автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Инструментальное средство для создания гибких информационно-аналитических систем

На правах рукописи

Павлов Александр Иннокентьевич

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГИБКИХ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ

СИСТЕМ

Специальность 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей;

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2005

Работа выполнена в Институте динамики систем и теории управления Сибирского отделения Российской академии наук (ИДСТУ СО РАН)

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Берман Александр Фишелевич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Николайчук Ольга Анатольевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мешалкин Валерий Павлович кандидат технических наук Хмельное Алексей Евгеньевич

Ведущая организация:

Институт вычислительного моделирования СО РАН

Защита состоится « 24 » октября 2005 г. в 14 час 30 мин, на заседании диссертационного совета Д 003.021.01 в ИДСТУ СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 134, ком. 407.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ИДСТУ СО РАН.

Автореферат разослан « 23 » сентября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

/

К I

Опарин Г.А.

3006 - *t /З/ti

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Процесс создания информационно-аналитических систем для решения задач в сложных и слабоформализован-ных предметных областях характеризуется многократными изменениями в требованиях в связи с различными уточнениями и дополнениями функциональности и модели предметной области. Изменения в требованиях обусловливают необходимость внесения изменений в разработанные функциональные модули, структуру базы данных, базы знаний и пользовательский интерфейс информационно-аналитической системы. Необходимость модификации разрабатываемой системы, особенно на завершающих стадиях проекта, когда стоимость внесения изменений максимальна, может вызвать крах проекта или же создание некачественной информационно-аналитической системы. Таким образом, задачи моделирования и программной реализации методов, обеспечивающих автоматическую адаптацию (гибкость) к изменениям в модели предметной области, является актуальной, т.к. позволяет повысить эффективность процесса разработки и развития информационно-аналитических систем.

Обеспечение гибкости информационно-аналитических систем особенно актуально в слабоформализованных мультидисциплинарных исследованиях, к которым, в частности, относятся исследования надежности уникальных механических систем, и обусловлено непрерывным развитием методов исследования и решения задач на стыке различных научных дисциплин. Например, таких, как материаловедение и физика твердого тела, физика и механика разрушения, физико-химическая механика материалов и сопротивление материалов, диагностика технического состояния и прогнозирование остаточного ресурса и других.

Теория надежности механических систем требует дальнейшего развития [Алымов В.Т., Берман А.Ф., Болотин В.В., Васильченко Г.С., Гаденин М.М., Когаев В.П., Махутов H.A., Мешалкин В.П., Москвичсв В.В., Лепихин A.M., Рембеза А.И., Рябинин И.А., Ссверцев H.A., Слепцов О.В., Тимашев С.А, и др.], которое в значительной степени обусловлено возможностями современных информационных технологий, обеспечивающих обработку неколичественной информации. Необходимость обеспечения и восстановления надежности уникальных механических систем в значительной степени связано с

проблемой обеспечения техногенной безопасности, т.к. в подавляющем большинстве случаев источником техногенных чрезвычайных ситуаций являются отказы механических систем, используемых для реализации, например, химических, нефтехимических и энергетических процессов при высоких значениях технологических параметров опасных сред.

Проблемам повышения эффективности программирования и разработки проблемно-ориентированных инструментальных средств, автоматизирующих процесс создания информационно-аналитических систем для слабо-формализованных предметных областей, посвящены работы Башлыкова A.A., Бритки В.Б., Вязила Е.Д., Геловани В.А., Мешапкина В.П., Трахтенгер-ца Э.А., Гавриловен Т.А., Хорошевского В.Ф., Рыбиной Г.В., Ноженковой Л.Ф., Хмельнова А.Е., Пышагина С.В., Смирна В.В., Левина Д. Е., Душкина Р.В., Буча Г., Джекобсона А., Мартина Р.К., Ньюкирка Д.В., Косса P.C., Лар-мана К., Рамбо Д., Хеггинса Д. и других.

Цель исследования. Повысить эффективность и качество разработки информационно-аналитических систем для исследования и обеспечения надежности уникальных механических систем за счет создания и применения инструментального средства, автоматизирующего процесс разработки.

Задачи исследования. Процесс создания инструментального средства представлен следующими задачами:

> Обеспечить инструментальное средство свойствами для создания и модификации модели предметной области. В том числе:

• разработать модель представления знаний предметной области;

• разработать модель программного средства для создания модели предметной области;

• разработать программное средство для создания модели предметной области.

> Обеспечить инструментальное средство свойствами для реализации информационно-аналитических систем. В том числе:

• разработать модель информационно-аналитической системы, отражающую функции ввода, просмотра и изменения существующей информации, создание пользовательских запросов (далее функции стандартного манипулирования данными);

• выполнить программную реализацию модуля, обеспечивающего выполнение функций стандартного манипулирования данными;

• разработать модель информационно-аналитической системы, отражающую функции обработки информации методами искусственного интеллекта, статистического анализа, численными методами и т.п. (далее проблемно-ориентированные функции);

• выполнить программную реализацию модуля, обеспечивающего выполнение проблемно-ориентированных функций;

• разработать модель и выполнить программную реализацию проблемно-ориентированного инструментального средства.

> Разработать информационно-аналитическую систему, обеспечивающую подготовку данных и знаний для решения задач исследования и обеспечения надежности механических систем с помощью реализованного проблемно-ориентированного инструментального средства.

Объект исследования - проблема автоматизации процесса создания информационно-аналитических систем.

Предмет исследования - инструментальное средство, обеспечивающее автоматизацию процесса разработки информационно-аналитических систем.

Методы исследования. В работе использовались принципы и методы системного анализа, методология объектно-ориентированного подхода, методы искусственного интеллекта, теория объектно-ориентированных баз данных.

Защищаемые положения:

1. Концепция адаптивного (гибкого) подхода к реализации информационно-аналитических систем.

2. Модель (система знаний) предметной области "надежность механических систем" в виде онтологии.

3. Программное средство, предоставляющее непрограммирующим пользователям возможность описания предметной области в виде иерархии существующих объектов и связей между ними.

4. Модели и программная реализация методов, обеспечивающих автоматическую реализацию функций информационно-аналитической системы,

обеспечивающих ввод, просмотр и изменение существующей информации, создание пользовательских запросов. 5. Проблемно-ориентированное инструментальное средство для непрограммирующих пользователей, обеспечивающее поддержку при создании информационно-аналитических систем.

Научная новизна полученных результатов

1. Впервые предложена концепция адаптивного подхода, отличающаяся совместным использованием методологий управляемой данными разработки приложений (Data (Metadata) Driven Application Development)' и быстрой разработки программ (Agile Software Development)2, реализация которой обеспечивает функциям информационно-аналитической системы возможность работы в любой предметной области без изменений исходного кода и перекомпиляции.

2. Впервые разработана модель предметной области "надежность механических систем". Формализованы ключевые понятия предметной области.

3. Разработана архитектура проблемно-ориентированного инструментального средства, реализующая предложенную концепцию адаптивного подхода и обеспечивающая непрограммирующим пользователям возможность создания информационно-аналитических систем.

4. Созданы модели и осуществлена программная реализация методов, обеспечивающих автоматическую реализацию функций стандартного манипулирования данными.

Практическая значимость. Разработанное инструментальное средство обеспечивает непрограммирующих пользователей возможностью использования современных информационных технологий для автоматизации своей деятельности. Инструментальное средство также автоматизирует реализацию рутинных функций стандартного манипулирования данными, что позволяет профессиональным разработчикам существенно повысить эффективность труда.

