СПОСОБ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОПОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2019 года по МПК G06Q10/06 G06F16/907 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области информационных технологий, в частности к созданию информационной модели предметной области для построения топологии информационного пространства информационно-управляющей системы и рассмотрения пространственного состояния присутствующих в ней информационных объектов, их структур, связей, а также хранимых данных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известны способы декомпозиции и синтеза структур информационных объектов, описывающие объекты предметной области, которые изложены в работах Дейта К.Дж. [Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-8459-0788-8 (рус.) 0-321-19784-4 (англ.).], Когаловского М.Р. [Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4], Кузнецова С.Д. [Кузнецов С.Д. Базы данных: учебник для студ. учреждений высшего проф. образования / С.Д. Кузнецов. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 496 с. – (Университетский учебник. Сер. Прикладная математика и информатика). – ISBN 978-5-7695-8430-5] и др.

Недостатком данных способов является:

- появление избыточности (дублирования) данных,

- наличие устойчивых реляционных или объектных связей,

что приводит к созданию монолитных конструкций информационных объектов, не позволяющих оперативно модифицировать топологию информационного пространства информационно-управляющих систем для повышения точности и качества управления материальной системой.

Предложенный способ позволяет получать адекватную модель предметной области, прогнозирующую ее состояние на определенный лаг времени путем автоматической модификации изначальных и создания новых структур данных на основе исследования математических зависимостей, связывающих показатели состояния материальной системы предметной области со свойствами информационных объектов.

Основное отличие предлагаемого способа заключается в автоматическом изменении топологии информационного пространства информационно-управляющей системы путем добавления в нее новых структур информационных объектов или их фрагментов (агрегатов), или ссылок на другие имеющиеся структуры информационных объектов или их фрагменты (агрегаты), а также связи между ними.

В результате использования предлагаемого способа обеспечивается следующие дополнительные полезные эффекты:

- происходит согласование управляющих воздействий между различными материальными подсистемами для достижения общей цели системы,

- снижается уровень избыточности данных в информационной системе,

- появляется возможность строить информационные запросы к группе объектов и процессов, имеющих в своей структуре общие информационные ресурсы,

- устраняются аномалии работы с данными,

- появляется возможность извлекать экземпляры информационного объекта с наложением ограничений на их выборку по любым свойствам из подмножества имеющихся свойств.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное решение, является автоматическое изменение топологии информационного пространства информационно-управляющей системы на основе композиции информационных связей между структурами имеющихся информационных объектов или их фрагментов (агрегатов), а также вновь создаваемых информационных объектов с учетом выявленных математических зависимостей, связывающих показатели состояния материальной системы предметной области со свойствами информационных объектов, их описывающих, действующих в заданном диапазоне времени.

Техническим результатом является расширение информационного пространства запросов данных, за счет установления дополнительных связей между информационными объектами и их агрегатами, анализа данных по результатам этих запросов, что позволяет повысить точность прогнозирования состояния материальной системы, и как следствие, улучшить качество принимаемых управленческих и иных решений, формируемых информационно-управляющей системой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания сущности изобретения, и чтобы более ясно показать, каким образом оно может быть осуществлено, далее будет сделана ссылка, лишь в качестве примера, на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 – пример вложенного обобщенного агрегата структур информационных объектов;

фиг.2 – пример присоединенного обобщенного агрегата структур информационных объектов;

фиг.3 – пример структуры дерева информационного объекта с присоединенными обобщенными агрегатами структур информационных объектов;

фиг.4 – пример создания информационного объекта на основе присоединения обобщенного агрегата структур информационных объектов по нескольким условиям;

фиг.5 – отражение данных о перечне объектов управления и обобщенном агрегате структур информационных объектов, их описывающих (двухмерная проекция);

фиг.6 - отражение данных о состоянии свойств информационного объекта, входящего в состав обобщенного агрегата структур информационных объектов (двухмерная проекция).

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Топология информационного пространства информационно-управляющей системы представляет собой совокупность информационных объектов, входящих в их состав агрегатов (фрагментов информационного объекта) и свойств, а также связей между ними, отражающих фрагмент предметной области в соответствии с решаемыми задачами информационно-управляющей системы. По мере расширения спектра задач управления топология информационного пространства информационно-управляющей системы будет принимать новую конфигурацию, изменение которой осуществляется по мере включения в нее новых информационных объектов и связей между ними. При этом топология информационного пространства информационно-управляющей системы может быть расширена как за счет создания новых или модернизации имеющихся информационных объектов, так и за счет включения в нее обращений (ссылок и ключей доступа) к информационным ресурсам других информационных систем.

