WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|

Ограниченные функциональные возможности информационных систем Использование “настольных” информационных систем для выполнения всего спектра работ с фондовыми материалами не обеспечивает реализацию необходимых функций системы, таких как: удаленный доступ к каталогу в реальном режиме времени, формирование многопараметрических поисковых запросов, в том числе и с применением элементов ГИС-технологий.

Трудозатраты Слабая связь между бумажными и электронными частями системы приводит к излишним трудовым затратам. Поиск информации с использованием бумажного каталога не всегда позволяет оперативно и в полном объеме получать необходимые результаты. Это связано с тем, что хранимая информация распределена по тематическим каталогам, и быстрый поиск можно осуществить, лишь обладая четкими её атрибутами, что не всегда представляется возможным.

Основную часть материалов территориальных фондов информации составляют отчеты по работам на геологических объектах. Базовыми атрибутами, характеризирующими их содержание, являются: название, реферат, год проведения работ, количество томов, количество страниц, организация – исполнитель, ответственный исполнитель, геологический объект, электронные приложения.

Как правило, отчет состоит из двух частей – бумажный экземпляр и электронные приложения (текст отчета, графические документы и т.п.). По информации с бумажной версии происходит заполнение соответствующих полей учетной карты отчета, далее информация поступает в хранилище, а картотека пополняется соответствующей записью (рис. 1).

Процедура поиска данных об отчетах, хранящихся в фондах, складывается из следующей последовательности действий (рис. 2):

1) В бумажном каталоге производится поиск информации по определенным критериям. Выбираются те учетные карточки, которые наиболее полно соответствуют поставленному запросу.

2) По регистрационному номеру сотрудник фондов при соблюдении всех необходимых норм предоставляет для работы бумажный вариант отчета.

Рис. 1. Схема приема и первичной обработки информации Рис. 2. Схема поиска тематической информации Использование электронного каталога отчасти ускоряет процесс поиска информации, однако в целом, существующие подходы к работе с фондовыми материалами имеют ряд значительных недостатков. Применение неспециализированных систем для реализации действий в рамках рассмотренных задач во многом замедляет процесс поиска необходимых тематических материалов и обеспечивает излишние трудозатраты со стороны сотрудников фондов.

Важным вопросом при разработке информационной системы является определение структуры хранения данных и построение соответствующих моде лей представления информации.

Для построения диаграммы потоков данных Data Flow Diagram (DFD) был применен набор элементов “нотация Йордана – Де Мерко”, дающий представление о верхнем уровне функциональной модели системы. Такой подход позволяет четко оценить циркулирующие потоки информации, определить части системы и действия над ними. Использование диаграммы потоков данных является также эффективным средством и анализа. Анализ построенной DFD схемы (рис. 3) позволяет получить подтверждение выводам автора о неэффективности существующих подходов работы с фондовой информацией, приводящим к дублированию выполняемых работ, в частности по поиску данных.

На основе отношений между рассмотренными в системе сущностями и их атрибутами была построена концептуальная схема данных, отображающая также классы их взаимной принадлежности (рис. 4).

На этапе логического проектирования были проведены работы по преобразованию выявленных требований и связей в организованные структуры данных. В результате были выявлены зависимости между сущностями и признаками в изучаемой системе. На основе выявленных связей была построена расширенная логическая модель данных (рис. 5) и сформированы таблицы БД, определены их характеристики.

Функционирование созданной комплексной информационной системы строится на основе специальных и общесистемных программных компонент. К общесистемному программному обеспечению, использованному для создания и работы системы, относятся: операционная система, среда разработки, язык запросов СУБД, системные библиотеки; к специальному программному обеспечению - программные средства, при помощи которых реализуются функции системы.

В третьей главе представлено описание программной реализации комплексной информационной системы “Геофонд” и составляющих ее компонент.

На основе разработанных моделей данных с использованием предложенных средств создан программный комплекс “Геофонд”, состоящий из трех ком понент, реализующих в своей основе технологии АРМ:

Модуль “Программа сбора и классификации геологической и природоресурсной информации – Геофонд-Д” (АРМ “Оператор”).

Модуль “Программа учета и статистики доступа к геологической и природоресурсной информации – Геофонд-С” (АРМ “Администратор”).

