автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Исследование и реализация программных средств выбора альтернатив в среде Web

На правах рукописи

Файбисович Михаил Львович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ВЫБОРА АЛЬТЕРНАТИВ В СРЕДЕ WEB

05.13.11 - математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2006

Работа выполнена в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Вольфенгаген Вячеслав Эрнстович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Столбов Андрей Павлович

кандидат физико-математических наук Сошников Дмитрий Валерьевич

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие «Концерн «Системпром».

Защита состоится «12» апреля 2006г. в 15 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.130.03 в МИФИ по адресу: 115409, г. Москва, Каширское шоссе, дом 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ. Автореферат разослан « » марта 2006г.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шумилов Ю.Ю.

ft-OOGA

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В работе рассматриваются вопросы исследования и реализации программных средств выбора альтернатив в среде Web.

Актуальность работы.

Задача выбора из ряда альтернатив является одной из ключевых при разработке современных средств обеспечения отношений «поставщик потребитель» в среде Web. Эффективность решения этой задачи принципиальным образом зависит от информированности того, кто принимает решение о свойствах рассматриваемых альтернатив. Значение фактора информированности возрастает по мере расширения контингента потребителей.

Об актуальности исследований в данной области свидетельствует тот факт, что с 1998г. рынок программного обеспечения в США и странах Евросоюза, связанного с предоставлением информационных бизнес-услуг в Web, ежегодно увеличивается на 60%-200%.

Состояние проблемы. В рамках указанной предметной области интенсивно ведутся работы рядом исследовательских центров, например, Станфордским Университетом (Г. Гарсиа-Молина, И. Папаконстантиноу), Массачусетсом Технологическим Институтом (П. Тагард), исследовательскими центрами AT&T (М. Фернандез, М. Флореску), IBM (С. Малайка) и Xerox (Б. Чидловски).

Среди российских центров исследования вопросов поддержки поиска, отбора, выбора информационных объектов в среде Web необходимо выделить ИПУ РАН и МФТИ, где проводятся исследования под руководством Ф.Т. Алескерова. Ряд работ по выбору из альтернатив выполнен в ИСА РАН (ак. О.И. Ларичев), в МГУ (B.C. Левченков, Э.Э. Гасанов). Примером системы, достигшей стадии коммерческой эксплуатации и широко применяющейся в настоящее время, является программно-информационное обеспечение службы «Яндекс.Маркет» компании «Яндекс».

Модели и методы вычислений с объектами с применением аппликативных технологий развивались и развиваются Р. Хиндли, Дж. П. Селдином, Д. Скоттом, Р. Хьюсом, С. Пейтоном-Джонсом, А.С. Кузичевым, Л.В. Шабуниным. Как показано В. Э. Вольфенгагеном, применяя представление «функтор-как-объект», можно построить модель аппликатив-ного типа для информационных систем, причем для случая частичных областей. Тем самым аппликативные технологии переносятся на класс информационных систем в Web. Сходными методами решаются и задачи информационного моделирования, в которых учитывается групповое поведение субъектов, что показано А.П. Столбовым с применением

денотационного подхода.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

Важно отметить, что в зависимости от сочетания характеристик входа и выхода постановка задачи может существенно различаться. Можно условно выделить три класса задач отбора информационных объектов в Web:

1. Поиск информационных объектов. Потенциально рассматривается очень много объектов (например, миллионы Web-страниц). Ставится задача отобрать объекты, обладающие заданными признаками.

2. Выбор из множества альтернатив. Рассматриваются тысячи частично структурированных описаний альтернатив. Задача - выделить несколько альтернатив для подробного рассмотрения.

3. Сравнительный анализ альтернатив. Обычно рассматриваются относительно небольшое количество альтернативных вариантов. Требуется сделать обоснованный выбор одного или нескольких вариантов.

Для решения каждого из перечисленных классов задач разработан широкий спектр технологий. В качестве теоретической основы создания таких технологий исследованы и задействованы на практике:

• применение математической логики (в частности, модальных логик с отношением достижимости и логики дескрипций);

• структурирование предметной области с доопределением;

• построение классификаций с применением статистических моделей;

• информационно-графовые модели и многие другие.

Следует отметить, что средства решения задач поиска информационных объектов и средства сравнительного анализа альтернатив в настоящее время более развиты по сравнению со средствами выбора альтернатив.

Тем не менее, стремительное развитие Web создало предпосылки для реализации принципиально новых возможностей информационной поддержки выбора из альтернативных вариантов, представленных в среде Web.

В связи с этим, исследование и реализация программно-информационного обеспечения выбора альтернатив по их описаниям, опубликованным в Web, является актуальной научной задачей.

Объект исследования. Процессы создания программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив в Web в условиях динамики характеристик их описаний.

Предмет исследования. Повышение эффективности создания и применения компьютерной поддержки выбора из альтернатив.

Цель диссертационной работы заключается в построении модели данных и метаданных программно-информационного обеспечения выбора альтернатив

по описаниям, опубликованным в Web, и в программной реализации средств выбора, соответствующих разработанной модели.

Исходя из указанной цели диссертационного исследования, основными задачами, решаемыми в работе, являются:

• Исследование и систематизация особенностей построения программно-информационного обеспечения в функции поддержки выбора из альтернатив в Web.

• Разработка модели аппликативного типа для программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив по их описаниям, опубликованным в Web.

• Проектирование архитектур и пользовательских интерфейсов программно-информационного обеспечения, соответствующих предложенной модели выбора.

• Экспериментальная проверка и внедрение в промышленную эксплуатацию разработанного программно-информационного обеспечения.

Решение поставленных в работе задач имеет существенное значение для создания программно-информационных средств эффективного выбора в Web из большого количества альтернатив, описываемых большим количеством атрибутов.

Методы исследования. При решении поставленных задач в диссертационной работе автором применены аппликативные вычислительные технологии, теория вычислений и комбинаторная логика, исчисление предикатов и унифицированный метод объектно-ориентированного проектирования.

Основные положения, выносимые на защиту, сводятся к следующему:

1. Обосновано применение техники аппликативных вычислений к созданию программно-информационного обеспечения выбора в Web с применением.

2. На основе исчисления с оператором абстракции построена модель выбора из альтернатив.

3. Сформулированы принципы формирования структур данных и метаданных, определяющих содержательные отношения «альтернатива -атрибут - значение - знак» в процессах отбора альтернатив.

4. Спроектированы архитектура и интерфейсы Web-сервиса, реализующие выбор из альтернатив по описаниям в соответствии с построенными моделями.

5. Выполнены реализация и внедрение комплексного Web-сайта корпоративного типа, реализующего поддержку функции выбора из альтернатив.

Научная новизна результатов работы сводится к следующему:

1. Для согласования представлений участников процессов выбора альтернатив в среде Web применяются аппликативные вычисления. Таким образом, элемент новизны состоит в дополнении существующих средств анализа и проектирования формально-языковыми средствами на ранних стадиях разработки.

2. Разработана модель выбора на основе применения техники аппликатив-ных вычислений, в том числе построена модель объектов данных и метаданных.

3. На основе аппликативных моделей предложен подход к формированию информационных структур, определяющих содержательные отношения «альтернатива - атрибут - значение - знак» в процессах отбора альтернатив.

4. Элементом новизны диссертационного исследования является построение архитектуры программного обеспечения путем поэтапного формирования структуры классов программы.

Практическая значимость диссертационного исследования определяется

следующими результатами:

1. На основе аппликативной техники вычислений разработана технология создания программно-информационного обеспечения выбора большого количества альтернатив с большим числом атрибутов.

2. Предложенная модель объектов данных и метаданных поддерживает адаптацию программно-информационных средств в условиях динамики содержания рассматриваемых альтернатив и интересов потребителей.

3. Принятые программно-информационные решения позволяют повысить эффективность выбора, сократив количество упущенных альтернатив, релевантных запросам потребителей, а также уменьшив затраты времени на осуществление выбора.

Внедрение результатов исследования.

