Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 792

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
13.96 Mб
Скачать

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

онной безопасности // Информационные си-

сти / С.А. Сазонова // Вестник Воронежско-

стемы и технологии. - 2015. -

№ 1 (87). -

го института высоких технологий. - 2016. -

С. 132-139.

 

 

№1(16). - С. 43-45.

9. Жидко Е.А., Попова Л.Г. Человече-

14. Леонов П.М. Функционирование

ский фактор как аргумент информационной

модели системы мониторинга сложных во-

безопасности компании//Информация и без-

енных объектов// ФЭС: Финансы. Экономи-

опасность. 2012. Т. 15. № 2. С. 265-268.

ка. Стратегия. 2014. № 4. С. 21-24.

10. Жидко Е. А., Попова Л. Г. Инфор-

15. Колодяжный, С.А. Решение задачи

мационная

и интеллектуальная

поддержка

статического оценивания систем газоснаб-

управления

развитием

социально-

жения / С.А. Колодяжный, Е.А. Сушко, С.А.

экономических систем // Вестник Иркутско-

Сазонова, А.А. Седаев // Научный вестник

го государственного технического универси-

Воронежского

государственного архитек-

тета. 2014. № 10 (93). С. 12-19.

 

турно-строительного университета. Строи-

11. Жидко Е. А., Попова Л. Г. Инфор-

тельство и архитектура. - 2013. - № 4 (32). -

мационная

безопасность инновационной

С. 25-33.

 

России: проблема кадров // Информация и

16. Государственная информационная

безопасность. 2011. Т. 14. № 2. С. 201-208.

политика компании.

12. Сазонова, С.А. Решение задачи

17. ГОСТ

Р ИСО/МЭК 15408-1-2002

статического оценивания систем теплоснаб-

Политика безопасности организации.

жения / С.А. Сазонова // Вестник Воронеж-

18. Доктрина информационной без-

ского государственного технического уни-

опасности Российской Федерации.

верситета. - 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 43-46.

19. Международный стандарт ISO /

13. Сазонова, С.А. Управление гидрав-

IEC (серия стандартов информационной без-

лическимим системами при резервировании

опасности).

 

и обеспечении требуемого уровня надежно-

 

 

80

ВЫПУСК № 2 (10), 2017

ISSN 2307-177X

УДК 004.75

Воронежский государственный технический университет,

Voronezh State Technical University,

ст. преп. К.А. Маковий

Senior teacher K.A. Makoviy

Россия, г. Воронеж

Russia, Voronezh

E-mail: u00110@vgasu.vrn.ru

e-mail: u00110@vgasu.vrn.ru

К.А. Маковий

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ВНЕДРЕНИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ

ВИРТУАЛЬНЫХ РАБОЧИХ СТОЛОВ

Аннотация. Обоснована необходимость разработки информационной системы интеллектуализации внедрения инфраструктуры виртуальных рабочих столов, приведена структура проектируемой информационной системы

Ключевые слова: виртуализация рабочих столов, веб-приложение, веб-портал

K.A. Makoviy

DESIGN OF INFORMATION SYSTEM FOR VIRTUAL DESKTOP

INFRASTRUCTURE DEPLOYMENT INTELLECTUALIZATION

Abstract. Тhe need to develop an information system for the intellectualization of the virtual desktop infrastructure deployment was justified, the structure of designing information system is given

Keywords: virtual Desktop Infrastructure, web-application, web-portal

Инфраструктура1 виртуальных рабочих

2017 по 2021 год [1]. Международная кон-

столов (Virtual Desktop Infrastructure, VDI) -

салтинговая компания IDC, специализирую-

это технология виртуализации, заключаю-

щаяся на изучении мирового рынка инфор-

щаяся в размещении и выполнении настоль-

мационных технологий, сообщает, что рынок

ной операционной системы на сервере в цен-

виртуальных

клиентских

компьютеров

тре обработки данных, часто называемая

(VCC) в 2015 году оценивался в 3 миллиарда

виртуализацией рабочих мет. VDI позволяет

долларов и предсказывает, что к 2020 году

организациям запускать полноценные рабо-

эта цифра достигнет 4,6 миллиарда долла-

чие места на базе виртуальных машин, обес-

ров, увеличившись на 8,9% [2].

 

печивая возможность конечным пользовате-

Виртуализации применяется в различ-

лям получать к ним доступ независимо от

ных отраслях и образование – не исключе-

местоположения клиента или типа его кли-

ние. Студенты нуждаются в круглосуточном

ентского устройства.

