Поняття про предметну область інформаційного моделювання
Предме́тна о́бласть (ПрО) - множина всіх предметів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в науковій теорії. У логіці - гадана область можливих значень предметних змінних логічної мови.
Предметна область — це частина реального світу, що розглядається в межах певного контексту. Під контекстом можна розуміти область дослідження чи область, яка є об'єктом певної діяльності.
Предметна область або: універсум міркування, область теорії — множина об'єктів, що розглядаються в межах окремого міркування, наукової теорії.
Предметна область включає перш за все індивіди, тобто елементарні об'єкти, що вивчаються теорією, а також властивості, відносини і функції, що розглядаються в теорії.
Наприклад, П. о. в зоології служить множина тварин, в теорії чисел — натуральний ряд чисел, в логіці предикатів — будь-яка фіксована область, яка містить щонайменше один предмет. Предметна область, що сполучає в єдність різнотипні об'єкти, що вивчаються в якійсь теорії, являє собою логічну абстракцію. Допущення існування предметної області нетривіальне, бо в звичайних міркуваннях далеко не завжди вдається задовольнити йому природним чином.
Поняття предметна область визначається і використовується в багатьох наукових дисциплінах: філософії, логіці, математиці, інформатиці, економіці тощо
Слід зауважити, що в наш час відсутнє загальновизнане формальне визначення поняття предметної області. На жаль, відсутнє і її змістовне визначення. Прийнято вважати, що поняття предметної області не може бути формалізоване як первинне поняття. Відсутність конструктивного визначення поняття предметної області суттєво стримує розвиток математичної теорії інформаційних систем і інформаційних технологій.
Функційне і забезпечувальне забезпечення у предметній області
Функціональними називаються підсистеми, що підтримують певні функції процесу, спрямованого на досягнення цілей визначених для всієї області (планування, обліку, контролю, аналізу, моделювання тощо).
Забезпечувальними (або підтримувальними система підтримки і прийняття рішень ) підсистемами називаються ті, що надають відповідні ресурси для функціонування системи. У забезпечувальних підсистемах, що є інформаційно-пошуковими, завершальне опрацювання даних не передбачається. Вони виконують функції збору, первинного аналізу, накопичення і зберігання інформації, пошуку і видачі її користувачам. До них входять також підсистеми, які реалізують технологію автоматизованого опрацювання інформації. Склад цих підсистем однорідний у різних автоматизованих інформаційних системах і відповідно до державного стандарту включає:
· інформаційне забезпечення;
· технічне забезпечення;
· програмне забезпечення;
· математичне забезпечення;
· правове забезпечення;
· організаційне забезпечення;
· ергономічне забезпечення.
Приклад інформаційної моделі "групи просунутих програмістів"
Компания из 10 разработчиков ищет масштабный веб-проект.
Готовы обеспечить всю техническую сторону стартапа или развитие существующего приложения.
За последние 3 года успешно сдали и запустили ряд сайтов: zwinkr, tagfly, metatest, playmusics. Разрабатываем также собственные проекты: lpCandy, teacss (препроцессор css, похожий на less и sass), uxcandy (сервер разработки). Большинство своих стартапов - это инструменты, которые ранее сделали для самих себя.
Компания основана опытными программистами (CEO - выпускник МФТИ и прогер с 10-летним опытом, у COO более 8 лет опыта в сфере корпоративных ERP). Занимались проектами в разных сферах (не только веб): игры, 3D-моделирование, ERP и CRM.
Владеем многими технологиями и подбираем их под задачу
- PHP (laravel, symfony, Yii)
- Node.js (Express, Meteor)
- JavaScript (React, Angular, Vue)
- SQL и NoSql базы данных (MySQL, ORACLE, MongoDB)
- Микросервисная архитектура (Mantl, Mesos, Ansible)
- Администрирование и настройка (Linux, Docker, Gulp, Bower)
Умеем создавать интуитивно понятный и продуманные в мелочах интерфейс приложений с версиями для мобильных устройств.
Имеем опыт разработки и поддержки проектов с нагрузкой до 500,000 пользователей в сутки. Знаем, как применять кеширование, CDN, шардинг. Разрабатывали проекты с микросервисной архитектурой и балансировкой нагрузки на кластерах (Ansible, Consul, Mesos, Docker). Работали с инфраструктурой Amazon и Digital Ocean.