Для обеспечения достижения указанного результата разработаны способ проектирования / модернизации топологии информационного пространства информационно-управляющей системы и система для осуществления способа, которые далее будут описаны ниже. Система проектирования / модернизации топологии информационного пространства информационно-управляющей системы может быть реализована на базе по меньшей мере одного процессора, выполненного в программно-аппаратной части таким образом, чтобы в соответствии с заложенным в него алгоритмом выполнять способ проектирования / модернизации топологии информационного пространства информационно-управляющей системы, содержащий этапы на которых осуществляется:

1. Формирование первоначального перечня запрашиваемых данных, необходимых для поддержки принятия управленческих и иных решений в информационно-управляющей системе в соответствии с целями управления.

Оценка достижения цели управления осуществляется на основе контроля за одним или несколькими показателями состояния управляемой системы. Каждой цели управления соответствует один или несколько показателей. Перечень показателей записан на внешнем запоминающем устройстве в виде массива, где каждый показатель характеризуется оригинальным названием, единицей измерения, уникальным кодом (ID) и статусом «Активный» или «Латентный». Данный перечень показателей имеет возможность пополнять свой ресурс. Информация о целях управления информационно-управляющей системой также могут быть извлечены системой проектирования / модернизации топологии информационного пространства информационно-управляющей системы из соответствующей базы данных целей управления или введены посредством устройств ввода, широко известных в уровне техники, или поступать от прочих устройств управления. Соответственно, для формирования перечня запрашиваемых данных в соответствии с заданными целями управления упомянутая система извлекает информацию о показателях состояния управляемой системы из массива, сохраненного на внешних запоминающих устройствах.

При формировании перечня запрашиваемых данных устанавливается соответствие между целью управления и необходимым набором показателей, которым присвоен статус «Активный». Остальные показатели, имеют статус «Латентный» и не участвуют в подготовке принятия управленческих решений. Например, целью управления может быть – обеспечение минимального расхода топлива подвижной транспортной единицы при перевозке груза по заданному маршруту. Показателями в данном примере могут быть:

- регулярность выполненных рейсов;

- протяженность маршрута;

- объем перевезенного груза;

- расход топлива.

Информация о соответствии между целью управления и необходимым набором показателей могут также быть извлечены из соответствующей базы данных целей управления, введены посредством устройств ввода или поступать от прочих устройств управления.

2. Определение в первоначальном перечне запрашиваемых данных по меньшей мере одного показателя состояния управляемой системы, соответствующего цели управления (т.е. имеющих статус «Активный») и извлечение его значений из хранилища данных, ресурсов Internet и других источников данных. Система может выполнить автоматическое определение на основании данных п.1 для показателей, имеющих статус «Активный», источников получения их значений, которыми могут быть: жесткий диск (HDD), твердотельный накопитель (SSD), флэш-память (NAND-flash, EEPROM, SecureDigital и т.п.), оптический диск (CD, DVD, BlueRay), мини диск или их совокупности, GSM модем, Wi-Fi приемопередатчик, Bluetooth или BLE модуль, GPS модуль, Глонасс модуль, NFC, Ethernet модуль и т.п. Количество источников получения данных заранее не ограничивается. В процессе достижения поставленной цели количество источников получения данных может меняться.

3. Автоматическое формирование на основании данных п.1 массива названий информационных объектов, в структуре которых присутствует свойство, соответствующее показателю состояния управляемой системы. Данный массив формируется на основе поиска соответствия названия и уникального кода показателя названию и уникальному коду свойства или группы свойств информационного объекта/ информационных объектов в заранее заданных базах и хранилищах данных. Если в имеющемся массиве названий и структур информационных объектов отсутствует свойство или группа свойств, соответствующее показателю состояния управляемой системы, то посредством упомянутой системы осуществляется формирование структуры информационного объекта, автоматическое создание его инвариантной информационной структуры с ее последующей записью в хранилище данных информационно-управляющей системы.