Модуль “Программа доступа к геологической и природоресурсной информации – Геофонд-П” (АРМ “Пользователь”).

Рис. 3. Диаграмма потоков данных системы Возможности программ расширены за счет интеграции в их состав элементов ГИС, которые реализованы с помощью элемента управления ActiveX MapInfo MapX 5.0.

Основная рабочая область, на которой строится взаимодействие с пользователем – цифровая карта региона или местности, в рамках которой ведутся работы по сбору и учету фондовых геологических материалов. Это “статическая” недоступная непосредственному редактированию пользователем картографическая составляющая программы.

Рис.4. Концептуальная схема данных системы Рис. 5. Логическая схема данных Используя разработанные компоненты, можно осуществлять операции по изменению масштаба, центрированию, манипуляции порядком расположения и способом отображения слоев карты. В противоположность статической составляющей, геологические объекты являются динамической сущностью, иными словами, они выводятся на карту непосредственно в процессе отображения.

В компонентах системы функции ГИС используются для решения задач в двух направлениях: определения положения геологических объектов (рис.6) и расширенного поиска информации (рис.7).

Все связи в системе между АРМ и серверами системы построены на основе архитектуры “клиент-сервер” с применением протоколов TCP/IP. Взаимодействие всех компонент системы можно представить в виде соответствующей схемы (рис. 8).

Рис. 6. Определение размещения геологического объекта Рис. 7. Поиск геологического объекта Рис. 8. Схема взаимодействия компонент информационной системы В системе используется как традиционная двухуровневая, так и трехуровневая архитектура “клиент-сервер”.

АРМ “Оператор” и АРМ “Администратор” построены на основе двухуровневой модели, которая предусматривает разделение основных решаемых задач между двумя уровнями. Созданные компоненты отвечают за представление данных пользователям, а сервера FTP, СУБД MySQL – за предоставление данных самим программам. “Сервисы представления” управляют пользовательским интерфейсом и основной логикой приложений. “Сервисы данных” обеспечивают ограниченную поддержку логики приложений, в виде правил проверки корректности ввода данных. Системы АРМ устанавливаются на настольных компьютерах конечных пользователей организации и через сеть взаимодействуют с серверами данных и приложений.

АРМ “Пользователь” разработан на основе трехуровневой архитектуры и отвечает только за работу пользовательского интерфейса и выполняет некоторую логическую обработку информации, в частности проверку корректности ввода данных.

Реализация всех АРМов системы и их интерфейсов построена на приме нении подхода к разработке пользовательского интерфейса, предложенного Л.

Константайном и Л.Локвудом. Использование технологий АРМ во многом определило выбор “модели ролей”, в которой каждая “роль” представляет собой группу связанных задач системы и потребностей определенного круга ее пользователей.

В каждой из разработанных программных компонент реализованы специфичные функциональные возможности, отраженные в пользовательских интерфейсах.

Особенности разработанного комплекса программ:

1. Единый подход к построению системы. Разработка компонент системы осуществлена на единой идеологической платформе и обеспечивает реализацию всех функции и задач системы в рамках одного информационного поля.

2. Применение элементов ГИС для работы с тематическими объектами.

Организация взаимосвязи картографической пространственной информации и объектов учета позволила создать инструмент быстрого поиска данных по требуемым условиям и обеспечить разграничение доступа к ним.

3. Уникальность системы. Созданный комплекс программ предоставляет организациям, осуществляющим учет и работу с фондовыми геологическими материалами новейший инструмент реализации задач в этой сфере. Все разработанные компоненты прошли официальную регистрацию в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) и имеют соответствующие свидетельства.

В четвертой главе приведена информация о разработанных механизмах обеспечения безопасности и надежности функционирования комплексной информационной системы “Геофонд”.

Распределение информации среди компьютеров в сетях является основной причиной сбоев в работе информационных систем. Наиболее важным свойством крупных информационных систем, к которым относится и система “Геофонд”, является адаптация к возможным сбоям программных и аппаратных компонент. Все разработанные компоненты системы, как было описано во вто рой главе, построены на основе технологии “клиент-сервер”. Этот фактор позволяет снизить вычислительную нагрузку на сами приложения и перенести ее на серверные компоненты, тем самым, повысив надежность клиентских приложений.