Чувствуем, что выросли из проектов на фрилансе и хотим выйти на новый уровень.
Несколько примеров того, что ищем:
Технологический стартап, связанный с сильной предметной областью (физика, математика, биология) или научными исследованиями.
Высоконагруженный проект со сложной архитектурой, партнерской сетью и обширной географией.
Автоматизация крупного предприятия или завода. Способны сами разобраться в процессах, определить ключевые роли и построить правила взаимодействия между участниками.
Контакты для связи: skype beejee_ninja, почта: AlekArbuzov@gmail.com
При личном общении могу рассказать подробнее о проектах и показать примеры кода."
Пр
Готовы обеспечить всю техническую сторону стартапа или развитие существующего приложения.
За последние 3 года успешно сдали и запустили ряд сайтов: zwinkr, tagfly, metatest, playmusics. Разрабатываем также собственные проекты: lpCandy, teacss (препроцессор css, похожий на less и sass), uxcandy (сервер разработки). Большинство своих стартапов - это инструменты, которые ранее сделали для самих себя.
Компания основана опытными программистами (CEO - выпускник МФТИ и прогер с 10-летним опытом, у COO более 8 лет опыта в сфере корпоративных ERP). Занимались проектами в разных сферах (не только веб): игры, 3D-моделирование, ERP и CRM.
Владеем многими технологиями и подбираем их под задачу
- PHP (laravel, symfony, Yii)
- Node.js (Express, Meteor)
- JavaScript (React, Angular, Vue)
- SQL и NoSql базы данных (MySQL, ORACLE, MongoDB)
- Микросервисная архитектура (Mantl, Mesos, Ansible)
- Администрирование и настройка (Linux, Docker, Gulp, Bower)
Умеем создавать интуитивно понятный и продуманные в мелочах интерфейс приложений с версиями для мобильных устройств.
Имеем опыт разработки и поддержки проектов с нагрузкой до 500,000 пользователей в сутки. Знаем, как применять кеширование, CDN, шардинг. Разрабатывали проекты с микросервисной архитектурой и балансировкой нагрузки на кластерах (Ansible, Consul, Mesos, Docker). Работали с инфраструктурой Amazon и Digital Ocean.
Чувствуем, что выросли из проектов на фрилансе и хотим выйти на новый уровень.
Несколько примеров того, что ищем:
Технологический стартап, связанный с сильной предметной областью (физика, математика, биология) или научными исследованиями.
Высоконагруженный проект со сложной архитектурой, партнерской сетью и обширной географией.
Автоматизация крупного предприятия или завода. Способны сами разобраться в процессах, определить ключевые роли и построить правила взаимодействия между участниками.
Контакты для связи: skype beejee_ninja, почта: AlekArbuzov@gmail.com
При личном общении могу рассказать подробнее о проектах и показать примеры кода."
Пр
Приклад інформаційної моделі
менеджера проекту у вигляді форми-шаблону
Зарплата: 25 тысяч/месяц
Город, страна: Москва, Россия
Работодатель: Positive2B
Сайт: positive2b.ru
Обязанности:
составление ТЗ
ведение проектов по созданию сайтов на Bitrix, Joomla, Wordpress - контроль сроков и качества выполнения
общение в Битрикс24 с дизайнерами, программистами и другими сотрудниками, задействованными в проекте, подчинение руководителю проектов
ведение проектов и задач в Битрикс24
ежедневная отчетность
Условия:
удаленная работа,
понедельник-пятница,
с 10 до 19 часов по Москве надо быть на связи в скайпе и по почте
Требования:
стабильный интернет
знание CMS Bitrix и Joomla, желательно Wordpress на уровне администратора
грамотная письменная речь, толерантность и лояльность по отношению к клиенту
умение переводить пожелания клиента в задания для дизайнеров, программистов и т.д.
возможность приема и осуществление звонков по скайпу (связь оплачивается)
Заинтересовавшихся просьба заполнить анкету
или отправить резюме по почте programistguide@gmail.com
Кандидатам надо будет пройти тестирование.