4. Автоматическое формирование структуры информационного запроса на основании данных пп.1-3, включающего в себя:

- название цели управления,

- название информационного объекта (информационных объектов),

- перечень необходимых свойств данного информационного объекта (данных информационных объектов),

- условия связи с по меньшей мере одним родительским и дочерним объектом и ограничений, накладываемых на параметры информационного объекта (информационных объектов),

- источники получения данных,

- уникальный код (ID) структуры информационного запроса.

Полученная структура информационного запроса обеспечивает возможность в соответствии с целью управления осуществлять выборку данных с заданными параметрами запроса и передачу их согласно заданным условиям на соответствующий центр принятия управленческих решений.

5. Автоматическое формирование инвариантной информационной структуры информационного запроса для хранения значений отражаемых в нем показателей и свойств информационных объектов, а также результатов запроса на периоде их жизненного цикла. Запись ее в репозитарий запросов хранилища данных.

6. Автоматическое формирование топологии информационного пространства информационно-управляющей системы на основе созданных структур информационных запросов, необходимых для поддержки принятия управленческих решений в информационно-управляющей системе, который включает в себя набор из следующих элементов:

- цели управления,

- показатели достижения целей,

- информационные объекты и их структуры,

- агрегаты (фрагменты) структур информационных объектов, встречающихся в двух и более информационных объектах,

- древовидные структуры информационных объектов,

- источники получения и возникновения данных,

- данные,

- потоки данных,

- хранилище данных и его структура,

- информационные запросы контроля достижения цели,

- центры принятия решений,

- результаты информационных запросов,

- связи между элементами топологии информационно-управляющей системы, используемые в системе поддержки принятия управленческих и иных решений.

7. Автоматический анализ корреляционных зависимостей экземпляров значений свойств информационных объектов, входящих в состав информационного обеспечения информационно-управляющей системы с последующим их ранжированием, осуществляемый процессорами, микроконтроллерами и иными техническими компьютерными средствами для подготовки к тестированию топологии информационного пространства информационно-управляющей системы.

8. Тестирование топологии информационного пространства информационно-управляющей системы, осуществляемой процессорами, микроконтроллерами и иными техническими компьютерными и программными средствами, реализующими методы математической статистики, искусственных нейронных сетей, мягких вычислений, когнитивного анализа и тому подобное, с целью получения их прогнозных значений, на степень точности прогнозирования достижения целей управления предметной областью, которое состоит из следующего набора действий:

В случае, если точность описания предметной области достаточна для принятия эффективного управленческого и иного решения на период заданного лага времени, информационно-управляющая система продолжает функционировать в условиях существующей топологии информационного пространства.

В случае, если точность описания предметной области не удовлетворяет пользователей информационно-управляющей системы осуществляется переход к п.1.

Изменение топологии информационного пространства информационно-управляющей системы осуществляется за счет:

- добавления или корректировки целей объекта управления,

- активизации новых показателей,

- создания новых информационных объектов и/или их фрагментов (агрегатов).

Агрегатами структур информационных объектов являются фрагменты структур информационных объектов, которые можно рассматривать как самостоятельные единицы.

Обобщенными агрегатами структур информационных объектов называются агрегаты структур информационных объектов, которые включаются в состав двух или более информационных объектов, оставаясь при этом независимыми единицами, описывающими одно и то же явление или процесс, обеспечивая доступ к информационным ресурсам информационных объектов, имеющих аналогичную структуру. По своей сути они являются коллинеарными (параллельными) структурами информационных объектов, которые могут быть использованы в различных предметных областях.

Обобщенные агрегаты могут встраиваться в структуру информационного объекта путем их вложения или присоединения.

Объекты материального мира могут быть представлены в виде информационных объектов, имеющих одну или совокупность нескольких древовидных структур, состоящих из отдельных узлов, связанных между собой.

Узел представляет собой один или несколько взаимосвязанных агрегатов структур информационных объектов и/или обобщенных агрегатов структур информационных объектов.

Примеры обобщенных агрегатов структур информационных объектов: структура идентификации каждого человека включает в себя паспортные данные, номер СНИЛС, биометрические характеристики (фотография, описание внешних данных, отпечатки пальцев, рисунок сетчатки глаза) и т.д. Структура профессиональных данных человека содержит следующую информацию: № и дата выдачи документов о профессиональной подготовке, название полученной специальности, сведения о профессиональной деятельности (записи в трудовой книжке), характеристики с мест работы, данные аттестационной комиссии и т.д.

