Разработка комплексной автоматизированной информационной системы для создания, хранения и предоставления информации в области химии и химической технологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Кульков, Сергей Сергеевич

• Кульков, Сергей Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кульков, Сергей Сергеевич

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Обзор автоматизированных информационных систем для хранения н предоставления информации.

1.1.1. Автоматизированная библиотечно-информационная система «ИРБИС».

1.1.2. Автоматизированная библиотечно-информационная система «МАРК-SQL».

1.1.3. Автоматизированная библиотечно-информационная система «Руслан».

1.1.4. Автоматизированная библиотечно-информационная система «Библиотека».

1.1.5. Автоматизированная библиотечно-информационная система «Liber»

1.2. Базы данных н информационно-поисковые системы по химии, химической технологии и смежным областям знании.

1.2.1. База данных ВИНИТИ.

1.2.2. Базы данных Федерального института промышленной собственности.

1.2.3. Международная система баз данных, содержащих научно-техническую информацию STN International.

1.2.4. Информационные продукты издательства Эльзевир.

1.2.5. Другие международные базы данных и поисковые системы.

1.2.6. Электронные каталоги и библиотеки.

1.3. Системы классификации информации образовательных и научных ресурсов.

1.3.1. Глобальные тезаурусы в сфере образования.

1.3.2. Системы предметной классификации.

1.3.3. Классификация информационных ресурсов по видам и назначениям.

1.3.4. Обзор систем метаданных информационных ресурсов.

1.4. Выводы.

1.5. Постановка задачи.

Глава 2. Системный анализ информации предметной области. Методика создания комплексной автоматизированной информационной системы в области химии и химической технологии.

2.1. Основные отличия предметпой области. Анализ информации в химии и химической технологии, используемой в образовательной и научной деятельности.

2.2. Разработка функциональной структуры системы.

2.3. Анализ существующих подходов к проблеме организации и храпения данных.

2.4. Проектирование структуры баз данных.

2.5. Программные методы и алгоритмы, применяемые при реализации комплексной автоматизированной информационной системы.

Глава 3. Модель построения автоматизированной информационной системы в области химии и химической технологии.

3.1. Модуль ввода информации в электронный каталог и базы данных.

3.2. Модуль поиска информации по электронному каталогу и базам данных, в т.ч. полпотскстовым.

3.2.1. Поиск по библиографическим описаниям.

3.2.2. Полнотекстовый поиск.

3.3. Модуль авторизации и дифференцированного доступа к системе.

3.4. Модуль заказа документов.

3.5. Модуль управления системой.

3.6. Модуль для создания мультимедийных электронных учебных пособий и проверочной системы оценки знаний.

3.7. Модуль «Электронная библиотека».

Глава 4. Практическая реализация комплексной автоматизированной информационной системы для создания, хранения и предоставления информации в области химии и химической технологии.

4.1. Внедрение системы в работу Информацнонпо-бнблпотсчного центра РХТУ им. Д.И. Менделеева.

4.2. Создание электронных учебников по курсам «Методы сппергетпкн в химии и химической технологии» и «Численные методы решения уравнений математической физики и химии».

4.3. Оценка эффективности разработанной автоматизированной информационной системы и отзывы пользователей.

5. Основные результаты н выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка комплексной автоматизированной информационной системы для создания, хранения и предоставления информации в области химии и химической технологии»

На современном этапе развития цивилизации, когда осуществляется переход от индустриального к обществу знаний, где доминируют продукты интеллектуального труда, одной из важнейших составляющих является процесс информатизации, в том числе и в сфере образования. Особенность этого явления состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена.

К настоящему времени в науке в ряде предметных областей, в том числе в химии - накоплено большое количество знаний и информации, требующее очень большого объема работ по ее обобщению, систематизации для создания условий широкого использования этой информации учеными и специалистами. Все большую важность и значимость приобретают вопросы информационного обеспечения использования результатов фундаментальных исследований в прикладных разработках, в создании новых материалов, продуктов и технологий.