доступе к ИТ-ресурсам и поддержке незави-

В последние годы на рынке VDI

симо от того, находятся ли они на террито-

наблюдается последовательный рост. Со-

рии университета или за его пределами. В

гласно аналитической фирме Technavio, ры-

связи с ростом востребованности программ

нок VDI, как ожидается, вырастет на 11% с

дистанционного обучения, постоянный до-

 

ступ к ИТ-ресурсам приобретает все боль-

шее значение для создания единой образова-

© Маковий К.А., 2017

81

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

тельной и социокультурной среды универси-

[5], может быть скорректирован следующим

тета. Преимуществ технологии виртуальных

образом с учетом возможности применения

рабочих столов в образовательной среде

разработанных математических

моделей и

много [3], но большинство из них сводится к

методов:

 

повышению доступности и совместимости.

1. Предварительный расчет стоимости

Обладая инфраструктурой виртуальных ра-

аппаратных серверных ресурсов для исполь-

бочих столов, пользователи могут получать

зования в качестве серверных мощностей

доступ к своим файлам из любого мест,

для выполнения виртуальных рабочих сто-

например, незаконченная дома работа может

лов с учетом возможностей оптимизации ап-

быть завершена на мобильном устройстве и

паратных ресурсов [6].

 

показана в компьютерной лаборатории.

2. Технико-экономическое

обоснова-

Можно выделить следующие преиму-

ние какие приложения используются, сколь-

щества внедрения технологии виртуализации

ко рабочих станций имеется в наличии, как

рабочих мест для организации или предпри-

они используются и как они могут быть вир-

ятия:

 

 

 

туализированы [4].

 

‒ уменьшение cложности поддержки

3. Выбор объекта для реализации пи-

клиентских рабочих мест;

 

 

лотного проекта с учетом мнения различных

‒ сокращение затрат на приобретение

экспертов и с применением метода гибрид-

компьютеров для клиентских рабочих мест и

ных оценок [7]. Пилотный проект необходим

операционных расходов;

 

 

для оценки технологии виртуализации перед

‒ возможность обеспечить доступ к ра-

покупкой программного и аппаратного обес-

бочему месту в любое время и из любого ме-

печения. Этот процесс может быть начат как

ста;

 

 

 

краткосрочный проект (пилот) с использова-

‒ повышение уровня информационной

нием бесплатных пробных версий решений

безопасности

централизованной

инфра-

VDI. В случае успеха можно переходить к

структуры;

 

 

 

более долгосрочному проекту для неболь-

‒ снижение энергопотребления, соот-

ших групп пользователей перед тем как

ветствие концепции Green Computing.

осуществлять покупку программного и ап-

Особенностью внедрения технологии

паратного обеспечения для полномасштаб-

виртуализации рабочих столов являются до-

ного развертывания технологии в масштабах

вольно большие затраты на первом этапе,

всей организации. На каждом из этапов за-

поскольку экономически переход на данную

купки может использоваться модель, пред-

технологию

оправдан для

относительно

ложенная в [8] для решения задачи оптими-

больших количеств клиентских

устройств

зации серверных ресурсов.

 

[4]. При внедрении часто бывает необходима

4. Оценка результатов пилотного про-

закупка аппаратных серверов, на которых

екта. Диагностика производительности тех-

будут выполняться виртуальные машины.

нологии в рамках пилотного проекта и ана-

Минимизация первоначальных затрат за счет

лиз результатов экспериментального внедре-

оптимального выбора оборудования на этапе

ния инфраструктуры виртуальных рабочих

закупки оборудования способствует повы-

столов в ИТ-инфраструктуру ВУЗа

шению доверия к проекту внедрения VDI.

5. Переход к практическому использо-

Использование VDI – это серьезное из-

ванию. На этом этапе использование техно-

менение концепции предоставления инфор-

логии виртуализации рабочих мест стано-

мационных ресурсов на предприятии, кото-

вится нормой. Администраторы и пользова-

рое требует

методического

планирования

тели приходят к тому, что создание новой

процесса внедрения. Приблизительный пе-

виртуальной машины является частью про-

речень этапов внедрения инфраструктуры

цессов внутри организации. Для того, чтобы

виртуальных рабочих столов, приведенный в

это случилось, необходимо получение опыта

82

ВЫПУСК № 2 (10), 2017

 

 

 

 

ISSN 2307-177X

работы с данной технологией широкого кру-

аутентификации пользователей, он позволя-

га сотрудников ИТ департамента и админи-

ет объединить в информационную систему

стративного персонала, документирование

программные модули, разработанные на раз-

новых процедур, понимания как работает

личных

платформах с использованием

VDI и как улучшить дизайн решения.