Приведенные выше обобщенные агрегаты структур информационных объектов применяются для разных информационных объектов (например, в структуре персонала компании и структуре лиц, получающих пенсионные выплаты) и могут быть вложены одна в другую в любой последовательности в зависимости от целей задач, для которых формируется набор данных.

Применительно к объектам производственной сферы в качестве обобщенных агрегатов структур информационных объектов выступают структуры экономических, технических, технологических и иных характеристик объектов управления, а выполнения бухгалтерских, финансово-экономических, логистических, маркетинговых, закупочных, административно-хозяйственных и иных операций, осуществляемых в информационно-управляющей системе.

На различных этапах жизненного цикла информационно-управляющей системы обобщенные агрегаты структур информационных объектов могут существовать независимо друг от друга, а также быть вложенными или присоединенными к другим информационным объектам.

Обобщенный агрегат структур информационных объектов (информационный объект 2 из n информационных объектов) является вложенным в информационный объект 1, имеющим 1…m свойств, если информационный объект 1 имеет ссылку, устанавливающую устойчивую (постоянно действующую, участвующую в методах работы с данными) связь родительского (объекта 1) и дочерних объектов (например, объекта 2), формирующих фрагмент структуры дерева информационного объекта (cм. фиг.1).

Обобщенный агрегат структур информационных объектов (информационный объект I) является присоединенным к информационному объекту (информационному объекту 1), если информационные объекты существуют независимо друг от друга, а место соединения объектов формирует новую структуру информационного объекта через динамическую связь в соответствии с заданным условием объединения информационных объектов, которая позволяет использовать данные общего информационного ресурса (cм. фиг. 2).

Присоединенные объекты входят в структуру дерева информационного объекта (информационного объекта 1) через ссылки на обобщенные агрегаты структур информационных объектов, при этом каждый обобщенный агрегат структур информационных объектов остается самостоятельным информационным объектом со своими методами работы с данными (см. фиг.3).

Присоединенные обобщенные агрегаты структур информационных объектов можно активизировать в структуре информационного объекта через изменения параметров одного или нескольких условий присоединения информационного объекта и расширение модели информационного пространства, включающее в себя дополнительные информационные объекты, структуры которых могут быть соединены между собой. Тем самым создаются разные проекции и разные версии целевых ориентиров и функциональных возможностей информационно-управляющей системы.

Присоединенный информационный объект организован так, что образует единое пространство для хранения своих экземпляров и может иметь ссылки на любое количество экземпляров других объектов. Изменения в структуре присоединенного объекта и данных, которые находятся в нем, автоматически изменяют структуру и наполнение данными других объектов, в которых имеются на них ссылки. Экземпляры одного объекта, включающего в себя обобщенный агрегат структур информационных объектов, могут принадлежать к различным объектам информационно-управляющей системы, а также принадлежать к другим информационным ресурсам, ранее не включенным в топологию информационного пространства информационно-управляющей системы.

В структуре присоединенного объекта может находиться один или более вложенных и присоединенных других информационных объектов. Присоединенные обобщенные агрегаты структур информационных объектов подразделяются на две группы. К первой группе относятся информационные объекты, в структуру которых включены свойства, характеризующие параметры состояния материальной системы, например, технические характеристики автобусов (грузоподъемность, количество пассажирских мест, мощность двигателя и т.д.), характеристики маршрута движения (количество остановок, пешеходных переходов, переездов, скоростные характеристики движения и т.д.). Данная группа информационных объектов относится к классам «Простой справочник» и «Сложный справочник», их назначение – формирование системы взаимосвязанных справочных данных в рамках формируемой информационной модели предметной области.

Ко второй группе относятся информационные объекты, свойствами которых являются показатели состояния управляемого объекта, например, продолжительность в пути, количество потребленного топлива, количество нарушений правил дорожного движения и т.д. Данная группа информационных объектов относится к классу «Показатели исполнения процесса», их назначение - обеспечение возможности сборки, агрегирования и анализа однородной информации (значений показателей состояния свойств) по разным информационным объектам, включенным в топологию информационного пространства информационно-управляющей системы и установления причинно-следственных связей между ними в процессе развития топологии.

На основе выборки данных, которая содержит значения показателей состояния объектов управления и множества свойств, включенных в структуру информационного объекта, осуществляется их обработка и построение математической модели предметной области. Имеющиеся математические методы (метод случайного поиска, метод гомогенизации данных, метод бинарных сравнений и т.д.) позволяют получать модель в виде системы уравнений, которые связывают значения показателей со свойствами информационных объектов.

