К.т.н. Двоєглазова М.В.

Чернігівський національний технологічний університет

Дослідження методів інтеграції інформаційних систем підприємства та проектів

Процес інтеграції інформаційних систем (ІС) полягає в формуванні глобального інформаційного ресурсу з множини локальних, таким чином щоб результат його застосування перевищував суму локальних. Актуальність цього питання пов’язана зі збільшенням обсягів інформації, різноманіттям її форматів та способів опрацювання; розвитком інформаційних ресурсів і сервісів, які призначені для колективного використання; зростанням частки слабкоструктурованих даних та даних без детермінованої структури в інформаційних ресурсах [1,2,3,4,5].

На сьогоднішній день на ринку інформаційних технологій представлено багато інструментаріїв вирішення проблеми інтеграції на різних рівнях, таких як інтеграція бізнес-процесів, інтеграція корпоративних застосувань, інтеграція корпоративних платформ та інтеграція даних.

Інтеграція даних являє собою процес об’єднання даних, отриманих з різних джерел. Процеси інтеграції даних передбачають собою розв’язання таких проблем, як інтеграція синтаксису, інтеграція структури та інтеграція структури семантики даних.

Семантика є властивістю даних, що забезпечує їх змістовність та можливість застосування даних за призначенням. Семантику визначає множина відповідностей між формальними позначеннями та реальними поняттями предметної області, що дає можливість інтерпретувати дані на різних стадіях роботи з ними. В сучасних інформаційних технологіях застосовують багато різноманітних засобів визначення семантики даних.

Інтеграція семантики даних передбачає формування єдиного змістового простору для сприйняття, інтерпретації та застосування даних незалежно від формату їх подання та структури. Однією з основних проблем у цьому процесі є визначення критеріїв даних, за допомогою яких можна визначити можливість чи неможливість їх об’єднання [6].

Найвідоміші методи семантичної інтеграції представлено на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Методи семантичної інтеграції

При інтеграції інформаційних систем (ІС) важливе місце посідає інтероперабельність ІС, здатність інформаційної системи взаємодіяти з іншими інформаційними системами. Така взаємодія може бути виражена у вигляді обміну даними, розподіленого виконання пошукових запитів, узгодженої зміни баз даних тощо. Необхідність забезпечення інтероперабельності виникає при взаємодії бізнес-процесів підприємств-партнерів, узгодженості роботи існуючої ІС зі стандартними рішеннями.

Розрізняють два аспекти інтеропрабельності: структурний та семантичний. Структурний аспект інтероперабельності систем означає здатність до структурної узгодженості існуючих систем. Семантичний аспект означає можливість встановлення відповідності між змістами інформаційних систем.

Існуючі методи забезпечення інтероперабельності, орієнтовані на синтаксичні (структурні) аспекти, тобто направлені на узгодження та перетворення структур даних за рахунок стандартизації їх форматів та використання спеціалізованих мов (метамов).

Метод інтеграції на основі метаданих передбачає порівняння складу та змісту метаданих двох наборів з метою визначення можливості їх семантичної інтеграції. Метадані забезпечують формування та застосування опису основних властивостей деякого набору даних (інформаційного ресурсу), зокрема, таких, що визначають його семантичні показники.

Найпоширенішою структурою метаданих є вимірна схема Захмана, яка передбачає застосування шести категорій метаданих. Загальну структуру метаданих інформаційного ресурсу побудованих за схемою Захмана представлено на рис. 1.2. Кожен з вимірів метаданих – це деяка множина значень, що характеризують один з аспектів організації, сприйняття та застосування деякого набору даних.

Рис. 1.2. Схема Захмана організації метаданих

Збіг значень метаданих двох наборів за одним або більше вимірами застосовують як критерій семантичної інтеграції. Міра збігу значень метаданих певної категорії залежить від конкретних завдань, але її числовий вираз не повинен бути меншим 85 %. Альтернативним до схеми Захмана способом до організації метаданих є Дублінське ядро [2,3,4,5].

