12]. Этот уровень находится между операционной системой (включая управление компьютерной сетью) и прикладными системами.

Информационная архитектура систем формируется на базе объектной технологии и принципов совместимости компонентов, разработанных консорциумом Object Management Group (OMG) [13]. Цель OMG - создать согласованную информационную архитектуру, основанную на объектных технологиях и совместимости доступных спецификаций интерфейсов для информационных ресурсов. Эта архитектура должна обеспечивать повторное использование компонентов и их совместимость.

Информационные ресурсы рассматриваются при проектировании систем независимо от программно-технических платформ их реализации и физического размещения в пространстве.

Инфраструктура систем определяется в соответствии с концепцией OSE (Open Systems Environment). OSE - полный набор интерфейсов, сервисов, форматов, а также индивидуальные аспекты, совместимость и/или переносимость приложений (программ), данных, людей в соответствующих спецификациях базовых стандартов и профилей Информационные технологии.

Развитие электронных коммуникационных и компьютерных сетей открывает возможности и создает предпосылки для многоуровневой интеграции с предприятиями и организациями. По мере развития предприятий и организаций возникает необходимость объединить свои бизнес-процессы и интегрировать свои автоматизированные информационные системы. Как правило, расширение диапазона IP приводит к редизайну. Повторно используются только знания экспертов в области.

Задача разработки и интеграции ИС актуальна как в организации или компании, так и в глобальном масштабе.

В качестве подхода, который позволил бы решить как проблемы создания больших ИС, так и проблемы интеграции систем, используется методология создания интероперабельных систем. При использовании этого подхода необходимо обеспечить однозначность отображения сущностей систем и отношений между ними, т.е. интероперабельность компонентов ИС. В общем случае различают интероперабельность систем: структурную и семантическую. Интероперабельность систем [7] на структурном уровне означает способность к структурному согласованию их сущностей. Данный аспект связан с обеспечением единого понимания структур данных взаимодействующими ИС. Семантическая интероперабельность характеризуется способностью к поведенческому согласованию. Эта сторона интероперабельности требует использования онтологического подхода [10], [11] и метаданных, разработанных на его основе. Таким образом, для успешной интеграции ИС необходимо описать модели структур этих систем и правила их взаимодействия для дальнейшего их использования, помимо этого с развитием инфраструктуры, ростом скорости передачи информации в сетях возрастает роль распределенной обработки данных. Это способствует повышению эффективности использования вычислительных, информационных, интеллектуальных ресурсов систем, где сущность распределенной обработки данных заключается в том, что пользователь получает возможность работать с сетевыми службами и прикладными процессами, расположенными в нескольких взаимосвязанных системах.

Технически интероперабельность означает возможность компонентов (объектов) обмениваться заявками, так что принимающий заявку объект может ее интерпретировать и возвратить результат, который может обработать объект, пославший заявку. Объекты интероперабельны, если методы одного объекта запрашивают сервисы другого. Интероперабельность обеспечивает возможность создания систем из неоднородных, распределенных компонентов на основе однородно специфицированных интерфейсов. В системе компоненты взаимодействуют между собой при решении прикладной задачи посредством обмена заявками.

Заключение

Таким образом, универсальные подходы по обеспечению интероперабельности информационных систем на семантическом уровне - отсутствуют. Решения определенных задач являются индивидуальными и предусматривают ручное построение отображений между их сущностями, реализуемое в средствах преобразования данных.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Карев А. Н. Обзор методов интеграции информационных порталов / А. Н. Карев // Наукосфера. – 2020. – № 11-1. – С. 147-150.
2. Карев А. Н. Варианты построения интеграционного решения информационных порталов / А. Н. Карев // Modern Science. – 2020. – № 11-1. – С. 402-405.
3. Карев А. Н. Обзор методов интеграции информационных порталов / А. Н. Карев // Наукосфера. – 2020. – № 11-1. – С. 147-150.
4. Морозова О.А. Интеграция корпоративных информационных систем / О. А. Морозова. – М.: Финансовый университет, 2014. – 140 с.
5. 5. Бин Д. XML для проектировщиков. Повторное использование и интеграция / Д. Бин. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. – 256 с.
6. ГОСТ Р 55062-2012. Информационные технологии (ИТ). Системы промышленной автоматизации и их интеграция. Интероперабельность. Основные положения. Москва, Стандартинформ, 2014. 12 с.
7. Батоврин В. К. Управление интероперабельностью / В. К. Батоврин // Управление информационной структурой организационно основе технологии открытых систем. Сб. трудовмежд. науч.-практ. семинара – Магнитогорск: МаГУ, 2008. – С. 11-13.
8. Башмаков А. И. Интеллектуальные информационные технологии: Учеб. пособие. / И. А. Башмаков. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 304 с.
9. Бова В. В. О вопросе интеграции ресурсов знаний на основе анализа и синтеза онтологий / В. В. Бова // Информатика, вычислительная техника и инженерное образование. – 2014. – № 3 (18). – С. 14-22.
10. Скворцов Н. А. Вопросы согласования неоднородных онтологических моделей и онтологических контекстов / Н. А. Скворцов // Онтологическое моделирование. – 2008. – С. 149-166.
11. Лукашевич Н. В. Онтологии для автоматической обработки текстов: описание понятий и лексических значений / Н. В. Лукашевич // Компьютерная лингвистика и интеллектуальные технологии: труды Международной конференции «Диалог 2006». − М.: Изд-во РГГУ, 2006. − С. 138-142.
12. Ладыженский Г. А. Middleware: модель сервисов распределенных систем / Г. А. Ладыженский. – [Электронный ресурс]. URL: http://Jet Infosystems (дата обращения: 12.11.2021)
13. Калиниченко Л. А. Архитектуры и технологии разработки интероперабельных систем / Л. А. Калиниченко. [Электронный ресурс]. (дата обращения: 12.11.2021)