В зависимости от точности описания полученных закономерностей автоматически осуществляется выбор дополнительных свойств информационных объектов на основе математического, статистического, интеллектуального и иного поиска и анализа данных, которые могут повысить точность описания полученных ранее математических зависимостей за счет расширения анализируемых параметров информационного пространства. Это расширение осуществляется через автоматический поиск и фильтрацию данных на основании заданных условий поиска информационных объектов. После того как найден необходимый информационный объект, к его структуре присоединяется обобщенный агрегат структуры информационного объекта, в котором присутствуют необходимые свойства и соответствующий ей информационный ресурс.

Обобщенные агрегаты структур информационных объектов позволяют получать различные представления информационного ресурса (совокупности данных о свойствах информационного объекта и связей между ними), которые можно определить как экземпляры информационного объекта. Данные структуры могут иметь разную степень детализации. В зависимости от доминирующих свойств информационных объектов обеспечивается соответствующая кластеризация предметной области.

Включение обобщенных агрегатов структур информационных объектов в структуру имеющегося информационного объекта обеспечивается инвариантными информационными структурами. Это позволяет без разработки дополнительных кодов, а используя только методы обработки информации на инвариантных структурах обеспечивать передачу данных из одной структуры в другую, фильтрацию данных, передачу части данных и агрегированных данных между узлами деревьев структуры информационных объектов.

Когда осуществляется поиск данных по обобщенным агрегатам структур информационных объектов, он производится в пределах их структур, при этом запрос данных адресуется не конкретному объекту, а всем объектам системы, имеющим в своем составе данный тип присоединенного обобщенного агрегата структур информационных объектов.

Выборка данных осуществляется по заданным условиям, указывающим, по каким информационным объектам и каким заданным ограничениям осуществляется выборка экземпляров значений свойств корневых и вложенных информационных объектов. (см. например, фиг.4).

Система проектирования структуры информационного объекта, в частном случае ее реализации, содержит по меньшей мере одно хранилище данных об информационных объектах и блок обработки данных, включающий в себя:

1 – блок проектирования структуры информационного объекта;

2 - блок обработки и/или корректировки структуры информационного объекта, выполненный с возможностью:

- проектировать новую структуру информационного объекта информационно-управляющей системы;

- извлекать из хранилища данных структуру информационного объекта;

- идентифицировать в структуре информационного объекта фрагмент (фрагменты) структуры информационного объекта как обобщенный агрегат (обобщенные агрегаты) структур информационных объектов по признаку присутствия данного фрагмента (данных фрагментов) структуры информационного объекта, встречающегося как минимум, в информационной структуре другого одного информационного объекта, содержащегося в хранилище (хранилищах) данных, присваивая ему (им) соответствующий (соответствующие) id (код) обобщенного агрегата (обобщенных агрегатов) структур информационных объектов (формируется дополнительная запись (дополнительные записи) в структуре информационного объекта);

- формировать ссылку (ссылки) в виде id (кода) связи (в виде натурального числа, состоящего из набора натуральных чисел) с идентифицированным обобщенным агрегатом (идентифицированными обобщенными агрегатами) структур информационных объектов, заменяя им (ими) выделенный фрагмент (выделенные фрагменты) структуры информационного объекта для присоединяемого (присоединяемых) к структуре информационного объекта обобщенного агрегата (обобщенных агрегатов) структур информационных объектов;

- сохранять информационный объект с измененным фрагментом структуры информационного объекта в хранилище данных;

3 – блок формирования и корректировки экземпляров данных информационного объекта;

4 - блок выбора набора свойств информационных объектов, описывающих предметную область и извлекаемых экземпляров данных из хранилища данных по автоматически формируемым или настраиваемым вручную условиям для подготовки проведения анализа степени точности представления (описания) предметной области, необходимой для принятия обоснованных управленческих решений.

5 – блок анализа влияния совокупности набора свойств информационных объектов и выбранных их экземпляров данных на точность представления (описания) предметной области и формируемое управленческое решение.

Устройство сбора данных может быть реализовано на базе приемного или приемо-передающего устройства связи (сервиса), выполненного с возможностью приема данных от по меньшей мере одного источника поступления данных.

