Разработка и исследование методов и моделей операций над ресурсами в коллективных информационных средах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.17, кандидат технических наук Синица, Сергей Геннадьевич

• Синица, Сергей Геннадьевич
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Синица, Сергей Геннадьевич

Введение

1 Разработка метода формализации схем коллективной работы над информационными ресурсами

1.1 Формализация понятий информационного ресурса и семантической операции

1.2 Анализ методов формализации схем коллективной работы

1.3 Разработка метода формализации схем коллективной работы с помощью сетей Петри.

1.4 Разработка специальной графической нотации сетей Петри высокого уровня.

1.5 Сравнение с другими работами.

1.6 Выводы.

2 Исследование свойств информационных ресурсов и классов семантических операций

2.1 Классы атрибутов информационных ресурсов.

2.1.1 Значения полей.

2.1.2 Связи.

2.1.3 Разметка текста.

2.2 Атрибуты контроля доступа и содержимого

2.3 Характеристики информационных ресурсов.

2.4 Элементарные операции.

2.5 Целостность и эффективность состояний информационного пространства

2.6 Анализ классов и свойств семантических операций.

2.6.1 Внешние семантические операции наполнения.

2.6.2 Внутренние семантические операции наполнения

2.6.3 Семантические операции движения.

2.7 Выводы.

3 Построение и анализ формальной модели коллективного информационного пространства

3.1 Формальная модель коллективного информационного пространства

3.2 Графовая модель навигационной структуры информационного пространства

3.3 Трансформация графа сети Петри высокого уровня схемы коллективной работы в модель коллективного информационного пространства

3.4' Сравнение с другими теоретическими моделями.

3.5 Выводы.

4 Разработка архитектурного шаблона коллективных информационных сред с системами интерпретируемых операций над ресурсами

4.1 Предпосылки использования интерпретируемых объектов операций.

4.2 Моделирование адаптивных объектов, объекты команд и отмена операций

4.3 Адаптация представления и адаптивные потоки работ.

4.4 Применение архитектурного стиля REST для представления семантических операций в виде ресурсов.

4.5 Реализация шаблона приложения на основе REST.

4.6 Реализация конструктора семантических операций и сравнение с аналогами

4.7 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование методов и моделей операций над ресурсами в коллективных информационных средах»

Актуальность диссертационного исследования

Труд интеллектуальных работников1 приобрёл решающую роль в век экономики знаний и нуждается в такой же тщательной организации, как и любой другой труд. Специализация, разделение труда и территориальная распределенность интеллектуальных работников приводят к необходимости применения информационных систем (ИС) для обеспечения поддержки коллективной работы, которая заключается в том, что пользователям предоставляется возможность совместного добавления, просмотра и изменения некоторых информационных объектов. В организациях внедряются системы управления знаниями [1] и среды областей знаний [2] [3] для эффективного накопления, хранения, использования и развития своих интеллектуальных активов.

В настоящее время применение систем управления контентом (CMS), Wiki-систем2, б логов3 для организации интеллектуальной работы территориально распределённых коллективов специалистов находится на подъеме. Простейшие веб-системы являются средством, которое пользователи успешно самостоятельно адаптируют под сложившиеся процессы коллективно

1Термин введён Питером Дракером в 1959 году и обозначает людей, которые работают в основном с информацией либо разрабатывают и используют знания на рабочем месте.

2Веб-системы, позволяющие пользователям без знаний особенностей функционирования Интернет совместно организовывать коллекции гипертекстовых страниц.

3Веб-системы, позволяющие вести индивидуальные дневники, с возможностью коллективного комментирования и категоризации записей. го взаимодействия. А наличие свободных реализаций таких систем4, рас-тространение Интернет и доступность качественного недорогого хостинга веб-приложений делает возможным их применение в масштабах небольших коллективов специалистов коммерческих организаций, сообществ практики, учебных групп и образовательных учреждений, некоммерческих организаций, а также в условиях, когда коллектив взаимодействующих специалистов в любой момент пополняется новыми членами.

Примерами таких систем поддержки коллективной работы являются виртуальный офис компании Personal Writer, поддерживающий коммуникацию клиентов и более 80 сотрудников организации5, портал некоммерческих негосударственных организаций Кубани6, сайт Северо-Кавказской группы пользователей Linux7, ресурс Восточно-Европейской подгруппы международного форума «Образовательные технологии и общество», взаимодействующий с научной электронной библиотекой E-library.ru [4].

Среди целей внедрения систем поддержки коллективной работы в таких организациях можно выделить:

разделение (sharing) знаний и усиление взаимодействия специалистов, повышение доступности исследовательских групп и результатов интеллектуального труда для заинтересованных лиц, усиление междисциплинарного и международного взаимодействия специалистов; контролирование деятельности интеллектуальных работников;

4Имеется ввиду Free Open Source Software — программное обеспечение, автор которого наделяет пользователей свободами использования, распространения, изучения и изменения программы, распространения изменений. Например Drupal, Mambo, е107, MediaWiki.

