Некоторые вопросы открытой архитектуры вертикальных образовательных порталов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПОРТАЛОВ

А.В. Силаев

В процессе дальнейшего развития и совершенствования системы федеральных образовательных Интернет-порталов (СФОИП) наиболее перспективной является задача информационной интеграции вертикальных образовательных порталов (ВОП) с различными образовательными порталами/сайтами и горизонтальным порталом «Российское образование». Использование принципов открытой архитектуры для ВОП открывает ряд преимуществ, таких как получение доступа к сфере образовательных ресурсов посредством использования поисковых машин глобального поиска, унификации и распределению сервисов ВОП.

В настоящее время в русскоязычном сегменте Интернет функционирует и развивается территориально распределенная система федеральных образовательных Интернет-порталов (СФОИП). СФОИП состоит из центрального горизонтального портала «Российское образование» и совокупности вертикальных образовательных порталов (ВОП). Вертикальные образовательные порталы - широко востребованный продукт на российском образовательном рынке. Вертикальные образовательные порталы являются точкой входа в систему образовательных порталов и ориентированы на максимально широкий охват конкретной образовательной тематики или сферы деятельности. В процессе дальнейшего развития портального обустройства наиболее перспективной является постановка задачи создания единого федерального распределенного образовательного портала и обеспечение его информационной интеграции с другими образовательными порталами и сайтами [1].

В силу своей специфики и предпочтений разработчиков большинство вертикальных порталов реализовано на разных технологических базах. Отличаются также их отдельные функциональные модули, технология наполнения и подсистемы поиска. Однако следует отметить и существование пробелов, заключающихся в недостаточной интеграции сервисов порталов и, в частности, межпортальных поисковых механизмов. Поиск ведется по документам и описаниям ресурсов, содержащимся только в базе данных конкретного портала. При этом в настоящее время такие ресурсы вручную или полуавтоматически добавляются в базу данных или в каталог образовательных ресурсов администраторами порталов. Поэтому, на взгляд автора, существует потребность в выработке решения, позволяющего с минимальными затратами интегрировать между собой порталы, построенные на разных технологических платформах и при этом наладить эффективный механизм поиска и обмена ресурсами между ними.

Типовая схема взаимодействия пользователя с сервисом вертикального портала представлена на рис. 1. Пользователь взаимодействует через Интернет с сервисом ВОП. Сервис представляет собой модуль или набор модулей - специальных внутренних подпрограмм, которые взаимодействуют через программное ядро с базой данных портала. Модули используют для генерации HTML-страниц, которые увидит пользователь, шаблоны, классы и обработчики. Шаблон - HTML-форма, которая будет заполнена обработчиком на основании полученных из БД портала данных. Класс представляет собой библиотеку команд конкретного сервиса для работы с программным ядром системы управления порталом и базой данных. Класс и обработчик предназначены для работы только с той системой управления порталом, для которой они предназначены.

При такой организации возможности поиска ограничиваются базой данных конкретного ВОП и поискового модуля, который «зашит» в систему управления порталом. Отсутствует возможность полнотекстового поиска по тематике портала в сети Интернет.

Пользователь

о о

Q_

С

СО

со

Вертикальный образовательный портал

Сервис портала

Модуль

Обработчик —►

□

Шаблон

CD

О CI

О Браузер

ческая платформа

Рис. 1. Типовая схема взаимодействия пользователя с сервисом ВОП

Пути к решению поставленной задачи видятся автором в реализации концепции «открытой архитектуры ВОП». Под открытой архитектурой вертикальных порталов будем понимать архитектуру, на которую опубликованы спецификации, позволяющие другим (сторонним) производителям разрабатывать дополнительные или совершенствовать имеющиеся службы и сервисы к порталам с такой архитектурой, а также позволяющую использовать в качестве своих служб и сервисов функции других (сторонних) информационных систем по открытым спецификациям. При этом должны соблюдаться принципы модульности и масштабируемости для вертикальных порталов.

По этому пути в настоящее время идут крупнейшие зарубежные и отечественные коммерческие организации, такие как Microsoft, Oracle, IBM. Они переходят на порталы нового поколения, в основе которых лежит сервис ориентированная архитектура. Это, по мнению автора, говорит об актуальности исследования.