средств, наиболее подходящих для каждой

6. Расчет экономической эффективно-

конкретной задачи.

сти − это этап, на котором обсуждают эко-

В

процессе исследования процесса

номические преимущества, ROI и TCO вир-

внедрения технологии виртуализации рабо-

туализации рабочих мест. Несмотря на то,

чих столов были сформулированы оптими-

что преимущества внедрения VDI могут

зационные задачи и задачи принятия реше-

быть очевидны для ИТ администраторов,

ний, для которых были разработаны про-

они не являются таковыми для руководителя

граммные модули, позволяющие выполнять

организации, руководителя ИТ и финансово-

расчеты с помощью различных математиче-

го отдела, то есть для тех людей, которые

ских моделей. Для удобства использования

принимают решение о внедрении технологии

предлагается объединить эти модули в еди-

во всей организации. По этой причине необ-

ную систему поддержки принятия решений в

ходимо обеспечить отчетность по возврату

процессе внедрения инфраструктуры вирту-

инвестиций и текущей стоимости.

 

альных рабочих столов. Данную информа-

7.

Использование

 

дополнительных

ционную систему было решено реализовы-

возможностей. Как только виртуализация

вать в виде веб-портала − веб-сайта, или сер-

рабочих мест доказала свою пользу для ор-

виса, который предлагает широкий спектр

ганизации, можно переходить к этапу внед-

ресурсов и услуг, доступ к различной корпо-

рения дополнительных возможностей. К

ративной информации.

примерам таких опций можно отнести под-

Ниже перечислены модули, планируе-

держку 3D графики, двухфакторную аутен-

мые для интеграции в информационную си-

тификацию, виртуальные машины при от-

стему интеллектуализации:

сутствии доступа к сети.

 

 

 

1. Модуль выбора серверных ресурсов

Внедрение технологии виртуализации

для выполнения заданного числа виртуаль-

рабочих столов представляет собой проект,

ных рабочих столов. Данная задача является

который требует и финансовых, и админи-

NP-сложной и решается с использованием

стративных, и трудовых ресурсов. Накопле-

различных эвристических алгоритмов. Дан-

ние информации о том, как происходит

ный модуль реализован в виде веб-архива в

внедрение, и предоставление этой информа-

средстве компьютерной математики Maltab

ции не только всем заинтересованным сто-

[9].

 

ронам проекта, но и широкому кругу лиц в

2. Модуль расчета данных для технико-

доступной и наглядной форме, способствует

экономического обоснования. В начале про-

увеличению продуктивности проектной ко-

цесса развертывания инфраструктуры вирту-

манды. Несмотря на то, что каждая органи-

альных рабочих столов необходимо провести

зация

уникальна

по

своей

ИТ-

анализ окупаемости инвестиций в данный

инфраструктуре, у российских вузов много

проект [4].

общего, и накопление опыта развертывания

3. Выбор класса как объекта примене-

и использования новой технологии было бы

ния технологии VDI [7]. С помощью метода

крайне полезно для других вузов и регионов.

гибридных оценок можно выбрать один из

Одним из наиболее наглядных спосо-

имеющихся компьютерных классов для раз-

бов предоставления информации, позволя-

вертывания технологии виртуальных рабо-

ющим интегрировать различные приложения

чих мест в сеть образовательного учрежде-

в единый программный комплекс, является

ния. Этот модуль разработан с использова-

web-портал. Обеспечивая

единую

систему

нием языков программирования HTML, CSS,

83

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

JavaScript, PHP в виде веб-приложения, ре-

несения информации, а главное не самым

зультаты сохраняются в базу данных.

интуитивным, поэтому прежде, чем перейти

4. Модуль выбора стратегии внедрения

к письменному описанию, следует создать

VDI на основе комбинации SWOT-анализа и

структуру с помощью диаграммы связей,

метода анализа иерархий позволяет понят-

называемой также интеллект-картой, картой

ным и рациональным образом структуриро-

мыслей (Mindmap) или ассоциативной кар-

вать сложную проблему принятия решения в

той, — это способ изображения процесса,

виде иерархии, сравнить и выполнить коли-

взаимосвязей его внутренних частей с по-

чественную оценку альтернативных страте-

мощью схем [6]. На рисунке приведена диа-

гий по результатам пилотного проекта.