5http://www.personal-writer.com/, http://www.\vriters-united.org/

6http://www.ngokuban.ru/

7http://www.nclug.ru/ сокращение издержек на обеспечение коммуникации сотрудников и оперативного получения информации об отделах, проектах и сотруд никах организации; повышение производительности интеллектуального труда; стимулирование появления инноваций в организации; использование неявных и скрытых знаний, содержащихся в неформальных обсуждениях информационных ресурсов специалистами; организацию процесса эффективного создания знаний обеспечением методического сопровождения и планирования исследования; упрощение передачи и понимания знаний и практического опыта выработкой, поддержанием целостности и использованием явно заданной модели предметной области; интеграция интеллектуальных активов организации с внешними сервисами, например такими, как библиотеки научных публикаций, разбросанные в Интернет на региональных сайтах; совместное ведение документации и кодовой базы8; координацию времени, места и результатов проведения совместных мероприятий; публикацию материалов и пресс-релизов организаций и их интеграцию в структуру глобальной сети Интернет для обеспечения максимального охвата аудитории [5].

8Сюда отнесём всевозможные системы контроля версий исходных кодов программ, например CVS или Subversion и веб-интерфейсы к ним, системы управления проектами, а также системы отслеживания ошибок программ, например Bugzilla.

Среди целей использования таких систем членами организаций можно выделить: повышение читаемости и цитируемости собственных публикаций; повышение авторитета в сообществе; поддержание собственной компетенции; проявление гражданской позиции; знакомство и общение с единомышленниками; защиту собственной репутации.

Среди типов информационных объектов, с которыми работают члены таких организаций в данных системах, встречаются проекты, спецификации, электронные презентации, пресс-релизы, стенограммы и голосовые записи выступлений, статьи, мероприятия, проекты, разделы документации, ошибки, замечания и предложения, мероприятия, публикации в электронном виде, сотрудники, подразделения. Будем называть такие структурированные типизированные информационные объекты информационными ресурсами (ИР) и считать, что различные типы ИР отличаются наборами своих атрибутов.

Современные свободные системы управления контентом (CMS) предоставляют широкие возможности формирования гипертекстовой навигации и позволяют манипулировать значениями атрибутов ИР на основе метамодели с помощью единообразных для всех действий пользователя элементов управления.

Для организации поддержки более сложной коллективной работы возникает потребность создания системы управления ИР с ограничениями на значения их атрибутов и правилами доступа к ИР в зависимости от значений этих атрибутов и параметров профилей пользователей. Повторяющиеся действия пользователей, приводящие к созданию новых ИР и изменению значений атрибутов существующих ИР будем называть операцией. Множество ИР, допустимых операций и профилей пользователей будем называть коллективным информационным пространством.

По мнению специалистов, причиной неудач внедрения рассматриваемых систем является конфликт целей создающей ИС организации и целей пользователей этой ИС [6] [7] в виде переоценки роли технологий по сравнению с индивидуальной инициативой, формализации извлеченных знаний в отрыве от контекста их использования, неправильного мотивирования специалистов к извлечению знаний, сопротивления пользователей инновациям, недостаточной вовлечённости сотрудников заказчика в разработку требований. Конфликт целей ИС и пользователя разрешается учетом человеческого фактора при проектировании операций: система операций над ИР проектируется с учетом целей пользователей при их непосредственном участии. Поэтому разработка методов проектирования операций в ИС поддержки коллективной работы, позволяющих устранить указанные проблемы, является актуальной.

Проектирование пользовательских интерфейсов в отрыве от изучения задач пользователей является причиной неудачного внедрения в случаях, когда большой процент пользователей испытывает трудности при выполнении своих задач во время знакомства с системой и более не возвращается к её использованию. При анализе ошибок пользователей во время эксплуатации ИС эффективными оказываются методы оценки успешности выполнения типовых задач пользователей [8]. Для оперативного исправления таких ошибок операции пользователей над ИР должны быть обособлены от остальных элементов системы. Становится актуальной возможность оперативного создания новых операций, изменения внешнего вида элементов управления существующих операций, логики изменения атрибутов ИР при выполнении операций, прав доступа.

Спецификой автоматизации коллективной работы небольшой организации является, с одной стороны, необходимость обеспечения возможности изменения операций пользователей над ИР в соответствии с динамично меняющимися параметрами, структурой и функциями организации, а с другой стороны — минимальный бюджет на внедрение и последующее сопровождение системы.

При создании рассматриваемого класса ИС находит применение гибкая методология разработки (agile software development [9] [10] [11]) — это современная парадигма разработки программного обеспечения, отличительными особенностями которой являются:

1. Преимущественная роль коммуникации разработчиков с заказчиками в реальном времени, предпочтительно при личной встрече, по сравнению с документированием. Обозримый объём документов спецификации к проекту.

2. Отношение к изменениям требований на протяжении всего этапа разработки как к естественному, неизбежному и желательному аспекту проектов разработки программного обеспечения.

3. Прототип системы доступен заказчику в любой момент в процессе разработки. Частый выпуск небольших обновлений, реализующих часть функциональности. Тестирование одновременно с разработкой.

Критерием успешности проекта при использовании гибкой методологии является отклик на изменения требований и работающий код.