1. Развитые в работе модели, методы и средства положены в основу корпоративного Web-сайга компании «Интериор В», предназначенного для выбора и заказа комплектующих предприятиями, работающими в сфере строительства и дизайна, что подтверждается соответствующим актом о внедрении. Годовой экономический эффект от внедрения теоретических и инженерных результатов данной работы составила 680 тыс. руб., а период окупаемости затрат на проектирование, реализацию и внедрение программно-информационного обеспечения выбора для Web-сайга равен 2 месяцам, что также подтверждается соответствующим документом.

2. Произведено внедрение компьютерного практикума, основанного на применении теории аппликативных вычислений для согласования

представлений, в учебный процесс на кафедре Кибернетики (22) МИФИ, что подтверждается соответствующим актом.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научной сессии МИФИ (г. Москва, 2001г.), I, II, III, IV и VI международных конференциях по Компьютерным Наукам и Информационным Технологиям (Computer Science and Information Technologies - CSIT), (г. Москва 1999г., г. Уфа 2000г., г. Уфа 2001г., г. Патры, Греция, 2002г., г. Будапешт, Венгрия 2004г.), международной мультиконференции по Управлению Информацией и Знанием (International Conférence on Information and Knowledge Engineering - IKE'03), (Лас-Вегас, США, 2003г.) и на научном семинаре кафедры 22 МИФИ (г. Москва, 2005г.). Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, глоссария, списка литературы и 6 приложений. Общий объем работы 182 стр., в том числе основной машинописный текст 119 стр., 32 рисунка, 20 таблиц, список литературы из 88 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены цель и задачи исследования, указаны методы исследования, перечислены положения, выносимые на защиту, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость полученных результатов, описано внедрение результатов исследования, представлены апробация работы, публикации, объем и структура диссертации.

В первой главе рассмотрены основные функции программно-информационного обеспечения выбора из множества описаний альтернатив, которые публикуются в Web одним или несколькими авторами и, таким образом, становятся доступными для достаточно широкого круга потенциально заинтересованных лиц (см. рис. 1).

Показывается, что главные задачи, которые решаются лицом, осуществляющим выбор, - это поиск адекватных данных и представление информации в соответствии с потребностями выбора альтернатив.

/ д.

Образы 1* ■ Отбор по

альтернатив W ОЦИрЖИИМР

•Контакты по выбору—

Рис. 1. Функциональная схема при выборе предложений в Web. Выполнен сравнительный анализ технологий, применяющихся для обеспечения выбора в Web:

• технологии поиска в Web по ключевым признакам;

• Web-каталоги;

• технологии, основанные на формировании онтологий в прикладных областях;

• аналитические базы данных и средства оперативного анализа данных (OLAP);

• технологии, обеспечивающие поддержку выбора на основе сбора статистических данных, например, технологии коллаборативной фильтрации и технологии, основанные на применении нейронных сетей.

• технологии, ориентированные на работу с частично структурированной информацией, такие как ОЕМ-базы данных.

Рассмотрены области применения указанных технологий, сфера решаемых задач, устраняемые составляющие неопределённости взаимодействия и необходимые условия применения.

В результате проведенного анализа установлено, что перечисленные технологии наиболее эффективно работают при условии, когда пользователи

знают, какая именно информация им требуется, и в какой форме она представлена.

Существует ряд задач, для которых эти условия не выполняются. Например:

• Поиск в Web объявлений о вакансиях.

• Поиск научно-технических публикаций.

• Web-службы поддержки выбора товаров и услуг.

Рассмотренные выше технологии позволяют решить названные задач, но получение адекватных результатов требует больших трудозатрат.

Автором показано, что затраты связаны с преодолением трудностей понимания смыслового контекста теми, кто осуществляет выбор. Эти трудности вызваны рассогласованиями их представлений с представлениями авторов описаний альтернатив. В работе рассмотрен ряд факторов, порождающих различные виды несогласованности:

• Человек, осуществляющий выбор, часто не может заранее сказать, какие именно альтернативы могут его заинтересовать. В частности, не зная точно, какие товары есть в продаже, потребитель не может определить, что он может купить за наличную сумму. Кроме того, потребитель может не знать о существовании какой-нибудь функции товара, которая была бы ему полезна. В условиях недостатка знаний потребителям трудно построить полную систему вопросов для определения, насколько каждая из альтернатив соответствует их потребностям.

• Разнообразие лингвистических форм затрудняет распознавание содержания. Например, одна и та же функция товара может по-разному называться разными производителями. А применение специалистами профессиональных жаргонов усугубляет эту трудность.

• По разным причинам некоторые свойства сопоставляемых альтернатив могут умалчиваться. Например, автор описания может считать, что то или иное свойство альтернативы общеизвестно.

Для того чтобы в таких условиях разработать основу программно-информационного обеспечения выбора альтернатив по описаниям, опубликованным в Web, необходимо комбинировать представления сторон, участвующих в процессах выбора.

Чтобы перейти от разнородных и несогласованных представлений к обоснованным проектным решениям, автор считает необходимым формализовать и на этой основе согласовать исходные представления. Для этого существующие методы анализа и проектирования предлагается дополнить применением формализации на ранних стадиях разработки.

Обосновывается применение средств теории аппликативных вычислений для формализации и последующего согласования представлений всех заинтересованных участников разработки и применения программно-информационного обеспечения.

Эффективность взаимодействия в процессах выбора рассматривается исходя из двух принципиально связанных критериальных свойств - цикличности и коммуникативности. Свойство цикличности рассматривается как комплексная характеристика ресурсопотребления в процессах взаимодействия. Соответствие результатов взаимодействия функциональным потребностям деятельности характеризуется свойством коммуникативности.

В конце главы 1 уточняется содержание еще не решенных задач, т.е. задач, которые необходимо решить в рамках диссертационного исследования.

Во второй главе определены основные составляющие описания функций программно-информационного обеспечения.

Рассмотрены особенности трех вариантов позиции разработчика с точки зрения отношений «поставщик - потребитель»:

• программно-информационное обеспечение создаётся так, чтобы различные потребители работали с описаниями альтернатив, предлагаемых разными поставщиками;

• разработчика привлекает поставщик предлагаемых альтернатив для продвижения своей продукции к потребителям;

• разработчика привлекает потребитель для работы с описаниями альтернатив, предлагаемых разными поставщиками.

На основе аппликативной теории вычислений разработана модель функционального взаимодействия в процессах выбора. В рамках этой модели определены базисные операции:

• аппликации (МЫ) - применения объекта М к N

• абстракции ХхМ объекта М по переменной х.

• генерализации #(М), т.е. перехода от объекта-индивида к объекту-типу.

Основой для формализации являются два принципиальных результата исследований процессов выбора из множества альтернативных вариантов:

• Выбор альтернативных вариантов потребитель всегда производит на основе сравнения значений атрибутов.

• Процесс выбора выполняется по определённым правилам, называемым стратегиями. Характер стратегии выбора зависит от количества сравниваемых альтернатив. В ситуациях выбора из большого количества альтернатив обычно задействуются «некомпенсирующие страте-

гии». Для этих стратегий характерны взаимно независимые оценки каждого из рассматриваемых атрибутов.

Опираясь на утверждение, что альтернативы выбираются по значениям атрибутов, предлагается рассматривать атрибуты как функторы "А", отображающие альтернативы Advx... Adv. в значения атрибутов "v". В общем случае значения атрибутов могут зависеть от значений других атрибутов данной альтернативы (mapj Aj AdvSet), от момента времени (f) и от субъективных представлений потребителя (Subj).

Таким образом: #(А,) = (#(ldA )x#(Adv)-^ '^AdvS t

При этом множество атрибутов может пересматриваться и меняться в процессе выбора.

toSubj

«,.И7>.....Ки7)И~-]

Подмножество альтернатив, различаемых в некоторый момент выбора ' определяется совокупностью атрибутов, которые принимаются во

внимание на данном шаге:

V-.] - К**: <'С *{'ЛСГ)1-

Выбор обычно осуществляется как пошаговый процесс Согх,Сог2,...Согп. В ходе процесса выбора критерии потребителя могут пересматриваться и уточняться на основе получаемой информации. Таким образом, накапливается информация о соответствии критериев отбора и множеств альтернатив, то есть накапливается множество соотнесений критериев отбора и результатов применения этих критериев. Другими словами, результат шага выбора в рамках стратегии Сог^ - это новое соотношение критериев отбора и множества альтернатив, соответствующих этим критериям.

