CC BY
7
ИНТЕГРАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ СЕМАНТИЧЕСКОГО РЕПОЗИТОРИЯ
Головкова Альфия Салимовна
к. э. н, доцент БУКЭП, г. Белгород
Нехотина Виктория Сергеевна
к. э. н, доцент БУКЭП, г. Белгород
Чеглаков Анатолий Леонидович
к. э. н, доцент БУКЭП, г. Белгород
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-07-01190
АННОТАЦИЯ
Рассмотрены проблемы построения семантического репозитория для интеграции распределенных данных в процессе проектирования архитектуры предприятия.
ABSTRACT
The problem of constructing a semantic repository for the integration of distributed data in the design of the enterprise architecture are considered.
Ключевые слова: cемантический репозиторий, онтология, архитектура предприятия. Keywords: semantic repository, ontology, enterprise architecture.
Все более возрастающие требования современных предприятий к оптимизации операционной деятельности, увеличению стратегических возможностей и ресурсов диктуют необходимость более высокого уровня архитектурных решений. Возникнув первоначально из потребностей внедрения ИТ-технологий, архитектура предприятий становится все более бизнес-ориентированной и вовлекает множество процессов, ресурсов и участников. Возрастающая сложность и комплексность практик разработки архитектуры предприятий вызывают эволюцию самой технологии и инструментов моделирования архитектуры предприятия. Осуществляется переход от простых референсных моделей, играющих для архитекторов роль шаблонов проектирования, к интероперабельным моделям и, в последующем, к семантически-ориентированным исполнимым моделям[3]. Архитектура предприятия на основе распределенных выполнимых моделях будет являться критическим фактором для достижения способностей предприятия гибко реагировать на изменяющиеся условия и возможности.
В этих условиях актуальной является проблема выбора соответствующего инструментария разработки архитектурных моделей. Одним из направлений решения этой задачи, по признанию многих исследователей, является использование семантических web-технологий.
Возможности архитектурного решения в сильной степени зависят от способов представления и использования модели архитектуры предприятия. Референсные модели служат в основном целям документирования и коммуникации участников проекта. В качестве инструмента используются широко доступные средства типа Microsoft Visio. Этот подход доступен и легко осуществим в начальной стадии, однако он плохо поддается масштабированию.
Более продвинутыми инструментами являются архитектурные фреймворки. Они предлагают унифицированный и стандартизованный подход к описанию архитектуры предприятия и методы для осуществления моделирования некоторых аспектов деятельности предприятия. Известными
архитектурными фреймворками являются модель Захма-на, эталонная модель КОЛЕС 10746, стандарт разработки TOGAF[1]. В то же время существует множество частных моделей, фокусирующихся на описании иерархии бизнес-функций, прикладных компонентов, данных.
Однако растущая сложность систем, поддерживающих ИТ-технологии на предприятии, порождает новые вызовы в разработке архитектуры предприятия в контексте ИТ-менеджмента. Типичные вопросы, возникающие в этой области:
- как должны быть изменены системы при изменении стратегии бизнеса?
- какой вклад вносят ИТ-технологии в стоимость предприятия?
- на какие группы процессов и пользователей окажут влияние новые релизы программного обеспечения?
Для ответа на эти и другие вопросы инструментарий архитектуры предприятия должен быть интероперабельным, использовать согласованным способом информацию из различных источников и приложений. Проблема в том, что различным участникам выгодно манипулировать данными и концептами в своей предметной области, в своем контексте. Возникает необходимость трансляции, отображения данных, моделей из одного домена в другой. Так же становится актуальной проблема доступа к моделям различным категориям стейкхолдеров.
Таким образом, смещается акцент в понимании содержания термина архитектура предприятия в первую очередь как знания, которое должно приобретаться, интегрироваться и распределяться через различные слои архитектуры. Это требует, в свою очередь, семантически полного и лишенного двусмысленности представления архитектурных моделей.
