Опубликован: 23.05.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 1349 / 262 | Оценка: 4.80 / 4.10 | Длительность: 15:29:00
Специальности: Программист
Лекция 4:

Пример. Распределенная информационная система организации. Концепции

< Лекция 3 || Лекция 4: 1234 || Лекция 5 >
Аннотация: Основные подходы к проектированию распределенной организационной информационной системы регионального масштаба. Структура информационного пространства и структуры ИС. Характеристики ИС

В качестве примера рассмотрим корпоративную информационную систему – Региональная распределенная информационная система образования (РРИСО). Ее основное назначение – информационное объединение на территории региона (области, края) многочисленных субъектов, занимающихся образовательной и научной деятельностью, т.е. создание "информационного подпространства образования и науки региона". Это подпространство образуется как пересечение общего информационного пространства (cyberspace) региона и глобального научного и образовательного информационного пространства.

Структура информационного пространства

Хотя термин "информационное пространство" является лишь метафорой, обратимся к проблеме анализа структуры этого пространства. Математики привыкли связывать с любым пространством некоторую структуру, в противном случае говорят не о пространстве, а лишь о множестве не связанных между собой элементов. Ключевым понятием в пространстве является именно связь. Она может проявляться по-разному. В линейных пространствах это возможность получить некоторый элемент как результат простой операции над двумя другими элементами. В метрических пространствах связь характеризуется расстояниями между элементами. В топологических пространствах структура определяется системами открытых или замкнутых множеств и, соответственно, принадлежностью элементов этим множествам. Перечисление можно продолжать.

В информационном пространстве имеется множество субъектов, осуществляющих информационное взаимодействие: это, прежде всего, люди, порождающие информацию, передающие и потребляющие информацию; к субъектам нужно отнести и автоматы – компьютеры с программами, выполняющие аналогичные действия. Информационное пространство включает в себя и объекты – документы в широком смысле этого слова, т.е. определенные информационные единицы, которыми оперируют субъекты. На множество субъектов накладываются различные структуры: структура ведомственной подчиненности группирует людей по организациям, организации – по органам управления муниципального, регионального, федерального уровня. Не полностью совпадает с ней структура географического расположения. Другие структуры группируют людей по профессиям, по специальностям; менее формальные структуры группируют по интересам и т.д. Свои структуры существуют для субъектов – автоматов. Еще более разнообразным является структурирование объектов.

К многообразию структур добавляется еще и динамика. Множества субъектов и (особенно) объектов изменяются с течением времени. Изменяются и структуры: появляются новые связи и исчезают старые, субъекты и объекты переходят из одних множеств в другие.

Информационное пространство существует вне зависимости от наличия или отсутствия компьютерных сетей. Компьютерные сети создают потенциальную возможность образования новых, дополнительных структур в информационном пространстве (например, объединяя субъекты в телеконференции по интересам, в чаты), уменьшают эффективное "расстояние" между субъектами (давая возможность свободно и часто обмениваться информацией людям из разных частей света, что без сетей нереально в массовом масштабе). Компьютерные сети в полной мере соответствуют термину транспортная среда. Они не меняют качественно информационное пространство.

Для того чтобы воспользоваться транспортом нужно знать, куда и с какой целью следует перемещаться. Транспортную среду можно сравнить с телефонной сетью. Вы можете звонить для получения информации тем людям, которых знаете; но и раньше (без телефона) вы могли получить требуемую информацию у тех же людей. Вы можете, воспользовавшись могуществом телефонной сети, звонить наугад по тысячам других номеров, но нужную информацию вы вряд ли получите.

Проблема в том, что в информационном пространстве структуры фрагментарны. Связи видны субъектам в основном локально, в некоторой небольшой окрестности. Поэтому субъект пространства может даже не подозревать о существовании (информационно) удаленного от него другого субъекта.

Ситуацию можно сравнить с отсутствием географических карт. Представим себе, что мы никогда не видели географических карт. Тогда жителям Перми и Краснодара, встретившимся в Нижнем Новгороде, будет трудно объяснить друг другу, где они живут. Очень большая часть нашего знания связана с глобальной информацией, с взглядом сверху на страну, на мир. Недаром сейчас так популярны ГИС – географические информационные системы.

Если вновь обратиться к математическим аналогиям, то можно вспомнить понятие транзитивного замыкания графа. Граф включает в себя связи (дуги) между элементами (вершинами). Эти связи локальны: их "видят" только соседние элементы. Зачастую, хотя два элемента не связаны дугой непосредственно, от одного к другому можно переместиться, пройдя по последовательности дуг – по некоторому маршруту. В графе – транзитивном замыкании в этом случае вводится дополнительная дуга, связывающая элементы непосредственно. Таким образом, транзитивное замыкание графа содержит глобальную информацию, наряду с локальными связями.