Наличие большого количества готовых инструментальных средств, фреймворков, библиотек, в том числе с открытым исходным кодом, для реализации систем поддержки коллективной работы приводят к избыточности подробных технических заданий на создание автоматизированных систем в соответствии со стандартами подготовки подобной документации [12] и пониманию выгоды создания рабочего прототипа на самых ранних этапах проектирования систем даже в масштабах крупных предприятий: при внедрении ЕКР-систем вместо того, чтобы формализовать бизнес-процессы и требования к ним «на бумаге», целесообразно сразу настраивать прототип системы в соответствии с бизнес-требованиями [13].

Часть предварительного сбора и документирования требований [14] по прежнему остается необходимой при использовании гибкой методологии. Для систем поддержки коллективной работы наиболее важной частью сбора и документирования требований является формализация требований к операциям пользователей. Без формального описания доступных пользователями операций существенно затруднено прототипирование системы, а удалённая разработка становится невозможной.

Участие автора в создании ряда ИС для малых организаций в качестве главного разработчика и опыт практического использования таких систем позволяют говорить о том, что существует потребность в согласованных с гибкой разработкой методах формализации требований к операциям, моделях информационных ресурсов и операций и инструментальных средствах автоматизации построения И С, не удовлетворяемая существующими методами, моделями и готовыми свободными программными продуктами.

Широко распространённым способом формального описания содержания ИР является семейство стандартов Semantic Web (OWL, язык веб-онтологий), в которых онтология применяется только для описания структуры и связей ИР, но не затрагивает аспекты декларативного описания операций над ними. Известные модели представления знаний (фреймы, семантические сети) и онтологий (OWL, IDEF5) не позволяют декларативно описывать операции, а формальные способы моделирования операций (сети Петри, графы состояний, UML-диаграммы состояния) слабо согласованны с моделями представления знаний. Средства моделирования состояний объектов в бизнес-процессах (диаграммы протекания процессов IDEF3, переходов состояний объектов IDEF3 и IDEF5, активности UML) не позволяют формализовать участие пользователей в процессах и систему прав доступа к операциям одновременно с описанием процесса. Поэтому разработка модели, позволяющей одновременно формализовать структуру и взаимодействие ИР, операции над ними и права доступа пользователей, является актуальной для применения гибкой разработки.

Попытки выделить конкретные операции пользователей и организовать удобный доступ к соответствующим элементам управления в веб-приложениях на основе распространённых систем управления контентом (CMS), приводит к тесному «спутыванию» бизнес логики с программными абстракциями и кодом приложения, что делает невозможным оперативное отражение изменений в понимании задач пользователей в результате эксплуатации ИС и развития организации без изменения кода приложения и дополнительного развёртывания, что часто является причиной неудачного внедрения ИС в малых организациях.

Такое разделение обеспечивают некоторые программные комплексы корпоративного уровня с относительно высокой стоимостью владения, требованиями к наличию определённого программного обеспечения на клиентских компьютерах и сложными схемами лицензирования в зависимости от количества пользователей, делающими их непригодными для реализации сред поддержки коллективной работы с открытым доступом по сети Интернет. Проектирование новых систем с использованием современных технологий формализации требований, например ГОЕР, и соответствующих шаблонов приложения также позволяет получить системы с требуемой гибкостью. Однако распространённые свободные системы управления контентом и решения для построения веб-сред поддержки коллективной работы ориентированы на работу с ИР и не используют необходимых уровней абстракции для моделирования операций и средств их конструирования. Поэтому построение модели, на основе которой распространённые инструменты создания рассматриваемых систем можно дополнить модулями конструирования операций, является актуальным.

В сочетании с положениями гибкой методологии разработки, перечисленные факторы позволяют сделать предположение о необходимости создания моделей и методов проектирования и внедрения ИС поддержки коллективной работы с помощью веб-технологий и соответствующего простого инструментального средства, ориентированного на моделирование операций пользователей над ИР. Операция над ИР, как самостоятельный объект, параметрами которого может управлять администратор системы без прерывания её функционирования, сама становятся информационным ресурсом. Для применения гибкой методологии необходимо разработать способ формализации операций, который бы позволил моделировать коллективную работу над ИР в виде схемы, понятной заказчику. Такая схема должна наглядно отображать основные аспекты работы каждой операции, такие как права доступа групп пользователей на выполнение операции, применимость операции к ИР определённых типов, логика изменения атрибутов ИР операцией.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (06-07-96618).

Объект диссертационного исследования

Объектом исследования являются теоретические основы создания программных систем для веб-технологий поддержки коллективной работы специалистов (экспертов) областей знаний и интеллектуализации бизнес-процессов в общем пространстве информационных ресурсов: метод формализации требований пользователей к операциям, модель информационных ресурсов и операций и архитектурный шаблон веб-приложения.

Цели и задачи работы

Целью данной работы является разработка и исследование методов и моделей операций над ресурсами в коллективных информационных средах для реализации потоков работ с информационными ресурсами.

Ожидаемые теоретические результаты исследования — методы мо-дельно ориентированного подхода к операциям над информационными ресурсами в рассматриваемых системах. Критерием достижения цели работы является эффективность гибкой методологии на практике применительно к разработке операций над информационными ресурсами в гипермедиа средах поддержки коллективной работы, создаваемых с использованием веб-технологий.

