автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Информационная технология учета и регистрации автоматизированных информационных ресурсов территории

Введение.

1. Основные положения по созданию информационной технологии учета и регистрации АИРИС.

1.1. Основные понятия и определения.

1.2. Формальное описание объектов учета и регистрации.

1.3. Место задачи учета АИРИС в создании единого информационного пространства.

1.4. Анализ текущего состояния решаемой задачи.

2. Выбор и обоснование структуры и функций системы учета АИРИС территории.

2.1. Постановка задачи.,

2.2. Описательная модель организационной системы учета АИРИС

2.3. Выбор и обоснование техники моделирования.

2.4. Концептуальная модель системы учета АИРИС.

2.5. Логическая модель системы учета АИРИС.

3. Математическая модель системы учета АИРИС территории.

3.1. Используемые термины.

3.2. Цель создания математической модели.

3.3. Границы применимости модели.

3.4. Допущения, принятые при разработке модели.

3.5. Описание модели.

3.6. Результаты моделирования.

4. Информационно-программный комплекс поддержки учета АИРИС территории.

4.1. Статическое представление информационно-программного комплекса «TORUS».

4.2. Официальный сайт системы учета АИРИС.

4.3. Организация доступа к реестру АИР территории и базе метаданных системы учета.

4.4. Динамическое представление информационно-программного комплекса «TORUS».

4.5. Решение задачи защиты данных в информационно-поисковой системе «TORUS-навигатор».

Актуальность темы

Трудно представить вид деятельности человека в современном обществе, который не сопровождался бы формированием, обработкой и потреблением информации. Информация становится общественным ресурсом развития, масштабы ее использования сопоставимы с масштабами использования традиционных ресурсов (энергетических, сырьевых и т.д.). В настоящее время количество и качество информационных ресурсов, степень их использования становятся определяющими факторами уровня развития государства и его статуса в мировом сообществе.

Обязанности государства по формированию, защите и эффективному использованию информационных ресурсов декларированы в Федеральном законе "Об информации, информатизации и защите информации". Конструктивно они раскрываются в постановлениях Правительства Российской Федерации и местных органов власти, определяющих функциональные обязанности подчиненных им органов и организаций.

Практическая реализация положений нормативно-правовой базы сводится к созданию единого информационного пространства государства, которое может быть декомпозировано по территориальному признаку. При этом в роли основных компонентов выступают информационные массивы, идентифицирующие и описывающие основные объекты административно-хозяйственного комплекса территории, субъектов социально-экономических отношений, правоотношения между ними, а также параметры территориально-пространственного размещения (привязки) объектов и субъектов. Придерживаясь поэтапного подхода к созданию единого информационного пространства, задачу учета автоматизированных информационных ресурсов (АИР) следует рассматривать как первоочередную. Результатом ее решения является множество подлежащих последующему объединению АИР, описательные характеристики которых (метаданные), представлены в форме реестра. Непосредственное обращение к АИР, реализуемое на последующих этапах, наделяет формируемый реестр важным свойством: он призван стать средством навигации в едином информационном пространстве.

Осознание актуальности задачи учета автоматизированных информационных ресурсов на федеральном уровне привело к принятию "Временного положения о государственном учете и регистрации баз и банков данных". Однако нормативно-правовая база, определяющая регламент функционирования федеральной системы учета и множества объектов, подлежащих регистрации, не смогла стать рычагом, позволяющим формировать реестр государственных информационных ресурсов, претендующий на полноту и объективность. Возможным выходом из создавшейся ситуации может стать развитие этой законодательной инициативы территориальными органами власти и управления с целью охвата механизмом обязательного учета информационных ресурсов, расположенных на территориях субъектов федерации, разработка и сопровождение которых финансируется из бюджетов территориальных образований. Работы в этом направлении проводятся в г.г. Москве и Санкт-Петербурге.