Cor?"* = (A AdvSet, A,FSel'.3 AdvSet {FSel* ° A AdvSet))

в формуле <*> - это правило определения подмножества альтернатив, к которым применяется критерий отбора:

Критерий отбора РРипс' задается формулой:

ЦРГипс) = )х#(ОК)) -> (*({Л*)я)-* *({Щт))

Разработано формализованное описание критериев отбора двух основных типов:

• Критерии сепарации. Эти критерии позволяют разделять множество значений атрибута на подмножество значений {у,}Рго, удовлетворяющих запросу, и подмножество значений {у, }Сомга, не удовлетворяющих запросу.

• Критерии кластеризации. Критерии этого типа применяются, когда потребитель затрудняется априорно указать, какие значения атрибута его удовлетворяют, а какие - нет, но может указать, какие значения являются наилучшими или наихудшими. *

В зависимости от происхождения и роли выделены два класса атрибутов:

• «Атрибуты субъекта» - это атрибуты, по которым осуществляет выбор потребитель.

• «Атрибуты альтернатив» - атрибуты, присутствующие в описаниях альтернатив. Атрибуты альтернатив определяют характеристики объектов выбора с точки зрения изготовителей и поставщиков.

Задача устранения информационной несогласованности между поставщиками и потребителями альтернатив рассматривается как задача построения структуры метаданных атрибутов, определяющих взаимосвязи между атрибутами двух классов.

В третьей главе формализованная модель функционального взаимодействия в процессах выбора, построенная в главе 2, применяется для решения следующих задач:

• Исследование возможностей и условий применения технологии выбора альтернатив на основе визуального просмотра, а также технологий выбора с комбинированием средств поиска по ключевым словам совместно с визуальным просмотром.

• Обоснование дополнения средств визуального выбора и выбора по ключевым словам программно-информационными средствами, обеспечивающими выбор на основе упорядоченного рассмотрения отношений «альтернативы - атрибуты - значения - знаки».

Рассмотрены особенности отбора по атрибутам разных типов. Определены возможности поддержки выбора по описательным, списочным и числовым

атрибутам. Указана роль атрибутов со «слабоструктурированными» значениями в процессах отбора. Обосновано выделение составных атрибутов.

Разработаны основы организации выбора из альтернатив с применением метаданных атрибутов. Предлагается отображать для потребителя не только данные отдельных альтернатив, но и структуры метаданных атрибутов (СМА). Интерфейсное представление СМА обладает следующими свойствами:

1. СМА представляется в виде вариантных мультииерархических структур, представляющих различные ценностные системы. Между такими структурами потребитель может переключаться в любой момент процесса выбора.

2. Для уменьшения информационной избыточности отображаются не все атрибуты, а лишь те, которые реально представлены в рассматриваемом множестве альтернатив.

3. По желанию потребителя для атрибутов отображаются смысловые пояснения, а также примеры значений. При отображении значений любого из атрибутов потребитель информируется о количестве альтернатив, которые характеризуются каждым значением атрибута. Отображаемая информация обновляется, как только пользователь изменяет критерии отбора.

Рассмотрена функциональная зависимость взаимосвязей атрибутов от «контекста», в котором осуществляется выбор. Показаны возможности снижения трудоёмкости выбора за счет динамической свертки пространства альтернатив по значениям атрибутов. Предложены принципы формирования мультимодальной СМА.

В четвертой главе систематизированы и обобщены результаты разработки программно-информационного обеспечения выбора.

Определены основные этапы реализации, экспериментальной проверки и внедрения программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив по описаниям в Web. Применена технология разработки программно-информационного обеспечения на основе спиралеобразной модели жизненного цикла.

Выявлены особенности организации программно-информационного обеспечения выбора независимо разработанных описаний альтернатив и особенности программно-информационного обеспечения выбора альтернатив, предлагаемых поставщиком.

Предложено структурировать описания альтернатив с помощью иерархической базы «шаблонов». Выработаны правила формирования «шаблонов» структурирования, а также их трансформации в случае изменения структуры пространства альтернатив. Технология работы с

шаблонами рассмотрена как составляющая спиралеобразной модели жизненного цикла.

Выполнено проектирование программно-информационного обеспечения Web-службы поддержки выбора товаров и услуг по описаниям альтернатив в виде UML Structure Diagram.

Для реализации программно-информационного обеспечения выбора были определены правила преобразования модели данных и метаданных в проектные решения. При формировании этих правил привлечены концептуальные понятия «функтор-как-объект» и «вычисления в среде» теории аппликативных вычислений.

Структура классов сформирована за три этапа:

1. Первый этап - выделение «кандидатов» в классы посредством анализа модели (метаданных. Основываясь на концепции «функтор-как-объект», в качестве «кандидатов» для построения классов объектов выделяются компоненты модели данных и метаданных выбора. Другими словами, класс в первую очередь рассматривается как содержательная единица вычислений, обладающая некоторым «информационным контекстом».

2. Второй этап - расширение списка «кандидатов» в классы. Для этого применяется технология типовых шаблонов проектирования, в частности, шаблоны:

• Environment (независимая среда вычисления),

• Contractor (независимость класса объекта-исполнителя от функциональности, которую он реализует),

• Class-Factory (делегирование создания классов отдельному объекту),

• Persistent (придание объекту «устойчивости», т.е. сохранение его состояния в среде),

• Mediator (объект-посредник, обеспечивающий сокрытие особенностей работы с объектами иной структуры)

3. Третий этап - ревизия структуры классов. Проведение ревизии служит достижению двух целей:

• повысить производительность программно-информационного обеспечения;

• снизить трудоёмкость реализации программно-информационного обеспечения с учётом ограничений традиционных объектно-ориентированных языков разработки.

К достоинствам построенной структуры классов можно отнести полиморфность отношения «альтернативы - атрибуты - значения», что позволяет добавлять новые типы атрибутов без существенной переработки

других классов. Другое достоинство связано с разделением классов, реализующих функции выбора, и классов, реализующих среду выбора. Такое разделение уменьшает сцепление между этими группами классов, что позволяет модифицировать их независимо.

Приведена сравнительная оценка характеристик возможностей выработанных программно-информационных решений с характеристиками нескольких средств, применяющихся для поддержки выбора из альтернатив.

В пятой главе представлены основные этапы реализации, экспериментальной проверки и внедрения программно-информационного обеспечения выбора альтернатив в Web. В частности, представлены структура интерфейсов и архитектура программно-информационного обеспечения выбора, разработанные на основе предложенной структуры метаданных атрибутов. Описаны типовые сценарии работы пользователей.

Рис. 2 . Схема распределённой организации программно-информационного обеспечения выбора альтернатив. (UML Deployment diagram).

При реализации программно-информационного обеспечения выбрана трехуровневая архитектура с формированием пользовательского запроса на сервере приложений (см. рис. 2).

Основные компоненты программно-информационного обеспечения выбора функционируют в среде ASP.Net. Информация хранится в реляционной базе данных, реализованной в СУБД MS SQL Server 2000.

В процессе диссертационного исследования разработаны две реализации программно-информационного обеспечения отбора альтернатив. Первая реализация выполнена для разработки модели данных и метаданных выбора из альтернатив в рамках учебно-исследовательской работы на кафедре Кибернетики (22) МИФИ. Эта реализация адаптирована для отбора объявлений о вакансиях, а также для отбора сотовых телефонов.

Промышленная реализация выполнена по заказу компании «Interior В» в рамках разработки корпоративного сайта - электронного магазина. Компания занимается оптовой и розничной продажей жалюзи, окон и т.п. Количество предлагаемых товаров превышает 5000. Задача выбора решена в контексте развития средств заказа товара потенциальными покупателями.

Программное обеспечение разработано с применением средств: Borland Delphi 2005, Microsoft Visual Studio.NET, а также «Конфигуратор» 1С-Предприятия 7.7 SQL. Общий объем созданных программ - приблизительно 35 000 строк исходных текстов на языках Object Pascal, VBScript, Jscript и на встроенном языке 1С-Предприятие.