Для достижения поставленной цели исследования были решены следующие основные задачи:

1. Формализовано понятие информационного ресурса и семантической операции в виде совокупности атрибутов и функции изменения их значений. Уточнены и проанализированы классы семантических операций на основе системы характеристик информационных ресурсов и свойств их атрибутов.

2. Разработан метод формализации требований пользователей к операциям над информационными ресурсами, отличающийся возможностью формального представления всех операций системы, их связей с типами ресурсов и прав доступа к операциям на одной схеме, которая может быть использована при отсутствии специально подготовленных специалистов и программ для моделирования со стороны заказчика.

3. Построена формальная модель информационных ресурсов и операций над ними, отличающаяся представлением операций, профилей пользователей и запросов к ресурсам с помощью отдельных типов информационных ресурсов, имеющих общие структуры метаописаний, механизмы проверки прав доступа и формирования внешнего представления.

4. Разработан и апробирован на практике архитектурный шаблон architectural pattern) интероперабельного веб-приложения для построенной модели, использующий архитектурный стиль REST и открытые протоколы.

Методы диссертационного исследования

В работе использованы методы структурно-функционального и логико-математического моделирования, аксиоматико-дедуктивный метод построения дискретных моделей.

Основные положения, выносимые на защиту

При проведении диссертационного исследования были получены следующие новые теоретические результаты, выносимые на защиту:

1. Метод формализации требований доступа к операциям над информационными ресурсами и структуры потока работ в системах поддержки коллективной работы, основанный на специальном способе использования сети Петри для представления правил доступа.

2. Модель коллективного информационного пространства, определяющая явно систему операций над информационными ресурсами, профили пользователей и запросы к ресурсам с помощью отдельных типов информационных ресурсов, имеющих общие структуры метаописаний, механизмы проверки прав доступа и формирования внешнего представления.

3. Принцип создания и связанный с ним архитектурный шаблон9 интеропе

9Architectural pattern. рабельных веб-приложений на основе архитектурного стиля REST и интерпретируемых командных объектов для гибкой реализации рассматриваемых систем в соответствии с разработанной автором моделью.

Теоретическая значимость и научная новизна работы

Разработанные автором модель элементов информационных систем коллективной работы, метод формализации требований к операциям и шаблон приложения являются новыми и отличаются от известных автору тем, что операции, профили пользователей и выборки информационных ресурсов задаются декларативно в виде отдельных информационных ресурсов специального типа с общими структурами метаописания, проверки прав доступа и представления.

Предложенный комплексный ресурсно-ориентированный подход к моделированию и реализации операций на основе разработанных моделей и методов является теоретической основой создания программных систем для новых информационных технологий.

Практическая ценность работы

Практическая ценность работы заключается в разработке методов и моделей, позволяющих применять гибкую методологию при проектировании и реализации операций, упростить структуру приложения и при реализации ин-тероперабельности операций отказаться от компонентной модели проектирования и принципов RPC в пользу органично вписывающейся в архитектуру глобальной сети (WWW) организации взаимодействия информационных ресурсов на основе принципов REST, подразумевающих использование отдельных информационных ресурсов и фиксированных семантически нейтральных операций (например GET, POST, PUT, DELETE) над ними.

Использование построенных моделей и предложенного шаблона приложения на практике обеспечивает повышение эффективности итерационных процессов гибкой формализации требований, проектирования, создания и модификации систем поддержки коллективной работы на общем пространстве ИР, используя для этого только базовые возможности HTTP и свободное программное обеспечение.

Внедрение результатов работы

Разработан прототип оболочки среды на основе кроссплатформного (в том числе и на LAMP10) свободного программного обеспечения и фреймворка Drupal, для которого был создан модуль конструирования и исполнения операций.

Этот прототип был использован при реализации веб-портала гражданского общества на Кубани http://www.ngokuban.ru/, интегрирующего информационные ресурсы некоммерческих общественных организаций Юга России, обеспечивающего коммуникативное взаимодействие экспертов в разных областях. Разработанный метод формализации требований с применением сетей Петри и согласованный с ним шаблон приложения были использованы для проектирования и реализации нетривиальной системы взаимодействия заказчиков, авторов и администраторов виртуального офиса сервиса написания

10Linux, Apache, MySQL, PHP — популярный набор свободного программного обеспечения для создания веб-приложений с минимальной стоимостью владения, обеспечиваемой высоким уровнем конкуренции на рынке предоставления услуг платного хостинга веб-сайтов. статей http://www.personal-writer.com/ и http://www.writers-united.org/.

Создан фреймворк для веб-приложений на основе разработанного в диссертации шаблона приложения и архитектурного стиля REST, использующий язык PHP и поддерживающий интеграцию со сторонними веб-сервисами через протокол SOAP. Данный PHP-фреймворк был опробован при разработке веб-сайтов нескольких организаций (http://www. standart-auto.com/, http://www.premium-group.biz/, http://www.inroom-online.ru/) и реализации веб-интерфейса к платформе 1С-Предприятие 8.1 с использованием веб-сервисов для обеспечения взаимодействия торговых представителей предприятия по сети Интернет с помощью мобильных устройств.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, четырёх разделов и заключения, резюмирующего полученные результаты и обозначающего направления дальнейших исследований.