Вместе с тем нельзя не отметить ряд недостатков, присущих этим системам учета, являющихся следствием принципов, заложенных при их проектировании. Все существующие системы неинициативны по отношению к владельцам информационных ресурсов, что выражается в отсутствии механизмов, побуждающих субъекты к включению в информационный обмен. Анализ нормативно-правовой базы, затрагивающей вопросы организации учета, обнаруживает единственный метод воздействия на потенциальных владельцев АИР — административный. Низкая эффективность его использования применительно к владельцам ресурсов, регистрируемых в обязательном порядке, не раз констатировалась представителями систем учета различного уровня. К владельцам АИР, регистрируемых на добровольной основе, такой метод воздействия неприменим вовсе. Как следствие, формируемые в результате учета реестры не обладают свойствами полноты и репрезентативности. Вторым принципом, реализованным в существующих аналогах не в полной мере, является открытость систем. Под открытостью следует понимать простоту вхождения субъекта в информационный обмен путем минимизации цепочки документооборота между владельцем АИР и уполномоченным регистрирующим органом, вкупе с оперативной консультативной поддержкой со стороны последнего. Кроме того, открытость системы предполагает организацию массового доступа к реестру АИР, в рамках которого пользователю предоставляются не только данные реестра, но и эффективный механизм навигации. Реализация данного принципа выдвигает требования к применяемым в системах учета техническим решениям и средствам автоматизации их деятельности.

Цель работы

Целью работы является разработка и внедрение технологии учета и регистрации автоматизированных информационных ресурсов и систем территории.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ текущего состояния решаемой задачи путем обзора аналогов и нормативно-правовой базы, регулирующей деятельность систем учета.

2. Выделить место задачи учета автоматизированных информационных ресурсов в создании единого информационного пространства территории.

3. Представить формализованное описание объектов учета и регистрации.

4. Предложить механизмы выявления и регистрации автоматизированных информационных ресурсов и систем (АИРИС), организации доступа реестру и базе метаданных системы учета.

5. Разработать алгоритмы ведения реестра АИР и базы метаданных.

6. Разработать и внедрить программно-информационный комплекс, являющийся средством автоматизации деятельности системы учета.

7. Спроектировать оптимальную организационную структуру, обеспечивающую функции учета и регистрации АИРИС.

Методы исследования

Анализ проблемной ситуации, выработка требований и поиск решений выполнен с использованием аппарата системного анализа. В частности, применены методы структурного системного анализа и объектно-ориентированного анализа и проектирования (ООАП).

Описание отношений элементов предметной области дано с привлечением аппарата теории множеств.

Разработка и исследование математической модели функционирования системы учета АИР территории выполнено с применением методов теории систем массового обслуживания и имитационного моделирования.

Методика построения диаграмм «сущность-связь», использованных при проектировании структуры реестра АИР территории и базы метаданных системы учета, основывается на теории проектирования баз данных.

Перекрестное использование результатов моделирования организационной системы учета и средства автоматизации ее деятельности достигается за счет применения методики Rational Unified Process (RUP), как средства организации ООАП с использованием унифицированного языка моделирования (UML).

Научная новизна

Научной новизной в диссертационной работе обладают следующие результаты:

1. Технология учета и регистрации АИРИС территории представленная в работе совокупностью диаграмм, созданных с использованием нотации унифицированного языка моделирования (UML).

2. Модели бизнес-процессов, представленные алгоритмами и реализованные на практике приданием необходимой функциональности компонентам информационно-программного комплекса.

3. Математическая модель и полученные на ее основе результаты, позволяющие определить оптимальный кадровый состав и значения нормативных показателей функционирования организационной структуры.

4. Методы организации доступа к реестру АИР территории с использованием Internet/Intranet в качестве телекоммуникационной среды.

Практическая ценность

Предложенная в работе информационная технология учета и регистрации автоматизированных информационных ресурсов и систем территории реализована в системе "ТомскИнформРесурс", эксплуатируемой областным государственным учреждением "Центр автоматизированных информационных ресурсов Томской области" и Администрацией Ханты-Мансийского автономного округа, что подтверждается соответствующими документами.