Город, страна: Москва, Россия
Работодатель: Positive2B
Сайт: positive2b.ru
Обязанности:
составление ТЗ
ведение проектов по созданию сайтов на Bitrix, Joomla, Wordpress - контроль сроков и качества выполнения
общение в Битрикс24 с дизайнерами, программистами и другими сотрудниками, задействованными в проекте, подчинение руководителю проектов
ведение проектов и задач в Битрикс24
ежедневная отчетность
Условия:
удаленная работа,
понедельник-пятница,
с 10 до 19 часов по Москве надо быть на связи в скайпе и по почте
Требования:
стабильный интернет
знание CMS Bitrix и Joomla, желательно Wordpress на уровне администратора
грамотная письменная речь, толерантность и лояльность по отношению к клиенту
умение переводить пожелания клиента в задания для дизайнеров, программистов и т.д.
возможность приема и осуществление звонков по скайпу (связь оплачивается)
Заинтересовавшихся просьба заполнить анкету
или отправить резюме по почте programistguide@gmail.com
Кандидатам надо будет пройти тестирование.
ПРОБЛЕМАТИКА ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ
Інтенсивний розвиток інформаційних технологій з кожним роком робить розробку інформаційних систем (ІС) одним з визначальних чинників успіху в кожній області бізнесу, промисловості, також і в сфері наукових досліджень. Основним компонентом будь-якої інформаційної системи є предметна область. В даний час відсутня загальновизнане формальне визначення поняття предметної області. На жаль, відсутня і її змістовне визначення. Прийнято вважати, що поняття предметної області не може бути формалізована як первинне поняття . Відсутність конструктивного визначення поняття предметної області суттєво стримує розвиток математичної теорії інформаційних систем та інформаційних технологій .
В останні роки в теорії баз даних та інформаційних сховищ сформувалися нові напрями наукових досліджень, що отримали назву теорії концептуального моделювання в базах даних, корпоративних сховищах даних. Наступного розвитку створюваної теорії стало розвиток методів моделювання предметних областей в інформаційних системах.
Для того щоб Інформаційна система адекватно відображала інформацію за допомогою даних необхідно сформулювати поняття предметної області (ПрО), яке представляє інтерес для даного дослідження. Деякі автори визначають ПрО як частину реального світу (клас або сукупність класів реальних об'єктів), що підлягає модельному відображенню з метою її вивчення під деяким цілком певним кутом зору, який також входить в поняття предметної області. Але розгляд предметної області, як деякої частини реального світу, не дозволяє побудувати її прийнятне визначення ні з змістовної, ні з формальної точки зору.
Також під ПрО розуміють взаємодію т.зв. трьох світів, це означає, що стало загальновизнаним фактом, що реальний світ є продукт взаємодії трьох світів: фізичного, ментального і платонівського математичного .
При цьому ні про один з цих світів, про їх структуру, властивості немає повної інформації. Ще менше відомо про те, яким законам підкоряється взаємозв'язок цих світів, чи є вона постійною або змінюється в просторі і часі за досить складних динамічних законам.
У цих складних і вельми невизначених умовах виникає потенційно безліч інших проблем. Одна з них пов'язана з самим поняттям - предметна область. Побудови змістовного його визначення повинно передувати роз'яснення того, який сенс ми вкладаємо в це поняття. Необхідно зауважити, що в кожному з світів: фізичному, ментальному, платонівському математичному в свою чергу можна виділити предметні області. Предметна область реального світу є продуктом взаємодії відповідних предметних областей кожного з світів. Очевидно, що кожен зі світів має структуру простору. Однак ми маємо вкрай обмеженими знаннями про те, як влаштовані ці простору. Особливо, це стосується ментального світу. Можна сказати, що найбільш досліджено простір фізичного світу і його структура. Математичний світ представляється досить глибоко вивченим, але значна кількість невирішених фундаментальних математичних проблем не дозволяють сформулювати чіткі припущення про структуру його простору.