Список литературы на английском языке / References in English

1. Karev A. N. Obzor metodov integracii informacionnyh portalov [Review of methods of integration of information portals] / A. N. Karev // Naukosfera [Naukosphere]. – 2020. No. 11-1. – P. 147-150. [in Russian]
2. Karev A. N. Varianty postroenija integracionnogo reshenija informacionnyh portalov [Options for building integration solutions information portals] / A. N. Karev // Modern Science. – 2020. No. 11-1. – P. 402-405. [in Russian]
3. Karev A. N. Obzor metodov integracii informacionnyh portalov [An overview of the methods of integration of information portals] / A. N. Karev // Naukosfera [Narcosphere]. - 2020. - No. 11-1. - pp. 147-150. [in Russian]
4. Morozova O.A. Integracija korporativnyh informacionnyh sistem [Integration of corporate information systems] / O. A. Morozova. - M.: Financial University, 2014. - 140 p. [in Russian]
5. Bin D. XML dlja proektirovshhikov. Povtornoe ispol'zovanie i integracija [XML for designers. Reuse and integration] / D. Bin. - M.: KUDITS-OBRAZ, 2004. - 256 p. [in Russian]
6. GOST R 55062-2012. Informacionnye tehnologii (IT). Sistemy promyshlennoj avtomatizacii i ih integracija. Interoperabel'nost'. Osnovnye polozhenija [GOST R 55062-2012. Information technology (IT). Industrial automation systems and their integration. Interoperability. The main provisions]. Moscow, Standartinform, 2014. 12 p. [in Russian]
7. Batovrin V. K. Upravlenie interoperabel'nost'ju [Interoperability management] / V. K. Batovrin // Upravlenie informacionnoj strukturoj organizacionno osnove tehnologii otkrytyh sistem [Information structure management based on open systems technology]. Sb. trudovmezhd. nauch.-prakt. Seminar - Magnitogorsk: MaGU, 2008. - pp. 11-13. [in Russian]
8. Shoes A. I. Intellektual'nye informacionnye tehnologii [Intelligent information technologies]: Proc. manual. / I. A. Bashmakov. – M.: Publishing house MGTU im. N.Uh. Bauman, 2005. – 304 p. [in Russian]
9. Bova V. V. O voprose integracii resursov znanij na osnove analiza i sinteza ontologij [On the question of the integration of knowledge resources based on the analysis and synthesis of ontologies] / V. V. Bova // Informatika, vychislitel'naja tehnika i inzhenernoe obrazovanie [Informatics, computing and engineering education]. – 2014. – № 3 (18). – Pp. 14-22. [in Russian]
10. Skvortsov N. A. Voprosy soglasovanija neodnorodnyh ontologicheskih modelej i ontologicheskih kontekstov [Issues of coordination of heterogeneous ontological models and ontological contexts] / N. A. Skvortsov // Ontologicheskoe modelirovanie [Ontological modeling]. - 2008. - pp. 149-166. [in Russian]
11. Lukashevich N. V. Ontologii dlja avtomaticheskoj obrabotki tekstov: opisanie ponjatij i leksicheskih znachenij [Ontology for automatic text processing: concepts and lexical meanings] / N. V. Lukashevich // Komp'juternaja lingvistika i intellektual'nye tehnologii: trudy Mezhdunarodnoj konferencii «Dialog 2006» [computational linguistics and intellectual technologies: proceedings of the International conference "Dialogue of 2006"]. − M.: Publishing house RGGU, 2006. − P. 138-142. [in Russian]
12. Ladyzhenskaya, G. A. Middleware: model' servisov raspredelennyh sistem [Middleware: model services distributed systems] / G. A. Ladyzhenskaya. – [Electronic resource]. URL: http://Jet Infosystems (accessed: 12.11.2021) [in Russian]
13. Kalinichenko L. A. Arhitektury i tehnologii razrabotki interoperabel'nyh sistem [Architectures and technologies of development of interoperable systems] / L. A. Kalinichenko. [Electronic resource]. (accessed: 12.11.2021) [in Russian]