Полученные результаты реализованы в виде конкретных моделей, алгоритмов и компонент разработанного под руководством автора информационно-программного комплекса «TORUS». Технологические и программные решения, использованные при создании средства автоматизации системы учета, были приняты исходя из соображений единства технологий, применяемых для организации региональной системы баз данных общего пользования. Компоненты информационно-программного комплекса представляют собой распределенные приложения, использующие Internet/Intranet в качестве транспортной и коммуникационной среды. Простота и массовость доступа к реестру АИР территории потребителей информационных услуг, не имеющих специальной подготовки, достигнута путем создания Web-интерфейса информационно-поисковой системы. Внедрение системы позволило достичь интеграции справочных сведений об автоматизированных информационных ресурсах территории.

На основании математической модели организационной системы учета получены значения нормативов, позволяющие оптимизировать функционирование системы с точки зрения участников информационного обмена и потребителей информационных услуг. Результаты имитационного моделирования использованы для определения оптимального кадрового состава уполномоченного регистрирующего органа, что позволяет достичь рационального распределения финансовых средств, выделяемых на обеспечение его деятельности.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на различных симпозиумах, конференциях, научно-практических совещаниях:

- Международном научно-практическом симпозиуме "Научное и научно-техническое обеспечение экономического и социального развития Дальневосточного региона", г. Комсомольск-на-Амуре, 1999 г.;

- Научно-практическом совещании ассоциации "Сибирское соглашение" "Опыт решения "Проблемы 2000" в регионах Российской Федерации", г. Томск, 1999 г.;

- Региональной научно-технической конференции "Радиотехнические и информационные системы и устройства", г. Томск, 2000 г.;

- Четвертой международной научно-методической конференции "Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре и образовании НИТРИО-2001", г. Астрахань, 2001 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Основные защищаемые положения

При разработке технологии учета АИРИС в основу положены принципы инициативности системы по отношению к потенциальным владельцам АИРИС и открытости, с точки зрения потребителей информационных услуг.

Реализация первого требования достигнута введением процедуры выборочного анкетирования и методов поиска потенциальных владельцев, применяемых в коммерческих системах учета. Открытость данных, содержащихся в реестре АИР и базе метаданных, и наличие категоризованного доступа повышает степень информированности граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций и общественных объединений о региональных автоматизированных информационных ресурсах.

Представленная математическая модель позволяет достичь эффективной кадровой расстановки единиц персонала, выработать значения нормативных показателей, при которых достигается наибольшая эффективность работы системы.

Информационно программный комплекс представляет собой законченное Web-ориентированное решение, а не попытку портирования данных в сеть Internet путем реализации Web-интерфейса. Это позволяет рассматривать предложенное и апробированное решение в роли кандидата при реализации единой системы баз данных уровня территории.

Основное содержание работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений, список литературы содержит 58 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Предложенное формализованное описание объектов учета и регистрации показывает необходимость ведения в рамках одной системы учета реестров данных и средств их обработки. В общем случае таковыми являются реестры автоматизированных информационных систем и автоматизированных информационных ресурсов.

2. Обзор действующих систем показывает целесообразность комбинирования принципов и технологий регистрации, используемых в государственных и коммерческих системах учета. Включение в федеральный регистр данных, накапливаемых территориальными системами учета, оказывает положительное влияние на динамику процесса регистрации. Сопоставление отечественных систем учета и их зарубежных аналогов обнаруживает целесообразность финансового метода воздействия органов власти и управления различного уровня на структуры, информационные ресурсы которых подлежат обязательному учету.

3. Формируемый в результате учета реестр АИРИС является неотъемлемым компонентом множества АИР, образующих единое информационно пространство территории.