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы информатики», Синица, Сергей Геннадьевич

4.7. Выводы

Предлагаемый шаблон приложения для гипермедиа систем поддержки коллективной работы опирается на технологию HTTP и, используя разработанную модель КИП, позволяет представить все объекты системы, включая объекты операций, в виде доступных по HTTP информационных ресурсов.

Такой подход позволяет организовывать интероперабельные распределенные системы без использования RPC и веб-сервисов на основе обмена данными по HTTP с помощью представлений ИР в виде XML-документов в стандартных пространствах имен с фиксированной семантикой, таких как Dublin Core, vCard, OAI11, либо с помощью произвольных XML-документов.

В соответствии с разработанным шаблоном приложения автором создан фреймворк веб-приложений, реализующий распределение вызовов к ресурсам по модулям типов ресурсов и передачу построенного модулями объекта

11 Open archives initiative.

Заключение

Результаты диссертационного исследования

При проведении исследования получены следующие новые теоретические результаты:

1. Формализовано понятие информационного ресурса и семантической операции в виде совокупности атрибутов и функции изменения их значений. Уточнены и проанализированы классы семантических операций на основе системы характеристик ИР и свойств атрибутов ИР.

2. Разработан метод формализации требований пользователей к операциям над информационными ресурсами, использующий графы сетей Пет- ^ ри высокого уровня и отличающийся возможностью формального представления всех операций системы, их связей с типами ресурсов и прав доступа к операциям на одной схеме, которая может быть использована для постановки задачи разработки системы поддержки коллективной работы при отсутствии специально подготовленных специалистов и программ для моделирования со стороны заказчика.

3. Построена формальная модель информационных ресурсов и операций над ними, отличающаяся представлением операций, профилей пользователей и выборок ресурсов в виде отдельных типов информационных ресурсов с общими структурами метаописаний, механизмами проверки прав доступа и формирования внешнего представления.

4. Разработан и апробирован архитектурный шаблон интероперабельного веб-приложения на основе открытых протоколов и архитектурного стиля REST, реализующий построенную модель.

Практические результаты диссертационного исследования включают:

1. Фреймворк для создания веб-приложений на основе разработанного в диссертации шаблона приложения и архитектурного стиля REST, использующий язык PHP и поддерживающий интеграцию со сторонними веб-сервисами через протокол SOAP.

2. Прототип информационной системы с конструктором семантических операций группы движения на основе кроссплатформного свободного программного обеспечения и фреймворка Drupal.

Научная новизна результатов

Разработанные автором модель элементов информационных систем коллективной работы, метод формализации требований к операциям и шаблон приложения являются новыми и отличаются от известных автору тем, что операции, профили пользователей и выборки ИР задаются декларативно в виде отдельных ИР специального типа с общими структурами метаописа-ния, проверки прав доступа и представления. Разработанные модель и метод составляют теоретическую основу для применения гибкой методологии при реализации операций над информационными ресурсами в программных системах поддержки коллективной работы.

Практическая значимость результатов

Разработанная в диссертационном исследовании формальная модель коллективной информационной среды и архитектура приложения для её реализации, выделяют явно и позволяют конструировать систему комплексных обратимых семантических операций для любой предметной области, повышающую активность членов сообщества пользователей за счет предоставления доступа к отдельным семантическим операциям соответствующим их задачам с помощью адаптивной навигации. Такая возможность должна повысить уровень вовлечённости пользователей [73] в работу среды, увеличить шансы ее успешного внедрения и эффективность эксплуатации.

Использование адаптивных командных объектов в предложенной архитектуре позволяет вынести бизнес-логику на уровень метаданных и снизить затраты на изменение поведения системы при уточнении требований.

Формализация онтологии коллективного информационного пространства в декларативной форме и представление метаданных на современном уровне развития веб-стандартов (микроформаты, SiteMaps, DC, RDF, OWL) позволяет увеличить аудиторию информационной среды за счет интеграции с современными поисковыми сервисами Сети и обеспечивает возможность повторного использования знаний в других информационных системах без дополнительных затрат за счет отказа от промежуточных RPC-технологий в пользу HTTP.

Разработанная в диссертации основанная на REST архитектура приложения позволяет сократить время разработки и модификации рассматриваемых систем при изменении требований за счет уменьшения количества кода и возможности обеспечения полуавтоматизированной генерации интерпретируемых командных объектов операций и пользовательских интерфейсов по формализованной высокоуровневой постановке задачи в виде графов сетей Петри высокого уровня.

Предлагаемый способ использования сетей Петри для постановки задачи коллективного взаимодействия на общем пространстве информационных ресурсов позволяет использовать понятную для заказчика схему работы для непосредственной интерпретации в разработанную модель среды, что упрощает процесс постановки задачи, помогает сократить количество документации и использовать гибкие методы разработки программного обеспечения для создания коллективных информационных сред.

Степень достижения ожидаемых результатов

Напомним, что ожидаемые теоретические результаты исследования — методы модельно ориентированного подхода к операциям над информационными ресурсами в рассматриваемых системах. Критерием достижения цели работы была выбрана эффективность применения гибкой методологии на практике для разработки операций над информационными ресурсами в гипермедиа средах поддержки коллективной работы, создаваемых с использованием веб-технологий.