Для оценки эффективности разработанного программно-информационного обеспечения выбора выполнен ряд тестов. Данное тестирование подтверждает преимущества дополнения традиционных механизмов поиска по ключевым словам средствами отбора по значениям атрибутов. В заключении приведены основные результаты работы. В приложения вынесены:

• акты о внедрении результатов диссертационного исследования;

• развернутые сравнительные таблицы технологий отбора информационных объектов в Web и технологий разработки программно-информационного обеспечения в условиях неопределенности и динамики;

• Некоторые принципы управления, примененные при построении моделей выбора;

• алгоритм реализации критерия «выбор наилучшего» путем последовательного применения критериев сепарации;

• пример неформализованной структуры метаданных атрибутов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Выполнено исследование особенностей построения программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив в среде Web.

2. Проведена систематизация существующих технологий, применяющихся для поддержки выбора из альтернатив в Web.

3. Обосновано применение теории аппликативных вычислений к разработке программно-информационного обеспечения выбора в Web.

4. Разработаны модели аппликативной формализации выбора из альтернатив.

5. Предложена методика формирования структур данных и метаданных, обеспечивающих содержательные отношения «альтернатива - атрибут •значение - знак» в процессах отбора альтернатив.

6. Разработана модель данных и метаданных выбора альтернатив по атрибутам, которая может быть использована как основа для анализа различных способов отбора из альтернатив, а также для разработки программно-информационного обеспечения выбора по описаниям альтернатив в условиях большого количества альтернатив и большого количества атрибутов. Модель применена при создании компьютерного практикума по курсу «Дискретная математика 6» в МИФИ.

7. Разработаны пользовательские интерфейсы, архитектура и функциональная структура программно-информационного обеспечения выбора альтернатив.

8. Реализована учебно-исследовательская версия программно-информационного обеспечения выбора в среде Microsoft ASP с применением компонентов СОМ+ для отбора объявлений о вакансиях, интересующих соискателя в форме Web-службы. Осуществлена адаптация этой версии для выбора сотовых телефонов.

9. Заключительным результатом настоящей диссертационной работы явилась промышленная реализация программно-информационного обеспечения в среде Microsoft ASP .Net для отбора торговых предложений компании «Интериор В». Проведено полномасштабное коммерческое внедрение разработанного программно-информационного обеспечения в компании «Интериор В», что подтверждается соответствующим актом о внедрении. Коммерческая эксплуатация программно-информационной системы выбора альтернатив в Web подтвердила практическую значимость результатов данной диссертационной работы.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Файбисович М. Л. «Формализация содержания альтернативных предложений в функции отбора на основе понятий реляционной алгебры», Научная сессия МИФИ-2001. Сборник научных трудов. Том 3. М.: МИФИ Стр. 33-35., 2001.

2. Faybisovich M. «^-formalization as a Means for Indefiniteness Reduction in Management Automation (Using the Example of Pharmaceutical Provision

Insurance)». Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 2002 (CSIT'2002), Patras, Greece 2002.

3. Faybisovich M. «Combinatory Logical Approach to Software for Alternative Selection in Web». Proceedings of the 2003 International Conference on Information and Knowledge Engineering (IKE'03), Las Vegas, Nevada, USA, 2003.

4. Faybisovich M. «Communicative Approach to the Text Data Structuring for Content Selection», Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 2000 (CSIT'2000), Ufa: Ufa State Aviation Technical University, 2001.

5. Faybisovich M. «Principles of applying of the ^.-calculus in providing of description-based multiple alternative choice support». Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 2001 (CSIT'2001), Volume 1. pp. 214-223. Ufa: Ufa State Aviation Technical University, 2001.

6. Faybisovich M. «Intelligent Web-search for Job Vacancies. Problem Definition and Bases of Decision». Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 99 (CSIT'99), Moscow, January 18-22, 1999. Volume 1. pp. 165-169. Moscow: Moscow Engineering Physical Institute, 1999.

7. Faybisovich M. «Web software for description-based alternative selection. Combinatory-logical approach». Proceedings of the 6th International Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT'2004), Budapest, Hungary, October 17-19 2004, Volume 1. pp. 50-54.

8. Polishchouk M., Faybisovich M., «A Formalized Description of Combined Informational and Computational Structures for Biomedical Software Systems». Proceedings of the 6th International Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT'2004), Budapest, Hungary, October 17-19 2004, Volume 2.

2.0ОСА (

№-4920

I

Подписано в печать 27.02.2006 г. Формат 60 х 90/16. Объем 1.00 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 0103061

Оттиражировано на ризографе в «ИП Гурбанов Сергей Талыбович» Св. о регистрации № 304770000207759 от 09 июня 2004 года ИНН 770170462581

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫБОРА В СРЕДЕ WEB.

1.1. Общая характеристика функций программно-информационного обеспечения выбора.

1.2. Сравнительный обзор технологий, применяющихся для поддержки выбора информационных объектов в Web.

1.3. Анализ подходов к разработке программных систем в условиях неопределенности и динамики требований.

1.4. Концепция комбинаторно-логического подхода к созданию и применению программно-информационного обеспечения выбора в среде Web.

1.5. Постановка задачи проектирования и реализации программно-информационного обеспечения выбора в среде Web.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ И МЕТАДАННЫХ ДЛЯ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОТБОРА АЛЬТЕТРНАТИВ.

2.1. Основные составляющие комбинаторно-логического описания функций программно-информационного обеспечения.

2.2. Методические принципы применения комбинаторно-логического подхода к разработке программно-информационного обеспечения выбора.

2.3. Задачи и структура программно-информационного обеспечения выбора из множества альтернатив.

2.4. Модель функционального взаимодействия потребителей с описаниями альтернатив в процессе отбора.

2.5. Сравнительный анализ типовых некомпенсирующих стратегий на основе модели функционального взаимодействия.

2.6. Представление взаимосвязей между атрибутами как метаданных отношения «альтернатива».

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ОТБОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМБИНАТОРНОЙ ЛОГИКИ.

3.1. Рассмотрение технологий отбора альтернатив на основе визуального просмотра.

3.2. Рассмотрение технологий отбора с применением средств поиска по ключевым словам совместно с визуальным просмотром.

3.3. Формирование структуры отношений «альтернативы атрибуты» как метаданных модели функционального взаимодействия в процессах выбора.

3.4. Организации выбора из альтернатив с применением структуры метаданных атрибутов. ф Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ОТБОРА В WEB.

4.1. Этапы разработки программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив.

4.2. Особенности разработки программно-информационных средств выбора независимо сформированных описаний альтернатив.

4.3. Особенности разработки программно-информационных средств выбора альтернатив, предлагаемых поставщиком.

4.4. Принципы разработки программно-информационного обеспечения выбора альтернатив, предлагаемых поставщиком.

4.5. Проектирование компонентов программного обеспечения выбора на основе модели данных и метаданных. ф 4.6. Сопоставление предлагаемого программно-информационного обеспечения выбора с существующими средствами поддержки выбора.

Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. РЕАЛИЗАЦИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА И ВНЕДРЕНИЕ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ОТБОРА В WEB.

5.1. Результаты реализации и экспериментальной проверки программно-информационного обеспечения выбора из независимо сформированных описаний альтернатив.

5.2. Состав и структура реализованного программно-информационного обеспечения электронного магазина с поддержкой выбора альтернативных товаров и услуг. ф 5.3. Средства поддержки выбора как функциональная компонента электронного магазина.

5.4. Обобщенный сценарий работы посетителей при выборе альтернативных предложений в каталоге электронного магазина.

5.5. Результаты реализации и внедрения электронного магазина с поддержкой выбора альтернативных товаров и услуг.

Выводы к главе 5.

В настоящей работе рассматриваются вопросы исследования и реализации программных средств выбора альтернатив в среде Web.

Актуальность работы.

Задача выбора из ряда альтернатив является одной из ключевых при разработке современных средств взаимодействия «поставщик - потребитель». Очевидно, что для многих областей деятельности неточности и ошибки выбора приводят к существенным отрицательным последствиям. Однако эффективность решения вопроса выбора принципиальным образом зависит от информированности о свойствах альтернатив того, кто осуществляет выбор.

