Модели и методы проектирования программных систем для обработки разнородных данных (на примере образовательно-производственной среды)

А. Р. Фахруллина

Аннотация


Представлен обзор результатов исследования и разработки математического и программного обеспечения для проектирования предметно-ориентированной информационно-управляющей системы (ИУС) образовательно-производственной среды (ОПС).  Предметом исследования являются предметно-ориентированные языки и методы системной инженерии, математического и программного обеспечения и средства их реализации для проектирования предметно-ориентированной ИУС.  Целью работы является повышение эффективности обработки, передачи и интеграции разнородных данных и метаданных в предметно-ориентированной ИУС исходя из условий идентификации и прослеживаемости на основе разработки математического и программного обеспечения ОПС. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Провести анализ существующих подходов и методов формирования структуры программного обеспечения предметно-ориентированной ИУС рассматриваемой предметной области. 2. Разработать метод формирования структуры программного обеспечения информационной среды на основе контента предметно-ориентированной ИУС для организации взаимодействия программ, программных комплексов и систем рассматриваемой предметной области. 3. Разработать методику формирования математического и программного обеспечения для организации взаимодействия программ, программных комплексов и систем в предметно-ориентированной ИУС рассматриваемой предметной области. 4. Разработать комплексную модель программного обеспечения информационной среды предметно-ориентированной ИУС для организации взаимодействия программ, программных комплексов и систем рассматриваемой предметной области. 5. Разработать структуру программного обеспечения для реализации референтной модели организации взаимодействия программ, программных комплексов и систем в предметно-ориентированной ИУС рассматриваемой предметной области. Для решения задач использованы базовые положения методологии теории систем и системного анализа, системного моделирования, метод непрерывного улучшения качества бизнес-процессов, математический аппарат теории нечетких множеств, теории категорий. В качестве средства моделирования были применены методологии SADT (включая IDEF0, IDEF3 и IDEF1X), BPMS, BPMN и др. Для обработки разнородных данных и метаданных предметно-ориентированной ИУС были использованы методы объектно-ориентированного и системного программирования на основе  клиент-серверной архитектуры.

Ключевые слова


образовательно-производственная среда; единое информационное пространство; информационная система; теория категорий; теория множеств; бизнес-процесс; PDCA; BPMN; Moodle

Полный текст:

PDF

Литература


Султанов А. Х. Инфокоммуникационные технологии – технологии XXI века // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2007. № 7. С. 63. EDN IAYIKT. [[ Sultanov A. Kh. “Infocommunication technologies - technologies of the 21st century” // Flight. All-Russian Scientific and Technical Journal. 2007. No. 7, p. 63. (In Russian). ]]

Антонов В. В., Куликов Г. Г. Формальная модель предметной области на основе нечетких отношений // Программные продукты и системы. 2011. № 2. С. 48–51. EDN OWJLGH. [[ Antonov V. V., Kulikov G. G. “Formal model of the subject area based on fuzzy relations” // Software Products and Systems. 2011. No. 2, pp. 48-51. (In Russian). ]]

Черняховская Л. Р., Никулина Н. О., Давлиева А. С. Диагностика программного проекта как сложной технической системы с применением интеллектуальных методов // Системная инженерия и информационные технологии. 2020. Т. 2. № 1(3). С. 32–39. EDN WWGGEQ. [[ Chernyakhovskaya L. R., Nikulina N. O., Davlieva A. S. “Diagnostics of a software project as a complex technical system using intelligent methods” // System Engineering and Information Technologies. 2020. Vol. 2, No. 1(3), pp. 32-39. (In Russian). ]]

Сергеев И. А., Бельтюков А. П. Модель автоматизации анализа различных групп документов для синтеза структуры документа в зависимости от вида деятельности // Системная инженерия и информационные технологии. 2022. Т. 4. № 1(8). С. 5–11. EDN LFEFRI. [[ Sergeev I. A., Beltyukov A. P. “Model for automating the analysis of various groups of documents for synthesizing the document structure depending on the type of activity” // System Engineering and Information Technologies. 2022. Vol. 4, No. 1(8), pp. 5-11. (In Russian). ]]

