Современные информационные технологии/Программное обеспечение

Камалова Г.А., к.ф.м.н., доцент

Утепова Ж.Н., магистрант

Западно-Казахстанский аграрно-технический университет

имени Жангир хана, Казахстан

Интегрированная информационная система для решения производственных задач

В настоящее время наряду с традиционными средствами анализа данных, такими как регламентная отчетность, выполнение нерегламентированных запросов, широко используются современные методы углубленного исследования данных, получивших название извлечение знаний

Информационная система представляет собой панель индикаторов, которая позволяет определенным группам пользователей работать с теми или иными данными из хранилища пространственных данных.

Основная задача технологии извлечения знаний состоит в выявлении в больших наборах данных скрытых закономерностей, зависимостей и взаимосвязей. Такие закономерности представляются в виде моделей различного типа, позволяющих проводить классификацию ситуаций или объектов, прогнозировать их поведение, выявлять группы сходных объектов и т.п. Существенно, что модели строятся в автоматическом режиме в процессе анализа имеющихся данных об объектах, наблюдениях и ситуациях с помощью специальных алгоритмов, основанных на различных математических и статистических методах.

Для реализации технологии извлечения знаний реализует следующие алгоритмы: классификационные модели, классификации и регрессионные модели, поиск существенных атрибутов, кластеризация, поиск ассоциаций, выделение признаков.

Информационная система позволяет подключать специализированные аналитические модули решения задачи к хранилищу данных. При этом не имеет значения, на каком языке высокого уровня разработан данный модуль. Процесс подключения специализированных программных модулей к хранилищу пространственных данных включает следующие фазы: определение задачи исследования, осмысление данных, подготовка данных, моделирование, оценка результатов, внедрение[1] (рис.1).

Рисунок 1 - Фазы решения задачи

Этап определения задачи исследования заключается в выборе класса решаемых задач. Задачи, решаемые системой, разделены на следующие типы: подземная газификация, универсальные математические методы, графики[2].

1. Определение задачи исследования - выбор соответствующего раздела. В нашем случае все гидродинамические задачи делятся на три разделов: подземная газификация, универсальные математические методы, графики. Выбор конкретного раздела приводит к списку решаемых задач.

2. Осмысление данных - определение пространственных данных, которые необходимы для решения конкретной задачи. В системе для решения каждой задачи строго определен список возможных данных, которые «вытягиваются» из хранилища данных. Пользователь может только выбирать из предложенного списка.

3. Подготовка данных - формирование SQL-запроса, который «вытягивает» необходимые данные из хранилища.

4. Моделирование - работа вычислительного модуля.

5. Оценка результатов - интерпретация полученных данных, дополнение их другой пространственной информацией (если это необходимо для однозначного представления результата).

6. Внедрение - написание собственно отчета.

В общем виде система представляет собой совокупность трех базовых подсистем: подсистемы пользовательского интерфейса, графической подсистемы и подсистемы математического моделирования[3] (рис. 2).

Рисунок 2 - Взаимодействие подсистем в интегрированной информационной системе

Подсистема пользовательского интерфейса предоставляет пользователю инструмент для работы с вычислительными модулями и хранилищем данных. Главное назначение данной подсистемы — формирование SQL-запроса к хранилищу пространственных данных, запуск модуля и формирование отчетности. При этом для создания простых отчетов по результатам вычислений данные передаются непосредственно из подсистемы математического моделирования. Если необходима интерпретация результатов вычислений дополнительной пространственной информацией и ее визуализация, то запускает графическая подсистема.

Подсистема математического моделирования представлена блоком вычислительных модулей и хранилища пространственных данных. Она получает запрос на работу вычислительного модуля и на исходные данные от подсистемы пользовательского интерфейса. Именно в данной подсистеме происходит обработка пространственной информации. В графическую подсистему входят блоки и визуализации материала, которые позволяют представлять полученные результаты расчетов в виде графиков.

В заключений отметим, что такая организация системы позволяет писать программные модули в различных программных средах и подключать их к основному телу без дополнительных модификаций программного кода.

Литература:

1. Замараев Р. Ю., Логов А. Б.. Математические модели диагностики уникальных объектов. Новосибирск: Издательство Сибирского
отделения РАН, 2009. 228 с.

2. Кузнецов С.Д. Проектирование и разработка корпоративных
информационных систем. М., 2008. 120 с.

3. Косяков СВ., Никольский В.Н., Точилкин СВ. Об интеграции
прикладных программных комплексов // Материалы форума ГИС'97.
М: ГИС-Ассоциация, 2007. С. 174-175