Феноменальное развитие компьютерных сетей и, прежде всего, Интернета, создали предпосылки для реализации принципиально новых возможностей обеспечения информацией для принятия решений в различных областях деятельности. Важным направлением в этой области является информационное обеспечение выбора из альтернативных вариантов путём сбора информации из Web.

Об актуальности исследований в данной области свидетельствует тот факт, что с 1998г. рынок программного обеспечения в США и странах Евросоюза, связанного с предоставлением информационных услуг в Web, ежегодно увеличивается на 60%-200% [43]. В рамках указанной предметной области интенсивно ведутся работы рядом исследовательских центров, например, Станфордским Университетом [79, 81, 88] (Г. Гарсиа-Молина, И. Папаконстантиноу), Массачусетсом Технологическим Институтом [67, 87] (С Брессан, П. Тагард), исследовательскими центрами AT&T [56, 75] (М. Фернандез, М. Флореску), IBM [78] (С. Малайка) и Xerox [68] (Б. Чидловски).

Среди российских центров исследования вопросов поддержки поиска, отбора, выбора информационных объектов в среде Web необходимо выделить ИПУ РАН и МФТИ, где проводятся исследования под руководством проф. Алескерова Ф.Т., ряд работ по выбору из альтернатив выполнен в ИСА РАН (ак. Ларичев О.И.), в МГУ (проф. Левченков B.C., проф. Гасанов Э. Э.). Примером системы, достигшей стадии коммерческой эксплуатации и широко применяющейся в настоящее время, является программно-информационное обеспечение службы «Яндекс.Маркет» компании «Яндекс».

Модели и методы вычислений с объектами с применением аппликативных технологий развивались и развиваются Р, Хиндли, Дж. П. Селдином, Д. Скоттом, Р. Хьюсом, С. Пейтоном-Джонсом, А.С. Кузичевым, Л.В. Шабуниным. Как показано В. Э. Вольфенгагеном, применяя представление «функтор-как-объект», можно построить модель аппликативного типа для информационных систем, причем для случая частичных областей. Тем самым аппликативные технологии переносятся на класс информационных систем в Web. Сходными методами решаются и задачи информационного моделирования, в которых учитывается групповое поведение субъектов, что показано А.П. Столбовым с применением денотационного подхода.

Состояние проблемы.

За последние десятилетия был разработан ряд технологий, ориентированных на решение задач выбора с применением сети Internet. В частности, следует назвать:

• технологии поиска в Web по ключевым признакам;

• каталоги Web-ссылок;

• технологии, ориентированные на работу с частично структурированной информацией, такие как OEM-базы данных;

• технологии, основанных на установлении формальных отношений между объектами;

• технологии, обеспечивающие поддержку принятия решений на основе сбора статистических данных, например, технологии коллаборативной фильтрации.

Наиболее проработанными следует считать средства программно-информационного обеспечения принятия решений при стабильном выполнении одного из следующих условий:

• Пользователи программно-информационного обеспечения знают, какая именно информация им требуется, и в какой форме она представлена.

• Пользователи решают задачи одних и тех же типов, работая с одними и теми же информационными структурами, происходящие изменения незначительны и/или редки. Такие условия характерны для использования хранилищ данных и нейронных сетей.

В ситуациях высокой неопределённости и динамики условий выбора программно-информационное обеспечение принятия решений обычно строится на эмпирических моделях с последующими обобщениями.

В свою очередь, работы Рамбо [42], Буча [7], Фаулера [54] создали основу для развития методологий, ориентированных на повышение скорости и качества разработки, среди которых следует отметить Унифицированной Подход (RUP) [28, 30], Экстремальное Программирование (ХР) [39, 66] и компонентную архитектуру [22, 26, 49]. Однако применение названных методологий предполагает, что требования, предъявляемые к разрабатываемому программно-информационному обеспечению со стороны заинтересованных лиц, в комплексе полностью определяют функциональные потребности и ограничения для этого обеспечения.

Анализ современных технологий информационной поддержки выбора, а также результатов исследований российских и зарубежных научных центров позволяет поставить еще не решенные задачи:

• разработка моделей данных и метаданных для согласования разнородных представлений о требованиях к разрабатываемому программно-информационному обеспечению выбора в условиях динамики таких представлений;

• реализация моделей данных и метаданных в программно-информационном обеспечении выбора альтернатив по описаниям, опубликованным в Web.

В этой связи исследование и реализация моделей данных и метаданных для программного обеспечения отбора альтернатив в Web является актуальной научной задачей.

Объект исследования. Процессы создания программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив в Web в условиях динамики характеристик их описаний.

Предмет исследования. Повышение эффективности создания и применения компьютерной поддержки выбора из альтернатив.

Цель диссертационной работы заключается в построении модели данных и метаданных программно-информационного обеспечения выбора альтернатив по описаниям, опубликованным в Web, и в программной реализации средств выбора, соответствующих разработанной модели.

Исходя из указанной цели диссертационного исследования, основными задачами, решаемыми в работе, являются:

1. Исследование и систематизация особенностей построения программно-информационного обеспечения в функции поддержки выбора из альтернатив в Web.

2. Обоснование и постановка задачи проектирования программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив по их описаниям, опубликованным в Web.

3. Разработка модели данных и метаданных выбора альтернатив.

4. Проектирование архитектур и пользовательских интерфейсов программно-информационного обеспечения, соответствующих предложенной модели выбора.

5. Экспериментальная проверка и внедрение в промышленную эксплуатацию разработанного программно-информационного обеспечения.

Методы исследования. При решении поставленных задач в диссертационной работе автором применены аппликативные вычислительные технологии, теория вычислений и комбинаторная логика, исчисление предикатов и унифицированный метод объектно-ориентированного проектирования.

Основные положения, выносимые на защиту, сводятся к следующему:

1. Обосновано применение техники аппликативных вычислений к созданию программно-информационного обеспечения выбора в Web с применением.

2. На основе исчисления с оператором абстракции построена модель выбора из альтернатив.

3. Сформулированы принципы формирования структур данных и метаданных, определяющих содержательные отношения «альтернатива - атрибут - значение - знак» в процессах отбора альтернатив.

4. Спроектированы архитектура и интерфейсы Web-сервиса, реализующие выбор из альтернатив по описаниям в соответствии с построенными моделями.

5. Выполнены реализация и внедрение комплексного Web-сайта корпоративного типа, реализующего поддержку функции выбора из альтернатив.

Научная новизна результатов работы сводится к следующему:

1. Для согласования представлений участников процессов выбора альтернатив в среде Web применяются аппликативные вычисления. Таким образом, элемент новизны состоит в дополнении существующих средств анализа и проектирования формально-языковыми средствами на ранних стадиях разработки.

2. Разработана модель выбора на основе применения техники аппликатив-ных вычислений, в том числе построена модель объектов данных и метаданных.

3. На основе аппликативных моделей предложен подход к формированию информационных структур, определяющих содержательные отношения «альтернатива - атрибут - значение - знак» в процессах отбора альтернатив.

4. Элементом новизны диссертационного исследования является построение архитектуры программного обеспечения путем поэтапного формирования структуры классов программы.

Практическая значимость диссертационного исследования определяется следующими результатами:

1. На основе аппликативной техники вычислений разработана технология создания программно-информационного обеспечения выбора большого количества альтернатив с большим числом атрибутов.

2. Предложенная модель объектов данных и метаданных поддерживает адаптацию программно-информационных средств в условиях динамики содержания рассматриваемых альтернатив и интересов потребителей.

3. Принятые программно-информационные решения позволяют повысить эффективность выбора, сократив количество упущенных альтернатив, релевантных запросам потребителей, а также уменьшив затраты времени на осуществление выбора.

Реализация результатов.

1. Развитые в работе модели, методы и средства положены в основу корпоративного Web-сайта компании «Интериор В», предназначенного для выбора и заказа комплектующих предприятиями, работающими в сфере строительства и дизайна, что подтверждается соответствующим актом о внедрении.

2. Произведено внедрение компьютерного практикума, основанного на применении теории аппликативных вычислений для согласования представлений, в учебный процесс на кафедре Кибернетики (22) МИФИ, что подтверждается соответствующим актом о внедрении.

