ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2011, № 3, с. 73-78
УДК 004:551.21
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЛАСТЕЙ СОВРЕМЕННОГО ВУЛКАНИЗМА © 2011 г. А. Н. Платэ
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017Москва, Старомонетный пер., 35, e-mail: plate@igem.ru Поступила в редакцию 17.03.2010 г.
Рассматриваются подходы к созданию инфраструктуры интеграции разнородных систем и ресурсов как в области наук о Земле в целом, так и предметно в области вулканологии, предлагаются типовые технологические решения для распределенной информационной, научно-методической и интеллектуальной поддержки фундаментальных и прикладных исследований при формировании и развитии информационного пространства научного центра.
ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА В СРЕДЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Высокая наукоемкость работ в области изучения недр, контроля за состоянием природной среды и природопользованием обусловили тот широкий спектр теоретических, технологических и методических исследований, который выполняется в рамках научных работ в области построения и развития интегрированных информационных систем. Появление средств сбора, хранения, обработки и передачи информации, основанных на Интернет-технологиях, создало предпосылки для эффективного использования информационных ресурсов сети Интернет в научных исследованиях, в том числе в области исследования вулканических процессов и явлений. Вместе с тем, ясно обозначились вопросы необходимости определения и формирования четко классифицированных и стыкующихся информационных потоков и массивов, механизма конструирования новых знаний на базе известных, организации реального информационного интерфейса для ученых по конкретным видам фундаментальных и прикладных исследований.
Реалии и перспективы интеграции данных в науках о Земле — комплексирование современных методов и технологий. Здесь велика роль технологических прорывов в формировании новых научных направлений, в т.ч. становление междисциплинарного направления в науках о Земле — геоинформатики. Данное научное направление следует рассматривать как комплекс междисциплинарных исследований по созданию информационно-коммуникационной среды в области наук о Земле, интегрированных информационно-аналитических ресурсов и программно-техно-
логических комплексов распределенной обработки данных, а также аналитических методов исследований поверхности и недр Земли, моделирования геопроцессов и явлений. Эти обстоятельства важны и для исследований отдельных направлений естественных наук, таких, как вулканология.
Научное и практическое значение работ по рассматриваемой теме определяется созданием инфраструктуры интеграции разнородных систем и ресурсов в области наук о Земле для распределенной информационно-технологической и интеллектуальной поддержки фундаментальных и прикладных исследований, формированием и развитием определенного научного информационного пространства научного центра. Создается база для взаимодействия центра с национальными отраслевыми и международными научными информационными системами на принципиально новом высоком уровне информационных технологий.
Как правило, термин "Интегрированная информационная система" (ИИС) применяют к взаимодействующим многоуровневым информационно-вычислительным комплексам. С повышением уровня происходит объединение показателей составных частей комплекса. Пространственно-временная интеграция осуществляется по горизонтальным количественным уровням (в основном, по информационным, программно-математическим, аппаратным и комплексным характеристикам), а вертикальная позволяет объединять отдельные комплексы на основе общности методологического, организационно-правового, управленческого и аналитического характера.
ИИС создается с учетом основных принципов системотехники:
* достижения максимума эффективности;
* согласованности локальных и глобальных критериев эффективности;
* оптимизации решаемых задач;
* единства информационной базы (пространства).
Ключевым фактором интеграции является углубление информационных и управляющих процессов. Интеграция — это постоянный процесс совершенствования форм взаимодействия составляющих ИИС различного уровня.
Развитие ИИС осуществляется на основе действующих подсистем и блоков различных уровней и назначений с учетом обеспечения их совместного функционирования и предполагает дальнейшее совершенствование функциональной, технической, информационной и организационной составляющих в направлении совместимости и интеграции элементов системы. Целевая функция ИИС формируется направлениями научно-исследовательских работ научного центра.
Инструментальные средства ИИС используются с учетом теории системотехники и кибернетики в области информационного обеспечения, моделирования, идентификации объектов, построения баз данных, средств общения человека с компьютером, сбора и обработки данных. Новым направлением качественного интерфейса пользователя является разработанная для интегрального банка данных схема анализа и выполнения запроса пользователя, которая с помощью блока анализа информации в режиме автоматического индексирования формирует проблемно-ориентированное поле метаинформации.