В высшем учебном заведении важнейшим звеном по переработке и предоставлению информации являются информационно-библиотечные, научные интеллект центры. Они берут на себя функции по структуризации и упорядочиванию накопленной в университете информации для наиболее быстрого предоставления ее по запросу пользователей. Активно участвуя в построении единого информационно-образовательного пространства Университета, информационный центр связывает приоритеты своей деятельности с созданием условий полного и оперативного обеспечения информацией студентов, аспирантов, профессорско-преподавательского состава, научных работников на основе прогрессивных информационнокоммуникационных технологий. Таким образом, автоматизация информационно-библиотечного центра, а значит и ускорение процессов переработки и предоставления информации позволяет существенно увеличить эффективность образовательной и научной деятельности университета.

Создание комплексных автоматизированных систем для обеспечения доступа пользователей к различным научным и образовательным ресурсам в информационных центрах - одна из важнейших задач развития вузовских библиотек. Разработки и исследования в области автоматизированных информационно-библиотечных систем и электронных библиотек стали одним из актуальных и весьма привлекательных направлений развития информационных систем в последние годы. Многочисленными исследовательскими проектами и реализацией конкретных электронных библиотек занимаются специалисты различного профиля.

Комплексная автоматизированная информационно-библиотечная система открывает новые возможности для студентов, преподавателей и сотрудников высших учебных заведений, представляя возможности доступа к разнообразным цифровым информационным ресурсам, быстрого нахождения необходимой информации.

Разрабатываемые в настоящее время комплексные системы для предоставления информации большому числу пользователей базируются на передовых достижениях:

• веб-технологии (Apache, PHP, MySQL);

• системы управления базами данных (СУБД) и базы данных (БД);

• языки программирования последнего поколения;

• поиск информации (полнотекстовый поиск, модели семантического поиска, текстовый поиск в интернете);

• создание и подцержка электронных мультимедиа средств.

Поскольку интернет стал основой для создания электронных библиотек, на развитие информационных систем этого класса значительное влияние оказывают те радикальные технологические сдвиги, которые происходят в этой среде. Важную роль играет не только техника представления информационных ресурсов, но и интеграционный потенциал этой платформы, поддержка навигационного доступа, а теперь уже и технологий баз данных с использованием специально созданных языков запросов.

В диссертации разрабатываются модели и алгоритмы для реализации комплексной автоматизированной информационной системы для предоставления доступа к различным информационным ресурсам в области химии и химической технологии на основе традиционной библиотечной системы. В данном случае в качестве платформы для разработки выбрана автоматизированная информационно-библиотечная система «ИРБИС», разработанная в Государственной научно-технической библиотеке России. Принципиальная особенность разрабатываемой системы, реализованной в рамках диссертационного исследования - предоставление абсолютно всех сервисов для всех категорий пользователей удаленно через веб-браузер, используя принцип «одного окна» - единый интерфейс, единую точку доступа ко всем информационным ресурсам. Для этого реализованы модули поиска по электронным каталогам и базам данных, предоставление доступа к различным информационным ресурсам электронной библиотеки, удаленный ввод информации в базы данных, а также дифференцированный доступ к различным модулям системы. При разработке программных модулей были созданы специальные программные средства обмена, записи и извлечения информации между различными типами баз данных (CDS ISIS и MySQL). Разработана специальная структура реляционной базы данных, позволяющая уйти от табличности и использовать базу данных для хранения неструктурированной информации.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям работы профессору Кольцовой Э.М. и доценту Павличевой Е.Н, а также коллективу Информационно-библиотечного центра РХТУ им. Д.И. Менделеева и всем оказавшим помощь в подготовке диссертации.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Кульков, Сергей Сергеевич

5. Основные результаты и выводы

1. С позиции системного анализа разработана структура комплексной автоматизированной информационной системы для хранения, переработки и предоставления информации в области химии, химической технологии и смежных отраслей знаний.

2. Соединены воедино различные информационные ресурсы и сервисы. Обеспечен постоянный удаленный доступ (24 часа в день, 365 дней в году) пользователей к ресурсам информационной системы, удаленное обслуживание пользователей. Это делает информационную систему очень гибкой, независимой и распределенной.

3. Разработаны специальные программные модули и алгоритмы для обеспечения взаимодействия различных типов СУБД, реляционной MySQL и свободно-текстовой ISIS.