4. Приведенная в работе описательная модель системы учета позволила выделить элементы целеполагания, а последовательная разработка концептуальной и логической моделей организационной системы учета с использованием языка унифицированного моделирования (UML) раскрывает алгоритмы ее функционирования. В рамках логической модели предложено описание, позволяющее формализовать бизнес-процессы системы учета, описать документооборот и выделить набор ключевых единиц персонала.

5. Результаты, полученные посредством математической модели, представленные в форме таблиц и графиков, облегчают выработку управленческих решений относительно оптимальной расстановки кадровых единиц с целью получения приемлемого показателя их загрузки.

6. Модель подтверждает реализуемость предложенной в работе технологии документооборота системы учета АИРИС территории. Даже при достаточно жестких требованиях на время ожидания в очереди комплектов регистрационных документов и заполненных бланков анкет не требуется дополнительный тюнинг системы: расстановка приоритетов выполнения заявок; естественным образом ограничивает входной поток. Как следствие — решение задачи выбора оптимальной нагрузки сводится по сути к директивному заданию объема генерируемых анкет/предложений.

7. Полученные в рамках модели вероятностные распределения потоков заявок являются основой для расчета объема финансирования, необходимого для покрытия затрат, связанных со стоимостью носителей при организации документооборота.

8. Разработанная технология реализована на практике при создании системы учета АИРИС Томской области "ТомскИнформРесурс", функционирующей на базе ОГУ "Центр Автоматизированных информационных ресурсов Томской области". Адаптированная версия системы учета АИРИС территории эксплуатируется Комитетом по информационным ресурсам Администрации Ханты-Мансийского автономного округа, что подтверждено соответствующими актами об использовании научно-технической разработки.

125

Система включает:

• технологию ведения и доступа к реестру АИР территории и базе метаданных системы учета;

• технологию документооборота в рамках системы;

• официальный сайт системы учета, реализованный в виде портала, интегрирующего статическую информацию описательного и разъяснительного характера и результаты работы Web-ориентированных приложений. Официальный сайт симстемы учета и регистрации АИРИС Томской области расположен по адресу http://tir.tomsk.ru;

• клиентское приложение АИС "TORUS-менеджер";

• поисковую систему "TORUS-навигатор".

9. Внедрение системы позволило достичь интеграции справочных сведений об автоматизированных информационных ресурсах территории; повысить эффективность использования бюджетных средств региона и региональных органов власти и управления, направляемых на создание, эксплуатацию и использование автоматизированных информационных ресурсов и систем; обеспечить информирование граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций и общественных объединений о региональных автоматизированных информационных ресурсах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Достоинства рассмотренной в работе технологии учета АИРИС можно представить в форме таблицы.

Наименование "Информрегистр" "Клад" "ТомскИнформРесурс" критерии

Категории БД и БнД, создан- АИРИС, - АИРИС, созданные

АИРИС, под- ные за счет средств созданные за за счет областного лежащие обя- федерального счет средств бюджета; зательному бюджета муниципаль- - федеральные БД и учету ного бюджета БнД, (на основании договора с НТЦ "Информрегистр")

Методы Только админист- Только Выборочное анкетиропоиска ративное воздейст- администра- вание, административвладельцев вие при уклонении тивное воздействие при уклонении ное воздействие

Категоризо- Отсутствует Отсутствует Реализован с целью ванный дос- побуждения к включетуп к данным нию в информационреестра ный обмен

Функцио- Сложный поиск с Каталогизи- - сложный поиск с вознальность возможностью ука- рованный, можностью указания системы зания нескольких основанный нескольких параметров поиска параметров запроса на структуре запроса по реестру данных - каталогизированный, с использованием гипертекстовой технологии и структуры данных

Способ пред- Web-интерфейс Web- Динамический узел ставления поисковой системы интерфейс Web, реализованный данных рее- поисковой как совокупность стра в сети системы подсистем

Internet

1. Временное терминологическое пособие по терминам и определениям в области региональной информатизации. — Москва, 1998.

