Регион: Выбрать регион
Сейчас: 28 марта 21:11:13
Четверг
Время: Красноярск (GMT+7)
На главную Написать письмо Карта сайта

Новые информационно-аналитические технологии и системы поддержки управления

Л.Ф. Ноженкова
д.т.н., профессор
ИВМ СО РАН
г. Красноярск

Научные организации Российской академии наук принимают активное участие в процессах информатизации и создания в нашей стране информационного общества. Институт вычислительного моделирования СО РАН в конце 2009 года отметил свое 35-летие. Все эти годы в нашем институте активно развиваются новые информационные технологии. Только за последние 5 лет в интересах Красноярского края и города Красноярска выполнено более 30 государственных и муниципальных контрактов. Внедрены в промышленную эксплуатацию десятки программных комплексов и систем, при этом число оснащенных рабочих мест приближается к десяти тысячам.

В статье представлен краткий обзор результатов работ коллектива ведущей научной школы «Компьютерное моделирование и аналитическая обработка данных для задач информационно-коммуникационной поддержки регионального управления», руководителем которой является директор ИВМ СО РАН член-корреспондент РАН В.В. Шайдуров. Работы ведутся по Федеральной целевой научно-технической программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы».

Система поддержки размещения муниципального заказа. Создана автоматизированная системы поддержки процессов подготовки и размещения заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для муниципальных нужд администрации города Красноярска (АСП МЗ). Основной целью создания системы является практическая реализация положений Федерального закона №94-ФЗ и других федеральных, региональных и муниципальных законодательных актов, касающихся процессов проведения муниципальных закупок. Цели создания системы: включение города Красноярска в единое экономическое пространство Российской Федерации при размещении заказов для муниципальных нужд; повышение эффективности использования средств бюджета города за счет экономии от размещения заказов в соответствии с Федеральным законодательством; обеспечение гласности и прозрачности в сфере размещения заказов; сокращение сроков и повышение эффективности организации процессов подготовки и проведения торгов.

В процессе разработки АСП МЗ выполнена автоматизация документационного сопровождения процессов проведения открытых конкурсов, аукционов, запросов котировок. Автоматизировано формирование реестра муниципальных потребностей путем многоступенчатого сбора заказов на закупки товаров, выполнение работ, оказание услуг, обеспечиваются возможности построения сводов по организационно-отраслевой структуре получателей бюджетных средств и группам продукции. Разработано программное и информационное обеспечение важнейших классификаторов. Разработано программное и информационное обеспечение раздела официального сайта администрации города Красноярска для информационного сопровождения муниципальных закупок. Разработаны средства автоматизированной поддержки ведения реестра потребностей и реестра контрактов.

Система внедрена в промышленную эксплуатацию в департаменте экономики администрации г. Красноярска. Созданные программные средства управления данными по муниципальным закупкам и инструментарий автоматизированной генерации рабочих документов позволили существенно сократить временные затраты на обработку документации. (О.С. Исаева, Д.В. Жучков, Т.Г. Пенькова, С.В. Исаев, Д.Д. Кононов, К.В. Жучков, С.В. Кочетков, Р.В. Морозов и др.)

Система электронных аукционов. Разработана и внедрена специализированная интернет-система для проведения открытых аукционов в электронной форме. Обеспечивается оперативное размещение информации и проведение электронных аукционов в разделе «Муниципальный заказ» официального сайта администрации города Красноярска.

Процесс проведения электронных аукционов полностью автоматизирован. Аукцион начинается и завершается автоматически согласно предусмотренным действующим законодательством критериям. После окончания аукциона система формирует и размещает на сайте результаты аукциона. Общение системы с участниками аукциона выполняется по защищенному соединению и с использованием электронной цифровой подписи. Средства электронной цифровой подписи встроены в программное обеспечение сайта и автоматизированных рабочих мест. При реализации системы выполнена интеграция технологий баз данных, клиент-серверных, веб-технологий, а также технологий электронной цифровой подписи. В интернет-системе реализовано кроссплатформенное функционирование, обеспечивающее работу сервера на Windows и Unix и на веб-серверах Apache и IIS. При разработке интернет-системы применен подход, при котором система разделяется на ядро и набор модулей. Ядро управляет модулями и осуществляет позднее связывание (lazy linking) модулей, что позволяет снизить затраты на обработку страниц. Также используются технологии XML, Ajax, Friendly URLs, шаблонов. Для обеспечения отказоустойчивости в системе реализована двухсерверная конфигурация функционирования сайта: основной сервер – master и резервный –slave. Размещение информации и проведение электронных аукционов осуществляются на основном сервере. Если происходит выход из строя основного сервера, система переходит к функционированию на резервном сервере. (О.С. Исаева, С.В. Исаев, Д.Д. Кононов, Д.В. Жучков и др.)