Эти тенденции в развитии инструментов проектирования архитектуры предприятия приводят к возникновению и использованию нового вида средств - семантических ре-позиториев, репозиториев метаданных. Ключевой характеристикой этих средств является агрегация распределенной
информации о предприятии в реальном времени и презентация этой информации различным типам пользователей на основе web-технологий. Этот слой поддерживающего ПО, получивший название «семантические технологии», используется в архитектуре предприятия для представления знаний.
Семантические технологии имеют дело с представлением, обменом и интеграцией смыслового содержания архитектурных моделей через границы различных контекстов. Они используют явные, разделяемые модели знаний в виде онтологий, доступные как для человеческого восприятия, так и машинной обработки. Онтология - это явная спецификация концептуализации на уровне знаний. Существуют различные формы и способы представления онтологий. Как показывает практика, наиболее реальной формой представления онтологий являются web-стандарты, утвержденные концорциумом W3C. Среди таких стандартов известны RDF(Resource Description Framework) - модель представления данных и метаданных во всемирной паутине; RDF Schema - словарь для описания схем и метаданных; OWL - язык описания онтологий для семантической паутины[2]. Семантически web-онтологии представляют собой формальные модели, напоминающие классы диаграмм UML или модели E-R, но могут использоваться как исполнимые модели благодаря наличию механизмов запросов и синтаксического анализа.
Более того, онтологии, построенные с использованием RDF и OWL изначально предполагают интеграцию распределенных фрагментов знаний без каких-либо дополнительных механизмов, требуемых в случае централизованно управляемых баз данных. Таким образом, создаются предпосылки для эффективного использования web-семантиче-ских технологий при проектировании архитектуры предприятий для интероперабельности, интеграции данных и информационного поиска.
Для эффективного использования семантических технологий при проектировании архитектуры предприятия необходима определенная инфраструктура семантических метаданных, обеспечивающая согласованную интерпретацию и использование моделей и онтологий на различных уровнях представлений. В качестве такой инфраструктуры может выступать семантический репозиторий - своеобразное хранилище моделей, фактов, концептов и других артефактов проекта.
В настоящее время информация о процессах управления, моделях, системах существует, как правило, в наборе различных форм, документов, баз данных с малой долей координации и с большой долей избыточности информации об одних и те же вещах. Семантический репозиторий создает возможность распознавания и интеграции информации через барьеры различных слоев архитектуры. Основными компонентами семантического репозитория являются концепты системы и архитектуры. Концепт системы - это любой сложный набор ресурсов и процессов, интегрированных для достижения определенных целей. Концепт архитектуры - это спецификация того, как система может или будет достигать свои цели. Один и тот же элемент в системе может быть представлен множеством спецификаций на разных уровнях и на разных языках. Семантический репозиторий будет использоваться для создания архитектур из множества источников и использования множества средств на основе различных языков. В основу инфраструктуры репозитория положен язык OWL. Эта инфраструктура образует своего рода семантическую шину, включающую двунаправленную синхронизацию с внешними источниками информации: моделями, онтологиями, требованиями, процессами. В свою очередь управление этой шиной осуществляется на основе семантического ядра, представляющего собой референсную онтологию для описания архитектурных моделей, своего рода «метамодель» для архитектур, представленных в репо-зитарии.
Разработка и реализация семантического репозитория может обеспечить новый, более высокий уровень архитектурных решений прикладных систем.
Список литературы
1. The open Group:TOGAF version 9.1 Van Haren Publishing (2011).
2. OWL Web Ontology Language.Overview. W3C Recommendation : W3C, 27 October 2009, URL:http://www. w3.org/TR/owl-features.
3. Чеглаков А.Л., Головкова А.С. Сервис-ориентированный подход к построению распределенной системы компьютерного моделирования // Международная научно-практическая конференция Инновационное развитие: ключевые проблемы и решения 8 декабря 2015 г. Казань.