Незважаючи на зазначені складності, теорії всіх типів світів продовжують активно розвиватися. У цьому розвитку важливе вплив надає створення теорії предметних областей. Однак будь-яка предметна область є частиною реального світу, який в свою чергу є продуктом взаємодії трьох зазначених світів. Відносини між предметними областями і пов'язаними з ними інформаційними системами в загальному випадку не носять чітко виражений і однозначно певний характер взаємодії між ними і взаємовпливу. Під останнім мається на увазі існування процесів, які з одного боку в міру поглиблення змістовних уявлень про предметну область і розвитку їх формальної теорії, дозволяють будувати все більш досконалі, інтеллектуалізовані інформаційні системи, а з іншого боку розвиток математичної теорії інформаційних систем призводить до створення абсолютно нових поколінь методів поглиблення і розширення знань про предметні областях. Незважаючи на взаємне, постійно розвивається взаємодія один з одним, воно не носить симетричний характер .
В связи со всем вышеизложенным приведем построенную модель организации любой информационной системы с учетом влияния на нее предметной области — рис.2.
Рис.2. Модель организации информационной системы
Тобто інформаційна система складається з баз даних, інформаційних сховищ і баз знань, які реалізують функції збору, обробки, пошуку, видачі та передачі інформації. При цьому кожен з цих носіїв може використовуватися як окрема специфічна модель предметної області (МПО) ІС, так і в сукупності - інтегрована МПО.
При створенні БД використовується апріорна інформація, отримана під час вирішення індивідуальних завдань, масових проблем при наближеному значенні їх параметрів, яка розміщується в базі користувачами (експертами). Найчастіше експерти користуються суб'єктивними уявленнями про предметну область. Після проведення аналізу та додаткової обробки інформація з БД надходить в інформаційне сховище, а потім з допомогою різних математичних засобів наповнює базу знань.
Перш за все, слід зазначити, що сама необхідність побудови інформаційних систем над предметною областю виникає в силу того, що над нею постійно існує потреба вирішення різних класів масових проблем і індивідуальних завдань. У кожен момент часу t в силу причин, обумовлених виниклою ситуацією в предметної області і її станом формується певне безліч масових проблем, які підлягають вирішенню. У кожні моменти часу t1, ... tN, .. кожна масова проблема індукує відповідне безліч індивідуальних завдань. Розглянемо основні класи змістовно сформульованих проблем над предметними областями, потреба вирішення яких виникає в різні моменти часу.
Розглянемо докладніше механізм наповнення БД з предметної області інформаційної системи. У процесі економічної діяльності людини виникає необхідність систематичного рішення заданої множини масових проблем або виділеного безлічі індивідуальних завдань, які визначені над виділеної предметної областю або різноманіттям її подобластей. Рішення індивідуальної завдання може бути або однозначним, або багатозначним.
Необхідно визнати, що неповнота, розмитість, невизначеність, недосяжність і суперечливість апріорних уявлень про предметну область призводить до побудови досить примітивних інформаційних систем на перших етапах їх проектуванні і створення. По суті це і є ключовим чинником, що обумовлює розробку методів математичного моделювання предметних областей в інформаційних системах.
Створюється досить глибока проблема неоднозначності вибору предметної області, як об'єкта моделювання, в інформаційних системах. Неоднозначність вибору моделі предметної області (МПО) тягне за собою низьку ступінь адекватності математичної моделі, що в свою чергу тягне обмежений характер можливості вирішення цілих класів важливих математичних проблем над предметною областю.
Ці обставини зумовлюють циклічний ітераційний характер необхідності поглиблення та розширення знань про предметну область, збільшення обсягу накопиченої інформації, що практично цілеспрямовано призводить до збільшення ступеня адекватності математичних моделей предметних областей в інформаційних системах, що призводить до істотного розширення математичних і змістовно сформульованих проблем, які можуть вже вирішуватися над предметною областю.
Така ситуація призводить до необхідності розробки сучасних методів проектування, побудови, планування і управління інформаційними системами. Вона і зумовила небувало високий рівень розвитку інформаційних систем важливими компонентами, які стали: бази даних, інформаційні сховища та бази знань [1 ... 2]. Їх розвиток і вдосконалення не тільки розширить класи розв'язуваних над предметною областю проблем, але призведе до створення засобів семантичного моделювання, які дозволили для будь-якого рішення знаходити чітку змістовну інтерпретацію.