Системы сбора, хранения и оперативной аналитической обработки данных. Для решения задач территориального управления разработаны новые технологические подходы, созданы средства хранения и оперативной аналитической обработки многомерных данных в технологии OLAP (On-Line Analytical Processing). Новый подход в OLAP-технологии ориентирован на обработку больших объемов информации и решение сложных аналитических задач, использующих связные многошаговые расчеты с множеством информационных объектов, представленных многомерными кубами данных. Разработанная система «Аналитик» содержит языковые, алгоритмические и программные средства, обеспечивающие реализацию сложных аналитических расчётов путем создания комплексов OLAP-моделей, наследующих данные. Реализована возможность быстрого построения специализированных OLAP-ориентированных приложений. Ядро системы «Аналитик» представляет оригинальная OLAP-машина, включающая средства построения витрин данных, средства выполнения произвольных аналитических запросов, средства представления и обработки многомерных данных, обладающие уникальными функциями: в качестве измерений могут использоваться составные иерархии со сложными оглавлениями. OLAP-машина может встраиваться в разные приложения и работать с базами данных разных форматов.

Разработаны и внедрены OLAP-приложения для решения задач оперативного анализа данных в разных прикладных областях. Выполнено OLAP-моделирование в задачах анализа медико-демографических данных, планирования медицинской помощи, моделирования сети медицинских учреждений, охраны здоровья матери и ребенка и других. Предложенные методические и алгоритмические средства позволяют по-новому реализовать процесс формирования территориальных программ медицинской помощи за счет интеллектуальных средств управления OLAP-моделированием и автоматизировать этапы расчета, требующие применения экспертных методов. Выполнено OLAP-моделирование в задачах оперативного анализа пожарной обстановки в сельских районах Красноярского края. Предложены методики расчета и визуализации пожарных рисков различного характера, вычисляемых как на основе показателей опасности (статистические данные о произошедших пожарах), так и показателей уязвимости (географические характеристики территорий, состояние, оснащенность противопожарных формирований и др.). Модели и методы оперативного формирования документов реализованы в автоматизированной системе поддержки размещения муниципального заказа. Применение технологии OLAP-моделирования обеспечивает поддержку оперативного анализа данных реестров муниципального заказа, показателей организации муниципального заказа и эффективности проведения торгов, а также подготовку сводных отчетных документов.

Разработана OLAP-система «СтатЭкспресс» для сбора и оперативной аналитической обработки статистических данных. Система внедрена в здравоохранении Красноярского края, в сфере социальной защиты населения. Средства автоматизации сбора и оперативной обработки данных также внедрены в деятельность органов ГОЧС края. Впервые методы оперативного анализа информации внедрены в противопожарных службах, что позволило сократить время получения сводных отчетов об обстановке и работе подразделений с 2-3 дней до нескольких минут. Важным преимуществом является возможность гибкой настройки форм выходных документов, возможность формирования отчетов в виде графиков и картограмм. Стандартизованные форматы данных на всех этапах анализа позволяют использовать результаты аналитической обработки в других системах, публиковать информацию в сети Интернет и т.п. (Д.В. Жучков, А.И. Ноженков, С.В. Кочетков, А.В. Коробко, Т.Г. Пенькова, П.П. Ишенин, Д.А. Евдокимов, А.А. Марков и др.)