Открытая архитектура позволяет работать с удаленными сервисами и базами данных, интегрированными в составе других систем (рис. 2). Это достигается нициализа-цией соединения через сокет. Данные между сервисами передаются в формате XML. Модуль вертикального образовательного портала в этом случае состоит только из обработчика и шаблона. Обработчик ВОП взаимодействует с обработчиком информационной системы, сервисом которой требуется воспользоваться. Благодаря такому подходу

появляется возможность получать данные из СУБД сторонней системы непосредственно в вертикальный образовательный портал и передавать их пользователю. Преимуще -ства такого подхода заключаются в независимости сервиса от технологической платформы портала.

Концепция открытой архитектуры позволяет осуществлять автоматическое взаимодействие сервисов систем, построенных на различных платформах, по общедоступным каналам связи. С ее помощью можно перенести отдельные сервисы на другие технологические платформы. При этом достаточно внести изменения в структуру одного сервиса, с которым работает вся система порталов, нет необходимости перепрограммировать сервис в каждом.

Рис. 2. Модель открытой архитектуры вертикальных образовательных порталов

С использованием принципов открытой архитектуры автором разработана модель интеграции поисковой машины yandex.ru непосредственно в интерфейс вертикального образовательного портала. При этом пользователь использует поисковые достижения Яндекса, находясь на вертикальном портале. Благодаря такой реализации пользователь получает дополнительные возможности, такие, как поиск информации по всей отрасли образования или по направлению деятельности вертикального портала. Для получения более широкой информации, которая не содержится на вертикальном портале, пользователю не приходится вручную разыскивать интересующие ресурсы, что является достаточно утомительной процедурой. База данных, содержащая наиболее популярные и весомые, уже будет передана поисковой машине в запросе. Технологически это реали-зовывается при помощи импорта/экспорта данных в открытом формате XML и выглядит следующим образом:

• XML-импорт фрагмента каталога «Российское образование», относящегося к сфере деятельности ВОП, во внутренний каталог ресурсов ВОП;

• выделение основных адресов сайтов, расположенных в каталоге;

• передача списка адресов поисковой машине yandex.ru с помощью технологии «Япёех XML».

Реализация поисковой системы ВОП с использованием открытой архитектуры и Яндекс.XML дает возможность поиска информации только по сайтам, имеющим прямое отношение к сфере деятельности портала.

На рис. 3 представлен алгоритм взаимодействия ВОП с поисковой системой. Запрос пользователя попадает в подсистему поиска, которая взаимодействует с базой данных (БД) ВОП. Если ответ (или группа ответов) имеется в БД ВОП, он выдается пользователю. Если нет - запрос конвертируется в XML-формат и отправляется поисковой системе. В свою очередь, он обрабатывается сервисом поисковой системы, который взаимодействует с внутренней БД. После этого результат конвертируется в XML-формат и возвращается ВОП. Помимо самого запроса пользователя, в поисковую систему можно передать тематику поиска или группу сайтов, на которых производить поиск. Ответом поисковой системы будут результаты поиска по группе сайтов сферы деятельности, которую охватывает ВОП. При этом пользователь получит их, находясь на вертикальном портале, не затрачивая дополнительное время на анализ Интернет.

Рис. 3. Алгоритм взаимодействия ВОП с поисковой системой

Преимущества разработанного подхода можно рассмотреть с позиций теории множеств (рис. 4). Рассмотрим поисковое множество всех документов А. В нем имеется множество Я релевантных запросу документов, а также множество S документов, выданных поисковой машиной. Идеальным случаем является совпадение этих двух множеств, но на практике этого никогда не происходит. Для оценки эффективности поиска ИПС используют коэффициенты полноты и точности. Коэффициент полноты -

отношение выданных релевантных документов к общему количеству релевантных документов в поисковом массиве:

кЕ = .

Я Я

Коэффициент точности - отношение выданных релевантных документов к общему количеству выданных:

к. = Я 4 5

Р 5

Но эти коэффициенты не учитывают уместность результата.

Рис. 4. Критерии оценки эффективности поиска по вертикальным образовательным

порталам

Автором введен коэффициент информационной потребности, который определяется как отношение пертинентных (соответствующих информационной потребности) документов к общему количеству выданных ИПС релевантных документов:

к, = .