грамма связей структурных элементов веб-

Начало работы над проектом начинает-

портала информационной системы интел-

ся с разработки технического задания. Но

лектуализации процесса внедрения инфра-

текст является не лучшим способом препод-

структуры виртуальных рабочих столов.

 

 

 

Загрузка даных об

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аппаратных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HTML

 

 

 

 

характеристиках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

платформ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CSS

 

 

 

Подбор конфигурации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аппаратных платформ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JavaScript

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подбор итогового

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

набора платформ

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологии

 

 

PHP

 

 

 

 

Выгрузка результатов

Выбор серверной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SQL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инфраструктуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Резюме проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Платформа

 

Идея проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технико-экономическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обоснование

 

обоснование

 

Модули

Веб-портал

 

Расчет затрат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СКМ Matlab

 

 

Экономическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NetBeans

 

обоснование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средства разработки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dreamweaver

 

Выводы и предложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photoshop

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор альтернатив

 

 

Выбор класса для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выборк критериев

 

 

реализации проекта

SWOT-Анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выделение сильных и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение МАИ

 

Справочник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

слабых сторон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

авторизованных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение

 

 

 

 

клиентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возможностей

 

 

 

 

Сравочник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствия MAC-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение угроз

 

адреса и IP-адреса

 

База данных

 

 

 

 

 

 

 

 

пользователя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Справочника соответствия MACадреса и номера телефона пользователя

Диаграмма состояний веб-портала информационной системы интеллектуализации процесса внедрения инфраструктуры виртуальных рабочих столов

Диаграмма связей имеет древовидную структуру, отражая модули, средства разработки, технологии и базу данных, используемые в процессе разработки веб-портала. Отправной точкой для построения является некий ключевой центральный объект, который постепенно обрастает связями с другими подчиненными или имеющими отноше-

ние объектами и понятиями. Диаграмма связей визуально показывает иерархию и взаимосвязь различных объектов в виде древовидной схемы, на которой изображены идеи, задачи или другие понятия и связи между ними - ветви, отходящие от центрального объекта — корня. В основу положен принцип «радиантного мышления», относящийся

84

ВЫПУСК № 2 (10), 2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISSN 2307-177X

к ассоциативным мыслительным процессам.

внедрения VDI. / К. А. Маковий, С. А. Ерма-

Он показывает бесконечное

разнообразие

ков, Ю. В. Хицкова // Теория и техника ра-

возможных

ассоциаций

и,

следовательно,

диосвязи. − 2016. №1. c. 107-111.

 

неисчерпаемость возможностей

мозга.

По-

 

6. K.

Makoviy,

D.

Proskurin,

Yu.

добный способ записи позволяет диаграмме

 

 

 

 

 

 

связей неограниченно расти и дополняться.

Khitskova, Ya. Metelkin. Server hardware re-

Диаграммы связей используются для визуа-

sources optimization for

virtual desktop

infra-

лизации, структуризации

и

классификации

structure implementation

// CEUR Workshop

идей, различных объектов,

принятия реше-

Proceedings —

Mathematical Modeling. In-

ний, составления планов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенная

на рисунке

 

диаграмма

formation

Technology

and

Nanotechnology

демонстрирует

структуру

проектируемого

2017. Proceedings of the International Confer-

веб-портала

информационной

системы

ин-

ence Information Technology and Nanotechnol-

теллектуализации

процесса

внедрения

ин-

ogy, Samara, Russia, April 25-27, 2017. Vol.

фраструктуры виртуальных рабочих столов,

1904. P. 178–183. — doi:10.18287/1613-0073-

позволяющую

интегрировать

программные

 

 

 

 

 

 

модули, реализованные с помощью различ-

2017-1904-178-183

 

 

 

ных технологи.

 

 

 

 

 

 

 

7. Маковий К.А., Хицкова Ю.В., Герус

Библиографический список

 

С.В. Программный модуль поддержки при-

1. Global

Virtual Desktop

Infrastructure

нятия решения о выборе объекта виртуали-

зации / К.А. Маковий, Ю.В. Хицкова, С.В.