4. С учетом особенностей подготовки специалистов в области химической технологии и смежных областей знаний разработаны электронные учебники по курсам «Методы синергетики в химии и химической технологии» и «Численные методы решения уравнений математической физики и химии»

5. Разработана оригинальная модель представления, хранения и поиска данных по электронным каталогам и базам данных

6. Создана оригинальная система дифференцированного доступа пользователей к информационным ресурсам автоматизированной многоуровневой системы;

7. Система успешно внедрена в работу в информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева

8. Разработанная универсальная комплексная автоматизированная информационная система для создания, хранения и предоставления информации может быть адаптирована для условий работы вузовских информационно-библиотечных комплексов.

9. Сервисы, предоставляемые пользователям информационной системы, способствуют повышению качества образования, получению профильного образования дистанционно, а также повышению квалификации специалистов, работающих в химической промышленности без отрыва от производства и затрат на командировку.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кульков, Сергей Сергеевич, 2007 год

1. АБИС «Руслан». Назначение и принципы организации системы. Электрон, ресурс. Способ доступа: URL: http://obs.ruslan.ru/?product:system description

2. Анализ, хранение и обработка информации в химической технологии/ Н.В. Меньшутина, В.В. Челноков, В.А.Цуканов и др.; Под ред. Н.В. Меньшутиной. Калуга:Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. - 282 с

3. Антопольский А. Б. Электронные библиотеки/А.Б.Антопольский, К.В.Вигурский//Информационные ресурсы России, 1999. Электронный ресурс. Режим доступа: http:/Avww.elbib.ni/index.phtml?page=elbib/rus/iournal.

4. Арнольд, М. Администрирование Apache Текст. / М.Арнольд. М.: Лори, 2002. - 418 с. - Пер. изд.: Administering Apache / М. Arnold. - New York et al., 2000.

5. Бакстон Э., Хопкинсон А. Руководство по CDS/ISIS для Windows / Пер. с англ. творч. коллектива Ассоциации ЭБНИТ; Под общ. рук. Я.Л. Шрайберга; Отв. ред. Е.М. Зайцева. — М.: Ассоциация ЭБНИТ, 2002.

6. Баррет Д. JavaScript. Web профессионалам: Пер. с англ./ Д. Баррет, Д. Ливингстон, М. Браун. - Киев:ВНУ, 2001. - 240 с:

7. Введение в защиту информации в автоматизированных системах: Учеб. пособие для вузов/ A.A. Малюк, C.B. Пазизин, Н.С. Погожин. -М.:"Горячая линия Телеком", 2001. - 148 с: а-ил- Библиогр.: с. 143145.

8. Ю.Веллинг Люк, Томсон Лора. Разработка Web-приложений с помощью PHP и MySQL, 3-е издание: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. - 880 е.: ил.

9. П.Воройский Ф.С. Основы проектирования автоматизированных библиотечно-информационных систем. М.: ГПНТБ России, 2002.389 с.

10. Воройский Ф.С. Информатика: новый систематизированный толковый словарь справочник (Вводный курс по информатике в терминах). 2-е изд., перераб. и доп. М.: Либерея, 2001. 535 с.

11. П.Воройский Ф. С. Систематизированный толковый словарь по информатике: Ввод, курс по информатике и вычисл. технике в терминах. — М.:Либерея, 1998.-375 с.

12. Н.Гончаров М.В. Введение в Интернет: Учеб.пособие в 9 ч. Ч. 1. Общие сведения / Гончаров М.В.,ШрайбергЯ.Л.;Под общ.ред.Я.Л.Шрайберга. — М.,2000. -60 с: ил.

13. Гончаров М.В. Введение в Интернет: Учеб.пособие в 9 ч. Ч. 2. Создание собственных WWW-CTpauHu / Гончаров М.В.,Шрайберг Я.Л.;Под общ.ред.ЯЛ.Шрайберга. -М.,2000. -60 с: ил.

14. Гончаров М.В. Введение в Интернет: Учеб.пособие в 9 ч. Ч. 3. Интернет для науки, культуры и образования / Гончаров М.В., ШрайбергЯ.Л.;Под общ.ред.Я.Л.Шрайберга. -М.,2000. -82 с: ил.

15. Государственный рубрикатор научно-технической информации (Рубрикатор ГРНТИ). Издание пятое. М.: 2001.

16. Г0СТ 7.60-90. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Издания. Основные виды. Термины и определения.

17. ГОСТ 7.83-2001. Система стандартов по информатизации, библиотечному и издательскому делу. Электронные издания. Основные виды и выходные сведения.