2. Федеральный закон "Об информации, информатизации и защите информации" от 20 февраля. 1995 N 24-ФЗ.

3. Бачило И.Л. Информационные ресурсы как объект права и объект отношений, регулируемых ГК РФ. // Информационные ресурсы России. — 1999. — № 1.

4. Бачило И.Л. Право собственности на информационные ресурсы // Информационные ресурсы России. — 2001. — № 2.

5. Кристальный Б.В., Якушев М.В. Концепция Российского законодательства в области Интернета // Информационные ресурсы России. — 2000. — № 2.

6. Положение "О государственном учете автоматизированных информационных ресурсов и систем в Томской области" Утверждено Постановлением Главы администрации Томской области от 26.02.2002 № 70.

7. Временное положение о государственном учете и регистрации баз и банков данных. Утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 28 февраля 1996 г. № 226.

8. Закон РФ "Об авторском праве и смежных правах" от 9 июля 1993 г. N 5351-1 (с изменениями от 19 июля 1995 г.)

9. Закон Российской Федерации "О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных" от 23 сентября 1992 г. № 3523-1.

10. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Основы системного анализа: Учеб. 2-е изд., доп. — Томск: Изд-во НТЛ, 1997. — 396 с.

11. Зыков А.А. Основы теории графов. — М.: Наука, 1987. — 384 с.'

12. Смыслова З.А. Спецглавы математики. Часть 1. Учебное пособие. -Томск: Томск, межвузовский центр дистанционного образования, 2000. 96 с.

13. Кузнецов Н.А., Ягодин Г.А. Сколько научной информации России надо? // Информационные ресурсы России. — 2000. — № 2.

14. Шумилов Ю.П. Методы создания и анализа информационных ресурсов оптических информационных систем. Докторская диссертация. — 1998 г.

15. Андреева И.А. Тенденции развития зарубежной информационной инфраструктуры. // Информационные ресурсы России. — 1999. — № 1.

16. Поппель Г., Голдстайн Б. Информационные технологии: миллионные прибыли. //М. — "Экономика". 1990. — 239 с.

17. Гражданский кодекс Российской Федерации от 30 ноября 1994 г. № 51-ФЗ (вред, от 15 мая 2001 г.).

18. Антопольский А.Б. Проблемы учета и регистрации информационных ресурсов. // Проблемы информатизации. — 2001. — № 2.

19. Закон г. Москвы от 24.10.2001 № 52 "Об информационных ресурсах и информатизации города Москвы".

20. О концепции создания и эксплуатации общегородской информационной системы и мерах, направленных на ее реализацию. Постановление правительства города Москвы от 10.12.91 № 237.

21. Об организации работ по созданию общегородской информационной системы. Распоряжение премьера правительства г. Москвы от 20.01.1993 г. № 81-РП.

22. Об организационных мерах по модернизации телекоммуникационной инфраструктуры в Москве. Распоряжение Мэра г. Москвы от 20.06.1994 г. № 299-РМ.

23. Распоряжение Премьера Правительства Москвы от 27.02.1997 г. № 194-РП "О вводе в эксплуатацию системы обслуживания классификаторами городских информационных систем".

24. Постановление Правительства Москвы от 27.07.1999 № 681 "Об утверждении общемосковских классификаторов и Положения о Службе ведения общегородских классификаторов".

25. Распоряжение Мэра г. Москвы от 16 сентября 1999 г. № 1028-РМ "Об утверждении документов по разработке информационных технологий".

26. Распоряжение заместителя премьера правительства г. Москвы о^ 30 августа 1996 г. № 1124-РЗП "О едином информационном пространстве в сфере лекарственного обеспечения населения на территории Москвы".

27. Распоряжение Премьера Правительства Москвы от 26.05.1997 г. № 541-РП "О создании системы автоматизированного ведения единого реестра лицензий города Москвы".

