Модели проектирования программных аналитических комплексов с декартово замкнутой категорией

Л. Е. Родионова, В. В. Антонов, Л. И. Баймурзина, Грас Мушиго Гидинда

Аннотация


Представлен обзор результатов исследования процессов проектирования программных аналитических комплексов для проблемно-ориентированных аналитических систем и хранилищ данных и знаний. Предметом исследования являются формальные модели и методы проектирования программных аналитических комплексов (ПАК) для реализации функционального взаимодействия программных систем с декартово замкнутой категорией. Цель заключается в повышении эффективности обработки разнородных данных, метаданных и знаний, их передачи и интеграции на основе разработки программного аналитического комплекса, обеспечивающего интеграцию разнородных программных систем с декартово замкнутой категорией.  Для этого решаются следующие задачи: 1. Разработать математический теоретико-множественный метод для отображения функционального взаимодействия программных систем при реализации динамических свойств предметной области и процессов обработки информации. 2. Разработать формальную модель процессов взаимодействия компонентов программного аналитического комплекса с декартово замкнутой категорией. 3. Разработать универсальную структуру и прототип ПАК для повышения эффективности обработки, передачи, интеграции данных и знаний интеллектуального контента в компьютерных сетях. Для решения применялись теоретико-множественные методы, основы реляционной алгебры для организации хранилищ данных, теория категорий и теория алгоритмов, методологии моделирования и проектирования программных систем (SADT, BPMN и др.), методы модульного программирования. Для оценки результатов и достоверности предложенных моделей и разработанных алгоритмов были использованы данные результатов внедрения разработанного прототипа программного аналитического комплекса в исследуемых предметных областях.

Ключевые слова


Формальная модель; программный аналитический комплекс; теория категорий; теоретико-множественная модель.

Полный текст:

PDF

Литература


Ярашова Г., Гылычдурдыева Г. Особенности индустрии 4.0 и ее особенности // Вестник науки. 2022. № 10 (55). [[ Yarashova G., Gylychdurdyeva G. “Features of industry 4.0 and its features” // Bulletin of Science. 2022. No. 10 (55). (In Russian). ]]

Миронов В. В., Тугузбаев Г. А. Персонализация графических конструкторских документов в учебном проектировании: функциональная модель концептуального уровня // Системная инженерия и информационные технологии. 2023. Т. 5. № 2(11). С. 18-32. DOI 10.54708/2658-5014-SIIT-2023-no2-p18. EDN KOFVMO. [[ Mironov V. V., Tuguzbaev G. A. “Personalization of graphic design documents in educational design: a functional model of the conceptual level” // System Engineering and Information Technologies. 2023. T. 5, No. 2(11), pp. 18-32. (In Russian). ]]

Пальчевский Е. В., Антонов В. В., Родионова Л. Е., Кромина Л. А. Разработка самообучаемой спайковой нейронной сети для упреждающего реагирования на внешние информационные воздействия различной природы // International Journal of Open Information Technologies. 2022. Т. 10. № 7. С. 74-85. EDN QNJTDP. [[ Palchevsky E. V., Antonov V. V., Rodionova L. E., Kromina L. A. “Development of a self-learning spike neural network for proactive response to external information influences of various natures” // International Journal of Open Information Technologies. 2022. T. 10, no. 7, pp. 74-85. (In Russian). ]]

Антонов В. В., Шкаров В. Н., Родионова Л. Е. и др. Метод формирования регулярной обратной информационно-технологической связи в автоматизированных системах управления бизнес-процессами предприятия // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2021. Т. 21. № 4. С. 137 147. DOI 10.14529/ctcr210412. EDN FGOMDV. [[ Antonov V. V., Shkarov V. N., Rodionova L. E. et al. “Method of forming regular feedback information technology communication in automated business process management systems of an enterprise” // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer technologies, control, radio electronics. 2021. Vol. 21, No. 4, pp. 137 147. (In Russian). ]]

Колесов Ю. Б. Объектно-ориентированное моделирование сложных динамических систем. СПб.: СПбГПУ, 2004. [[ Kolesov Yu. B. Object-oriented modeling of complex dynamic systems. St. Petersburg: SPbSPU, 2004. (In Russian). ]]