' Kevin S Perera Metadata-Driven Application Design and Development http./'msdn microsoft com/librarv/default asp9url~/librarv/en-us/dmliai/htmt/aiimetadat asp

3 Мартин Роберт К Быстрая разработка программ принципы, примеры, практика Пер с англ - М Виль-

яме, 2004. - 752 с

Внедрение. Разработанная программная система используется в Институте машиноведения Российской академии наук (ИМАШ РАН) и ИДСТУ СО РАН.

Связь работы с научными планами института и программами РАН.

Исследование выполняется в соответствии с планом фундаментальных исследований ИДСТУ СО РАН по проекту "Методы системного анализа и оптимального управления с приложениями к техническим, природно-производственным и социальным системам" и по программе 16 Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН «Динамика и устойчивость многокомпонентных машиностроительных систем с учетом техногенной безопасности», проект № 3.16 «Разработка основ моделирования и обеспечения устойчивости многокомпонентных машиностроительных систем при экстремальных условиях функционирования» (рук. проекта д.т.н. А.Ф. Берман).

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации задач исследования; обеспечении и формулировке основных положений научной новизны и практической значимости работы; формализации и моделировании данных и знаний; в программной реализации инструментального средства для создания информационно-аналитических систем и онтологии.

Логическая модель онтологии и детализация онтологических понятий является неделимой с научным руководителем O.A. Николайчук, логическая модель базы данных оборудования является неделимой с научным руководителем O.A. Николайчук и соисполнителем исследований А.Ю. Юриным, что отражено в совместных публикациях.

Апробация результатов

Результаты работы докладывались на Всероссийской конференции "Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы" (Улан-Удэ, 2003 г.); IV Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Красноярск, 2003 г.); Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов" (Екатеринбург, 2003 г.); Школах-семинарах молодых ученых, аспирантов и студентов г. Иркутска "Математическое моделирование и информационные технологии: управление, искусственный интеллект, прикладное программное обеспечение, технологии программирования" (Иркутск, 2003-2004

гг.); III Всероссийской конференции "Математика, информатика, управление" (Иркутск, 2004 г.); Международной конференции "Интеллектуальные системы" (IEEE AIS'04, Дивноморское, 2004 г.); V Международной конференции "Искусственный интеллект-2004" (Кацивели, 2004 г.); V Всероссийской конференции с международным участием "Новые информационные технологии в исследовании сложных структур" (Иркутск, 2004 г.); Конференциях "Ляпуновские чтения & Презентация информационных технологий" (Иркутск, 2002-2004 гг.); Научно-образовательном семинаре Центра исследования устойчивости и нелинейной динамики и кафедры математической кибернетики Московского авиационного института (Москва, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ. В том числе три в изданиях, рекомендованных ВАК, десять публикаций в трудах международных конференций и два Свидетельства об официальной регистрации программных продуктов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы. Диссертация содержит 127 страниц текста, в том числе 72 рисунка, 1 таблица, 167 наименований библиографии, приложение.

Благодарности. Автор благодарит д.т.н. проф. А.Ф. Бермана и к.т.н. O.A. Николайчук за руководство диссертационной работой.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность проблемы, формулируются цель и задачи исследования, перечисляются методы исследования, приводятся результаты, выносимые на защиту, отмечается их новизна и практическая значимость, указываются связи исследования с научными программами, приводятся сведения о реализации работы, апробации и публикациях.

Первая глава содержит результаты исследования современных инструментальных средств для создания информационно-аналитических систем, освещаются основные идеи наиболее известных из реализованных в настоящее время инструментальных средств. Рассматриваются проблемы применения информационных технологий в задачах обеспечения надежности уникальных механических систем. Проводится обзор возможностей онтологии предметной области в качестве средства структурированного представления знаний и существующих средств создания онтологии. Приводится описание

преимуществ современной СУБД Cache в качестве основного сервера баз данных и баз знаний. Проведенный анализ показал преимущество проблемно-ориентированных инструментальных средств для решения поставленных задач.

Вторая глава содержит описание предложенной концепции адаптивного3 (гибкого) подхода к реализации информационно-аналитических систем, а также модели адаптивной реализации стандартных и проблемно-ориентированных функций информационно-аналитической системы.

Суть концепции заключается в совместном использовании методологий управляемой данными разработки приложений (Data (Metadata) Driven Application Development) и быстрой разработки программ (Agile Software Development) при реализации методов информационно-аналитических систем. Совместное использование данных методологий обеспечивает разработанным методам способность в «On-Line» режиме адаптироваться к любым изменениям в модели предметной области4, независимость от СУБД и возможность многократного использования разработанных программных модулей.

В свою очередь, это стало возможным благодаря следующим приемам:

• вычислительная модель методов не содержит информации о модели предметной области;

• объекты (хранимые объекты)5 предметной области имеют возможность предоставления информации о своей структуре и поведении в режиме «On-Line»;

• вычислительная модель методов адаптируется на основании информации о структуре и поведении обрабатываемого хранимого объекта.

Таким образом, метод информационно-аналитической системы получает возможность без изменений исходного кода и перекомпиляции функцио-

' Термин «адаптация» используется в значении «процесс изменения параметров и структуры системы на основе текущей информации с целью достижения необходимого состояния системы при начальной неопределенности и изменяющихся условиях работы» Данное определение базируется на определении термина «адаптация», предложенном в [Адаптивные системы Выпуск I / Под ред Л Л Растрягина - Рига Знание, 1972 - 156 с ], «адаптация - это процесс изменения параметров и структуры системы, а возможно, и управляющих воздействий на основе текущей иаформашш с целью достижения определенного, обычно оптимального, состояния системы при начальной неопределенности и изменяющихся условиях работы» ' Под «любым изменением» понимается синтаксически правильное изменение описания структуры класса предметной области на сервере данных информационно-аналитической системы.

s Хранимым объектом в объектно-ориентированном программировании называется программный объект, моделирующий какой-либо объект реального мира, способный длительное время сохранять свое состояние в базе данных и восстанавливать его при последующем обращении Далее термин «Хранимый объект» используется в смысле объект базы данных или базы знаний, если иное не будет оговорено специально

пировать в любой предметной области, при условии, что структура объектов предметной области соответствует вычислительной модели метода.

Свойства адаптивности информационно-аналитической системы обеспечиваются следующими функциями:

• создания объекта произвольного хранимого класса;

• открытия объекта произвольного хранимого класса;

• сохранения произвольного хранимого объекта;

• удаления произвольного хранимого объекта;

• получения актуальной информации о структуре произвольного хранимого класса;

• обращения к свойствам произвольного хранимого объекта;

• вызова методов произвольных хранимых классов и объектов.

Реализация данных функций возложена на два абстрактных класса.

Класс Абстрактный интерфейс хранимого объекта предлагает интерфейс, методы которого обеспечивают доступ к информации произвольного хранимого объекта. Данный класс реализован на основе "принципа инверсии зависимостей", когда модули высокого уровня не должны зависеть от модулей низкого уровня, оба типа модулей должны зависеть от абстракций, абстракции не должны зависеть от подробностей, подробностям следует зависеть от абстракций [Мартин Р.К.] (рис.1, рис.2).

О

«Использует» N «Использует»

Информационная система Информационная система

V

Ценимый класс

1

оАство N

ЯМешы кратного объект 10

1 о

ЩМегад кренимого объекта N0

Абстрактный интлрфлОе хранииоао объекта

-

т

З^миииый класс

(ЖМвпш хранимого объекта 10 •■Метод хранимого объаяа N0

Рис. 1. Пример зависимости от Рис. 2. Пример использования принципа

конкретного класса инверсии зависимостей

Класс Фабрика хранимых объектов является ответственным за создание других объектов [Мартин Р.К.]. Фабрика объектов позволяет создавать

экземпляры конкретных классов с сохранением зависимости от абстрактных интерфейсов (рис.3).