28. Распоряжение Мэра Москвы от 07.06.1997 № 367-РМ О создании Реестра субъектов малого предпринимательства Москвы.

29. Распоряжение первого заместителя Премьера Правительства Москвы от 10.04.1998 № 324-РЗП "О создании автоматизированной системы "Единый реестр долговых обязательств г. Москвы".

30. Распоряжение Мэра Москвы от 28.09.1998 № 989-РМ "О порядке внедрения Автоматизированной системы ГУВД г. Москвы по учету населения Московского региона".

31. Постановление Правительства Москвы от 28.09.1999 № 893-ПП "О ведении и использовании информационных ресурсов государственного градостроительного кадастра г. Москвы".

32. Распоряжение Мэра Москвы от 02.08.2001 № 760-РМ "О введении в Москве официального Реестра предложений потенциальных поставщиков продукции (товаров, работ и услуг) для городских нужд".

33. Ляпоров В., Узуев А. Опыты раскрытия информации в США. // Компьютерра. — 1998. — № 6.

34. Постановление Правительства Республики Казахстан от 23.10.2001 № 1351 "Об утверждении Правил ведения государственного регистра информационно-телекоммуникационных ресурсов".

35. Ехлаков Ю.П. Теоретические основы автоматизированного управления: Учебник. — Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2001. — 337 с.

36. Леоненков А.В. Самоучитель UML. — СПб.:БХВ-Петербург, 2001.—304с.

37. Крачтен Филипп. Введение в Rational Unified Process. 2-е изд. : Пер. с англ. — М: Издательский дом "Вильяме", 2002. — 240 с.

38. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя: Пер. с англ. — М.: ДМК,2000. — 432с. (Серия "Для программистов").

39. Дэвид А. Марка, Клемент МакГоуэн. Методология структурного анализа и проектирования SADT.

40. Chen P. The Entity-Relationship Model Toward a Unified View of Data. - ACM Transaction on Database System, v. 1, no. 1, 1976.

41. Barker R. CASE-Method. Entity-Relationship Modeling. Copyright Oracle Corporation UK Limited, Addison-Wesley Publishing Co., 1990.

42. Иордон Э., Хелм P., Джонсон P., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. Пер. с англ. -СПб.: "Питер", 2001. 368 с.

43. Ivar Jacobson, Grady Booch and James Rumbaugh. The Unified Software Development Process. Reading. MA: Addison-Wesley Longman, 1998.

44. Ivar Jakobson, Maria Ericsson and Agneta Jacobson, The Object Advantage: Business Process Re-engineering with object Technology. Reading. MA: Addison-Wesley, 1995.

45. Grady Booch. Object Solutions Managing the Object-Oriented Project. Reading, MA: Addison-Wesley, 1995.

46. Ivar Jacobson. Object-Oriented Software Engineering: A Use-Case-Driven Approach. Reading, MA: Addison-Wesley, 1992.

47. Walker Royce. Software Project Management: A Unified Framework. Reading, MA: Addison-Wesley Longman, 1998.

48. Открытые системы. 2000.11. Сахаров Павел. Rational Rose, BPwin и другие — аспект анализа бизнес-процессов.129

49. Соловьев Д.А. Информационные технологии регистрации автоматизированных информационных ресурсов региона. «Доклады межрегионального научно-практического совещания "Сибирское соглашение"».— г. Томск, 1999.

50. Шевченко Н.Ю. Моделирование систем массового обслуживания — ТУСУР, 1998. —75 с.

51. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. М.: Высш. Шк., 1987.

52. Кузин Л.Т. Основы кибернетики: В 2 т. М.: Энергия, 1979.

53. Елманова Н. Web-порталы: классификация и назначение. // КомпьютерПресс.— 2001.—№ 6.

54. Федоров A. Microsoft SharePoint Portal Server 2001. // КомпьютерПресс. — 2001. —№ 6.

55. КАРТА РЕГИСТРАЦИИ БАЗЫ ДАННЫХ