Антонов В. В., Куликов Г. Г. Семантико-математический язык описания структуры интеллектуальной системы на основе нечеткой логики // Программные продукты и системы. 2011. № 3. С. 7. EDN OWJLUD. [[ Antonov V.V., Kulikov G.G. “Semantic-mathematical language for describing the structure of an intelligent system based on fuzzy logic” // Software Products and Systems. 2011. No. 3, p. 7. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Шилина М. А., Фахруллина А. Р. Математическое и программное обеспечение для построения и реализации предметно-ориентированных ИУС из условий идентифицируемости и прослеживаемости // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2016. Т. 16. № 3. С. 143–151. DOI: 10.14529/ctcr160316 [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Shilina M. A., Fakhrullina A. R. “Mathematical and software for the construction and implementation of subject-oriented information systems based on the conditions of identifiability and traceability” // Vestnik SUSU. Series “Computer technologies, control, radio electronics”. 2016. T. 16, no. 3. pp. 143–151. (In Russian). ]]

Скачкова Ю. А., Рахмангулова Г. И., Родионова Л. Е. Описание предметной области программной системы для повышения эффективности процессов обработки в компьютерных сетях // Инновационные технологии в науке нового времени: Сб. ст. Международной научно-практической конференции, Новосибирск, 08 августа 2016 года. Новосибирск: «ОМЕГА САЙНС», 2016. С. 49–51. EDN WHITLR. [[ Skachkova Yu. A., Rakhmangulova G. I., Rodionova L. E. “Description of the subject area of a software system for increasing the efficiency of processing processes in computer networks” // Innovative Technologies in Science of Modern Times: Collection of articles of the International Scientific and Practical Conference, Novosibirsk , August 08, 2016. Novosibirsk: "OMEGA SCIENCE", 2016, pp. 49-51. (In Russian). ]]

Антонов В. В., Куликов Г. Г., Антонов Д. В. Формализация предметной области с применением инструментов, поддерживающих стандарты // Вестник УГАТУ. 2012. Т. 16. № 3 (48). С. 42–52. [[ Antonov V. V. Kulikov G. G., Antonov D. V. “Formalization of the subject area using tools that support standards” // Vestnik UGATU. 2012. Vol. 16, No. 3 (48), pp. 42-52. (In Russian). ]]

Родионова Л. Е., Мехликова А. М., Новоселов М. В. Информационные технологии сбора данных в социальных сетях // Интеграция образования, науки и производства в условиях многоуровневого профессионального образования: Мат-лы IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Кумертау, 24 марта 2016 года. Кумертау: ГОУ ВПО "Уфимский государственный авиационный технический университет", 2016. С. 119–123. EDN YOGKYB. [[ Rodionova L. E., Mekhlikova A. M., Novoselov M. V. “Information technologies for data collection in social networks” // Integration of Education, Science and Production in the Conditions of Multi-level Professional Education: Materials of the IV All-Russian scientific and practical conference with international participation , Kumertau, March 24, 2016. Kumertau: State Educational Institution of Higher Professional Education "Ufa State Aviation Technical University", 2016. P. 119-123. (In Russian). ]]

Ковалёв С. П. Категория вычислительных систем // Международная конференция «Алгебра и логика: теория и приложения». Тезисы докладов. Красноярск: СФУ, 2013. С. 64–66. [[ Kovalev S. P. “Category of computing systems” // International conference “Algebra and Logic: Theory and Applications”. Abstracts of reports. Krasnoyarsk: SFU, 2013. pp. 64–66. (In Russian). ]]

Болодурина И. П., Парфенов Д. И., Шухман А. Е., Забродина Л. С. Автоматизированное машинное обучение: обзор возможностей современных платформ анализа данных // Системная инженерия и информационные технологии. 2021. Т. 3. № 1(5). С. 50–57. EDN GQPSHO. [[ Bolodurina I. P., Parfenov D. I., Shukhman A. E., Zabrodina L. S. “Automated machine learning: a review of the capabilities of modern data analysis platforms” // System Engineering and Information Technologies. 2021. Vol. 3, No. 1(5), pp. 50-57. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Фахруллина А. Р., Родионова Л. Е. Формальное представление модели реализации функций системной инженерии на основе принципа необходимого разнообразия структурных связей // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2017. Т. 17. № 4. С. 146 153. DOI 10.14529/ctcr170416. EDN ZSSACL. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Fakhrullina A. R., Rodionova L. E. “Formal presentation of the model for implementing system engineering functions based on the principle of the necessary diversity of structural connections” // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer technologies, control, radio electronics. 2017. Vol. 17, No. 4, pp. 146 153. (In Russian). ]]