Компоненты АРМ “Оператор” и АРМ “Администратор” функционируют в одной среде, в рамках локальной вычислительной сети. Возможность возникновения ошибки, связанной с ее некорректной работой минимальна, так как система не предусматривает регулирования внутренних потоков информации, что минимизирует влияние систем обеспечения защиты от внешнего воздействия.

Для создания резервных копий БД и полных версий геологических отчетов, размещенных на FTP-сервере, возможно использование специального программного обеспечения (например, MySQL Snap, Wallist WorkBD) и встроенных средств операционных систем. При этом, размещение созданной копии базы данных оптимально производить на отдельном компьютере. Обеспечение надежности аппаратной части сервера, на которой размещается БД, достигается за счет применения технологии Redundant Array of Independent Disks (RAID).

Хранимая в базах данных информация, в том числе и в системе “Геофонд”, имеет огромную ценность благодаря ее точности и доступности. Однако чем более ценной становится информация, тем более она уязвима. Разработано множество средств и систем для обеспечения информационной безопасности, предназначенных для использования на различных компьютерах с разными операционными системами. Среди них можно отметить межсетевые экраны (firewalls), призванные контролировать доступ к информации со стороны пользователей внешних сетей.

Для обеспечения защиты от несанкционированного доступа к серверам данных, приложений и функционирования АРМ “Пользователь” необходимо гарантировать работу сетевых соединений между компонентами системы и осуществить запрет доступа к сетевым портам сервера СУБД MySQL и хранилищам электронных приложений (FTP-серверам) из внешних сетей (рис.9).

Реализацию указанных действий, возможно, обеспечить путем настройки правил безопасности на межсетевом экране.

Рис. 9. Организация защищенных потоков данных в системе “Геофонд” В системе “Геофонд” данные по геологическим объектам, отчетам и системная информация содержатся в базе данных MySQL, а доступ к ней осуществляется через разработанные программные компоненты с указанием учетных параметров пользователей. При их создании в АРМ “Администратор” в качестве учетной информации указываются не только имя и пароль, но и IP- адрес компьютера, с которого осуществляется работа с компонентами.

Примененные информационные технологии и подходы при разработке системы во многом минимизируют факторы, влияющие на надежность ее функционирования. Методы защиты информации на всех этапах работы создают гибкий механизм контроля доступа к информации.

В заключении диссертации отмечается, что создание эффективных систем работы с фондовыми геологическими материалами неразрывно связано с комплексным подходом, при котором используется весь набор современных информационных технологий, от ГИС-технологий до системам удаленного доступа к материалам на основе новейших протоколов передачи данных.

В результате выполнения диссертационной работы решена научнопрактическая задача проектирования и разработки комплексной информационной системы “Геофонд”, позволяющая:

реализовать модель комплексной информационной системы для сбора, регистрации, хранения, передачи и обработки геологической фондовой информации с использованием вычислительной техники;

создать универсальный механизм поиска данных с применением элементов ГИС по объектам системы без наличия четких атрибутов их описания;

создать современную технологическую основу на базе использования протоколов TCP/IP для удаленного доступа к фондовым материалам.

Созданная система прошла этап внедрения в ФГУ “ТФИ по Амурской области”, в рамках которой создан современный инструмент работы с фондовыми материалами в области геологии и охраны окружающей среды региона.

Публикации по теме диссертации Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Савченко Т.И., Сорокин А.А.Перспективы использования Internet в научных разработках организаций Амурской области // Материалы международного семинара “ISIS-99”, г.Владивосток, 22-24 марта 1999 г.- Владивосток: ТОИ ДВО РАН, 1999.

2. Сорокин А.А. Системы хранения и представления научной информации в Амурском научном центре // “Региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых”, Благовещенск, 2000 г. с. 55.

3. Сорокин А.А. Обработка геологической информации и её интеграция в сеть Internet // Региональная научная конференция “Будущее Амурской науки”, Благовещенск, 2001г., с.221-222.

4. Сорокин А.А. Применение сети Internet для построения систем корпоративного обмена информацией // Региональная научная конференция “Молодежь XXI века: шаг в будущее”, Благовещенск, 2002 г., с.186-187.

5. Сорокин А.А. Компьютерная модель оценки характеристик техногенных россыпей золота // Информатика и системы управления. -2005. - №1(5), с.4147.

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.