Передмова

Сучасний етап розвитку інформаційних технологій вирізняється тенденціями, які потребують наукового осмислення та опрацювання, розроблення нових архітектурних вирішень та підходів до проектування, впровадження та експлуатації програмних систем. Розглянемо найважливіші явища та тенденції розвитку.
Зростання розміру та складності.
Продовжує збільшуватись потужність комп’ютерної техніки та розширюватись коло задач, які можна розв’язати паралельно зі здешевленням ресурсів та потужностей. Водночас відбувається збільшення розміру та складності як самих інформаційних мереж, так і функцій та алгоритмів їхньої роботи. Сучасні корпоративні мережі нерідко об’єднують сотні серверів та десятки тисяч робочих станцій – клієнтів, що працюють одночасно з багатьма застосуваннями.
Складність сучасних та програмних систем призводить до того, що тільки 30 % всього бюджету ІТ-компаній відводиться на розвиток, а 70 % – на підтримку системи. Якщо тенденції не зміняться, прогнозують, що у майбутньому на підтримку функціонування систем виділятимуть до 95 % ІТ-бюджету [1].
Змінюється також відношення між користувачем та комп’ютером. Якщо у 70-х – 80-х роках XX ст. типовим було співвідношення “багато до одного” (багато людей працювало з одним комп’ютером), то нині у розвинених країнах більшість користувачів працює з кількома десятками комп’ютерів – від сучасних мобільних телефонів до комп’ютерів побутової електроніки. Людська увага стала вузьким місцем системи [2].
Складність системи породжує нові проблеми у їх керуванні, діагностиці, експлуатації та адмініструванні.
Поширення сфери використання Інтернету та веб-технологій.
Згідно зі статистичними даними [3] кількість веб-сайтів в Інтернеті перевищила 324 млн. (травень 2011 р.). Кількість користувачів Інтернету також постійно зростає і сьогодні досягла майже 2 млрд. [4].
Поширення широкосмугового доступу до Інтернету.
Уряди розвинених країн мають програми масового впровадження високошвидкісного доступу до Інтернету. Кількість користувачів широкосмугового Інтернету перевищила 1 млн та постійно зростає, у розвинених країнах це 25–35 % населення [4]. Наявність широкомугового доступу до Інтернету уможливлює розгортання нових технологій, що базуються на швидкісному доступі (наприклад, інтернет-телебачення та радіо, відеоконференції, IP-телефонія), заміняють традиційні відповідники цих технологій, успішно конкурують з іншими, а також координацію роботи великих корпоративних систем у режимі реального часу.
Системи мобільного доступу.
Подальше поширення мобільного доступу до інформаційних комп’ютерних мереж ставить проблеми щодо організації спеціальних архітектур доступу.
Сьогодні ноутбуки та інші пристрої мобільного користування доступні за ціною масовому користувачу. Підтримка безпровідних мереж Wi-Fi, WiMAX, CDMA тощо створює можливість бути постійно приєднаним до єдиної інформаційної мережі та отримувати потрібну інформацію незалежно від місцезнаходження та часу. Водночас зростає обчислювальна потужність мобільних телефонів, що наближається до потужності комп’ютерів. З’являються нові класи пристроїв для мобільного доступу до інформаційних мереж (UMPC, мобільні телевізори, ігрові консолі, GPS-пристрої, інтернет-планшети, пристрої для читання електронних книг тощо).
Глобалізація доступу до ресурсів та економіки загалом.
Зростання інформаційних потоків та їх “глобалізація”, популярність послуг Інтернету призвели до неактуальності старого емпіричного співвідношення, яке відображало замикання потоків всередині організації (т.зв. співвідношення “80/20”), побудови extranet-мереж, необхідності розроблення нових підходів у розподілі та опрацюванні інформаційних потоків.
Багато видів діяльності людини (наприклад, електронне навчання, платежі, покупка товарів, електронна звітність тощо) здійснюється з використанням інформаційних мереж та програмних систем. Впроваджується електронна підтримка функціонування урядових структур (e-governement), у якій взаємодія з державними службами відбувається з використанням Інтернету.
Розвиток систем електронної комерції.
Все більшої популярності набувають системи електронної комерції, які сьогодні охоплюють усі можливі варіанти взаємодії між підприємствами та споживачами (C2B, B2B). Обсяг електронної роздрібної торгівлі тільки у США в 2007 р. досяг 175 млрд. доларів, а у період до 2012 р. планується зростання цього показника до 335 млрд. доларів [5].
Впроваджуються системи координації та взаємодії бізнес-процесів різних підприємств, пов’язаних різноманітними відношеннями (постачальники, бізнес-партнери тощо). Відповідно зростає складність систем та складність керування ними.