Антонов В. В., Куликов Г. Г., Кромина Л. А. и др. Концепция программно-аналитического комплекса образовательного процесса на основе онтологии и искусственных нейронных сетей // Онтология проектирования. 2021. Т. 11. № 3(41). С. 339–350. DOI 10.18287/2223-9537-2021-11-3-339-350. EDN YSKAGX. [[ Antonov V. V., Kulikov G. G., Kromina L. A. et al. “The concept of a software-analytical complex for the educational process based on ontology and artificial neural networks” // Design Ontology. 2021. Vol. 11, No. 3(41), pp. 339-350. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Шилина М. А., Фахруллина А. Р. Структурирование контента предметной области для дальнейшего интеллектуального анализа. Пример формирования структурированного контента учебно-производственной деятельности // Информационно-управляющие системы. 2016. № 2(81). С. 95–100. DOI 10.15217/issn1684-8853.2016.2.95. EDN TPMFJB. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Shilina M. A., Fakhrullina A. R. “Structuring the content of the subject area for further intellectual analysis. An example of the formation of structured content of educational and production activities” // Information and Management Systems. 2016. No. 2(81), pp. 95-100. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Шилина М. А., Фахруллина А. Р. Комплексная модель организации автоматизированного процессного управления жизненным циклом подготовки специалистов на основе структурирования контента вуза и предприятия // Статистика и экономика. 2015. № 3. С. 241–249. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Shilina M. A., Fakhrullina A. R. “A comprehensive model for organizing automated process management of the life cycle of specialist training based on structuring the content of a university and an enterprise” // Statistics and Economics. 2015. No. 3, pp. 241–249. (In Russian). ]]

Intelligent Technologies for Information Processing and Management (ITIPM'2014): Proceedings of the 2nd International Conference, Уфа, 10–12 ноября 2014 года. Vol. 2. Уфа: УГАТУ, 2014. EDN VYFAOZ. [[ Intelligent Technologies for Information Processing and Management (ITIPM'2014): Proceedings of the 2nd International Conference, Ufa, November 10–12, 2014. Vol. 2. Ufa: UGATU, 2014. ]]

Фахруллина А. Р., Сольева А. В. Модели процессов обработки, передачи и интеграции распределенных данных с применением кроссплатформенного программного обеспечения (на примере вуза и предприятия) // Information Technologies for Intelligent Decision Making Support (ITIDS'2016): Proceedings of the 4th International Conference, Ufa, 17–19 мая 2016 года. Т. 2.Ufa: ГОУ ВПО "Уфимский государственный авиационный технический университет", 2016. С. 86–88. EDN WJDSXT. [[ Fakhrullina A. R., Solyeva A. V. “Models of processes for processing, transmitting and integrating distributed data using cross-platform software (using the example of a university and an enterprise)” // Information Technologies for Intelligent Decision Making Support (ITIDS'2016) : Proceedings of the 4th International Conference, Ufa, May 17–19, 2016. Volume 2.Ufa: State Educational Institution of Higher Professional Education "Ufa State Aviation Technical University", 2016. Pp. 86-88. (In Russian). ]]

Фахруллина А. Р. Структура программного обеспечения для реализации референтной модели организации взаимодействия программ, программных комплексов и систем в информационно-управляющей системе образовательно-производственной среды // Современные проблемы управления и регулирования: инновационные технологии и техника: Сб. ст. Международной научно-практической конференции, Пенза, 10 июня 2016 года. Пенза, 2016. С. 21–25. EDN WBIOXL. [[ Fakhrullina A. R. “Software structure for the implementation of a reference model for organizing the interaction of programs, software complexes and systems in the information and control system of the educational and industrial environment” // Modern Problems of Management and Regulation: Innovative Technologies and Technology: collection of articles of the International Scientific and Practical Conference, Penza, June 10, 2016. Penza, 2016. Pp. 21–25. (In Russian). ]]

Куликов Г. Г., Антонов В. В., Шилина М. А., Фахруллина А. Р. Подход к формированию моделей управления взаимодействием вуза и предприятия в процессе подготовки обучающихся // Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: Сб. ст. XV Международной научно-технической конференции, Пенза, 12–13 ноября 2015 года. Пенза: Приволжский Дом знаний, 2015. С. 149–153. EDN UYDZDT. [[ Kulikov G. G., Antonov V. V., Shilina M. A., Fakhrullina A. R. “Approach to the formation of models for managing the interaction of a university and an enterprise in the process of training students” // Problems of Computer Science in Education, Management, Economics and Technology: Collection articles of the XV International Scientific and Technical Conference, Penza, November 12–13, 2015 Penza: “Volga House of Knowledge”, 2015. Pp. 149-153. (In Russian). ]]