Перспективным направлением формирования информационного пространства представляется создание единого Интернет-портала, где создается единая база метаданных сведений, содержащихся в информационных системах (базах данных) взаимодействующих (например, занимающихся исследованиями в области наук о Земле) научных центров. Также здесь может осуществляться классификация, индексирование и ввод данных. Такой портал сформирован в составе системы Интернет-порталов информационно-аналитической системы Отделения наук о Земле РАН.
В настоящее время информационное пространство научного центра формируется на основе баз данных и знаний, распределенных в компьютерах научных сотрудников, общей базы данных научного центра (института), портала данных, Интернет-сайта, информационных архивов (отчеты, диссертации, геологические карты и пр.).
Использование различных и несвязанных между собой информационных систем приводит к необходимости многократного ввода информации, ее дублированию, несогласованности, недостоверности, к экономически не оправданным затратам. Отсутствие интеграции между системами существенно влияет на качество полученных данных, снижает
оперативность работы. В ИИС осуществляется интеграция всех информационных систем научного центра на основе единых аппаратных, программно-математических и лингвистических платформ при условии сохранения уже вложенных инвестиций в информационную службу. В частности, решается задача управления всеми компонентами ИИС с помощью единой консоли управления.
С целью формирования и наращивания объемов информационных ресурсов интегрированной информационной системы научного центра в области наук о Земле необходимо проведение анализа и интеграции информационных, коммуникационных и технологических ресурсов Института. Такой анализ является одним из основных критериев систематизации представлений о качестве информационной среды.
Вместе с тем, к негативным характеристикам состояния научного информационного пространства научного центра можно отнести:
— недостаточность структурирования информационных ресурсов, разнообразие интерфейсов и отсутствие развитых средств интеграции, навигации и поиска для использования в распределенной среде доступа и обработки данных;
— "привязанность" алгоритмических ресурсов академического сектора науки к локальным сетям разработчиков и недоступность, как правило, для удаленных пользователей даже на уровне метаданных;
— недостаточную проработку нормативно-правовой и технологической базы для использования информационных и других ресурсов научных учреждений РАН.
При формировании единого информационного пространства в области наук о Земле используются информационные системы и приложения, поддерживаемые различными институтами, но при этом необходимо использовать согласованный ряд (набор) стандартов и сервисов. Это становится возможным в настоящее время при создании в РАН единой системы доступа в Интернет для академических институтов.
ИИС В КОНЦЕПЦИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
Необходимо отметить особую важность разработки концепции информатизации научного центра (Института) с учетом всех его особенностей. Среди основополагающих принципов такой концепции могут быть следующие:
— открытость информационной системы, ее взаимодействие и информационный обмен с отечественными и зарубежными системами и банками данных;
— преемственность перехода от существовавшей системы сбора и хранения информации на бумажных и машинных носителях к информационной си-
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА 75
стеме, базирующейся на современных компьютерных технологиях и программно-технических средствах;
— поэтапность проектирования и ввода сети персональных компьютеров (локальная вычислительная сеть) в эксплуатацию с целью минимизации затрат и эффективного использования финансовых ресурсов;
— улучшение условий навигации, осуществляемой по описаниям сетевых и локальных электронных массивов, либо информационным ресурсам, распространяемых на носителях, массивов конструкторских, технологических и других производственных документов, ГИС-систем и электронных карт (массивов геоданных).
Несомненный интерес при построения ИИС представляют результаты работ над информационно-аналитической системой проекта "Электронная Земля", среди которых следует отметить:
— введение единого открытого стандарта представления информации о ресурсах (метаданных);
— создание архитектуры хранения метаданных на базе XML, обеспечивающей простоту их хранения, управления и обмена со смежными информационными системами;
— выпуск нормативно-правовой документации и межведомственного соглашения по информационному обеспечению;
— идентичное использование основных описательных справочников и классификаторов.
Принципы интеграции позволяют упростить решения вопросов доработки, расширения (масштабируемости) и информационной
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.