1 Я 4 5

Коэффициент учитывает уместность результатов поиска и измеряется от нуля до единицы: нуль - полное несоответствие; единица - идеальный случай, когда все найденные ИПС документы полезны пользователю. Благодаря использованию таких оценок удалось спрогнозировать зауженную область поиска по группе вертикальных образовательных порталов. Было проведено экспериментальное исследование, которое показало применимость подхода. При использовании зауженной области поиска (рис. 4, справа) сокращается множество S документов, выданных поисковой машиной, и увеличивается коэффициент информационной потребности. При поддержании баланса между коэффициентом информационной потребности и энтропией поисковых ответов системы можно добиться наиболее пертинентных результатов работы вертикального образовательного портала, что является направлением дальнейшего исследования.

Применение открытой архитектуры для ВОП позволяет равномерно распределить обеспечение пользователей портала как первичными, так и вторичными (не представленными на портале) информационными ресурсами, унифицировать технологию обмена и регулярного обновления метаописаний между образовательными порталами, реализованными на разных платформах, использовать различные модули (сервисы) других порталов непосредственно из своего интерфейса. Использование принципа открытой архитектуры позволяет удержать пользователя на портале, при этом он будет пользоваться общим образовательным каталогом всей системы порталов для получения информации. Использование открытой архитектуры как средства обмена данными с

внешними поисковыми системами позволяет подойти к решению задачи сокращения количества порталов. Это возможно за счет их интеграции в близкие по тематике. Для этого определяются критерии, влияющие на эффективность получения результата пользователем ВОП, такие как популярность (посещаемость) ресурса, его вес, обновляе-мость (свежесть информации). На их основании проводится оценка популярности вторичных образовательных ресурсов, упрощается фильтрация малозначимых и неиспользуемых ресурсов.

Наряду с перечисленными выше достоинствами открытая архитектура позволяет также упростить создание и поддержку коммуникационных площадок коллективного и индивидуального общения профессиональных групп разработчиков и пользователей образовательных Интернет-ресурсов.

Немаловажным может оказаться и то обстоятельство, что с помощью различных технических реализаций открытой архитектуры порталов можно добиться единой интеграции служб и сервисов системы порталов в целом. К примеру, станет более доступным использование единых новостных лент, систем рассылки, систем тестирования, голосований и систем рекламы, а также упростится использование единого каталога образовательных ресурсов.

Литература

1. Иванников А.Д., Булгаков М.В., Гридина Е.Г. «Современное состояние и перспективы развития системы федеральных образовательных порталов» / Интернет-порталы: содержание и технологии: Сб. науч. ст. Вып. 3 / Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». - М.: Просвещение, 2005. - 590 с.

2. Симонов А.В. «Динамика и перспективы развития образовательных Интернет-ресурсов» - Интернет-порталы: содержание и технологии: Сб. науч. ст. Вып. 3 / Редкол .: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». - М.: Просвещение, 2005. - 590 с.

3. Иванников А. Д., Тихонов А. Н. «Основные положения концепции создания системы образовательных порталов» - Интернет-порталы: содержание и технологии: Сб. науч. ст. Вып. 1 / Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». - М.: Просвещение, 2003. - 720 с.

4. Бабинский А.З., Букатов А.А., Шапиро В.А., Шаройко О.В. Определение базовых сервисов, разработка методики наполнения и методов реализации образовательных порталов - Интернет-порталы: содержание и технологии. Сб. науч. ст. Вып.1 / Редкол .: Тихонов А.Н. (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ «Информика». - М.: Просвещение, 2003. - 720 с.

5. Мордвинов В.А. «Аналитические средства и инженерные расчеты в практике проектирования ИС, порталов и картелей. Обеспечение качества сертифицируемых ПС в проектах (методическое пособие)» М., ОФАП Минобразнауки РФ, 03.06.04., №3637.

6. Соловьев С.Ю. Служба тематических толковых словарей Glossary Commander, Copyright 2000-2007 «Web-and-Press», <www.glossary.ru>.

7. Боркус В. Практическое построение SOA: борьба с мифами // PCWeek/RE. 2006. №48.

8. Силаев А.В. Применение синергетических подходов к исследованию информационных систем в образовании / Сборник тезисов докладов участников V региональной научно-практической конференции «Профессиональная ориентация и методика преподавания в системе школа-вуз». 22 апреля 2004 г. М.: МИРЭА, 2005. Т. I, с. 9295.