Источниками поступления данных могут быть:

- внутренние и внешние базы данных, в которых хранятся данные о текущем состоянии значений свойств объектов предметной области;

- ПК, посредством которых пользователи оперативно вводят данные;

- внешние и встроенные измерительные устройства, например, датчики, расположенные на технических устройствах, которые непосредственно осуществляют сбор упомянутых данных о текущем состоянии значений свойств объектов предметной области;

- и т.д.

Блок обработки данных, реализованный на базе по меньшей мере одного процессора или микроконтроллера, в соответствии с заложенным в него алгоритмом анализирует полученные от устройства сбора данных данные, в частности, определяет источник данных и формат их представления (экранная форма, таблицы, графики и диаграммы, древовидные структуры, сетевые структуры и т.д.), а также формирует инвариантные структуры информационных объектов, метамодель которых представляет собой именованную часть предметной области, выделяемую как отдельный его элемент, состоящий из набора элементарных и составных свойств, связей между ними, а также интегрального показателя, однозначно идентифицирующего информационный объект, в том числе в хранилище данных. Источник и формат представления данных требуется для отнесения данных к соответствующей классификационной группе объектов предметной области и установления причинно-следственных связей их взаимодействия. Данная технология широко известна в уровне техники и дополнительно не будет описываться в рамках данной заявки.

Далее на блок обработки данных поступают данные о проектируемом фрагменте информационно-управляющей системы, содержащем базовые свойства объектов, присущих предметной области.

Например, для транспортной сети и передвижных транспортных устройств, базовыми свойствами могут выступать координаты транспортных единиц при их движении по маршруту, пробег транспортных единиц за заданный промежуток времени, скорость перемещения транспортных единиц на разных участках маршрута и т.п.

Данные об упомянутых базовых свойствах также могут поступать на блок обработки данных через устройства сбора данных от источников поступления данных вместе с информацией о целях и задачах развития предметной области. На основе полученных данных блок обработки данных осуществляет формирование структур информационных корневых объектов, а также наполнение информационных корневых объектов структурами присоединенных и вложенных информационных объектов с целью детализации описания предметной области. Таким образом, осуществляется формирование структур информационных объектов в хранилище данных об информационных объектах.

Также от источников поступления данных могут поступать запросы на добавление в сохраненную структуру информационных объектов в хранилище данных новых информационных объектов. Упомянутые запросы могут быть направлены в связи, например, с необходимостью спроектировать новую структуру информационных объектов, в которой будет содержаться информация о новых информационных объектах, на основе которой в дальнейшем будет спроектирован новый фрагмент информационно-управляющей системы. Запрос может содержать информацию о новом информационном объекте или ссылку на информационный объект в хранилище данных, а также информацию о том, в какую структуру данный информационный объект необходимо включить.

Блок обработки информации анализирует полученный запрос и в случае, если в хранилище данных уже имеются структуры информационных объектов, содержащие структуру информационного объекта из запроса, то блок обработки информации формирует на основе данного информационного объекта обобщенный агрегат структуры информационного объекта.

В соответствии с полученным запросом блок обработки информации извлекает из хранилища данных информационный объект, на основе запроса к информационному ресурсу о размещении информационной структуры определяет по меньшей мере один обобщенный агрегат структуры информационного объекта, предназначенный для вложения в структуру полученного информационного объекта и формирует ссылку, устанавливающую связь информационного объекта и присоединяемого обобщенного агрегата структур информационных объектов.

Далее блок обработки данных осуществляет изменение фрагмента структуры информационного объекта, извлеченного из хранилища данных, путем вложения сформированной ссылки в полученный информационный объект, сохраняет информационный объект с измененным фрагментом структуры информационного объекта в хранилище данных и проектирует новую структуру информационного объекта информационно-управляющей системы на основе структуры информационного объекта с измененным фрагментом структуры.

Дополнительно блок обработки данных может определить по меньшей мере один дополнительный обобщенный агрегат структуры информационного объекта, присоединенный к структуре информационного объекта, информация о котором содержится в запросе. Соответственно, если такой агрегат определен, то блок обработки информации извлекает ссылку на дополнительный обобщенный агрегат и определяет условия присоединения дополнительного обобщенного агрегата к структуре информационного объекта.

Пример: если величина фактического расхода топлива превышает нормативное более чем на 5%, подключить обобщенный агрегат структуры информационного объекта – «Техническое состояние подвижной транспортной единицы и дата последнего технического обслуживания (ТО2)» к информационному объекту «Эксплуатация автомобиля».