Фабрика хранимых объектов является единственным объектом информационно-аналитической системы, который непосредственно общается с СУБД. Применение "принципа инверсии зависимостей" при реализации фабрики хранимых объектов приводит к созданию абстрактной фабрики хранимых объектов (рис.4), которая обеспечивает интерфейс, позволяющий использовать в информационно-аналитической системе объекты различных фабрик.

«Использует» «Использует»

"«И»иачиотя» Информационная

«cima J сип», «Спада« обиты.»

---- «Создает объекты» ' -

Фабрика объектов Cache Абащжтиж фабрике

' кремлем ебъеююе

■Í

Е=

Абстрактный интерфейс —--у- х--^^—

хратмоао объекте _ ^ _

Австрштный иаперфейс, > xpeHUÉOaù оВъелпе

Í - Фабрика Фабрика объекта« фабрика

А объекте* Onde, MS SQL объект« Cache

УринмьЛ класс Cache'

фанимый класс Cache' !

=====гИ

Рис. 3. Пример использования фабрики Рис. 4. Абстрактная фабрика фаниммх объектов объектов

Абстрактные интерфейсы хранимого объекта и абстрактной фабрики хранимых объектов предназначены для инкапсуляции зависимостей от конкретной СУБД. Методы данных интерфейсов реализуются в унаследованных от них конкретных интерфейсах хранимого объекта и фабрики хранимых объектов конкретной СУБД. В рамках данной работы созданы классы, обеспечивающие возможность работы с сервером Cache' 5.0.

Функции информационно-аналитической системы предложено разделить на две группы:

• функции стандартного манипулирования данными (обязательные для реализации функции в любой информационно-аналитической системе);

• проблемно-ориентированные функции.

Процесс реализации функций стандартного манипулирования данными характеризуется большим количеством рутинных операций и высокой трудоемкостью, т.к. выполнение данных функций необходимо обеспечить для всех хранимых классов, количество которых в современных информационно-

аналитических системах измеряется десятками. При этом нужно учесть, что требования к разрабатываемой системе часто меняются и необходимость внесения изменений в уже разработанные программные модули увеличивает общую трудоемкость разработки.

Проблемно-ориентированные функции информационно-аналитической системы являются более специфичными, чем функции стандартного манипулирования данными. Если функции стандартного манипулирования данными предназначены для работы со всеми классами хранимых объектов, то проблемно-ориентированные функции - только для работы с хранимыми классами определенной структуры. Хранимый объект, обладающий такой структурой, будем называть специализированным объектом. Специализированный объект устанавливает интерфейс, согласно которому, в процессе выполнения проблемно-ориентированной функции, обрабатывается хранимый объект. Таким образом, проблемно-ориентированная функция способна работать только с теми объектами, которые реализуют интерфейс проблемного объекта этой функции.

При адаптивной реализации проблемно-ориентированную функцию необходимо модифицировать таким образом, чтобы ее вычислительная модель содержала обращения к свойствам и методам специализированного объекта через абстрактный интерфейс хранимого объекта (рис.5).

Спеццаяоированный объект

Абстрактный интерфейс хранимого объекта

■ ! ' Мнторф* йс с Оазсй данных)

|Щмегод 1() ' |----. - ------

N0° |

I__I

Рис. 5. Модель использования абстрактного интерфейса для адаптивной реализации проблемно-ориентированных функций

В работе предложена реализация проблемно-ориентированной функции отображения визуальной иерархии данных с помощью когнитивной графики.

Адаптивная реализация функций информационно-аналитической системы обеспечивает возможность применения разработанных программных модулей для всех хранимых классов и независимость разработанных программных модулей от изменений в структуре хранимых классов.

Третья глава посвящена проблеме моделирования предметной области. Описывается применение онтологии для моделирования предметной области. Представлена модель и программная реализация информационной системы для работы с онтологией предметной области.

При создании информационно-аналитических систем для решения задач в сложных и (или) слабоформализованных предметных областях основным источником знаний являются эксперты. Экспертные знания, в силу их эмпирической природы, являются слабо формализованными. Эксперты часто имеют различные точки зрения на задачи предметной области. Поэтому для создания модели предметной области необходимо объединить знания экспертов в единую систему знаний. Наиболее подходящим для этого средством в настоящее время является онтология предметной области. Для реализации онтологии предметной области предлагается использовать следующую модель (рис.6).

Тип отношения

Вид отношения

ЯЁОпиевние

¡ЮОбратнсе название ^Обратное описание

____________Отношение_____________^

ШЕ^делечение отношений из базы дяннмсО

^Преобразование отношения в формат продукционного правила внешней системыО

г У у

_ _______н а 1 х 1 _____

Понятие предметной области

Описание ЙйАбстрвктное

ЦЁОтбражаотся в класс СУБД

^Создать новой класс/объект (обновить существующими) |£создать новое понятия онтологииО

/ 1 I О л

Рис. 6. Модель онтологии предметной области Для создания онтологии предметной области разработано специализированное программное средство (рис.7.), предназначенное для автоматизации работы эксперта или системного аналитика в процессе создания модели предметной области. В случае, когда модель предметной области создается с "нуля", эксперту или системному аналитику необходимо самостоятельно создать иерархию понятий предметной области и выделить существующие отношения. Этот процесс можно рассмотреть как процесс создание набора хранимых объектов, а онтологию предметной области - в качестве базы дан-

-------«extend»

Садани* объекта "Свойство Создание объекта Понятие

помят» предметной облает**

v. <■ >

4 Создание объекта "Отношение"

4 V I «Incfude» """)

Передача зма*Л и» онтологии ео _ „""Y" Создание хранимого класса

внешнюю систему у ,.___^

«include» Пс^зовти, Создан«, базы данных^-

V.

V \

------Создание хранимого объекта

Создание продукционного j Дьвлечение понятий онтслогии из v

существующей базы данных

\ ^

_ J/ «mclufc.» ,__

Выбор внешней системы С '---------—>* )

.__«include» -__--

Извлечение знания из Выбор СУБД

существующей базы данных

Рис. 7. Функции информационно-аналитической системы для работы с онтологией предметной области

ных особой структуры. Таким образом, программное средство создания он-толО[ии является частным случаем информационно-аналитической системы. Реализация программного средства осуществлена на основании разработанных во второй главе моделей адаптивной реализации функций информационно-аналитической системы. Разработанное средство предназначено для выполнения следующих операций:

• создания иерархии понятий предметной области и выделения существующих отношений в онтологии предметной области;

• создания иерархии хранимых классов и объектов на выбранном сервере базы данных;

• создания абстрактных и конкретных понятий онтологии на основании иерархии классов и хранимых объектов базы данных;

• создания базы знаний в формате внешней продукционной системы на основании знаний онтологии;

• создания отношений для конкретных понятий онтологии на основании отношения абстрактного понятия онтологии и информации из базы данных.

В четвертой главе представлена концепция создания проблемно-ориентированного инструментального средства. Представлены модели и pea-

лизация проблемно-ориентированного инструментального средства, методология и примеры создания информационно-аналитических систем.

Концепция проблемно-ориентированного инструментального средства основывается на использовании:

• онтологии предметной области для моделирования предметной области;

• адаптивной реализации стандартных и проблемно-ориентированных функций информационно-аналитической системы для автоматизации создания информационно-аналитической системы.