Отсюда следует простой вывод: нужно изменить информационное пространство, построив его транзитивное замыкание.

Каким образом может быть построено транзитивное замыкание информационного пространства? Ответ также прост: добавлением к существующему информационному пространству информационной системы, содержащей глобальную информацию и делающей эту информацию доступной всем субъектам (ТЗ ИП = ИП + ИС).

Если исходное информационное пространство распределено по некоторой территории, то мы приходим к распределенной ИС, если эта территория регион – то к региональной распределенной информационной системе (РРИС).

Структура региональной системы образования и предпосылки создания РРИСО

Возникает естественный вопрос: почему выбран именно такой масштаб? Почему – региональная система? Дело в том, что это в определенном смысле минимаксный вариант. Уровень отдельного учебного заведения характеризуется обычно локальной компьютерной сетью, локальной информационной системой. С точки зрения управления – одно или двухуровневая иерархия, с правовой точки зрения – одно юридическое лицо. При расширении масштаба информационной системы до района или небольшого города разнообразие учитываемых аспектов значительно увеличивается. Информационное взаимодействие большого количества юридических лиц, но находящихся в подчинении одного центра – районного (муниципального) управления образования. Использование телекоммуникаций для информационного обмена. Локальные базы данных для организации учебного процесса и центральная база данных с информацией, нужной всем.

На региональном уровне появляется задача интеграции десятков баз данных, принадлежащих ведущим (по разным направлениям) учебным заведениям, и организация доступа к ним из сотен других учреждений образования. Существенным становится исторический аспект, выражающийся в том, что различные ЛВС, различные БД были построены по разной методологии, с использованием различного системного программного обеспечения и "переделка" всех под один стандарт возможно только в отдаленной перспективе. Увеличивается количество уровней иерархии управления, возникают сложные схемы подчиненности и влияния. Например, вуз одни проблемы решает с местной администрацией, другие с федеральным Министерством образования и науки, третьи – с Министерством промышленности и технологий. Не подчиняясь административно различным фондам, вузы на основе грантов получают средства на развитие науки от Российского фонда фундаментальных исследований, Российского гуманитарного научного фонда и др.

На региональном уровне хорошо просматриваются горизонтальные связи: сотрудники университетов различных регионов взаимодействуют по многим вопросам не через Министерство, а напрямую, благодаря личным контактам.

Переход на следующий, федеральный уровень мало добавляет разнообразия в информационном отношении, однако масштаб информационной системы в десятки раз увеличивается, увеличиваются соответственно и трудности ее внедрения.

Таким образом, региональная система характеризуется минимальным масштабом при максимальном структурном и информационном разнообразии.

Построение федеральной информационной системы образования представляется целесообразным не путем введения еще одного уровня иерархии, а путем создания ассоциации взаимодействующих региональных информационных систем.

Если при проектировании локальных информационных систем предприятий мы можем позволить себе выбирать достаточно радикальные решения по смене технической базы, изменении документооборота, то при построении большой системы мы, прежде всего, должны учитывать реалии и консерватизм системы образования. Радикальные решения, идеальные с точки зрения теории могут потребовать таких масштабных финансовых затрат и такого времени на реализацию (внедрение), что вопрос о создании информационной системы будет вообще снят с повестки дня.

Рассмотрим некую типичную региональную систему образования и обсудим проблемы, возникающие при построении РРИСО.

Верхний уровень иерархии образует департамент образования региона. Он руководит деятельностью десятков управлений образования муниципального уровня. В свою очередь, муниципальные органы управления руководят деятельностью образовательных учреждений различных типов. Эта стройная трехуровневая модель, однако, нарушается тем, что в крупных городах (в частности, в региональном центре) имеются дополнительные, городские органы управления. Таким образом, модель становится четырехуровневой. Ряд специализированных образовательных учреждений непосредственно подчиняются вышестоящим органам управления в обход районного уровня. Образовательные учреждения высшего профессионального образования взаимодействуют с департаментом образования далеко не по всем вопросам своей деятельности, подчиняясь непосредственно Министерству образования и науки. Взаимодействие вузов с муниципальными органами управления образования минимально. Негосударственные образовательные учреждения почти не зависят от органов управления при решении финансовых вопросов.

< Лекция 3 || Лекция 4: 1234 || Лекция 5 >
Ольга Космодемьянская
Ольга Космодемьянская

Я прошла курс "Распределенные системы и алгоритмы". Сдала экзамен экстерном и получила диплом. Вопрос: можно ли после завершения теста посмотреть все вопросы, которые были на экзамене и все варианты ответов? Мне это необходимо для отчета преподавателю в моем ВУЗе. Заранее спасибо!

Максим Глотов
Максим Глотов
Россия
Владимир Орлински
Владимир Орлински
Россия