(VDI) Market to Grow Rapidly Through 2021,

Герус //

Научный вестник

Воронежского

Due to Its Ability to Offer Improved Security

государственного архитектурно - строитель-

and Flexibility

to

Enterprises:

Technavio −

ного университета. Серия: Информационные

Электрон.

дан.

Режим

доступа:

технологии в

строительных,

социальных и

http://www.businesswire.com/news/home/2016

экономических системах. 2016. № 1 (7). с.

1111005754/en/Global-Virtual-Desktop-

 

 

120 – 124.

 

 

 

 

 

Infrastructure-VDI-Market-Grow

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Проскурин Д.К. Маковий К.А. Зада-

2. IDC MarketScape: Worldwide Virtual

ча выбора серверных ресурсов для внедре-

Client Computing Software 2015 Vendor As-

ния инфраструктуры виртуальных рабочих

sessment - Электрон. дан. − Режим доступа:

столов // Вестник Воронежского техническо-

https://www.ericom.com/articles/256606e_Eric

го университета. − 2017.- Т.13. − №4. − с.

om.pdf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26-32.

 

 

 

 

 

3. Метелкин Я. В. Виртуализация в об-

 

 

 

 

 

9. Маковий К.А., Метелкин Я.В., Под-

разовании //Научный вестник Воронежского

садный В.П. Разработка WEB-приложения с

государственного архитектурно - строитель-

помощью

компилятора

библиотек в

среде

ного университета. Серия: Студент и наука.

MATLAB. Научный вестник Воронежского

– 2016. – №. 10. – С. 109-113.

 

 

 

 

 

 

 

 

ГАСУ, серия информационные технологии в

4. Маковий К. А., Хицкова Ю. В. Эко-

строительных, социальных и экономических

номическое обоснование внедрения техноло-

системах,

выпуск 1, 2017, Воронеж,

Воро-

гии виртуализации

рабочих

столов (Virtual

нежский ГАСУ с. 168-171.

 

 

Desktop Infrastructure) в ИТ-инфраструктуру

 

 

 

 

 

 

 

 

высшего учебного заведения //Современная

10. Buzan T., Buzan B., Harrison J. The

mind map book: Unlock your creativity, boost

экономика: проблемы и решения. – 2015. –

your memory, change your life. – Pearson BBC

№. 2. – С. 75-81.

Active, 2010.

5. Маковий К. А., Ермаков С. А., Хиц-

 

кова Ю. В. Использование AHP в процессе

 

85

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

УДК: 616.036.8

Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко Канд. мед. наук, доцент О.А. Жданова

E-mail: olga.vr9@yandex.ru

студент 3 курса Н.А. Савченко ассистент О.В. Гурович

Россия, г. Воронеж, E-mail: olgavicg@yandex.ru

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko Ph.D. in Medicine, associate professor, O.A. Zhdanova

E-mail: olga.vr9@yandex.ru. Assistant O.V. Gurovich E-mail: olgavicg@yandex.ru

3rd year student N.A. Savchenko Russia, Voronezh

О.А. Жданова, О.В. Гурович, Н.А. Савченко

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ROC-АНАЛИЗА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПРОГНОЗА ТЕЧЕНИЯ НЕФРОТИЧЕСКОГО СИНДРОМА У ДЕТЕЙ

Аннотация. Представлено практическое применение метода ROC-анализа для определения индивидуального прогноза течения нефротического синдрома у детей с учетом возраста дебюта заболевания и проводимой терапии в период дебюта

Ключевые слова: нефротический синдром, стероидная терапия, дети, прогноз, ROC-анализ

O.A. Zhdanova, O.V. Gurovich, N.A. Savchenko

USING THE METHOD OF ROC ANALYSIS TO DETERMINE THE INDIVIDUAL

PROGNOSIS OF NEPHROTIC SYNDROME IN CHILDREN

Abstract. Article presents the practical application of the method of ROC analysis to determine the individual prognosis of nephrotic syndrome in children based on the age of onset of the disease and the therapy in the first episode

Keywords: nephrotic syndrome, steroid therapy, children, prognosis, ROC-analysis

В 2 решении прикладных медицинских

тей отвечают на терапию, развивают полную

задач в последние годы используется метод

ремиссию НС и имеют благоприятный про-

ROC-анализа

(Receiver

operating

гноз [3], у 50-60% пациентов возникают ча-

characteristic) с построением ROC-кривой.