Фахруллина А. Р., Степанова Э. Ю., Юлуев И. Б. Применение социальных сетей по технологии Web 2.0 в учебном процессе технического университета // Молодежный вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2015. № 1(13). С. 126–132. EDN VDOWOZ. [[ Fakhrullina A. R., Stepanova E. Yu., Yuluev I. B. “Application of social networks using Web 2.0 technology in the educational process of a technical university” // Youth Bulletin of the Ufa State Aviation Technical University. 2015. No. 1(13), pp. 126-132. (In Russian). ]]

Малышев Б. С., Ризванов К. А., Полякова Л. Ю., Фахруллина А. Р. Организация единого информационного пространства для подготовки специалистов технического ВУЗа // Вестник УГАТУ. 2014. Т. 18. № 2 (63). С. 142–151. [[ Malyshev B. S., Rizvanov K. A., Polyakova L. Yu., Fakhrullina A. R. “Organization of a single information space for training specialists of a technical university” // Vestnik UGATU. 2014. Vol. 18, No. 2 (63), pp. 142–151. (In Russian). ]]

Фахруллина А. Р. Единая информационно-образовательная среда филиала вуза // Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Информационные системы и технологии. 2006. № 1–3. С. 152–156. EDN KATYKB. [[ Malyshev B. S., Rizvanov K. A., Polyakova L. Yu., Fakhrullina A. R. “Organization of a single information space for training specialists of a technical university” // Vestnik UGATU. 2014. Vol. 18, No. 2 (63), pp. 142–151. (In Russian). ]]

Antonov V. V., Kulikov G. G., Palchevsky E. V. et al. An intelligent system for monitoring and analyzing competencies in the learning process// Software & Systems. 2023. No. 1. Рp. 5–13. DOI 10.15827/0236-235X.141.005-013. EDN MXOFFN. [[ (In Russian). ]]

Митрофанов А. Я., Фахруллина А. Р. Построение единого информационного пространства "ВУЗ - предприятие" с использованием внешнего канала связи (на примере филиала ФГБОУ ВПО "УГАТУ" в г. Кумертау и ОАО "КумАПП") // Современные тенденции в образовании и науке: Сб. науч. трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 10 частях, Тамбов, 28 декабря 2012 года. Ч. 6. Тамбов: ООО "Консалтинговая компания Юком", 2013. С. 81–82. EDN TDFVOR. [[ Mitrofanov A. Ya., Fakhrullina A. R. “Construction of a unified information space "University-enterprise" using an external communication channel (on the example of the branch of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "USATU" in Kumertau and OJSC "KumAPP")” // Modern Tendentious in Education and Science: a collection of scientific papers based on the materials of the International Scientific and Practical Conference: in 10 parts, Tambov, December 28, 2012. Volume Part 6. Tambov: LLC "Consulting Company Ucom", 2013. Pp. 81-82. (In Russian). ]]

Верхотурова Г. Н., Киселев А. В. Технологии 3D-графики в web-приложениях // Системная инженерия и информационные технологии. 2021. Т. 3. № 1(5). С. 96–103. EDN DYPHDV. [[ Verkhoturova G. N., Kiselev A. V. “3D graphics technologies in web applications” // System Engineering and Information Technologies. 2021. Vol. 3, No. 1(5), pp. 96–103. (In Russian). ]]

Климова А. В., Ковтуненко А. С., Парфенов Д. В. Формирование учебного плана с использованием технологии RDF-хранилищ // Системная инженерия и информационные технологии. 2022. Т. 4. № 2(9). С. 49–55. EDN QMYQDT. [[ Klimova A. V., Kovtunenko A. S., Parfenov D. V. “Formation of a curriculum using RDF storage technology” // System Engineering and Information Technologies. 2022. Vol. 4, No. 2(9), pp. 49-55. (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). ]]

Фахруллина А. Р., Клокова Е. Д., Ахметшина И. И., Мухамедьяров И. Ф. Анализ информационных технологий, применяемых для создания электронной образовательной среды вуза совместно с предприятиями-работодателями // Молодежный вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2015. № 1(13). С. 132–137. EDN VDOWPJ. [[ Fakhrullina A. R., Klokova E. D., Akhmetshina I. I., Mukhamedyarov I. F. “Analysis of information technologies used to create an electronic educational environment for a university together with employer enterprises” // Youth Bulletin of the Ufa State Aviation Technical University. 2015. No. 1(13), pp. 132-137. (In Russian). ]]


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2023 А. Р. Фахруллина