Опубликование и апробация результатов работы. Результаты, представленные в данной диссертационной работе, докладывались и обсуждались на научной сессии МИФИ (г. Москва, 2001г.), на I, II, III и IV международных конференциях по компьютерным наукам и информационным технологиям «Computer Science and Information Technologies» (г. Москва, 1999; г. Уфа, 2000; г. Уфа, 2001, г. Патры, Греция, 2002) и на научном семинаре кафедры 22 МИФИ (г. Москва, 2005г.).

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе:

• тезисы доклада на научной сессии МИФИ'2000,

• статьи в сборниках трудов конференций CSIT'99 (Москва), CSIT'2000 (Уфа), CSIT'2001 (Уфа), CSIT'2002 (Патры, Греция) и CSIT'2004 (Будапешт, Венгрия);

• статья в сборнике трудов мультиконференции 1КЕ'03 (Лас-Вегас, США).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, глоссария, списка литературы и 5 приложений. Общий объем работы 182 стр., в том числе основной машинописный текст 119 стр., 32 рисунка, 20 таблиц, список литературы из 88 наименований.

Эти выводы были подтверждены руководством компании-заказчика. Было отмечено, что средства поддержки альтернативного выбора, включенные в сайт:

• позволили увеличить количество продаж;

• снизили нагрузку на продавцов-консультантов;

• сформировали предпосылки для создания дополнительных бизнес-связей;

• существенно уменьшили расходы на консультирование клиентов.

Результаты экспериментальной проверки и внедрения подтверждают соответствие реализованного программно-информационного обеспечения выбора поставленной задаче.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе решена задача исследования и реализации программно-информационного обеспечения выбора альтернатив по их описаниям, опубликованным в среде Web.

В результате диссертационного исследования были получены следующие результаты:

1. Выполнено исследование особенностей построения программно-информационного обеспечения выбора из альтернатив в среде Web.

2. Проведена систематизация существующих технологий, применяющихся для поддержки выбора из альтернатив в Web.

3. Обосновано применение теории аппликативных вычислений к разработке программно-информационного обеспечения выбора в Web.

4. Разработаны модели аппликативной формализации выбора из альтернатив.

5. Предложена методика формирования структур данных и метаданных, обеспечивающих содержательные отношения «альтернатива - атрибут -значение - знак» в процессах отбора альтернатив.

6. Разработана модель данных и метаданных выбора альтернатив по атрибутам, которая может быть использована как основа для анализа различных способов отбора из альтернатив, а также для разработки программно-информационного; обеспечения выбора по описаниям альтернатив в условиях большого количества альтернатив и большого количества атрибутов. Модель применена при создании компьютерного практикума по курсу «Дискретная математика 6» в МИФИ.

7. Разработаны пользовательские интерфейсы, архитектура и функциональная структура программно-информационного обеспечения выбора альтернатив.

8. Реализована учебно-исследовательская версия программно-информационного обеспечения выбора в среде Microsoft ASP с применением компонентов СОМ+ для отбора объявлений о вакансиях, интересующих соискателя в форме Web-службы. Осуществлена адаптация этой версии для выбора сотовых телефонов.

9. Реализовано программно-информационное обеспечение в среде Microsoft ASP.Net для отбора торговых предложений компании «Интериор В». В качестве сервера СУБД применяется Microsoft SQL Server 2000. Программные средства сопряжения с корпоративной информационной системой компании были реализованы частично на платформе Win32, а частично в среде «1С: Предприятие 7.7». В качестве сервера СУБД применяются Microsoft SQL Server 2000 и Firebird 1.5.

Заключительным результатом настоящей диссертационной работы является промышленная реализация программно-информационного обеспечения для отбора торговых предложений компании «Интериор В». Проведено полномасштабное коммерческое внедрение разработанного программно-информационного обеспечения в компании «Интериор В», что подтверждается соответствующим актом о внедрении. Коммерческая эксплуатация программно-информационной системы выбора альтернатив в Web подтвердила справедливость основных научно-практических результатов данной диссертационной работы.

ГЛОССАРИЙ

Атрибут - идентифицируемая и содержательная характеристику выбираемой альтернативы. Под содержательностью понимается то, что каждый атрибут определяет существенный для выбора параметр альтернативы. Идентифицируемость в данном контексте - возможность выявления, а также устойчивого и независимого рассмотрения отношений «альтернатива - атрибут» и «атрибут -значение».

Атрибут альтернатив - атрибуты, значения которых представлены в описаниях альтернатив. Определяют основные прикладные характеристики альтернатив с точки зрения изготовителей и поставщиков;

Атрибут вычислимый. Значения ряда атрибутов являются функциональными зависимостями от других свойств альтернативы. Примерами таких атрибутов являются атрибуты-триггеры, атрибуты, определяющие агрегатные оценки и т.п.

Атрибут простой - перечислимый атрибут или атрибут числового типа.

Атрибут описательный - атрибуты, значения которых содержательно сравниваются только человеком. Значения описательных атрибутов могут быть непосредственно представлены в описаниях альтернатив, например, в виде слабоструктурированных фрагментов текста и рисунков.

Атрибут перечислимый - атрибут, значения которого можно представить в виде конечных списков терминов.

Атрибут субъекта - один из атрибутов, по которым осуществляет отбор потребитель. Обозначают существенные составляющие представлений того или иного индивидуума о предмете выбора.

Атрибут составной - устойчивая содержательная группа простых и составных атрибутов. Значение составного атрибута определяется как комбинация значений атрибутов, входящих в составной.

Атрибут универсальный - атрибут значения которых содержательно присутствуют во всех альтернативах из рассматриваемого входного множества альтернатив.

Атрибут-триггер - простой атрибут, значение которого определяется по факту изменения значений других атрибутов. Примером такого атрибута при выборе товаров является атрибут «Цена снижена».

Атрибут числовой - атрибут, значения которого можно представить в виде числового показателя в некоторой единице измерений или диапазона числовых показателей.

База структурирования - совокупность шаблонов структурирования, а также настроек, определяющих правила применения шаблонов при автоматическом структурировании предложений, полученных из различных источников в Web.

Выбор «визуальный» - выбор посредством визуального просмотра описаний альтернатив, представленных в той или иной форме.

Выбор по ключевым словам - выбор с применением средств поиска по ключевым словам. Важно отметить, что название «поиск по ключевым словам» для этих средств является достаточно условным. В частности, поиск осуществляется не только по словам, но и по выражениям, логическим комбинациям выражений и т.д.

Идентификация - формирование в процессе проектирования модели объекта, выраженной в тех или иных терминах (описанной на том или ином языке), или определение характеристик модели реального объекта по экспериментальным данным.

Идентификация представлений - структурирование и формализация функциональной модели взаимодействия в процессах выбора с точки зрения того или иного участника процессов.

Коммуникативность - характеристика соответствия организации взаимодействия функциональным потребностям деятельности. С точки зрения потребительских аспектов, коммуникативность отражает функциональную эффективность доведения, передачи, предоставления, извлечения информации. С технологической позиции коммуникативность определяется возможностями управления взаимодействием по критерию минимизации цикличности, учитывая как априорные, так и динамические составляющие неопределённости.

Критерий кластеризации. Критерии кластеризации основаны на упорядочении значений атрибута по степени близости к идеальному.

Критерий сепарации - это критерий, позволяющий разделить множество значений атрибута на подмножества значений, удовлетворяющих запросу и не удовлетворяющих запросу.

Метафора - символ (в широком смысле этого слова), обладающий следующими свойствами:

• метафора компактно определяет существенные характеристики разрабатываемой системы (в первую очередь, типовые последовательности действий) на основе аналогий с понятиями, хорошо известными участникам взаимодействия;

• метафора легко идентифицируется всеми участниками взаимодействия.

Множество альтернатив входное (начальное) - все множество альтернативных вариантов, которые рассматриваются при выборе.

Множество альтернатив конечное - множество альтернатив, сформировав которое, пользователь завершает (или прекращает) отбор с применением некомпенсирующих стратегий.

Модель данных - формализованное описание возможных структур данных, операций над ними и ограничений целостности. В настоящей работе модель данных формируется для того, чтобы определить свойства структур, описывающих альтернативные предложения.