Гибкая методология [9] [10] [11] подразумевает сокращение трудоемкой фазы сбора, документирования и формализации требований на бумаге, создание рабочего прототипа, доступного заказчику ещё на этапе проектирования системы и уточнения требований, с целью быстрее получить значимые для заказчика результаты, избежать искажений в понимании требований в процессе их «теоретической» формализации, эффективнее использовать экспертизу представителей заказчика, которым наглядная демонстрация гораздо понятнее, чем «бумажная» формализация [13].

Разработанный метод формализации требований к системе операций пользователей на практике доказал свою эффективность для применения при гибкой разработке. Предоставленное заказчиком и занимающее более 100 листов описание взаимодействия пользователей и информационных ресурсов взаимосвязанных сервисов Writers-United.org и Personal-Writer.com12 в результате применения метода формализации требований к операциям и метода трансформации схемы работы пользователей в модель коллективного информационного пространства была заменена одной понятной заказчику схемой с графом сети Петри в разработанной специальной нотации. Эта схема, в отличии от текстового описания большого объема, позволила успешно согласовать требования к операциям с заказчиком удалённо, по электронной почте, без привлечения специальных инструментов проектирования.

Согласованная с разработанным методом модель коллективной информационной среды и реализующий её шаблон приложения позволили создать конструктор операций, с помощью которого была поддержана требуемая схема коллективной работы. Эффективность модели и шаблона приложения для применения гибкой методологии разработки подтверждает сравнение возможностей созданной системы с аналогом, предствленное в таблице 4.1, и время реагирования на изменения требований заказчика к операциям в кол

12Данная документация появилась в результате неудачной попытки водопадной разработки системы предыдущим исполнителем, далее не поддерживалась в актуальном виде и не вошла в техническое задание, которое для этапа реализации операций пользователей состояло из одной сети Петри в специальной разработанной нотации и описания атрибутов информационных ресурсов. лективной информационной среде Writers United: в процессе внедрения система операций неоднократно менялась заказчиком, что, однако, не повлекло за собой переписывания технического задания, изменения сроков сдачи этапов работ и стоимости проекта. После обсуждений изменений схемы коллективной работы и её фиксирования в виде сети Петри, модификация и добавление новых операций происходило без остановки работы сервиса.

Таким образом, разработана достаточная теоретическая основа для эф! фективного применения гибкой методологии на практике при реализации операций над информационными ресурсами в программных системах поддержки коллективной работы.

Направления дальнейших исследований

Последние разработки в области построения пользовательских интерфейсов настольных приложений13 используют ориентированную на действие и результат парадигму построения взаимодействия человек-машина, пришедшую на смену WYSIWYG-системе контекстных инструментов и диалогов. В индустрии настольных приложений прослеживается чёткая тенденция акцентирования доступных пользователю операций, сокрытия, группирования и сортировки элементов управления в соответствии с семантикой и важностью операций, отображение семантики операций в истории изменений документа. На изучении выполняемых пользователем операций также основано тестирование удобства использования [8], позволяющее измерить коэффициент успешности выполнения пользовательских задач в системе и оценить возврат инвестиций от внедрения, наметить пути модифицирования операций

13Например Microsoft Office 2007. ч для повышения эффективности работы системы. Поэтому исследования систем операций и ориентированных на их гибкое изменение архитектур приложений является важным аспектом проектирования информационных систем.

Одним из направлений дальнейших исследований является построение модели и разработка методики внедрения и сопровождения системы в процессе эксплуатации, которые позволят сопоставлять статистику действий пользователей изменениям параметров семантических операций. Рассматривая семантические операции как отдельные типы ресурсов, можно определить коэффициенты успешности выполнения типичных задач пользователей, как характеристики ресурсов операций. Тогда аналитику действий пользователей можно формализовать оцениванием характеристик эффективности информационных ресурсов, что даст возможность последовательно увеличивать возврат инвестиций в систему целенаправленной настройкой параметров семантических операций без остановки работы системы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Синица, Сергей Геннадьевич, 2008 год

1. Methods and tools for corporate knowledge management / R. Dieng, O. Corby, A. Giboin, M. Ribiere // 1.ternational Journal of Human-Computers Studies. — 1999. — Vol. 51, no. 3. — Pp. 567-598.

2. Костенко К. И., Левицкий Б. Е. Интеллектуальные интегрированные электронные среды областей знаний (базовые компоненты) // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. — 2004. — № 1. — С. 17-22.

3. Костенко К. И., Левицкий Б. Е. Системный анализ технологии проектирования, сопровождения и использования информационных сред областей знаний // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. — 2005. — № 3. — С. 11-16.

4. Craven A. An interview with Dr. Yogesh Malhotra // Management First. — 2005.

5. McElroy M. Second-Generation KM: A White Paper // Emergence, A Journal of Complexity Issues in Organizations and Management. — 2000. — Vol. 2, no. 3. — Pp. 90-100.

6. Nielsen J. Success rate: The simplest usability metric // Alertbox. — 2001. http://www.useit.com/alertbox/20010218.html.