стые рецидивы заболевания либо формиру-

Этот метод связан с логистической регресси-

ется стероидзависимость [4]. Большинство

ей. Он позволяет проанализировать несколь-

детей с рецидивирующим течением продол-

ко диагностических или прогностических

жают впоследствии отвечать полной ремис-

моделей, сравнить их чувствительность и

сией на ГКС. При этом отдаленный прогноз

специфичность, подобрать порог отсечения и

в этой группе пациентов благоприятен [4]. В

выбрать модель с наилучшими прогностиче-

свою очередь, часто рецидивирующее тече-

скими характеристиками [1].

 

ние, стероидзависимость и стероидтоксич-

Возможности

использования

данного

ность являются показаниями для назначения

статистического метода показаны на приме-

пациенту иммуносупрессивной терапии ци-

ре моделирования прогноза течения нефро-

тостатиками [2, 4].

тического синдрома у детей. Нефротический

Для проведения анализа использованы

синдром относится к редким, но серьезным

данные ретроспективного исследования 89

заболеваниям, требует длительной терапии

пациентов с нефротическим синдромом в

системными кортикостероидами, а в части

возрасте от 1 года до 18 лет, находившихся

случаев – цитостатиками.

 

лечении в нефрологическом отделении Во-

Ответ ребенка с нефротическим син-

ронежской областной детской клинической

дромом на стандартную терапию глюкокор-

больницы №1 в 1999-2014 годах.

тикостероидами в дебюте болезни является

Для каждого ребенка учитывали сле-

одним из главных факторов, определяющих

дующие данные: возраст на момент дебюта,

прогноз заболевания [2]. Около 80-90% де-

пол, вид получаемой терапии («стандартная

 

 

 

 

терапия», цитостатическая терапия), прогноз

©Жданова О.А., Гурович О.В., Савченко Н.А., 2017

заболевания. В качестве прогноза заболева-

86

ВЫПУСК № 2 (10), 2017

 

 

 

 

 

 

ISSN 2307-177X

ния выделяли следующие варианты течения

ся 5% уровень значимости.

 

 

 

 

нефротического синдрома [5]:

 

В результате ROC-анализа выявлено,

стероидчувствительный

нефротиче-

что редко рецидивирующий, наиболее бла-

ский синдром - достигается полная ремиссия

гоприятный вариант течения заболевания,

заболевания на фоне терапии преднизолоном

сформировался у 46 детей (51,7%), все дети

в дозе 2 мг/кг/сутки или 60 мг/м2/сутки в те-

получали в дебюте только «стандартную»

чение четырех недель («стандартная тера-

терапию.

 

 

 

 

 

 

 

 

пия»),

 

 

СЧНС

часто

рецидивирующий

имел

стероидчувствительный нечасто ре-

место у 11 детей (12,4%), из них 10 пациен-

цидивирующий (СЧНС) - после достижения

тов получали в дебюте «стандартную» тера-

ремиссии по окончании первого курса сте-

пию (90,9%).

 

 

 

 

 

 

 

роидной терапии рецидивы отмечаются ре-

СЗНС наблюдался у 9 человек (10,1%),

же, чем 2 раза в 6 месяцев,

 

среди них 7 детей получали в дебюте «стан-

стероидчувствительный часто реци-

дартную» терапию (77,8%) и 2 пациентов –

дивирующий (ЧРНС) - после достижения

«стандартную» терапию в сочетании с цито-

ремиссии рецидивы наблюдаются не реже 2

статиками (22,2%). Чувствительность фор-

раз в 6 месяцев,

 

мирования СЗНС у детей с учетом возраста,

стероидчувствительный

стероидза-

получавших в дебюте только стандартную

висимый (СЗНС) - рецидив развивается при

терапию

составила 42,9%,

специфичность

100%. Для пациентов, получавших в дебюте

снижении дозы преднизолона или не позд-

«стандартную» терапию вместе с цитостати-

нее, чем через 2 недели после отмены препа-

ческой терапией чувствительность формиро-

рата,

 

 

 

 

вания СЗНС также составила 100%, специ-

стероидрезистентный (СРНС) - от-

сутствие ремиссии после 8 недель лечения

фичность – 42,9%.

 

 

 

 

 

СРНС

сформировался у

23

детей

преднизолоном в дозе 2 мг/кг/сутки или 60

(25,8%).

У

большинства

пациентов

этой

мг/м2/сутки.