На основе определенных упомянутых условий присоединения блок обработки данных формирует дополнительную ссылку, устанавливающую связь информационного объекта, извлеченного из хранилища данных ранее, и дополнительного агрегата, и осуществляет изменение фрагмента структуры информационного объекта, извлеченного из хранилища данных ранее, путем вложения сформированной дополнительной ссылки в полученный информационный объект, а также данных, характеризующих условия присоединения упомянутых агрегатов.

Далее блок обработки данных сохраняет информационный объект с измененным фрагментом структуры информационного объекта в хранилище данных и проектирует структуру информационно-управляющей системы на основе измененной структуры информационного объекта с учетом структуры дополнительного обобщенного агрегата.

Информационные объекты и обобщенные агрегаты структур информационных объектов могут содержать данные о состоянии свойств информационного объекта, описывающие данный информационный объект / обобщенный агрегат, которые включают в себя данные о фактическом и нормативном значении показателя, абсолютном и относительном отклонении фактических значений показателя от их нормативных значений, номер временного периода; и номер свойства составного информационного объекта. На основе данной информации в дальнейшем блок обработки данных формирует математическую модель предметной области и определяет модель в виде системы уравнений, которые связывают з показатели со свойствами информационных объектов.

Далее осуществляется корректировка структуры информационных объектов путем вложения и/ или присоединения обобщенных агрегатов структур информационных объектов первой и/или второй группы в структуры существующих информационных объектов.

Синтез информационных объектов в отдельные обобщенные агрегаты структур информационных объектов при построении информационно-управляющей системы позволяет:

- Формировать структуру информационного объекта как набор его элементарных и составных свойств, а также вложенных и/или присоединенных обобщенных агрегатов структур информационных объектов путем создания новых или выбора из существующих.

- Осуществлять запрос данных из хранилища данных информационно-управляющей системы по отдельным свойствам информационного объекта, а также одного или нескольких обобщенных агрегатов структур информационных объектов.

- Осуществлять просмотр данных в двухмерной проекции многомерной сети, где на оси Х отражается перечень обобщенных агрегатов структур информационных объектов, на оси Y – перечень объектов управления, ячейка двумерной проекции многомерной сети представляет собой набор экземпляров данных о состоянии свойств информационных объектов, входящих в состав выбранного обобщенного агрегата структур информационных объектов. (см. фиг.5).

Значения данной ячейки разворачивает новую вложенную двухмерную проекцию, отражающую экземпляры данных из выбранного ранее обобщенного агрегата структур информационных объектов. При этом на оси Х располагается перечень свойств информационного объекта, описывающий данный обобщенный агрегат структур информационных объектов, на оси Y- временной период выборки данных, ячейка ХY отражает значения свойства информационного объекта (Ф_1m, Ф_2m,…Ф_nm - фактическое значение, Н_1m, H_2m,…H_nm - нормативное значение, А_1m, A_2m,…A_nm - абсолютное отклонение фактического значения показателя от его нормативного значения за выбранный период А=Ф-Н, О_1m, O_2m,…A_nm - коэффициент отклонения (относительное отклонение) О=Ф/Н, m - номер временного периода (1…m), n - номер свойства составного информационного объекта (1…n)) (см. фиг.6).

Изобретение относится к области информационно-управляющих систем. Техническим результатом является расширение информационного пространства запросов данных. Раскрыт способ проектирования топологии информационного пространства информационно-управляющей системы, содержащий этапы, на которых: формируют первоначальный перечень запрашиваемых данных, необходимых для поддержки принятия решений в информационно-управляющей системе в соответствии с заданными целями управления, причем упомянутый перечень содержит показатели состояния управляемой системы; определяют в первоначальном перечне запрашиваемых данных по меньшей мере один показатель состояния управляемой системы, соответствующий цели управления (т.е. имеющий статус «Активный»), и извлекают его значения из хранилища данных; формируют массив названий информационных объектов, в структуре которых присутствует свойство, соответствующее показателю состояния управляемой системы; формируют структуру информационного запроса, включающего: название цели управления; название по меньшей мере одного информационного объекта; перечень свойств данного информационного объекта; условия связи с по меньшей мере одним родительским и дочерним объектом и ограничений, накладываемых на параметры информационного объекта; источники получения данных; уникальный код (ID) структуры информационного запроса; формируют в хранилище данных инвариантную информационную структуру информационного запроса для хранения значений отражаемых в нем показателей и свойств информационных объектов, а также результатов запроса на периоде их жизненного цикла; формируют топологию информационного пространства информационно-управляющей системы на основе сформированной структуры информационного запроса, необходимого для поддержки принятия управленческих решений в информационно-управляющей системе. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ проектирования топологии информационного пространства информационно-управляющей системы, содержащий этапы, на которых:

формируют первоначальный перечень запрашиваемых данных, необходимых для поддержки принятия решений в информационно-управляющей системе в соответствии с заданными целями управления, причем упомянутый перечень содержит показатели состояния управляемой системы;

определяют в первоначальном перечне запрашиваемых данных по меньшей мере один показатель состояния управляемой системы, соответствующий цели управления (т.е. имеющий статус «Активный»), и извлекают его значения из хранилища данных;

формируют массив названий информационных объектов, в структуре которых присутствует свойство, соответствующее показателю состояния управляемой системы;

формируют структуру информационного запроса, включающего: название цели управления; название по меньшей мере одного информационного объекта; перечень свойств данного информационного объекта; условия связи с по меньшей мере одним родительским и дочерним объектом и ограничений, накладываемых на параметры информационного объекта; источники получения данных; уникальный код (ID) структуры информационного запроса;

формируют в хранилище данных инвариантную информационную структуру информационного запроса для хранения значений отражаемых в нем показателей и свойств информационных объектов, а также результатов запроса на периоде их жизненного цикла;

формируют топологию информационного пространства информационно-управляющей системы на основе сформированной структуры информационного запроса, необходимого для поддержки принятия управленческих решений в информационно-управляющей системе.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительный этап, на котором осуществляют анализ корреляционных зависимостей экземпляров значений свойств информационных объектов, входящих в состав информационного обеспечения информационно-управляющей системы с последующим их ранжированием.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором осуществляют тестирование топологии информационного пространства информационно-управляющей системы.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы усложнения структуры информационного объекта путем добавления в него новых агрегатов или ссылок на имеющиеся агрегаты с целью получения адекватной модели объекта предметной области для повышения точности (качества) его управления и/или прогнозирования его состояния в зависимости от изменения значений свойств информационного объекта, причем на данных этапах:

извлекают из хранилища данных информационный объект;

определяют по меньшей мере один обобщенный агрегат, предназначенный для вложения в структуру полученного информационного объекта;

формируют ссылку, устанавливающую связь информационного объекта и упомянутого обобщенного агрегата;

осуществляют изменение фрагмента структуры информационного объекта путем вложения сформированной ссылки в полученный информационный объект;

сохраняют информационный объект с измененным фрагментом структуры информационного объекта в хранилище данных;

проектируют новую структуру информационного объекта информационно-управляющей системы.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых:

определяют по меньшей мере один дополнительный обобщенный агрегат, присоединенный к структуре информационного объекта;

определяют условия присоединения дополнительного обобщенного агрегата к структуре информационного объекта;

формируют дополнительную ссылку, устанавливающую связь информационного объекта и дополнительного обобщенного агрегата;

осуществляют изменение фрагмента структуры информационного объекта путем вложения сформированной дополнительной ссылки в полученный информационный объект, а также данных, характеризующих условия присоединения упомянутых обобщенных агрегатов;

сохраняют информационный объект с измененным фрагментом структуры информационного объекта в хранилище данных, причем проектирование информационно-управляющей системы на основе измененной структуры информационного объекта осуществляется с учетом данных структуры дополнительного обобщенного агрегата.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что обобщенный агрегат содержит данные о состоянии свойств информационного объекта, описывающие данный обобщенный агрегат, которые включают в себя данные о фактическом и нормативном значении показателя, абсолютном и относительном отклонении фактических значений показателя от их нормативных значений, номер временного периода; и номер свойства составного информационного объекта.

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что структура хранения данных в хранилище данных представляет собой инвариантную структуру.

8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что осуществляется оценка целесообразности присоединения обобщенного агрегата к информационному объекту на основе анализа влияния данных, содержащихся в обобщенном агрегате, направленных на повышение точности и адекватности модели предметной области.

9. Система проектирования/модернизации топологии информационного пространства информационно-управляющей системы, выполненная с возможностью осуществлять способ по любому из пп. 1-8.