7. Szalvay V. An Introduction to Agile Software Development: Tech. rep.: Danube Technologies, Inc., 2004. http://www.danube.com/docs/Iiitro toAgile.pdf.

8. Ambler S. Agile/Lean Documentation: Strategies for Agile Software Development. Ambysoft.— 2007. http://www.agilemodeling.com/essays/ agileDocumentat i on.htm.

9. Leffingwell D. Scaling Software Agility: Best Practices for Large Enterprises (The Agile Software Development Series). — Addison-Wesley Professional, 2007.

10. ГОСТ 34.602-89. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

11. Саидов-Лебединский О. Методика внедрения ERP-систем. // Открытые системы. — 2006. — № 7.

12. Криковцев И. Метод сбора и документирования требований к корпоративному порталу. // Intelligent Enterprise/RE Корпоративные системы. — 2007. — № 5.

13. ISO/TEC 15909-1:2004 Software and system engineering High-level Petri nets - Part 1: Concepts, definitions and graphical notation, http://www. petrinets.info/docs/FCD15909.zip.

14. Котов В. E. Сети Петри. — Москва: Наука, 1984.

15. Fielding R. Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures: Ph.D. thesis / University of California. — Irvine, 2000.

16. W3C Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax. http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/.

17. OWL Web Ontology Language Overview. http://www.w3.org/TR/ owl-features/.

18. Samarati P., de Capitani di Vimercati S. Access Control: Policies, Models, and Mechanisms // LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE. — 2001. — Pp. 137-196.

19. ISO/IEC 15909-2 Software and Systems Engineering High-level Petri Nets Part 2: Transfer Format, http://www.petrinets.info/docs/ ISO-IEC15909-2.WD.V0.9.0.pdf.

20. Jorgensen J. Coloured Petri Nets in UML-Based Software Development-Designing Middleware for Pervasive Healthcare // Proc. of the 4th Int. Workshop on Practical Use of CPNs and the CPN Tools. — Aarhus: 2002.

21. Execution of UML Models with CPN Tools for Workflow Requirements Validation / R. Machado, K. Lassen, S. Oliveira et al. // International Journal on Software Tools for Technology Transfer (STTT). — 2007. — Vol. 9, no. 3. — Pp. 353-369.

22. Ribeiro O., Fernandes J. Some Rules to Transform Sequence Diagrams into Coloured Petri Nets // Seventh Workshop and Tutorial on Practical Use of Coloured Petri Nets and the CPN Tools. — 2006.

23. Implementation of workflow systems using reference nets / T. Jacob, O. Kummer, D. Moldt, U. Ultes-Nitsche // Fourth Workshop and Tutorial on Practical Use of Coloured Petri Nets and the CPN Tools. — 2002. — Pp. 28-30.

24. Костенко К. И., Левицкий Б. Е., Синица С. Г. Моделирование жизненных циклов объектов и информационных процессов сред областей знаний // Наука Кубани. — 2006. — С. 268-270.

25. Jensen К. Coloured Petri Nets: A High Level Language for System Design and Analysis, Advances in Petri Nets 1990 // Lecture Notes in Computer Science.— 1991.

26. Jensen K. Coloured Petri Nets: Basic Concepts, Analysis Methods and Practical Use. Vol. 1. — Springer-Verlag, 1997.

27. Lakos C. From Coloured Petri Nets to Object Petri Nets // Application and Theory of Petri Nets 1995: 16th International Conference. — Turin: Springer, 1995.

28. Levis A. A Colored Petri Net Model of Intelligent Nodes, http: //sysarch. gmu.edu/main/media/publications/abstracts/101p-ABS.pdf.

29. MulyarN. A., van derAalst W. Patterns in Colored Petri Nets. — Department of Technology Management, Eindhoven University of Technology: Beta, Research School for Operations Management and Logistics, 2005.

30. Толстое E. В. Задачи моделирования потоков работ при помощи сетей Петри : Автореф. дис. канд. техн. наук. — МФТИ. — 2006.

31. Ausanka-Crues R. Methods for Access Control: Advances and Limitations: Tech. rep. — Claremont, California: Harvey Mudd Collage, 2006.

32. Domingos D., Rito-Silva A., Veiga P. Workflow Access Control from a Business Perspective // Proc. ICEIS. — Vol. 3. — 2004. — Pp. 18-25.

33. Domingos D., Rito-Silva A., Veiga P. Authorization and Access Control in Adaptive Workflows // LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE. — 2003.

34. Tidswell J. E., Jaeger T. Integrated constraints and inheritance in DTAC // Proceedings of the fifth ACM workshop on Role-based access control. — ACM, 2000.

35. Dobmeier W., Schlager C. Supporting Attribute-based Access Control in Authorization and Authentication Infrastructures with Ontologies // JOURNAL OF SOFTWARE. — 2007.

36. Wang L., Wijesekera D., Jajodia S. A Logic-based Framework for Attribute based Access Control // Proceedings of the 2004 ACM workshop on Formal methods in security engineering. — ACM, 2004.

37. Lang B. et al. Attribute Based Access Control for Grid Computing: Tech. rep.: Argonne National Laboratory, Argonne, IL, 2006. ftp://info.mcs. anl.gov/pub/techreports/reports/P1367.pdf.