Архитектура инструментального средства включает модуль реализации функций стандартного манипулирования данными, модуль реализации проблемно-ориентированных функций, модуль интерфейса СУБД и представлена на рис.8.

Интерфейс рагработчнка

Интерфейс польмаатела

Интерфейс СУБД

СУБД Cache'

Модуль реалиэааая функций стандартного ианнпулнрояаии* данными

Модуль оеааигапии нровлеииочврнентнроианнъп фуикаий

Рис. 8. Архитектура инструментального средства Разработанное проблемно-ориентированное инструментальное средство обладает функциями, представленными на рис.9.

Создание информационно-аналитической системы с помощью проблемно-ориентированного средства производится в следующей последовательности действий:

1) создание модели предметной области;

2) создание базы данных и базы знаний (в случае необходимости) информационно-аналитической системы;

«реализует» ' «subsystem»

_ -Информа+южая система для работы с онтологией предметной области

Создание модели предметной области

Создание информационной Установив ограничений

кшраоотчик

систи* «расширяет»

«расширяет» «расширяет»

Создание пользователей Назначение информационной системы гкиъзаватело

Рис. 9. Функции проблемно-ориентировапного инструментального средства

3) создание описания информационно-аналитической системы;

4) назначение проблемно-ориентированных функций;

5) создание записей пользователей, установка пользовательских ограничений;

6) назначение информационно-аналитической системы пользователям.

На основании созданной модели предметной области "надежность механических систем" (рис.10.), разработана информационно-аналитическая

мпч) ь?ч«гм< ересн л«лет пы «мед ii пwot

-н-—* * -

ЕЯВЕ5Т* - »<

• tanruuaL I 1

nn—erar

I

Рис. 10. Модель предметной области «Надежность механических систем»

система оборудования предприятия (рис.11.), которая обеспечивает подготовку информации для системы идентификации технического состояния.

Рис. П. Информационно-аналитическая система оборудования предприятия

Основные результаты и выводы.

1. Разработана концепция адаптивного подхода к реализации информационно-аналитических систем. Суть концепции заключается в совместном использовании методологий управляемой данными разработки приложений (Data (Metadata) Driven Application Development) и быстрой разработки программ (Agile Software Development). Концепция характеризуется тем, что вычислительная модель методов не содержит информации о модели предметной области, хранимые объекты предметной области имеют возможность предоставления информации о своей структуре и поведении в режиме «Оп-Line», а вычислительная модель методов адаптируется на основании информации о структуре и поведении обрабатываемого хранимого объекта. В результате обеспечивается адаптивность (гибкость) разрабатываемых информационно-аналитических систем и повышается степень автоматизации их создания.

2. Разработана онтология (система знаний) предметной области "надежность механических систем" и программное средство, предоставляющее непрограммирующим пользователям возможность описания предметной области в виде иерархии существующих объектов и связей между ними. Это

обеспечивает широкое применение знаний для решения различных задач надежности механических систем.

3. Разработаны модели и осуществлена программная реализация методов, обеспечивающих автоматическую реализацию функций информационно-аналитической системы по вводу информации, ее просмотру и изменению, созданию пользовательских запросов.

4. Создана архитектура и на ее основе разработано проблемно-ориентированное инструментальное средство, обеспечивающее разработку информационно-аналитических систем подготовки данных и знаний для исследования надежности механических систем непрограммирующим пользователем.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Берман А Ф, Никопайчук О А , Юрин А.Ю, Павлов А.И. Идентификация прецедентов для определения причин отказов // Материалы Всероссийской конференции «Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы», Улан-Удэ, 5-9 августа 2003. - Улан-Удэ, 2003. - Часть 1.- С.48-51.

2. Берман А.Ф., Никопайчук О А , Павлов А.И., Юрии А.Ю Моделирование свойств адаптивности программой системы // Материалы Всероссийской конференции «Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы», Улан-Удэ, 5-9 августа 2003. - Улан-Удэ, 2003. - Часть 1,- С.45-48.

3. Берман А.Ф, Никопайчук O.A., Юрин А.Ю., Павлов А.И. Современные информационные технологии для диагностирования причин повреждения и разрушения изделий // Материалы Международной конференции «Разрушение и мониторинг свойств металлов», Екатеринбург, 26-30 мая 2003 г. -Екатеринбург, 2003.

4. Берман А Ф., Никопайчук О.А, Павлов А.И., Юрин А Ю. Объектно-ориентированное моделирование автоматизированной системы управления // Материалы XII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам, Владимир, 30 июня - 5 июля, 2003 г. - М., 2003. - Т.2. - С. 109.

5. Павлов А.И., Юрин А Ю. Автоматизация разработки интерфейсов для информационных систем // Материалы III Байкальской школы-семинара «Математическое моделирование и информационные технологии». Иркутск - Ангасолка, 23-28 сентября 2003 г. - Иркутск, 2003. - С.21-22.

6. Павлов А.И., Юрин А Ю Создание гибких интерфейсов для информационных систем И Доклады IV Всероссийской конференции молодых ученых по

математическому моделированию и информационным техно.Ю! ияч, Красноярск, Академгородок, 3-5 ноября 2003 I. (http://чу. ict.nsc.ru/w&/YM2003/6233'').

7. Юрин А Ю, Павлов А.И. Обоснование мероприятий по предотвращению отказов механических систем // Доклады IV Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, Красноярск, Академгородок, 3-5 ноября 2003 г. (ЪЦрУ/ццц.ict.nsc.ru/ws/YM2003/6217Л.

8. Берман А Ф, Николайчук OA., Патов А.И., Юрин А.Ю. Устойчивость сложных технических систем с учетом техногенной безопасности // Материалы конференции «Ляпуновские чтения & Презентация информационных технологий», Иркутск, 24-26 декабря 2003 г. - Иркутск, 2003. - С.11-14..

9. Берман А Ф, Николайчук О А , Павлов А.И., Юрин А.Ю Онтология надежности механических систем // Искусственный интеллект. - Донецк: Наука I освгга, 2004. - № 3.- С.266-271.

10. Берман А Ф, Николайчук O.A., Павлов А.И., Юрин А.Ю. Инструментальное средство идентификации состояний механических систем // Искусственный интеллект. - Донецк: Наука I освгга, 2004. - № 4 - С.268-275.

И. Берман А Ф, Николайчук OA, Павлов А.И., Юрин А Ю Гибридная экспертная система для поддержки принятия решений // Труды Международных научно-техническйх конференций «Интеллектуальные системы» (IEF.E AIS'04) и «Интеллектуальные САПР» (CAD-2004). - М., 2004. - Т.1. -С.265-270.

12. Берман А.Ф, Николайчук OA., Павлов А.И., Юрин А.Ю. Концепция автоматизированного создания информационных систем // Труды Международных научно-технических конференций «Интеллектуальные системы» (IEEE AIS'04) и «Интеллектуальные САПР» (CAD-2004) . - М., 2004. -Т.2.-С. 114-119.

13. Берман А Ф„ Николайчук OA , Павлов А.И., Юрин А Ю. Инструментальное средство идентификации состояний механических систем // Материалы Пятой Международной конференции «Искусственный интеллект. Интеллектуальные многопроцессорные системы-2004». - Таганрог, 2004. -Т.2. - С.83-87.

14. Берман А.Ф, Николайчук OA , Павлов А.И., Юрин А Ю Онтология надежности механических систем // Материалы Пятой Международной конференции «Искусственный интеллект. Интеллектуальные многопроцессорные системы -2004». - Таганрог, 2004. - Т.2. - С.470-474.