Модель метаданных. Метаданные - «данные о данных», описывающие состав и структуру атрибутов выбора. При выборе альтернатив в Web структура метаданных атрибутов является мультимодальной и динамичной.

Модель данных и метаданных (М(М)Д). В ситуации выбора в условиях информационной несогласованности и динамики отношения «атрибут -значение» принципиально зависят от структуры атрибутов, т.е. от метаданных. Поэтому автор предлагает рассматривать модель данных и модель метаданных согласованно в рамках единой системы формализмов. Модель (мета)данных может рассматриваться как спецификация компонентов программно-информационного обеспечения выбора, связанных с манипулированием альтернативными предложениями в процессах выбора.

Монитор фильтрации - совокупность компонентов, обеспечивающих управление критериями отбора по представлению структуры метаданных атрибутов пользователю.

Наблюдаемость. Наблюдаемость как свойство системы характеризует возможность определять состояние рассматриваемого объекта, а также возможности изменения состояния, получая, таким образом, все данные, необходимые для выполнения управления.

Онтологический статус. Понятие онтологического статуса отражает степень обоснованности представления, устойчивость, робастность его содержания по отношению к изменениям значений объективных и субъективных признаков условий разработки.

Поставщик - тот, кто предлагает объекты некоторого вида (автор описаний альтернатив).

Потребитель - потребитель информационных услуг. Тот, кто выбирает объекты некоторого вида по описаниям.

Предложение (альтернативы) - описание предлагаемой альтернативы, опубликованное в Web, обычно в слабоструктурированной форме.

Предотбор (превило предотбора) - правило построения множества альтернатив, к которым применяется критерий отбора.

Пространство альтернатив - множество возможных альтернатив

Ошибка структурирования формальная - расхождение между фрагментом описания альтернативы, описывающим атрибут, по мнению специалиста, и фрагментом, выявленным в результате автоматического структурирования.

Стратегия выбора. Согласно результатам исследований, взаимодействие потребителя с пространством альтернатив поведенчески организуется по определённым правилам, называемым стратегиями.

Стратегия компенсации. Когда выбор осуществляется среди малого количества альтернатив, обычно задействуются «стратегии компенсации». При применении стратегии такого типа низкие показатели одного свойства рассматриваемого объекта могут искупаться высокими показателями другого его свойства.

Стратегия некомпенсирующая. Когда человек сталкивается с выбором из многих альтернатив, он обычно применяет некомпенсирующие стратегии выбора. Для этих стратегий характерны взаимно независимые оценки каждого из рассматриваемых атрибутов.

Структура метаданных атрибутов (СМА) - совокупность потенциально применяющихся при выборе структур взаимосвязей атрибутов. Термином «метаданные» в данном случае обозначается тот факт, что в условиях вариантности и динамики структуры атрибутов СМА является «словарем данных» описывающих пространство альтернатив.

Структурирование содержательное - процессы, связанные с переходом от слабоструктурированных исходных данных (в данной работе - описаний альтернатив) к данным, представленным в полу- или хорошо структурированной форме. В настоящей работе структурирование связывается с формированием отношений «альтернатива - атрибут - значение - знак» на основе структуры метаданных атрибутов.

Тип данных. Абстрактный тип данных определяется только через операции, которые могут выполняться над соответствующими объектами, безотносительно к способу их представления этих объектов.

Термин (терминальное значение) - единое представление разных по форме слов и выражений, имеющих один и тот же смысл. Основные требования, предъявляемые к выбору терминов: лингвистическая правильность, точность, и краткость.

Управляемость. Понятие управляемости как свойства связано с переводом (или переходом) системы из одного состояния в другое. Прежде всего, управляемость характеризуется составом и распределением по подсистемам внешних входных (управляющих и возмущающих) воздействий, описываемых интерфейсами, протоколами и сценариями взаимодействия рассматриваемой системы и входящих в неё подсистем.

Цикличность. Критерием, непосредственно характеризующим влияние неопределённости условий на выполнение процесса взаимодействия, является его цикличность. Свойство цикличности комплексно характеризует любые формы ресурсопотребления в процессах взаимодействия.

Цикличность избыточная. Избыточная цикличность, по отношению к содержанию процессов взаимодействия, порождается несоответствиями технологического обеспечения потребностям выполнения этих процессов.

Цикличность необходимая. Необходимой является такая составляющая цикличности, которая обеспечивает устранение неопределённости представлений субъектов взаимодействия и несоответствия реальным условиям.

Синонимичная группа. Совокупность возможных представлений в тексте некоторого значения перечислимого атрибута.

Структуры данных. Структура - это аспект типа данных, выражающий природу объектов, которые являются составными. Структура данных выражает, каким образом из элементов может быть составлен некоторый информационный объект или каким образом составную величину разделить на элементы. Реализация структурированных данных включает как выбор определённой формы для сохранения представления, так и обеспечение набора процедур/функций, реализующих соответствующие операции с выбранной структурой. Формально, структура данных определяется как некоторая хорошо обозначенная область в абстрактном типе данных, которым задаётся эта структура.

Функциональная модель взаимодействия - для рассматриваемой деятельности априорно определенная в виде модели совокупность потребностей и ограничений, внешних по отношению к взаимодействию.

1. Алеева Е., Рушайло П. «Технология высокого полёта», «Деньги», №45(349), 2001, стр. 120-123.

2. Бен-Ари М., «Языки программирования. Практический сравнительный ф анализ.», М.: Мир, 2000.

3. Бир С. «Мозг фирмы», М.: Радио и связь, 1993.

4. Богачек И. А. «Философия управления», СПб.: Наука, 1999.

5. Брусилов К. «ERP или не ERP», «Мир ПК» №2-2002, с. 82-87.

6. Буева Л.П. «Человек: деятельность и общение». М.: Мысль, 1978.

7. Буч Г. «Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами применений, 2-е изд.» М.: Издательство Binom, 1998.

8. Валиков А. Н. «Технология XSLT». СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

9. Винер Н. «Кибернетика или управление и связь в животном и машине», М.: Советское радио, 1958.

10. Ю.Винер Н. «Кибернетика и общество», М.: Наука, 1958.ф 11. Вольфенгаген В. Э. «Комбинаторная логика в программировании. Вычисления с объектами в примерах и задачах. (2-е изд.)», М.: Институт Актуального Образования "ЮрИнфоР-МГУ", 2003.

11. Вольфенгаген В. Э. «Конструкции языков программирования. Приёмы описания», М.: Институт Актуального Образования "ЮрИнфоР-МГУ", 2003.

12. Вольфенгаген В. Э. «Методы и средства вычислений с объектами. Аппли-кативные вычислительные системы», М.: "Центр ЮрИнфоР", 2004.

13. Вольфенгаген В. Э., Гольцева JI. В., «Аппликативные вычисления на основе комбинаторов и ^-исчисления», М.: Институт Актуального Образования "ЮрИнфоР-МГУ", 2000.

14. Воскресенская О.В. «Методы разработки реляционной системы управления базой данных», Диссертация на соискание ученой степени кандидататехнических наук, 05.13.06 Автоматизированные системы управления,

15. Московский инженерно-физический институт, Диссертационный Совет К.053.03.04 МИФИ, Москва, 1985.

16. Гейтс Б. «Бизнес со скоростью мысли», М.: ЭКСМО-Пресс, 2001.

17. Грейвс М. «Проектирование баз данных на основе XML». М.: Вильяме, 2002.

18. Дейт К., Дж. «Введение в системы баз данных» 6-е издание. М.: Вильяме, 1999.

19. Джексон П. «Введение в экспертные системы» 3-е издание. М.: Вильяме,• 2001.

20. Елтаренко Е. А., «Оценка и выбор решений по многим критериям». М.: МИФИ, 1995.

21. Игнатович Н. «Брокер интеграции приложений», «Открытые системы» №9-2003 стр. 8-14.

22. Каган М.С. «Человеческая деятельность». -М.: Наука, 1974.

23. Кветной М.С. «Человеческая деятельность: сущность, структура, типы: Социологический аспект». Саратов: Саратов, 1974.

24. Когаловский М. Р. «Энциклопедия технологий баз данный». М.: «Финансы и статистика», 2002.