Гвоздев В. Е., Черняховская Л. Р., Малахова А. И., Ровнейко Н. И. Интеллектуально-аналитическая поддержка принятия коллективных решений при управлении программными проектами // Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Труды XVI Международной конференции, Самара, 30 июня – 03 июля 2014 года. Самара: Самарский научный центр РАН, 2014. С. 204–212. EDN VLBEFH. [[ Gvozdev V. E., Chernyakhovskaya L. R., Malakhova A. I., Rovneiko N. I. “Intellectual and analytical support for making collective decisions in software project management” // Problems of Management and Modeling in Complex Systems: Proceedings XVI International conference, Samara, June 30 – July 3, 2014. Samara: Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2014, pp. 204-212. (In Russian). ]]

Родионова Л. Е. Проектирование программной системы интеллектуального контента с применением объектно-ориентированной методологии // Достижения и инновации в науке, технологиях и медицине: Сб. ст. Международной научно-практической конференции, Пенза, 25 июля 2016 года. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2016. С. 24–26. EDN WFCMQH. [[ Rodionova L. E. “Design of a software system for intellectual content using object-oriented methodology” // Achievements and Innovations in Science, Technology and Medicine: Collection of articles of the International Scientific and Practical Conference, Penza, July 25, 2016. Penza: ICNS “Science and Enlightenment”, 2016, pp. 24-26. (In Russian). ]]

Артемьев С. А., Замай С. С., Питенко А. А. ГИС конструктор со средствами анализа данных для создания информационно-аналитических систем // Вестник КазНУ. Вычислительные технологии. 2004. Т. 9. № 3(42). С. 188–192. [[ Artemyev S. A., Zamai S. S., Pitenko A. A. “GIS designer with data analysis tools for creating information and analytical systems” // Computational Technologies. 2004. Vol. 9, Vestnik KazNU, No. 3(42), pp. 188-192. (In Russian). ]]

Антонов В. В., Кромина Л. А., Родионова Л. Е. и др. Концепция формирования интеллектуальных управляющих систем энергоснабжения городских сетей // Мехатроника, автоматизация, управление. 2023. Т. 24. № 4. С. 190–198. DOI 10.17587/mau.24.190-198. EDN IUXJDS. [[ Antonov V. V., Kromina L. A., Rodionova L. E. et al. “The concept of forming intelligent control systems for power supply of urban networks” // Mechatronics, Automation, Management. 2023. Vol. 24, No. 4, pp. 190-198. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Навалихина Н. Д. и др. Логико-функциональный подход к конфигурированию программно-аналитического комплекса для исследуемой предметной области // Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: Сб. ст. XIX Международной научно-технической конференции, Пенза, 24–25 октября 2019 года. Пенза: «Приволжский Дом знаний», 2019. С. 166–169. EDN KDRMWY. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Navalikhina N. D. et al. “Logical-functional approach to configuring a software-analytical complex for the subject area under study” // Problems of Computer Science in Education, Management, Economics and Technology: Collection of articles XIX International Scientific and Technical Conference, Penza, October 24–25, 2019. Penza: “Privolzhsky House of Knowledge”, 2019, pp. 166-169. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Фахруллина А. Р., Родионова Л. Е. Подход к формированию структуры самоорганизующейся интеллектуальной системы в форме декартовозамкнутой категории (на примере проектирования информационной аналитической программной системы) // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2018. № 27. С. 49–67. EDN YGIFJZ. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Fakhrullina A. R., Rodionova L. E. “Approach to the formation of the structure of a self-organizing intelligent system in the form of a Cartesian closed category (on the example of designing an information analytical software system)” // Vestnik Perm National Research Polytechnic University. Electrical Engineering, Information Technology, Control Systems. 2018. No. 27, pp. 49-67. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Фахруллина А. Р., Родионова Л. Е. Формальная модель процессов взаимодействия компонентов программной системы на основе фрактального подхода // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2018. № 4. С. 104–111. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Fakhrullina A. R., Rodionova L. E. “Formal model of the processes of interaction of software system components based on the fractal approach” // Electrical Engineering and Information Complexes and Systems. 2018. No. 4, pp. 104–111. (In Russian). ]]


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2023 Л. Е. Родионова