ЛИ в 9 1 I

15. Берман А.Ф., Николайчук O.A., Павлов А.И., Юрин А.Ю. Ч'гчТч/?—/Г" ное средство создания онтологии предметной области // М

ренции «Ляпуновские чтения & Презентация информащ 1 Т 1 ОО гий», Иркутск, 21 -23 декабря 2004 г. - Иркутск, 2004. - С.7 ^ J) 1 О О

16. Юрин А Ю, Павлов А.И. Представление и обработка зна!

ных системах повышения безопасности сложных технических систем И Вестник Томского государственного университета. - 2004. - №9 (И). -С.72-75.

17. Павлов А.И. Онтология надежности и безопасности сложных технических систем // Материалы IV Байкальской школы-семинара «Математическое моделирование и информационные технологии». Иркутск - Ангасолка, 1420 марта 2004 г. - Иркутск, 2004. - С.28.

18. Павлов А. И. Инструментальное средство для создания информационных систем, автоматизирующих процесс исследования и обеспечения надежности механических систем // Материалы VI Байкальской школы-семинара «Математическое моделирование и информационные технологии». Иркутск - Ангасолка, 2-7 апреля 2005 г. - Иркутск, 2005. - С.35.

19. Николайчук O.A., Павлов А И., Юрин А.Ю Инструментальное средство создания интеллектуальных систем поддержки принятия решений для идентификации технического состояния деталей машин и конструкций // Свидетельство об официальной рсгис фации программы для ЭВМ. - М. -Per. № 2005611217 от 25.05.05 г.

20. Николайчук О А., Павлов А И., Юрин А Ю Инструментальное средство создания информационных систем автоматизации процесса исследования и обеспечения надежности механических систем // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. - М. - Per. № 2005611218 от 25.05.05 г.

Редакционно-издательский отдел Института динамики систем и теории управления СО РАН. 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 134. Подписано к печати 15/09/2005 Формат бумаги 60x84 1/16, объем 1 п.л. Заказ 6. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ИДСТУ СО РАН.

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор.

1.1. Современные инструментальные средства для создания информационно-аналитических систем.

1.2. Проблемно-ориентированные инструментальные средства.

1.3. Информационные технологии в задачах исследования и обеспечения надежности механических систем.

1.4. Онтология, как средство структурированного хранения знаний.

1.5. СУБД Cache.

Выводы.

Глава 2. Адаптивный подход к реализации информационно-аналитических систем.

2.1. Адаптивный подход к реализации информационно-аналитических систем.

2.1.1. Описание проблемы.

2.1.2. Описание подхода.

2.2. Моделирование стандартных функций информационно-аналитической системы.

2.2.1. Моделирование функций "Ввод новой и изменение существующей информации"

2.2.2. Моделирование функции "Просмотр информации".

2.2.3. Моделирование функции "Создание пользовательских запросов".

2.3. Моделирование проблемно-ориентированных функций информационно-аналитической системы.

2.3.1. Использование когнитивной графики при создании информационноаналитических систем.

Выводы.

Глава 3. Представление знаний предметной области.

3.1. Моделирование знаний предметной области.

3.1.1. Модель онтологии предметной области.

3.1.2. Этапы создания модели предметной области.

3.2. Моделирование программного средства для создания модели предметной области в виде онтологии.

3.2.1. Создание базы данных.

3.2.2. Извлечение понятий онтологии из существующей базы данных.

3.2.3. Передача знаний из онтологии во внешнюю систему.

3.2.4. Извлечение знаний из существующей базы данных.

3.3. Реализация информационно-аналитической системы для работы с онтологией предметной области.

3.3.1. Хранение онтологии.

3.3.2. Функции стандартного манипулирования данными.

3.3.3. Проблемно-ориентированные функции.

Выводы.

Глава 4. Проблемно-ориентированное инструментальное средство для создания информационно-аналитических систем.

4.1. Концепция проблемно-ориентированного инструментального средства.

4.2. Моделирование проблемно-ориентированного инструментального средства.

4.2.1. Функции проблемно-ориентированного инструментального средства.

4.2.2. Архитектура проблемно-ориентированного инструментального средства.

4.3. Реализация проблемно-ориентированного инструментального средства.

4.4. Методика создания информационно-аналитической системы.

4.5. Реализация информационно-аналитической систем с помощью проблемно-ориентированного инструментального средства.

4.5.1. Моделирование предметной области надежность механических систем.

4.5.2. Информационно-аналитическая система учета оборудования предприятия.

4.5.3. Автоматизированное рабочее место врача-эпидемиолога.

Выводы.

Актуальность темы

Процесс создания информационно-аналитических систем для решения задач в сложных и слабоформализованных предметных областях характеризуется многократными изменениями в требованиях в связи с различными уточнениями и дополнениями функциональности и модели предметной области. Изменения в требованиях обусловливают необходимость внесения изменений в разработанные функциональные модули, структуру базы данных, базы знаний и пользовательский интерфейс информационно-аналитической системы. Необходимость модификации разрабатываемой системы, особенно на завершающих стадиях проекта, когда стоимость внесения изменений максимальна, может вызвать крах проекта или же создание некачественной информационно-аналитической системы. Таким образом, задачи моделирования и программной реализации методов, обеспечивающих автоматическую адаптацию (гибкость) к изменениям в модели предметной области, является актуальной, т.к. позволяет повысить эффективность процесса разработки и развития информационно-аналитических систем [Липаев-02, Буч-98, Васильев-99, Вендров-98, Геловани-01, Головина-02, Мартин-04, Якобсон-02, Трахтенгерц-04, Рыбина-02, Розенберг-02 и др.].

Обеспечение гибкости информационно-аналитических систем особенно актуально в слабоформализованных мультидисциплинарных исследованиях, к которым, в частности, относятся исследования надежности уникальных механических систем, и обусловлено непрерывным развитием методов исследования и решения задач на стыке различных научных дисциплин. Например, таких, как материаловедение и физика твердого тела, физика и механика разрушения, физико-химическая механика материалов и сопротивление материалов, диагностика технического состояния и прогнозирование остаточного ресурса и других [Махутов-01, Рябинин-00 и др.].

Теория надежности механических систем требует дальнейшего развития [Алымов В.Т., Берман А.Ф., Болотин В.В., Васильченко Г.С., Гаденин М.М., Когаев В.П., Махутов Н.А., Мешалкин В.П., Москвичев В.В., Лепихин A.M., Рембеза А.И., Рябинин И.А., Северцев Н.А., Слепцов О.В., Тимашев С.А, и др.], которое в значительной степени обусловлено возможностями современных информационных технологий, обеспечивающих обработку неколичественной информации. Необходимость обеспечения и восстановления надежности уникальных механических систем в значительной степени связано с проблемой обеспечения техногенной безопасности, т.к. в подавляющем большинстве случаев источником техногенных чрезвычайных ситуаций являются отказы механических систем, используемых для реализации, например, химических, нефтехимических и энергетических процессов при высоких значениях технологических параметров опасных сред.

Проблемам повышения эффективности программирования и разработки проблемно-ориентированных инструментальных средств, автоматизирующих процесс создания информационно-аналитических систем для слабоформализо-ванных предметных областей, посвящены работы Башлыкова А.А., Бритки В.Б., Вязила Е.Д., Геловани В. А., Мешалкина В.П., Трахтенгерца Э.А., Гавр иловой Т.А., Хорошевского В.Ф., Рыбиной Г.В., Ноженковой Л.Ф., Хмелыюва А.Е., Пышагина С.В., Смирна В.В., Левина Д. Е., Душкина Р.В., Буча Г., Джекобсона А., Мартина Р.К., Ньюкирка Д.В., Косса Р.С., Лармана К., Рамбо Д., Хеггинса Д. и других.