 

 

группы в дебюте не получена ремиссия при

Для

определения индивидуального

проведении «стандартной» терапии, поэтому

прогноза течения НС у детей с учетом воз-

лечение

было

дополнено

цитостатиками.

раста дебюта заболевания и проводимой те-

Только 5 пациентов данной группы получали

рапии в период дебюта использован расчет

в дебюте

«стандартную» терапию (21,7%).

показателей

чувствительности и специфич-

Чувствительность

формирования

СРНС

у

ности на основе четырехпольных таблиц со-

детей с учетом возраста дебюта заболевания,

пряженности и ROC-анализа (Receiver oper-

получавших в дебюте только «стандартную»

ating characteristic). Показатель площади под

терапию,

составила 80%, специфичность

кривой ROC (ROC AUC – Area under ROC)

88,9%.

 

 

 

 

 

 

 

 

представлен

в виде среднего

значения и

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

течения

нефротического

стандартной ошибки среднего с вычислени-

ем 95% доверительного интервала (ДИ). При

синдрома у детей разных возрастных групп

представлены в таблице 1.

проверке статистических гипотез принимал-

 

 

Таблица 1

Варианты течения нефротического синдрома у детей в зависимости от возраста дебюта Заболевания

Возраст дебюта

СЧНС редко рецидивирующий абс.

ЧРНС и СЗНС

СРНС

р

 

(%)

абс. (%)

абс. (%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 3 лет

12

(40,0)

14 (46,7)

4 (13,3)

0,034

3 – 10 лет

33

(82,5)

4 (10,0)

3

(7,5)

0,004

старше 10 лет

1

(5,3)

2 (10,5)

16

(84,2)

0,000

все дети

46

(51,7)

20 (22,5)

23

(25,8)

 

87

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Наиболее благоприятный вариант те-

чувствительность и специфичность состави-

чения заболевания отмечен у детей с де-

ли 88,9 и 72,5% соответственно.

 

бютом заболевания в возрасте от 3 до 10 лет,

 

 

 

 

 

 

наиболее неблагоприятный – у детей под-

100

 

возраст дебюта

 

росткового возраста. Только у 1 ребенка с

 

 

 

 

 

дебютом в возрасте старше 10 лет ремиссия

80

 

 

 

 

 

достигнута на «стандартной» терапии и диа-

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

гностирован СЧНС редко рецидивирующий,

 

 

 

 

ЧР

 

 

 

 

 

а большинство детей этой группы (84,2%)

40

 

 

 

 

НС

сформировали СРНС и требовали проведе-

20

 

 

 

 

СЗ

ния пульс-терапии и цитостатической тера-

 

 

 

 

чувствительность 0

 

 

 

 

НС

пии. Отличия вида прогноза от возраста де-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тей в период дебюта заболевания статисти-

0

20

40

60

80

100

чески значимы (р<0,001).

 

 

100 - специфичность

 

 

 

 

 

 

Прогноз развития разных вариантов те-

ROC-кривые прогноза течения НС у детей

чения НС с использованием ROC-анализа

 

 

разного возраста

 

представлен на рисунке.

 

 

 

 

 

 

Для формирования ЧРНС показатели

Сравнение полученных моделей разви-

чувствительности и специфичности состави-

тия неблагоприятных вариантов течения НС

ли 72,7 и 59,0% соответственно. Наилучший

и благоприятного СЧНС редко рецидивиру-

вариант ROC-кривой получен для СЗНС –

ющего представлено в таблице 2.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Анализ моделей развития неблагоприятных вариантов течения НС у детей с учетом возраста

 

 

 

 

 

дебюта заболевания

Вариант течения НС

Возраст дебю-

 

AUC

AUC

р

та*

 

(М±m)

95% ДИ

 

 

 

СЧНС редко рециди-

≤ 9 лет

 

0,56±0,07

0,43 – 0,69

0,356

вирующий

 

 

 

 

 

 

ЧРНС

≤ 4 года

 

0,62±0,09

0,44 – 0,79

0,197

СЗНС

≤ 3 года

 

0,85±0,05

0,6 – 0,92

<0,001

СРНС**

> 7 лет

 

0,92±0,07

0,79 – 1,00

<0,001

* - указан возраст, являющийся значимым

дают модели для СЗНС (очень хорошее ка-

для формирования соответствующего вари-

чество) и СРНС (отличное качество). Модель

анта течения НС (точка отсечения)

для ЧРНС имеет среднее качество, а для ред-

** - ROC-анализ для СРНС проведен с уче-

ко рецидивирующего варианта течения НС –

том возраста дебюта и вида терапии, для

неудовлетворительное.