Збільшення складності систем підтримки організації взаємодії бізнес-структур і посилення конкурентних процесів призводять до пришвидшення темпів змін бізнесового середовища, вимог до нових продуктів та послуг та необхідності швидкої реакції на такі зміни.
Інтелектуалізація систем та їхніх компонент.
Паралельно із зростанням складності інформаційних систем відбувається їхня подальша інтелектуалізація. Інтелектуалізація проявляється як на рівні окремих пристроїв (збільшення потужностей опрацювання інформації, складності та різноманітності алгоритмів, використання локальних баз даних), так і на рівні мережі (використання глобальних інтелектуальних алгоритмів, віддалених агентів, програмних роботів тощо). У галузі керування та діагностики комп’ютерних систем ставиться завдання побудови систем, що діагностуються та виліковуються самостійно. Аналогічні підходи поширюються і на інші аспекти функціонування мережі. Головним напрямом розвитку веб-технологій стає створення семантичного вебу.
Мережецентричні обчислення та послуги (grid and cloudbased computing).
Мережецентричні обчислення полягають у перенесенні головних функцій з опрацювання інформації на мережеві сервери, що реалізують функції відображення інформації на “тонких” клієнтах. Підхід має переваги і недоліки та певні сфери застосування. До позитивних можна зарахувати: спрощення адміністрування таких систем, зменшення вартості володіння ними.
Підвищення ефективності використання персональної техніки досягається пересиланням невеликих програмних модулів із сервера на клієнта і виконання їх там. Варіантом реалізації концепції мережецентричних обчислень є концепція “Програмного забезпечення як сервісу” (Software as a service): користувач зберігає свої документи на сервері в мережі Інтернет, працює з документами у браузері й оплачує час роботи із конкретним застосуванням.
Зростання складності та вимог бізнес-середовища до програмної системи потребують нових підходів у галузі як проектування, так і архітектурних принципів та механізмів функціонування таких систем. У цій монографії розглянуто застосування концептуального моделювання та модельно-орієнтованого підходу для створення нових архітектур інтелектуальних програмних систем, здатних швидко адаптуватися до змін середовища.
Монографія складається з трьох частин. Перша частина містить основи концептуального моделювання. В ній подано визначення головних понять концептуального моделювання, розглянуто роль когнітивних процесів експерта у створенні, підтримці та використанні концептуальних моделей. Детально розглянуто зв’язки концептуального моделювання з трьома спорідненими галузями – моделюванням бізнес-процесів, архітектурами програмних систем та методами побудови та аналізу інтелектуальних систем. На завершення першої частини наведено історію та перспективи розвитку концептуального моделювання.
У другій частині монографії наведено теоретичні основи концептуального моделювання. Визначено основні конструкції, які використовують для побудови статичної та динамічної моделей предметної області. Головну увагу звернено на питання активного та виконувального концептуального моделювання, які є предметом наукових досліджень автора. Зокрема, визначено структуру керованої моделями програмної системи, способи взаємодії моделей у процесі розв’язання задач. Проаналізовано поняття контексту і розроблено способи його використання під час взаємодії моделей.
Третя частина висвітлює питання застосування виконувальних концептуальних моделей для розв’язування практичних задач у різних предметних областях. Зокрема, розглянуто застосування виконувальних моделей для моделювання бізнес-процесів, керування доступом до ресурсів, тестування програмного забезпечення, побудови туристичних сервісів. У останньому розділі описано структуру та функції інструментальної системи для концептуального моделювання.

Посилання

1. Черняк Л. От адаптивной инфраструктуры – к адаптивному предприятию / Л. Черняк // Открытые системы, 2003.
2. Вонт Р. Адаптивные и проактивные компьютерные системы / Вонт Р., Перинг Т., Тенненхаус Д. // Открытые системы, 2003.
3. May 2011 Web Server Survey, 2011. – [Electronic resource]. – Access mode: url:http://news.netcraft.com/archives/2011/05/02/may-2011-web-server-survey.html#more-4490.–Title from the screen.
4. Internet world stats. Usage and population statistics 2011. – [Electronic resource]. – Access mode: http://www.internetworldstats.com/ stats.htm.–Title from the screen.
5. eCommerce growth. – [Electronic resource]. – Access mode: http://www.sescommerce.com/ecommerce–growth.asp.–Title from the screen.