Алгоритм інтеграції ІС на основі метамоделей має містити наступні етапи: аналіз існуючих баз даних, їх атрибутів та зв’язків між ними; аналіз семантичного змісту сутностей та атрибутів; уточнення семантичних відповідностей; побудова єдиної метамоделі; представлення результуючих відображень між сутностями та атрибутами інформаційних систем.

На базі концептуальних моделей ІС підприємства та ІС проекту здійснюється побудова метамоделі предметної області інтегровуваних ІС. Ця метамодель об’єднує та узгоджує в собі обидві концептуальні метамоделі. Метамодель визначає відповідності сутностей ІС підприємства сутностям ІС проекту та правила їх перетворення [6].

ІС включаються в єдиний інформаційний простір, що задається онтологією, і отримують можливість взаємодіяти з іншими ІС з даної предметної області [7].

Метод контекстуальної інтеграції ґрунтується на змістовому порівнянні інформаційного наповнення наборів даних, що підлягають інтеграції. Цей метод дає змогу оцінити можливості інтегрування як структурованих (реляційних) даних, так і слабкоструктурованих – поданих у довільних форматах. Істотним аспектом визначення семантики слабкоструктурованих є їх контекст. Контекст може мати різні форми, такі як текст та гіперпосилання на Web-сторінці, ім’я каталогу, в якому зберігають дані, супутні анотації та коментарі до даних, перелік ключових слів тощо. В більшості випадків семантичний аналіз повного вмісту ІР є складним, тому його замінюють контекстуальним аналізом тезаурус них термінів наборів даних [2,4].

На рис. 1.3 представлено загальну схему процесу семантичної інтеграції двох наборів різнорідних даних з застосуванням тезаурус них термінів та функцій семантичної віддалі.

Рис. 1.3. Загальна схема контекстуальної семантичної інтеграції

Інтеграція на основі онтологій передбачає використання основних елементів двох попередніх методів – тезаурусу та метаданих, але є значно загальнішим за них та враховує більше аспектів семантики даних [2-5,7]. Онтологію розглядають як цілісну формалізовану специфіку предметної області (ПО), яка повинна забезпечувати однакову інтерпретацію знань про ПО на людському та комп’ютерному рівні. У випадку інтеграції даних об’єктом опису у вигляді онтології є інформаційний ресурс.

Дослідження показують, що питання інтеграції двох інформаційних систем вивчено недостатньо. Тому задачею подальших досліджень є визначення можливості, розробки методики та моделювання процесів інтеграції ІС підприємства та проектів в єдину інтегровану інформаційну систему.

Література:

1. Абрамов В.В. Механизмы интеграции систем. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fetmag.mrsu.ru/2010-2/pdf/Integration.pdf .

2. Берко А.Ю. Методи та засоби семантичної інтеграції даних / Берко А.Ю // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2008. - № 610. – С. 190-199.

3. Берко А.Ю. Інформаційна система керування автодилерською мережею на основі технологій інтеграції / А.Ю. Берко, І.М. Матрофайло // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2008. № 631. – С. 19-28.

4. Берко А.Ю. Структурно-семантична інтеграція даних на основі фактологічної реляційної моделі / А.Ю. Берко // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. –2010. – № 663. - С.60-70.

5. Берко А.Ю. Моделі інтеграції даних у відкритих інформаційних системах /А.Ю. Берко // Актуальні проблеми економіки. - 2010. - № 10. - С. 147-152.

6. Барановская, Т.П. Информационные системы и технологии в экономике / Т.П. Барановская. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 416 с.

7. Зінькович В.М. Концепції та моделі інтеграції об’єктів мета технології в середовищі METACASE / В.М. Зінькович, Є.І. Моренцов // Проблеми програмування. – 2006. – №2-3. – С.635-640.