 

остальных вариантов течения – только с уче-

Библиографический список

том возраста

 

 

 

 

 

 

 

Показатель AUC

предназначен для

1. Григорьев С.Г., Лобзин Ю.В., Скрип-

сравнительного анализа нескольких моделей.

ченко Н.В. Роль и место логистической ре-

Чем он больше, тем лучшей прогностиче-

грессии и ROC-анализа в решении медицин-

ской силой обладает модель. Качество моде-

ских диагностических задач / С.Г. Григорьев,

ли оценивается как отличное при значениях

Ю.В. Лобзин, Н.В. Скрипченко. – Журнал

площади под кривой 0,9-1,0, очень хорошее

инфектологии. – 2016. – Т. 8, №4. – С. 36-45.

– 0,8-0,9, хорошее – 0,7-0,8, среднее – 0,6-0,7,

2. Long-term Outcomes of Childhood On-

неудовлетворительное – 0,5 – 0,6 [1].

set Nephrotic Syndrome / R. Hjorten, Z. Anwar,

Лучшей прогностической силой обла-

 

 

 

88

ВЫПУСК № 2 (10), 2017

ISSN 2307-177X

K.J. Reidy. - Front. Pediatr. – 2016. - № 4: аrticle 53. doi: 10.3389/fped.2016.00053.

3. Швырев А.П., Ситникова В.П. Особенности линейного роста у детей с хроническими нефропатиями/ А.П. Швырев, В.П. Ситникова, А.Н. Пашков, О.В. Минакова// Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2007. - №3. – С. 23-25.

УДК 330.43

Воронежский государственный университет Преподаватель М.В. Добрина

Россия, г. Воронеж, e-mail: nice.smirnova@yandex.ru

4.Клинические практические рекомендации KDIGO по лечению гломерулонефритов. http://www.kidney-international.org.

5.Обухова В.А., Длин В.В. Факторы

риска часто рецидивирующего течения сте- роид-чувствительного нефротического синдрома у детей / В.А. Обухова, В.В. Длин - Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2014. - №6. – С. 79-83.

Voronezh State University

Lecturer M. V. Dobrina

Russia, Voronezh, e-mail: nice.smirnova@yandex.ru

М.В. Добрина

ИТЕРАЦИОННЫЙ АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПОРТФЕЛЯ В СИСТЕМЕ MATLAB-SIMULINK

Аннотация. В данной работе был рассмотрен итерационный алгоритм оптимизации инвестиционного портфеля в системе Matlab-Simulink. Автором были проанализированы статическая и динамическая модели отыскания оптимального портфеля с учетом подсистем с конкретными пояснениями по отдельным блокам, а также обоснован параметр готовности к риску или неприятия риска инвестором с точки зрения актуарной математики

Ключевые слова: итерационный алгоритм, оптимизация инвестиционного портфеля, система MatlabSimulink, подсистема статической модели, подсистема динамической модели

M.V. Dobrina

ITERATIVE ALGORITHM FOR PORTFOLIO OPTIMIZATION

IN MATLAB-SIMULINK SYSTEM

Abstract. Тhe author considers the iterative algorithm for portfolio optimization in Matlab-Simulink system in this paper. The writer analyzed the static and dynamic models for finding optimal portfolios given the subsystems with specific explanations of individual blocks and also justified the risk appetite or risk aversion parameter of investor behavior from a perspective of actuarial mathematics

Keywords: the iterative algorithm, the optimization of the investment portfolio, Matlab-Simulink system, the static model subsystem, the dynamic model subsystem

Актуальность3 данной темы обосновывается тем, что оптимизация инвестиционного портфеля без использования информационных технологий, в частности среды MATLAB, весьма проблематична ввиду сложности и объемности необходимых вычислений и жестких ограничений во времени.

Цель работы – проанализировать итерационный алгоритм оптимизации инвести-

© Добрина М.В., 2017

ционного портфеля в системе MatlabSimulink.

Отметим, что программа имитации реальных процессов Simulink – это немалоизвестное приложение к пакету Matlab. Система Matlab-Simulink использует принцип визуального моделирования, в соответствии с которым пользователь строит динамическую модель объекта из стандартных блоков на экране монитора и осуществляет расчеты с имитацией различных значений внутренних параметров и внешних воздействий [2].

89