Цель исследования

Повысить эффективность и качество разработки информационно-аналитических систем для исследования и обеспечения надежности уникальных механических систем за счет создания и применения инструментального средства, автоматизирующего процесс разработки.

Задачи исследования

Процесс создания инструментального средства представлен следующими задачами:

Обеспечить инструментальное средство свойствами для создания и модификации модели предметной области. В том числе:

• разработать модель представления знаний предметной области;

• разработать модель программного средства для создания модели предметной области;

• разработать программное средство для создания модели предметной области.

Обеспечить инструментальное средство свойствами для реализации информационно-аналитических систем. В том числе:

• разработать модель информационно-аналитической системы, отражающую функции ввода, просмотра и изменения существующей информации, создание пользовательских запросов (далее функции стандартного манипулирования данными);

• выполнить программную реализацию модуля, обеспечивающего выполнение функций стандартного манипулирования данными;

• разработать модель информационно-аналитической системы, отражающую функции обработки информации методами искусственного интеллекта, статистического анализа, численными методами и т.п. (далее проблемно-ориентированные функции);

• выполнить программную реализацию модуля, обеспечивающего выполнение проблемно-ориентированных функций;

• разработать модель и выполнить программную реализацию проблемно-ориентированного инструментального средства.

Разработать информационно-аналитическую систему, обеспечивающую подготовку данных и знаний для решения задач исследования и обеспечения надежности механических систем с помощью реализованного проблемно-ориентированного инструментального средства.

Объект исследования - проблема автоматизации процесса создания информационно-аналитических систем.

Предмет исследования - инструментальное средство, обеспечивающее автоматизацию процесса разработки информационно-аналитических систем.

Методы исследования. В работе использовались принципы и методы системного анализа, методология объектно-ориентированного подхода, методы искусственного интеллекта, теория объектно-ориентированных баз данных.

Защищаемые положения:

1. Концепция адаптивного (гибкого) подхода к реализации информационно-аналитических систем.

2. Модель (система знаний) предметной области "надежность механических систем" в виде онтологии.

3. Программное средство, предоставляющее непрограммирующим пользователям возможность описания предметной области в виде иерархии существующих объектов и связей между ними.

4. Модели н программная реализация методов, обеспечивающих автоматическую реализацию функций информационно-аналитической системы, обеспечивающих ввод, просмотр и изменение существующей информации, создание пользовательских запросов.

5. Проблемно-ориентированное инструментальное средство для непрограммирующих пользователей, обеспечивающее поддержку при создании информационно-аналитических систем.

Научная новизна полученных результатов

1. Впервые предложена концепция адаптивного подхода, отличающаяся совместным использованием методологий управляемой данными разработки приложений (Data (Metadata) Driven Application Development) [Perera-04] и быстрой разработки программ (Agile Software Development) [Map-тин-04], реализация которой обеспечивает функциям информационно-аналитической системы возможность работы в любой предметной области без изменений исходного кода и перекомпиляции.

2. Впервые разработана модель предметной области "надежность механических систем". Формализованы ключевые понятия предметной области.

3. Разработана архитектура проблемно-ориентированного инструментального средства, реализующая предложенную концепцию адаптивного подхода и обеспечивающая непрограммирующим пользователям возможность создания информационно-аналитических систем.

4. Созданы модели и осуществлена программная реализация методов, обеспечивающих автоматическую реализацию функций стандартного манипулирования данными.

Практическая значимость. Разработанное инструментальное средство обеспечивает непрограммирующих пользователей возможностью использования современных информационных технологий для автоматизации своей деятельности. Инструментальное средство также автоматизирует реализацию рутинных функций стандартного манипулирования данными, что позволяет профессиональным разработчикам существенно повысить эффективность труда.

Внедрение. Разработанная программная система используется в Институте машиноведения Российской академии наук (ИМАШ РАН) и ИДСТУ СО РАН.

Связь работы с научными планами института и программами РАН.

Исследование выполняется в соответствии с планом фундаментальных исследований ИДСТУ СО РАН по проекту "Методы системного анализа и оптимального управления с приложениями к техническим, природно-производственным и социальным системам" и по программе 16 Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН «Динамика и устойчивость многокомпонентных машиностроительных систем с учетом техногенной безопасности», проект № 3.16 «Разработка основ моделирования и обеспечения устойчивости многокомпонентных машиностроительных систем при экстремальных условиях функционирования» (рук. проекта д.т.н. А.Ф. Бер-ман).

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации задач исследования; обеспечении и формулировке основных положений научной новизны и практической значимости работы; формализации и моделировании данных и знаний; в программной реализации инструментального средства для создания информационно-аналитических систем и онтологий.

Логическая модель онтологии и детализация онтологических понятий является неделимой с научным руководителем О.А. Николайчук, логическая модель базы данных оборудования является неделимой с научным руководителем О.А. Николайчук и соисполнителем исследований А.Ю. Юриным, что отражено в совместных публикациях.

Апробация результатов

Результаты работы докладывались на Всероссийской конференции "Ин-фокоммуникационные и вычислительные технологии и системы" (Улан-Удэ, 2003 г.); IV Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Красноярск, 2003 г.); Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов" (Екатеринбург, 2003 г.); Школах-семинарах молодых ученых, аспирантов и студентов г. Иркутска "Математическое моделирование и информационные технологии: управление, искусственный интеллект, прикладное программное обеспечение, технологии программирования" (Иркутск, 2003-2004 гг.); III Всероссийской конференции "Математика, информатика, управление" (Иркутск, 2004 г.); Международной конференции "Интеллектуальные системы" (IEEE AIS'04, Дивно-морское, 2004 г.); V Международной конференции "Искусственный интеллект-2004" (Кацивели, 2004 г.); V Всероссийской конференции с международным участием "Новые информационные технологии в исследовании сложных структур" (Иркутск, 2004 г.); Конференциях "Ляпуновские чтения & Презентация информационных технологий" (Иркутск, 2002-2004 гг.); Научно-образовательном семинаре Центра исследования устойчивости и нелинейной динамики и кафедры математической кибернетики Московского авиационного института (Москва, 2005г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ. В том числе три в изданиях, рекомендованных ВАК, десять публикаций в трудах международных конференций и два Свидетельства об официальной регистрации программных продуктов.

Благодарности. Автор благодарит д.т.н. проф. А.Ф. Бермана и к.т.н. с.н.с. О.А. Николайчук за руководство диссертационной работой.

Структура диссертации

Первая глава содержит обзор известных исследований в области создания инструментальных средств для создания информационно-аналитических систем. В обзоре освещаются основные идеи наиболее известных из реализованных в настоящее время инструментальных средств.

Вторая глава содержит описание концепции адаптивного подхода к реализации информационно-аналитических систем, модели адаптивной реализации стандартных и проблемно-ориентированных функций информационно-аналитической системы.

Третья глава посвящена проблеме моделирования предметной области. Описывается применение онтологии для моделирования предметной области. Представлено моделирование и реализация информационно-аналитической системы для работы с онтологией предметной области.

В четвертой главе представлена концепция создания проблемно-ориентированного инструментального средства, базирующаяся на применение онтологии для моделирования предметной области и адаптивного подхода для реализации функций информационно-аналитической системы. Представлены модели и реализация проблемно-ориентированного инструментального средства, методология создания информационно-аналитических систем и примеры создания информационно-аналитической систем.

Диссертация содержит 127 страниц текста, в том числе 72 рисунка, 1 таблица, 167 наименований библиографии, приложение.