18. Графы и алгоритмы. Структуры данных. Модели вычислений/ Алексеев В.Е., Таланов В. А. М.: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру », БИНОМ. Лаборатория знаний », 2006. - 320 с.

19. Графы и их применение. Комбинаторные алгоритмы для программистов./ Костюкова Н.И. М.: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007 г., 312 стр.

20. Дис. . канд. техн. наук : 05.13.01 Леонтьев, Алексей Анатольевич Автоматизированная система управления информационными ресурсами электронной библиотеки : Дис. канд. техн. наук : 05.13.01 Москва, 2004 128 с.

21. Дис. . канд. техн. наук : 05.25.05 Сбойчаков, Константин Олегович Автоматизированная система смысловой обработки текстов при создании электронных фондов библиотеки : Дис. . канд. техн. наук : 05.25.05 Москва, 2003 169 с. РГБ ОД, 61:04-5/2564

22. Егоров А.Ф.Программно-технические аудиовизуальные средства обучения: Учеб. пособие/ А.Ф. Егоров, С.П. Дударов. М.:РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2003.

23. Информационные технологии в химии. Поисковые компьютерные системы и базы данных в области экологии/ Меныпутина Н.В., Василенко Е.А., Гордеева IO.J1., Челноков В.В.; Сост.Мещерякова Т.В. М.:, 2000. - 52 с.: ил.

24. Информационные технологии в химии. Использование автоматизированной информационно-поисковой системы STN International для поиска химической информации/ Меныпутина Н.В., Василенко Е.А., Сиротина М.А., Гордеева Ю.Л.; Сост.Мещерякова Т.В.-М.:, 2000.-88 с.

25. Кольцова Э.М. Методы синергетики в химии и химической технологии: Учеб. пособие для вузов/ Кольцова Э.М., Гордеев JI.C. -М.:Химия, 1999. 256 с.: ил.

26. Котеров Д.В., Костарев А.Ф. PHP 5. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. -1120 е.: ил.

27. Кузнецов M.B. MySQL 5/ M.B. Кузнецов, И.В. Симдянов. СПб.: БХВ -Петербург, 2006. - 1024 е.: ил.

28. Кузнецов С.Д., информационно-аналитические материалы Центра Информационных Технологий. Основы современных баз данных. http://www.citforum.ru/database/osbd/contents.shtml

29. Кузнецов С.Д., информационно-аналитические материалы Центра Информационных Технологий. Проектирование и разработка корпоративных информационных систем http://www.citfomm.m/cfin/prcorpsys/

30. Кульков С.С., Кольцова Э.М., Павличева E.H., Сиротина М.А. Новые подходы и расширение возможностей АБИС «ИРБИС» в деятельности Информационно-библиотечного центра РХТУ им. Д.И. Менделеева // Информационные ресурсы России, 2007, №3, с. 27-29

31. Курейчик В.М. Поисковая адаптация. Теория и практика/ В. М. Курейчик, Б. К. Лебедев, О. Б. Лебедев. М.:Физматлит, 2006. - 270 е.: а-ил.- ( Информационные и компьютерные технологии).- Библиогр. в конце глав.

32. Малюк A.A. Введение в защиту информации в автоматизированных системах: Учеб. пособие для вузов/ A.A. Малюк, C.B. Пазизин, Н.С. Погожин. М.:"Горячая линия - Телеком", 2001. - 148 с: а-ил-Библиогр.: с. 143-145.

33. Математическая модель и технология разработки безопасных корпоративных информационных систем// Г.П. Агибалов, A.A. Скутин. Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»., 2001.

34. Маршак Б. И. Системы автоматизации библиотек основная компонента полнофункциональной АБИС // Библиотеки и ассоциации в меняющемся мире: новые технологии и новые формы сотрудничества: Тр. конф. - М., 2003. - Т. 1. - С. 105-109.

35. Маслов В.В. Основы программирования на языке Перл: Учеб. курс/ В.В. Маслов. М.:'Торячая линия - Телеком", 2000. - 144 с.

36. Мешалкин В.П.Экспертные системы в химической технологии. Основы теории, опыт разработки и применения/ Мешалкин В.П. М.:Химия, 1995.-368 с.

37. Михайлов, С. Ф. Информационная безопасность.Защита информации в автоматизированных системах.Основные концепции Текст. учеб.пособие / С.Ф.Михайлов,В.А.Петров,Ю.А.Тимофеев. М., 1995. -110 е.: ил.