Методы и средства оперативного геоинформационного моделирования. Разработано программное обеспечение для оперативного тематического геомоделирования в информационно-аналитических системах на основе интеграции функциональных элементов геоинформационной технологии с технологией оперативной аналитической обработки данных OLAP. Разработаны алгоритмы динамического формирования картографических слоев на основе атрибутивной информации источника данных OLAP-системы и пространственной информации топографических слоев ГИС. Динамически сформированные виртуальные слои могут применяться в качестве тематических слоев для геомоделирования результатов OLAP-анализа. Можно динамически сформировать и визуализировать одновременно несколько картографических слоев. Инструментарий динамического формирования картографический слоев впервые разработан для средств геомоделирования, интегрированных с OLAP-системами и экспертными системами

Средства оперативного геоинформационного моделирования нашли широкое применение в системах поддержки оперативного управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС. (А.А. Евсюков, В.В. Ничепорчук, А.И. Ноженков и др.)

Инструментальный комплекс ЭСПЛА-ПРО для предупреждения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. С применением разработанных оригинальных средств построения экспертных геоинформационных систем для поддержки регионального управления созданы и внедрены прикладные системы по предупреждению чрезвычайных ситуаций. Инструментальные средства представляют собой расширяемый модульный программный комплекс ЭСПЛА-ПРО, позволяющий использовать различные программные модули и информационные ресурсы в зависимости от задачи. Система интегрирует технологии геоинформационных, экспертных систем, баз данных и знаний, оперативной аналитической обработки данных для решения аналитических и оперативных задач. Для оперативной аналитической обработки многомерных данных используется технология OLAP. OLAP обеспечивает высокую скорость работы с данными при выполнении аналитических операций, наглядное представление результатов и оперативное построение отчетов. Средства геоинформационного моделирования позволяют оперативно отображать обстановку на картах местности.

Построены и внедрены в промышленную эксплуатацию прикладные системы «Паводки», «Пожары» и «Техногенные аварии». Система «Паводки» обеспечивает информационную поддержку управления на всех этапах мониторинга, планирования и проведения мероприятий по снижению риска затопления территорий и смягчению последствий данного вида ЧС. Система «Пожары» на основе статистической информации и физико-географических характеристик территории позволяет проводить оценку пожарных рисков в сельских районах Красноярского края, рассчитывать стоимость мероприятий по созданию и модернизации сети противопожарных формирований, проводить анализ эффективности работы подразделений МЧС.

С помощью перечисленных систем выполнено моделирование последствий аварий на крупных объектах энергетики Красноярского края: Богучанская и Красноярская ГЭС, ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 в городе Красноярске, ряде других объектов, проведены оценки рисков и ущербов, возникающих при реализации различных сценариев аварийных ситуаций. (Ноженкова Л.Ф., Ничепорчук В.В., Исаев С.В., Евсюков А.А., Морозов Р.В., Марков А.А.и др.)

Мониторинг окружающей среды. Проведено численное моделирование неустановившегося движения воды в верхнем и нижнем бьефах проектируемой Мотыгинской ГЭС, завершающей Ангарский каскад ГЭС. Работы велись в сотрудничестве с Отделом гидропрогнозов Красноярского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями (КЦГМС-Р) РОСГИДРОМЕТА. Рассмотрена математическая модель, позволяющая описать неустановившееся движение в открытом русле с учетом бокового притока, который описывался по методу бассейнов-индикаторов А.В. Огиевского с использованием данных о ежедневных расходах воды небольших рек-аналогов, впадающих в р. Ангару на рассматриваемых участках. По результатам исследований даны экспертные оценки и рекомендации в Отчет «Оценка воздействия Мотыгинской ГЭС на гидрологические характеристики р. Ангары», отв. исполнитель д.г.н., профессор Д.А. Бураков (Е.Д. Карепова, Г.А. Федоров).

Для обеспечения системы мониторинга геодинамических активных областей на территории Красноярского края с помощью прогностических полигонов и решения задачи оперативной оценки сейсмической опасности разработано алгоритмическое и программное обеспечение для моделирования данных наблюдений с использованием кластеров и многоядерных процессоров. Разработанное алгоритмическое и программное обеспечение показало свою эффективность при численном анализе данных геомониторинга применительно к Алтае-Саянской сейсмоактивной области.