Выводы

Разработана концепция проблемно-ориентированного инструментального средства, обеспечивающего:

• создание модели произвольной предметной области в виде онтологии; возможность создания информационно-аналитических систем непрограммирующими специалистами-предметниками. Разработано проблемно-ориентированное инструментальное средство для создания информационно-аналитических систем автоматизирующих процесс исследования и обеспечения надежности механических систем. Создана онтология предметной области "Надежность механических систем", обеспечивающая унифицированный понятийный аппарат, отражающий на едином лингвистическом уровне сущность механизмов формирования и выявления признаков технического состояния. Разработана информационно-аналитическая система оборудования предприятия, обеспечивающая подготовку данных для интеллектуальной информационно-аналитической системы исследования технического состояния деталей машин и конструкций [Юрин-05].

Заключение

Основными результатами диссертационной работы являются:

• Концепция, обеспечивающая адаптивность информационно-аналитической системы благодаря совместному использованию методологий управляемой данными разработки приложений [Регега-04] и быстрой разработки программ [Мартин-04] для создания информационно-аналитических систем, что обеспечивает возможность использования информационно-аналитической системы в любой предметной области. Применение концепции в создании информационно-аналитических систем обеспечивает:

Устойчивость разработанных информационно-аналитических систем к любым изменениям в модели предметной области.

Независимость разработанных информационно-аналитических систем от СУБД.

Возможность многократного повторного использования разработанных программных модулей без их модификации.

Существенную автоматизацию процесса создания информационно-аналитической системы.

Возможность концентрации внимания разработчиков на создании эффективной модели предметной области.

• Модель представления знаний предметной области "надежность механических систем".

• Программная реализация информационно-аналитической системы для работы с онтологией. Информационно-аналитическая система обеспечивает: создание эффективных моделей для сложных и (или) слабоформализованных предметных областей в виде онтологии предметной области; согласование знания экспертов на основании механизма онтологии предметной области. автоматизацию этапа реализации информационно-аналитической системы.

• Проблемно-ориентированное инструментальное средство, предоставляющее непрограммирующим пользователям возможность создания информационно-аналитических систем.

• Информационно-аналитическая система оборудования предприятия, обеспечивающая подготовку данных для интеллектуальной информационно-аналитической системы исследования технического состояния деталей машин и конструкций [Юрин-05].

Возможность создания произвольных запросов к базе данных с помощью специального мастера в терминах естественного языка предметной области обеспечивает разрабатываемым систе*мам высокую комфортность работы для специалистов предметников.

Применение когнитивной графики при создании пользовательского интерфейса обеспечивает высокую комфортность работы и минимизирует время, необходимое пользователям на освоение информационно-аналитической системы.

Направления дальнейших исследований Дальнейшие исследований будут посвящены развитию предложенного математического и программного обеспечения. Планируется расширить набор функций стандартного манипулирования данными функцией вывода на печать произвольных запросов, развитие созданной онтологии надежности механических систем, а также обеспечить возможность использования, разрабатываемых с помощью инструментального средства, приложений в реальном масштабе времени.

1. Адаптивные снстемы-72. Адаптивные системы. Выпуск 1 / Под ред. JI. А. Растригина. -Рига Знание, 1972.- 156 с.

2. Асратян-04. Асратян Р.Э., Козлов А.Д., Лебедев В.Н., Маракапов И.Н. Распределенная интегрированная информационная система поддержки принятия решений // Проблемы управления. 2004. - № 2. - С. 14-20.

3. Бадд-97. Бадд, Тимоти. Объектно-ориентированное программирование в действии: Пе-рев. с англ. СПб.: Питер, 1997.-464 е.: ил.

4. Бахмудов-04. Бахмудов Р.М.-Р., Терелянский П.В. Концепция распределенной системы поддержки принятия решений //Известия вузов. Машиностроение. 2004. - №7.- С. 4953.

5. Башлыков-02. Башлыков А.А., Еремеев А.П. Экспертная диагностическая система в составе интеллектуальной системы поддержки принятия решений реального времени // Новости искусственного интеллекта. 2002. - № 3 - С.35-40.

6. Бсрс'/кпова-01. Баженова И.Ю. Delphi 5. Самоучитель программиста. -М.: Кудиц-Образ, 2001.-336 с.

7. Бсрмаи-94. Берман А.Ф. Формализация эмпирического смысла процесса отказа уникальных механических систем // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1994. -№ 3. - С.89-95.

8. Бермап-98. Берман А.Ф. Деградация механических систем. Новосибирск: Наука, 1998. - 320 с.

9. Бсрман-04а. Берман А. Ф., Николайчук О.А., Павлов А.И., Юрин А.Ю. Онтология надежности механических систем // Искусственный интеллект. Донецк: Наука I оевгга, 2004. -№3.-С.266-271.

10. Бсрмаи-046. Берман А.Ф., Николайчук О.А., Павлов A.M., Юрин А. 10. Инструментальное средство идентификации состояний механических систем // Искусственный интеллект.- Донецк: Наука I оевпга, 2004. № 4,- С.268-275.

11. Благодатских-03. Благодатских В,А, Волонип В.А, Поскакалов К.Ф. Стандартизация и разработка программных средств: Учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 2003. - 288 е.: ил.

12. Болотнн-90. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. -448 с.

13. Вапш-01. Вагин В.Н., Еремеев А.П. Некоторые базовые принципы построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений реального времени // //Изв. РАН. ТиСУ. -2001.-№ 6.-С.114-123.

14. Вагнн-02. Вагин В.Н. Знание в интеллектуальных системах // Новости искусственного интеллекта. 2002. - № 6.- С.8-18.

15. Вагнн-04. Вагин В.Н., Головина Е.Ю., Загорянская А.А., Фомина Н.В. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах. / по ред. Вагина В.Н., Поспелова Д.А. М.: Физматлит, 2004. -704 с.

16. Васильсв-99. Васильев С.Н. К интеллектному управлению// Оптимизация, управление, интеллект. 1999. -№3.-С.4-67.

17. Гаврнлов-01. Гаврилов А.В. Системы искусственного интеллекта: Учеб. пособие: в 2-х ч. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. - Ч. 1. - 67 с.

18. Грнзпов-00. Грязное А.В. Основные требования к системам поддержки принятия решений // Банковские Технологии. 2000. - № 3.

19. Дворянкин-ОЗб. Дворянкип A.M., Сшыивая М.Б., Жукова И.Г. Искусственный интеллект. Моделирование рассуждений и формальные системы. Учеб.пособие Волгоград: Изд-во ВГТУ, 2003.- 140 с.

20. Девятков-01. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 352 е., ил.

21. Дейт-04. Дейт К. Дж., Дарвен X. Основы будущих систем баз данных. Третий манифест. Изд. 2-е. /Пер. с англ. М.: Янус-К, 2004. - 656 е., ил.

22. Джексон-01. Джексон, Питер. Введение в экспертные системы.: Пер. с англ.: Учеб. пособие. М.: Вильяме, 2001. - 624 е.: ил.

23. Еремеев-ОЗб. Еремеев А.П. Об интеграции моделей представления и оперирования знаниями в интеллектуальных системах поддержки принятия решений // Сб. тр. Научной сессии МИФИ-2003. В 14 т. Т. 3. - М.: МИФИ, 2003. - С.18-19.

24. Коголев-04. Жоголев Е.А. Технология программирования. М.: Научный мир, 2004. -216 с.

25. Инфор.матика-01. Информатика: Учебник. 3-е перераб. Изд. /Под ред. Проф. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2001. - 768 е.: ил.