38. Knorr K. Dynamic Access Control through Petri Net Workflows // 16th Annual Computer Security Applications Conference (ACSAC'00). — 2000. — P. 159.

39. Knorr K. Multilevel Security and Information Flow in Petri Net Workflows // Proceedings of the 9th International Conference on Telecommunication Systems Modeling and Analysis, Special Session on Security Aspects of Telecommunication Systems. — 2001.

40. Shafiq В., Masood A., Joshi J., Gliafoor A. A Role-Based Access Control Policy Verification Framework for Real-Time Systems. — 2005. http: //cobweb.ecn.purdue.edu/~dmultlab/Security/pub/words05.pdf.

41. Atluri V., Huang W.-K. A Petri net based safety analysis of workflow authorization models // Journal of Computer Security. — 2000.

42. Dourish P., Chalmers M. Running Out of Space: Models of Information Navigation//HCI. — 1994.

43. Brusilovsky P. Methods and techniques of adaptive hypermedia // User Modeling and User Adapted Interaction. — Kluwer Academic Publishers, 1996. — Pp. 87-129.

44. Максаков А. В. Оценка эффективности масштабируемых алгоритмов классификации текстов // Труды РОМИП'2006. — 2006.

45. Тихомиров И. А. Вопросно-ответный поиск в интеллектуальной поисковой системе Exactus // Труды РОМИП'2006. — 2006.

46. Гулин А., Маслов М., Сегалович И. Алгоритм текстового ранжирования Яндекса на РОМИП-2006 // Труды РОМИП'2006. — 2006.

47. В rode r A. Z. Identifying and Filtering Near-Duplicate Documents // Combinatorial Pattern Matching: 11th Annual Symposium. — 2000.

48. Сегалович И. Как работают поисковые системы // Конференция «Диалог 2006». — 2006.

49. Page L., Brin S. et al. The PageRank citation ranking: Bringing order to the Web: Tech. rep.: Stanford University, 1999.

50. Billsus D., Pazzani M. Learning collaborative information filters // In Proceedings of the Fifteenth International Conference on Machine Learning. — 1998. — Pp. 46-54.

51. Костенко К. И., Синица С. Г. Классификация и свойства операций над объектами информационного пространства среды области знаний // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. — 2007. — № 1. — С. 10-15.

52. Крицкий С. П. Трансляция языков программирования: синтаксис, семантика, перевод.— Ростов-на-Дону: РГУ, 2000. http://public.uic.rsu. ru/~skritski/scourses/Transl/Langsl.htm\#multisortedalgebres.

53. Zhuge Н. Resource space model, its design method and applications II The Journal of Systems & Software. — 2004. — Vol. 72, no. 1. — Pp. 71-81.

54. Huynh D., Karger D., Quan D. Haystack: A Platform for Creating, Organizing and Visualizing Information Using RDF // Semantic Web Workshop. — 2002.

55. Shapiro R. A Comparison of XPDL, BPML and BPEL4WS. — Draft, http: //xml.coverpages.org/Shapiro-XPDL.pdf.

56. Lasater C. G. Adaptive Object Modeling: Final Discussions and MVC. — 2005. http://www.codeproj ect.com/gen/design/AOMMVC.asp.

57. Avgeriou P. Architectural patterns revisited — a pattern language // Proceedings of 10th European Conference on Pattern Languages of Programs (Euro-Plop 2005). — Irsee: 2005. — Pp. 1-39.

58. Veeneman D. The Command Pattern and MVC Architecture. — 2005. http: //www.codeproject.com/cs/design/commandpatterndemo.asp.

59. Tarr B. CMSC466 Introduction to Design Patterns: Tech. rep.: University of Maryland Baltimore County, 2004. http://www.research.umbc.edu/ ~tarr/dp/lectures/Command-2pp. pdf.

60. Zorgdrager K. Developing Java solutions using Design Patterns: Tech. rep.: Sun Microsystems Inc., 2001. http://www-106.ibm.com/ developerworks/ibm/library/it-kelbyl/.

61. Paranj B. JavaWorld. Java Tip68: Learn how to Implement the Command Pattern in Java.— 2004. http://www.javaworld.com/javaworld/ j avatips/j w-j avatip68p. html.

62. Al Zabir O. Distributed Command Pattern — an extension of command pattern for connected systems.— 2005. http://www.codeproject.com/cs/ design/distributedcommandpattern.asp.

63. Berlage T. A selective undo mechanism for graphical user interfaces based on command objects // ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI). — Vol. 1. — 1994. — Pp. 269-294.

64. Myers B., Kosbie D. Reusable Hierarchical Command Objects // Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems: common ground. — Vancouver,, British Columbia: 1996. — Pp. 260-267.

65. Gamma et al. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. — Addison-Wesley, 1994.

66. Snell J. Web services programming tips and tricks: Learn simple, practical Web services design patterns, Part 2. The command facade pattern.— 2004. http://www-128.ibm.com/developerworks/library/ ws-tip-altdesign2/.

67. Nielsen J. Feature Richness and User Engagement // Alertbox. — 2007. http: //www.useit.com/alertbox/features.html.