Разработана вычислительная технология расчета природно-техногенных рисков для крупных гидротехнических сооружений. Показано, что при оценке вероятностей реализации сценариев аварий необходимо учитывать геоэкологические характеристики изучаемой территории. Предложена на основе ГИС-технологий методика оценки последствий аварий на гидротехнических сооружениях. Проведено моделирование гипотетических аварий для крупных ГЭС Красноярского края на основе разработанной методики. (К.В. Симонов, В.В. Ничепорчук)

Геоинформационные веб-технологии. Разработаны методические, алгоритмические и программные средства для формирования геоинформационного Интернет-портала и его картоориентированных информационно-аналитических сервисов, банка геопространственных данных. В основе разработки лежит комплекс интегрированных информационных и телекоммуникационных технологий, адаптированных к применению в составе распределенных информационно-аналитических Интернет-систем, предназначенных для решения задач, связанных с динамическим формированием наборов пространственных данных, построением тематических интерактивных карт и картограмм на основе топологических связи пространственной и семантической информации, обработкой данных спутникового экологического мониторинга. Специализированная ГИС-библиотека включает в себя клиентское программное обеспечение (набор скриптовых программ на языке JavaScript и шаблонов элементов пользовательского интерфейса) и серверное программное обеспечение с применением PHP. В составе геоинформационного Интернет-портала разработано многоуровневое хранилище спутниковых снимков высокого разрешения, наполненное для территории Красноярского края, с развитыми средствами доступа, расширенными интерфейсами для просмотра данных и их программной обработки. Апробация предложенных методов и технологий была проведена на ряде конкретных задач – создании комплексных цифровых моделей природных территорий (заповедники «Столбы» и «Центральносибирский»), мониторинге качества водных ресурсов на примере анализа водно-солевого режима речной сети (в заповеднике «Центральносибирский») и др. (О.Э. Якубайлик, А.А. Кадочников, А.А. Токарев, В.Г. Попов)

Технологии и системы создания распределенных информационных ресурсов и обеспечения безопасности в научно-образовательных сетях. Выполнено проектирование и создание распределённых информационных ресурсов и сводных каталогов библиотек. Для создания распределённых ресурсов использовалась технология объединения баз данных, заложенная в сетевые протоколы Z39.50. Использовались возможности сервера ZooPARK, позволяющего объединить различные базы данных (в том числе находящиеся на разных серверах) в логические группы и выполнять операции с этими логическими группами как с физическими базами данных. Эта технология позволяет выполнять параллельный поиск в базах данных, организуя отдельный поток для каждой базы.

Внедрение новой технологии позволило включить все информационные ресурсы города Красноярска, публикуемые с помощью Z39.50, в единое информационное пространство. Объединены каталоги крупнейших вузов Красноярска СФУ, СибГТУ, СибГАУ, ГУНБ Красноярского края, пяти библиотек КНЦ СО РАН, СибНИИ охотничьего хозяйства, а также каталоги московской, новосибирской, томской и омской корпоративных библиотечных систем. Ведутся работы по обеспечению доступа к зарубежным и отечественным полнотекстовым ресурсам. Институт вычислительного моделирования СО РАН вступил в Консорциум НЭИКОН, который работает с Научной электронной библиотекой (НЭБ) (e-library). Выполнено исследование проблем комплексной информационной безопасности в научно-образовательных компьютерных сетях (Е.В. Ковязина, С.В. Исаев, А.В. Малышев, Д.Д. Кононов).


 


Количество просмотров: 8452
теги:
18.02.2010 19:34 | expertблог автора

Еще публикации:




Сергей Полунин: доверенное лицо Президента

Сергей_Полунин

Полунин Сергей молод. Ему всего лишь по состоянию на февраль 2024-го, 34 года. Вместе с тем, в декабре 2023 года он попал в список доверенных лиц Владимира Путина на президентских выборах 2024 года.

23.02.2024 09:53 // 2401





Стать автором
Логин:
Пароль:
Для входа в свой аккаунт или Регистрациии, воспользуйтесь выплывающим меню
Реклама