Для побудови структури предметної області необхідно розташовувати достатньою детальною інформацією та знаннями, що дозволяють з необхідною повнотою і точністю відповісти на ряд питань, що стосуються предметних областей, підобластей, операцій над ними, закономірностей взаємодії між ними. До сили-силенної проблемних питань, завдань, побудов методів можна віднести наступну послідовність:
1. З яких причин над однією і тією ж областю фізичного світу може бути виділено безліч різних предметних областей (на рис. 2 позначені великими еліпсами), або подобластей (на рис. 2 позначені малими еліпсами) однієї і тієї ж предметної області;
2. Чим в відрізняються предметні області або подобласти виділені над заданою областю фізичного світу;
3. Змістовне і наближене математичне визначення предметної області в загальних рисах (абстракція предметної області).
4. Визначення конкретної предметної області і в чому полягають його принципові відмінності від загального визначення;
5. У чому полягають відмінності конкретних областей і підобластей побудованих (виділених) над однією і тією ж областю фізичного світу;
6. У чому полягають відмінності опису предметної області, в загальному від конкретного опису предметних областей і підобластей;
7. Загальні принципи виділення підобластей предметної областей на основі заданої системи чинників;
8. Відносини між предметними областями і їх інформаційними системами:
8.1. ІС є частиною предметної області;
8.2. ІС знаходиться поза середовищем предметної області і пов'язана з нею тільки системою каналів зв'язку;
8.3. ІС частково перетинається з предметною областю.
Отримання відповідей на сформульовані питання, вирішення поставлених завдань дозволяє обґрунтовувати вибір методу побудови математичних моделей предметних областей в інформаційних системах, розробити систему критеріїв для оцінки ступеня адекватності математичних моделей предметних областей.
Таким чином, щоб отримати необхідну інформацію від ІС необхідно моделювати предметну область. Але, проблема в тому, яким буде алгоритм побудови математичної моделі предметної області, якими властивостями він володіє, як накопичується і обробляється інформація в ІС за допомогою цього алгоритму - є проблемою моделювання предметних областей ІС. Крім того, алгоритмів моделювання може існувати багато, але для дослідників, користувачів та експертів представляють інтерес ті алгоритми, які адекватно описують ПрО. Отже з'являється ще одна проблема в математичному моделюванні предметних областей - проблема оцінки (критеріїв) адекватності ІС щодо предметної області.
Кожна з коротко описаних процедур може бути деталізована до рівня формально представленого алгоритму. Далі деталізуємо функціонування ПрО і ІС за допомогою ітераційного алгоритму.
Р1 - на основі змістовного визначення К-1 ітерації накопичується додаткова сукупність даних про предметну область;
Р2 - накопичений масив даних розміщується в базі даних предметної області, за допомогою розробленої інформаційної технології коригуються інформаційні сховища та база знань;
Р3 - Р3 - вдосконалюється сукупність інструментальних засобів, призначених для аналізу та обробки інформації в базі даних інформаційного сховища і базі знань;
Р4 - за допомогою вдосконалених інструментальних засобів будується уточнене змістовне визначення предметної області;
Р5- на основі скоригованої бази даних, інформаційного сховища і бази знань уточнюється математична модель предметної області в створюваної інформаційної системи, і її змістовне визначення;
Р6- перевіряється ступінь адекватності математичної моделі предметної області на основі розробленої і постійно вдосконалюється системи критеріїв. Якщо ступінь адекватності задовольняє заданим умовам, то отримане змістовне визначення предметної області приймаємо за основу для побудови конструктивного (формального) визначення предметної області.
Для того щоб ІС існувала (працювала) довго і її експлуатація приносила відчутну вигоду, необхідно ретельно проектувати і її архітектуру, і її складові компоненти.
Література
- Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в базах данных. — М.:Наука. — 1989 — 287 с.
- Деметрович Я., Дьепеши Д. Аксиоматизирование обобщенных функциональных зависимостей в реляционных банках данных. // Кибернетика. — Вып. 2. — 1981. С.42 — 48.
- Христьяновский Д.Г., Эрлих А.И. Проблемы моделирования в прикладных интеллектуальных системах.
- Гери Б., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. — М.: Мир. — 1982 — 456 с.
Немає коментарів:
Дописати коментар