ВВЕДЕНИЕ |
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ СВОЙСТВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ |
| 1.1. | Способы конструирования неорганических соединений |
| | 1.1.1. | Методы квантовой механики |
| | 1.1.2. | Простейшие эмпирические зависимости |
| | 1.1.3. | Многомерные классифицирующие правил |
| 1.2. | Математические методы распознавания |
| | 1.2.1. | Формальная постановка задачи прогнозирования |
| | 1.2.2. | Методы обучения ЭВМ распознаванию образов |
| | 1.2.3. | Способы повышения достоверности прогнозов |
| Краткие выводы |
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ АРХИТЕКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПО СВОЙСТВАМ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ |
| 2.1. | Обзор ИС СНВМ для электроники |
| 2.2. | Создание ИС по информационным ресурсам неорганической химии "IRIC" |
| | 2.2.1. | Схема данных |
| | 2.2.2. | Web-приложение |
| 2.3. | Архитектура современных информационных систем по свойствам веществ |
| | 2.3.1. | Использование трехзвенной архитектуры |
| | 2.3.2. | Недостатки ИС СНВМ |
| | 2.3.3. | Обобщенная структура данных для ИС СНВМ |
| 2.4. | Информационные системы по свойствам неорганических веществ ИМЕТ РАН |
| | 2.4.1. | Разработка ИС по веществам с особыми акустооптическими, электрооптическими и нелинейнооптическими свойствами "Кристалл" |
| | 2.4.2. | Разработка ИС по ширине запрещенной зоны неорганических соединений "Bandgap" |
| | 2.4.3. | ИС по свойствам неорганических соединений "Фазы" |
| | 2.4.4. | ИС по фазовым диаграммам систем с полупроводниковыми фазами "Диаграмма" |
| | 2.4.5. | ИС по свойствам кремния "Кремний" |
| | 2.4.6. | Разработка программного комплекса для удаленного администрирования гетерогенных БД ИМЕТ РАН |
| | 2.4.7. | Особенности ИС ИМЕТ РАН |
| 2.5. | Расчетные подсистемы информационных систем по свойствам неорганических веществ |
| Краткие выводы |
ГЛАВА 3. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ |
| 3.1. | Методы интеграции гетерогенных информационных систем |
| | 3.1.1. | Актуальность интеграции |
| | 3.1.2. | Проблемы при интеграции информационных систем |
| | 3.1.3. | Методы интеграции ИС |
| | 3.1.4. | Проблемы при интеграции гетерогенных источников информации |
| 3.2. | Системный анализ методов интеграции |
| | 3.2.1. | Базовые информационные процессы в локальных ИС |
| | 3.2.2. | Метод интеграции корпоративной информации EII |
| | 3.2.3. | Метод интеграции на основе хранилищ данных ETL |
| | 3.2.4. | Интеграция корпоративных приложений EAI |
| | 3.2.5. | Обобщенная схема методов интеграции гетерогенных информационных систем |
| 3.3. | Методология интеграции информационных систем |
| 3.4. | Интеграция гетерогенных источников данных информационных систем |
| | 3.4.1. | Разрешение платформенных и системных конфликтов |
| | 3.4.2. | Разрешение синтаксических и структурных конфликтов |
| | 3.4.3. | Разрешение семантических конфликтов |
| 3.5. | Платформа для разработки интегрированной ИС СНВМ |
| | 3.5.1. | Производительность |
| | 3.5.2. | Безопасность |
| | 3.5.3. | Надежность |
| | 3.5.4. | Интероперабельность |
| | 3.5.5. | Совокупная стоимость владения |
| Краткие выводы |
ГЛАВА 4. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ ХРАНИЛИЩА ДАННЫХ ПО СВОЙСТВАМ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ |
| 4.1. | Диаграммы потоков данных DFD |
| 4.2. | Методология функционального моделирования IDEF |
| 4.3. | ER-модель хранилища данных |
| 4.4. | Реляционная структура ХД |
| 4.5. | Извлечение, преобразование и загрузка данных в ХД |
| | 4.5.1. | Процедура извлечения |
| | 4.5.2. | Процедура преобразования данных |
| | 4.5.3. | Процедура загрузки |
| Краткие выводы |
ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНОЙ ИНТЕГРАЦИИ ДАННЫХ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ СВОЙСТВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ |
| 5.1. | Подходы к интеграции информации средствами EII |
| 5.2. | Реализация интеграции гетерогенных источников данных информационных систем |
| | 5.2.1. | Описание структуры метабазы |
| | 5.2.2. | Расчет достоверности информации, основанный на экспертных оценках |
| | 5.2.3. | Разработка программных адаптеров интегрируемых информационных систем |
| | 5.2.4. | Разработка предметного посредник |
| Краткие выводы |
ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕГРАЦИИ ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ |
| 6.1. | Интеграция распределенных гетерогенных Web-приложений информационных систем |
| 6.2. | Реализация интеграции гетерогенных Web-приложений информационных систем |
| | 6.2.1. | Описание структуры метабазы |
| | 6.2.2. | Загрузка информации в метабазу |
| | 6.2.3. | Поиск релевантной информации по содержимому метабазы |
| | 6.2.4. | Осуществление безопасного перехода пользователя между Web-приложениями интегрируемых информационных систем |
| 6.3. | Единая точка входа в ИС СНВМ |
| | 6.3.1. | Поиск релевантной информации |
| | 6.3.2. | Разработка Web-приложения ИС |
| 6.4. | Создание системы единой авторизации |
| Краткие выводы |
ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОИСКА ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ И КОМПЬЮТЕРНОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ НОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ |
| 7.1. | Интерполяция неизвестных значений в обучающих выборках |
| | 7.1.1. | Краткий обзор методов заполнения пропусков в данных |
| | 7.1.2. | Методика заполнения неизвестных значений с учетом специфики предметной области |
| 7.2. | Этапы компьютерного конструирования новых соединений |
| 7.3. | Перспективные полупроводники ABX2 |
| 7.4. | Перспективные диэлектрики A2B2(XO4)3 |
| 7.5. | Прогноз образования сегнетоэлектрических хлоридов A2BCl4 |
| 7.6. | Прогноз образования соединений состава AB2X4 |
| Краткие выводы |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
ЛИТЕРАТУРА |
ПРИЛОЖЕНИЕ |
Необходимым условием инновационного развития промышленности
является разработка и использование новых веществ и материалов.