25. Кононов А., Кузнецов Е., «Онтология промежуточного ПО», «Открытые системы» №3-2002 стр. 46-53.

26. Коналлен Дж., «Разработка Web-приложений с использованием UML»,1. М.: Вильяме, 2001.

27. Кратчен Ф. «Введение в Rational Unified Processes», М.: Вильяме, 2002.

28. Кузин J1. Т. «Основы кибернетики» в двух томах», М.: Энергоатомиздат, 1994.

29. Ларман К. «Применение UML и шаблонов проектирования», М.: Вильяме, 2001.

30. ЗЬЛарман К., Базили В. «Итеративная и инкрементальная разработка: краткая история», «Открытые системы» №9-2003, стр. 71-79.

31. Лефингуэлл Д., Уидриг Д. «Принципы работы с требованиями к программному обеспечению». М.: Вильяме, 2002.

32. ЗЗ.Лисков Б., Гатэг Дж. «Использование абстракций и спецификаций приразработке программ» М.:»Мир», 1989.

33. Лэйхифф Дж. М., Пенроуз Дж. М. «Бизнес-коммуникации. Стратегии и навыки», СПб.:«Питер», 2001.35. «Международный стандарт ISO 704. Принципы и методы терминологии», М.: Издательство стандартов, 1988.

34. Нейбург Э. Дж., «Проектирование баз данных с помощью UML» », М.: Вильяме, 2002.

35. Петренко А. и др. «Тестирование на основе моделей», «Открытые системы» №9-2003 стр. 41-47.

36. Пичугин И., Правдина М. «Новые слова из трёх букв», «Секрет фирмы», №4-2002, с. 27-29.

37. Полк М. «Экстремальное программирование с позиций СММ», «Открытые системы» №3-2002 стр. 22-28.

38. Попов Э. В. «Экспертные системы». М.:Финансы и статистика., 1998.

39. Поппер К. Р. «Объективное знание. Эволюционный подход», М.:«Эдито-риал УРСС», 2002.

40. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г., «UML: Специальный справочник», СПб.: Питер, 2002.43. «Российский рынок корпоративных информационных систем». Результаты исследования компании Market-Visio/EDC. «КомпьютерПресс», №12002, стр. 69-74.

41. Скотт П. «Психология оценки и принятия решений», М.: Информационно-издательский дом «Филин», 1998.

42. Слама Д., Гарбис Дж., Рассел П., «Корпоративные системы на основе CORBA». М.: Вильяме, 2000.

43. Солейчук А. Д. «Семиотика и кибернетика», www.spici.ac.ru/soleychuk/articles/a011 .htm.

44. Солсо P. JI. «Когнитивная психология», М.: Тривола, 1996.48. «Справочник по теории автоматического управления.» Под. ред. Красов-ского А. А., М.: Наука, 1987.

45. Таненбаум Э., Стеен М. ван, «Распределённые системы. Принципы и парадигмы», СПб.: «Питер», 2003.

46. Трэвис Б. «XML и SOAP: Программирование для серверов BizTalk». М.:«Русская Редакция», 2001.

47. Ушаков М. М. «Функциональная коммуникация и семиотика», Международная конференция «Систематика 2001». Том 1. Киев. Стр. 133-145, 2001.

48. Уэно X., Исидзука М. и др. «Представление и использование знаний», М.: Мир, 1989.

49. Файбисович М. JI. «Формализация содержания альтернативных предложений в функции отбора на основе понятий реляционной алгебры», Научная сессия МИФИ-2001. Сборник научных трудов. Том 3. М.: МИФИ Стр. 33-35., 2001.

50. Фаулер М. «Рефакторинг. Улучшение существующего кода», М.:Символ-Плюс, 2003.

51. Федечкин С., «Хранилище данных: вопросы и ответы», PCWeek, №31, 26-авг-2003.

52. Флореску Д., Леви А., Мендельсон А. «Технологии баз данных для WorldWide Web: обзор», Системы Управления Базами Данных 1998 №4-5, С. 49-64.

53. Хилькевич А. П. «Решение проблем в науке, технике, практической деятельности», М.: Наука, 1999.

54. Хрусталёв В. М., Агрегация данных в OLAP-кубах.www.olap.ru/home/mut.asp.

55. Черняк Л. «SOA шаг за горизонт», «Открытые системы» №9-2003 стр. 34-40.

56. Шеннон К. «Работы по теории управления и кибернетике», Л.: Наука, 1963.

57. Элиенс А. «Принципы объектно-ориентированной разработки программ». М.: Вильяме, 2002.

58. Эшби Р. «Введение в кибернетику», М.: Иностранная литература, 1959.

59. Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. «Унифицированный процесс разработки программного обеспечения», СПб.: Питер, 2002.

60. Abiteboul S., Goldman R. «Views for Semistructured Data», Proceedings of the

61. Workshop on Management of Semistructured Data, Tucson, Arizona, May 16,1997.

62. Archer C. «Measuring User-Oriented Software Products», Carnegie Mellon University, Software Engineering Institute, SEI-CM-28, 1996.

63. Beck K. «Extreme programming explained: embrace change», Addison-Wesley, Mass., 1999.

64. Bressan S., «Semantic Integration of Disparate Information Sources over the Internet using Constraint Propagation», Sloan School of Management, Massachusetts Institute of Technology, 1999.

65. Chidlovskii В., Borghoff U. M., Chevalier P. «Towards Sophisticated Wrapping of Web-based Information Repositories» Rank Xerox Research Centre, Grenoble Laboratory, 1999.ф 69.Faybisovich M. «^-formalization as a Means for Indefiniteness Reduction in

66. Management Automation (Using the Example of Pharmaceutical Provision Insurance)». Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 2002 (CSIT'2002), Patras, Greece 2002.

67. Faybisovich M. «Combinatory Logical Approach to Software for Alternative Selection in Web». Proceedings of the 2003 International Conference on Information and Knowledge Engineering (IKE'03), Las Vegas, Nevada, USA, 2003.

68. Faybisovich M. «Communicative Approach to the Text Data Structuring for Content Selection», Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 2000 (CSIT'2000), Ufa: Ufa State Aviation Technical University, 2001.

69. Ferndandez M., Florescu D., Suciu D. «Web-Site Management: The Strudel Approach» AT&T Labs, 1999.

70. Hammer J., Garcia-Molina, H. et al. «Extracting Semistructured Information from the Web», Computer Science Department, Stanford University Stanford, CA 94305-9040, 1999.

71. Hogarth R. M. "Judgment and choice (2nd ed.)", New York: John Wiley and ф Sons, 1987.

72. Malaika S. «Resistance is Futile: The Web Will Assimilate Your Databases» IBM Santa-Teresa Laboratory, Bulletin of Technical Committee on Data Engineering, Volume 21 №2, June, 1998.

73. Papakonstantinou Y., Garcia-Molina, H. «Object Exchange Across Heterogeneous Information Sources», Computer Science Department, Stanford University Stanford, CA, 94305-2140-USA, 1998.

74. Papakonstantinou Y., Ritter D. «The Middleware Muddle», DBMS OnLine, May 1998, www.dbmsmag.com.

75. Papakonstantinou Y., Sagiv J. «The TSIMMIS Approach to Mediation: Data Models and Languages» Dept. of Computer Science, Hebrew Univ., Jerusalem, IRI-92-23405, 1998.

76. Ф 82. Peyton Jones S. Et al., «Composing contracts. An adventure in financial engineering. Functional pearl», Microsoft Research, Cambridge, UK, Aug 2000.

77. Polishchouk M., Faybisovich M. «XML Technologies Usage for Medical Information Systems Oriented To Interaction Support». Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies 2002 (CSIT'2002). Patras, Greece.

78. Roth E. «Scripting with WMI», Windows & .NET Magazine, №5-2002.

79. Siddiqi J. «Extreme programming pros and cons: What questions remain?», IEEE Computer, Nov. 2000.

80. Thagard P., Millgram E. "Inference to the Best Plan: A Coherence Theory of Decision", Goal-driven learning, p. 439-454, Massachusetts: MIT Press, 1997.

81. Winograd T. «From Computer Machinery to Interaction Design», Sprinter-Verlag «Beyond Calculation: The Next Fifty Years of Computing», 1997, p. 149-162.