26. ИИ-90.Искусственный интеллект. В 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник / Под ред. Поспелова Д.А. - М.: Радио и связь, 1990. - 304 е.: ил.

27. Калшшченко-96. Л.А.Калиничеико Стандарт систем управления объектными базами данных ODMG-93 // Системы Управления Базами Данных . 1996 - № 1. С. 102-109 (http://lib.csu.ni/dl/bases/prg/dbms/1996/01/source/standard.html)

28. Калянов-96. Каляное Г.Н. CASE структурный системный анализ. М.: Лори. 1996. - 242 с.

29. Кватрани-03. Кватрани Терри. Визуальное моделирование с помощью Rational Rose 2002 и UML.: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2003. - 192 е.: ил.

30. Кнрстеп-01. Кирстен В., Притер М., Рериг Б., Шульте П. СУБД Cache: объектно-ориентированная разработка приложений. Учебный курс. СПб.: Питер, 2001. - 384 е.: ил.

31. Корнеев-00. Корнеев В.В., Гареев А.Ф., Васютин С.В., РайхВ.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. М.: Нолидж, 2000. - 352 е., ил.

32. Козлов-99. Козлов В.А. Открытые информационные системы. -М.: Финансы и статистика, 1999.-224 е.: ил.

33. Коуд-99. Коуд Петер, Порт Дэвид, Мейфилд Марк Объектные модели. Стратегии, шаблоны и приложения.: Пер. с англ. М.: Лори, 1999. - 432 е.: ил.

34. Крачтеи-02. Крачтен Филипп Введение в Rational Unified Process. 2-е изд.: Пер. с англ. -М.: Вильяме, 2002. 240 е.: ил.

35. Ларичев-96. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. -М.: Наука, 1996.

36. Ларичев-ОЗб. Ларичев О.И., Афанасьев В.М., Чугунов Н.В. Web-конструктор для построения систем поддержки принятия решений // Новости искусственного интеллекта. -2003. -№ 4. С.21-25.

37. Ларман-01. Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования.: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2001.-496 с.

38. Лнтвак-04. Литвак Б.Г. Экспертные технологии в управлении: Учебное пособие. 2-е изд. - М.: Дело, 2004. - 400 с.

39. Лукьянов-00. Лукьянов А.В. Управление техническим состоянием роторных машин. -Иркутск: ИрГТУ, 2000. 230 с.

40. Мартнн-04. Мартин, Роберт С. Быстрая разработка программ: принципы, примеры, практика.: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2004. - 752 е.: ил.

41. Мажаров-00. Мажаров Л.Г. Онтология холономии // Труды II Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». — Самара, 2000. — С.117-124.

42. Махутов-01. Махутов Н.А. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Региональные проблемы безопасности. Красноярский край. М.:МГФ «Знание», 2001. - 576с.

43. Мацяшек-02. Мацяшек, Лешек А. Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML.: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2002. -432 с.: ил.

44. Москвичев-02. Москвичев В.В. Основы конструкционной прочности технических систем и инженерных сооружений: в 3 ч. Новосибирск: Наука, 2002. -4.1: Постановка задач и анализ предельных состояний. - 106 с.

45. Мюллер-02. Мюллер Роберт Дж. Базы данных и UML. Проектирование.: Пер. с англ. -М.: Лори, 2002.-420 е.: ил.

46. Нейбург-02. Нейбург ЭрикДж., Максимчук Роберт А. Проектирование баз данных с помощью UML.: Пер. с англ. М.: Вильяме, 2002. - 228 е.: ил.

47. Павлов-04. Павлов А.И. Онтология надежности и безопасности сложных технических систем // Материалы IV Байкальской школы-семинара «Математическое моделирование и информационные технологии». Иркутск Ангасолка, 14-20 марта 2004 г. - Иркутск, 2004.-С.28.

48. Поиов-95. Попов Э.В. Экспертные системы реального времени // Открытые системы. — 1995. -№ 2. (http://www.osp.nl/os/1995/02/66.htm).

49. Понов-96. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. Статические и динамические экспертные системы: Учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 1996. - 320 е.: ил.

50. Посиелов-88. Поспелов Г. С. Искусственный интеллект основа новой информационной технологии. - М.: Наука, 1988. - 280 е.: ил.

51. Рыбипа-01а. Рыбина Г.В. Современные экспертные системы: тенденции к интеграции и гибридизации. //Приборы и Системы. Управление, Контроль, Диагностика. 2001. - № 8.- С.18-21.

52. Рыиппа-016. Рыбина Г.В., Пышагин С.В., Смирнов ВВ., Левин ДЕ., Душкин Р.В. Инструментальный комплекс АТ-ТЕХНОЛОГИЯ для поддержки разработки интегрированных экспертных систем: Учеб пособие. М.: МИФИ, 2001. - 100 с.

53. Рябннин-00. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб, Издательство "ПОЛИТЕХНИКА", 2000,15 а. л.

54. Стсрнпн-03. Стернин М.Ю., Шепелев Г.И. Метод представления знаний в интеллектуальных системах поддержки экспертных решений // Новости искусственного интеллекта.- 2003. № 4. - С.26-34.

55. Стогпнн-04. Стогний А.А., Рыбаков JT.A. Роль и место структурного анализа при создании систем информационно-аналитической поддержки организаций // УСиМ. 2004. -Ms 5. - С.3-10.

56. Сугак-01. Сугак Е.В., Василенко Н.В., Назаров Г.Г., Паньшин А.Б., Каркарин А.П. Надежность технических систем: Учебное пособие. 2-е изд.- Красноярск: НИИ СУВПТ, 2001.-608с.

57. Трахтепгсрц-02. Трахтенгерц Э.А. Неопределенность в моделях компьютерных систем поддержки принятия решений (часть 3) // Новости искусственного интеллекта. 2002. -№ 3. - С.13-21.

58. Уотермен-89. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.-388 с.

59. Фридман-00. Фридман A.JI. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. М.: Финансы и статистика, 2000. - 192 е.: ил.

60. Хенес-Рот-87. Построение экспертных систем: Пер. с англ./ Под ред. Хейеса-Рота Ф., Уотермана Д., Лената Д. М.: Мир, 1987.-441 е., ил.

61. Хомопеико-03. Хомоненко А.Д и dp. Delphi 7. СПб.: БХВ - Петербург, 2003. - 1216 е.: ил.

62. Частиков-03. Частиков А.П., Гаврилова Т.А., Белов Д.Л. Разработка экспертных систем. Среда CLIPS. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 608 с: ил.

63. Черморуцкип-01. Черноруцкий И.Г. Методы оптимизации и принятия решений: Учеб.пособие. СПб.: Лань, 2001. - 384 с.

64. Чериоруцкий-05. Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений: Учеб.пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 416 е.: ил.

65. Эрлих-94. ЭрлихА.И. Проблемы моделирования в интеллектуальных системах // Вестник МГТУ. Приборостроение. — 1994. №1. - С.29-33.

66. Юсупов-00. Юсупов P.M., Заболоцкий В.П. Научно-методологические основы информатизации. СПб.: Наука, 2000. - 455 е., ил.

67. ODB-Jupiter. Описание ООБД ODB-Jupiter http://www.inteltec.ru OMG] Introduction to OMG's Unified Modeling Language™ (UML®) http://www.omg.orti/gettingstarted/what is uml.htm

68. Selic-98. Sclic В., Rumbaugh J. Using UML for Modeling Complex Real-Time Systems. Ob-jecTime. http://www.obiectime.on.ca/. 1998, 22 p.