На текущем этапе развития материаловедение все чаще использует
богатые информационно-прогнозирующие возможности,
предоставляемые современными информационными технологиями. Для
обеспечения химиков-технологов последними данными о свойствах
и технологиях получения современных веществ создаются
многочисленные специализированные информационные системы
по свойствам неорганических веществ и материалов (ИС СНВМ).
Разработка таких информационных систем ведется во всех
промышленно развитых странах мира [1]. Одной из последних тенденций в данной области
является организация круглосуточного удаленного доступа к ИС
СНВМ с использованием телекоммуникационных сетей [2, 3]. Наиболее мощные ИС СНВМ, основанные
на современных системах управления базами данных (СУБД), предлагают
NIST (National Institute of Standards and Technology – Национальный институт стандартов и технологий, США), STN (The
Scientific and Technical Information Network – Международная
сеть научно-технической информации) и NIMS (National Institute
of Materials Science – Национальный институт материаловедения,
Япония) [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17]. Разработка ИС СНВМ
в разных странах и организациях, как правило, происходит для
решения узкого круга задач и без выработки единых стандартов
представления информации, что значительно затрудняет попытки
консолидации этих информационных систем. Дополнительным
препятствием являются организационные трудности, так как
большинство ИС СНВМ используются в коммерческих целях или
являются открытыми для доступа пользователей только определенных
стран или организаций.
Несмотря на существующие организационные трудности в последние
годы наблюдается тенденция к кооперации в разработке ИС СНВМ и к интеграции уже созданных ИС, как на национальном, так и на международном уровне. Так, в рамках известной организации CODATA
(http:// www.codata.org) была создана специальная рабочая
группа (Materials Task Group), занимающаяся развитием ИС СНВМ,
которая объединяет крупных разработчиков информационных ресурсов
в области материаловедения со всего мира. Одной из приоритетных
задач данной рабочей группы является выработка стандартов для
консолидации ИС СНВМ. Однако, несмотря на предпринимаемые
усилия, говорить об успехах в этой области преждевременно.
Актуальность решения задачи интеграции ИС вызвана стремлением
устранить необоснованное дублирование работ по разработке
и исследованию новых неорганических веществ и материалов. Кроме
того, интеграция информации, содержащейся в ИС, по свойствам
неорганических веществ и технологиям их получения, позволяет
применять методы анализа для поиска взаимосвязей в данных.
Использование найденных взаимосвязей позволяет проводить
компьютерное конструирование новых перспективных соединений,
обладающих заданными свойствами. Получаемая с помощью
интегрированной ИС обобщенная информация может быть использована
специалистами для поддержки принятия решений при выборе того или
иного вещества и технологии его получения для использования
в изделиях современной промышленности.
Автор выражает благодарность Н.Н.Киселевой за многолетнее
плодотворное сотрудничество, а также В.Ф.Корнюшко,
К.Ю.Колыбанову, Е.В.Бурляевой. Наконец, самых теплых слов
заслуживает семья, которая всегда поддерживала и придавала сил
и уверенности.
Исследования, представленные в настоящей монографии, выполнялись
при частичной поддержке российских фондов и организаций: РФФИ
(гранты N04–07–90086, 06–07–89120, 05–03–39009,
12–07–09302, 09–01–12060, 09–07–00194, 12–07–00142
и 14–07–31032) и Правительства Москвы (гранты N3–4 и 1.2.1
Программы "Инфраструктура и адресная поддержка науки").
Дударев Виктор Анатольевич
Кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник. В 2003 г. с отличием закончил Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского (МАТИ) по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления». В 2006 г. окончил аспирантуру Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова (МИТХТ) по специальности «Системный анализ в химической технологии» и защитил диссертацию на тему «Интегрированная система баз данных для информационной поддержки принятия решений при прогнозировании свойств неорганических веществ». Автор более 70 научных работ. Область научных интересов: базы данных, Web-разработка, программирование на языке C#, решения Microsoft (COM+, SQL Server, ADO, OLE DB), интеграция информационных систем.