38. Назаров А.Н. ATM: Технические решения сетей/ А.Н. Назаров, И.А. Разживин, М.В. Симонов. М.:'Торячая линия - Телеком", 2001. - 376 с: а-ил- (Сети и сетевые технологии).- Библиогр.: с. 354-363.

39. Павличева E.H., Кульков С.С., Сулименко С.И., Борисова К.Л. Модернизация процессов работы в новой информационно-технологической среде //Науч. и техн. б-ки. 2006. - № 11. - С. 16-26.

40. Павличева E.H., Кульков С.С. Расширение возможностей использования АБИС «ИРБИС» в работе информационно-библиотечного центра РХТУ. // Сб. трудов 10 международной конференции «LIBCOM 2006», 2006, Москва

41. РХТУ экономике России. Завершенные разработки. М.: 2002. С. 69-79.

42. Сбойчаков К.О. О новой файловой структуре CDS/1SIS/ А.И. Бродовский, Н.А.Мазов, O.JI. Жижимов// Библиотеки и ассоциации в меняющемся мире: новые технологии и новые формы сотрудничества: Тр конф.- М.,2001 .-Т. 1 .-С.92-97.

43. Семенов Ю.А. Протоколы Internet. Энциклопедия/ Ю.А. Семенов. -М.:"Горячая линия Телеком", 2001. - 1100 с: а-ил- ( Сети и сетевые технологии).-Библиогр.: с. 1046-1048.

44. Силва, С. Администрирование веб-серверов Текст. / С.Силва. М.: Кудиц-Образ, 2004. - 687 е.: ил. - (Сетевые технологии). - Пер. изд. : Web Server Administration / S. Silva. - S.I., 2004.

45. Система автоматизации библиотек ИРБИС. Общее описание систе-мы. М.:ГПНТБ России, 2002. — 260 с.

46. Справочное руководство по языку PHP. URL: http://www.php.net/

47. Тезаурус образования ЮНЕСКО Электронный ресурс. / UNESCO. -Электрон, текстовые дан. [Б.м] : UNESCO, 2003. - Режим доступа: http://www.ulcc.ac.uk/unesco/. - Англ.

48. Уэнц Кристиан. РНР. Карманный справочник.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. - 384 с.

49. Уэйнрайт, П. Apache для профессионалов Текст. / П.Уэйнрайт. М.: Лори, 2001. - 473 е.: ил. - Пер. изд. : Professional Apache / P. Wainwright. -S.I., 2000.

50. Фролов, A. В. Практика применения PERL, PHP, APACHE и MySQL для активных Web-сайтов Текст. / А.В.Фролов,Г.В.Фролов. М.: Рус. редакция, 2002. - 526 е.: ил.

51. Шлосснейгл Джордж. Профессиональное программирование на РНР.: Пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. 624 е.: ил.

52. Шрайберг Я.Л. Автоматизация библиотек сегодня: оценка и осмысление подходов и проблем.// Научные и технические библиотеки. -1999. -№2.-с.4-18.

53. Шрайберг Я.Л. Интернет-ресурсы и услуги для библиотек: учеб. пособие / Я.Л. Шрайберг, М.В. Гончаров, О.В. Шлыкова.- М.: ГПНТБ России, 2000.-139 с.

54. Щербаков В.В. Подготовка электронных учебных изданий: Учеб.-метод. пособие/ В.В. Щербаков, Ю.И. Капустин, А.С. Федосеев; РХТУ им. Д.И. Менделеева. М.:РХТУ. Изд.центр, 2002. - 84 с: а-ил

55. MySQL. Справочник по языку Текст. : пер. с англ. M., СПб.: Вильяме, 2005. - 429 с. - Предм. указ.: с. 417-429. - Пер. изд. : MySQL, language reference. - Indianapolis, 2004. - 3000 экз. - ISBN 5-8459-0804-3.

56. MySQL. Руководство администратора Текст. / Компания MySQLAB ; Пер. с англ. Я.П.Волковой и др. М.: ИД Вильяме, 2005. - 623 с.

57. William Y. Arms. Key Concepts in the Architecture of the Digital Library -Corporation for National Research Initiatives, Reston, [e-mail], D-Lib Magazine, July 1995.