Глава 3.Основы теории открытых систем в сфере сервиса

Краткое содержание главы. Принципы создания и организации информационных систем управления. Открытые, собственные и закрытые системы. Стратифицированное метамоделирование. Реинжиниринг. Принципы расширяемости и масштабируемости, мобильности и переносимости, интероперабельности, дружественности. Системная интеграция.

В области информационных технологий открытой системой называется любой продукт, созданный на основе открытых спецификаций. Открытая спецификация - это аналог стандарта на данную продукцию, но его исполнение носит для производителя юридически добровольный характер, однако неисполнение его фактически означает поражение в конкурентной борьбе. Открытые спецификации разрабатываются, принимаются и изменяются гласно и открыто независимыми рабочими группами. Эти группы входят наиболее авторитетные ученые, представители различных производителей и потребителей соответствующей продукции.

Потребитель приобретает продукт. Производитель разрабатывает модели продукта. Рабочие группы разрабатывают открытые спецификации (метамодели продукта). Открытые спецификации обычно также являются многоуровневыми. Таким образом, моделирование заменяется метамоделированием, т.е. многоуровневым (стратифицированным) моделированием. На нижних уровнях может иметь место коммерческая тайна, а верхние уровни открыты. На нижних уровнях абстракции функционирует информация, которая меняется быстрее. На верхних уровнях - информация, которая меняется медленнее. Отсюда устойчивость системы в целом - изменения обычно затрагивают лишь нижние уровни, а верхние уровни и структура всей системы сохраняются.

Что это дает? Разработчик экономно расходует интеллектуальный потенциал: чтобы внедрить новое научное открытие в работу сложного комплекса, достаточно разработать и заменить в нем один-два маленьких блока. Причем не важно, кто производитель этих блоков, блоки различных производителей совместимы, поскольку подчиняются открытым спецификациям. Различные производители вынуждены конкурировать, в результате цена открытых систем минимальна. Потребитель экономит материальные средства. Кроме того, из-за многоуровневой разработки и блочной конструкции открытые системы надежнее, они медленнее морально стареют, легче модернизируются, легче стыкуются друг с другом.

Теория открытых систем - это наука, изучающая общие принципы развития информационно открытых систем. Прогресс в развитии современной информатики столь быстр, что открытые этому потоку информации системы подвержены чрезвычайно быстрому моральному старению. Выход найден в стратифицированном (многоуровневом) метамоделировании этих систем. При этом рассматривается несколько уровней моделирования системы. Верхние уровни содержат модели более высокого уровня абстракции, а нижние - модели, которые ближе к практической реализации. Частные перманентные нововведения обычно затрагивают лишь нижние уровни, а верхние уровни обеспечивают определенную степень стабильности рассматриваемой системе.

Почему в конкретной компьютерной системе направления IBM PC можно безболезненно поменять, например, дисплей производства LG на другой дисплей производства Samsung? Дело в том, что оба эти дисплея имеют общую модель на некотором уровне абстракции. Низшие уровни контролируют конкретные фирмы-производители, более высокие уровни - международные рабочие группы по данному направлению науки и техники (в них входят представители наиболее авторитетных фирм, крупные ученые - специалисты по данному направлению), самые высокие уровни контролируются ISO (International Standart Organization - Международная организация по стандартизации). ISO и рабочие группы выпускают многоуровневые открытые спецификации - некоторое подобие стандартов, но добровольного характера. Фирмы-производители, как правило, следуют этим открытым спецификациям.

Направления - это классы программных или технических средств, имеющих некоторую степень совместимости между собой. Различают закрытые, собственные и открытые направления.

Закрытое направление - это направление, которое предполагает, что прикладные научные исследования, разработка и производство новых систем выполняются одной крупной фирмой. Эта фирма публикует в открытой печати лишь сведения, необходимые для применения своих систем. До недавнего времени таким направлением были ПК Macintosh фирмы Apple. Отсутствие конкуренции внутри направления вызывает через некоторое время появлениние застойных тенденций в его развитии и в результате - коммерческие потери ведущей фирмы. В настоящее время фирма Apple сделала направление Macintosh более открытым.

Открытое направление - это направление, которое предполагает проведение прикладных научных исследований, разработки и производства новых систем параллельно несколькими конкурирующими организациями с обеспечением гармоничного сочетания интересов научно-технического прогресса, потребителей и производителей. Для этого создаются рабочие группы (см. выше), целью работы которых является создание и развитие метамоделей систем (моделей более высокого уровня абстракции) и выпуск так называемых открытых спецификаций. На основе этих спецификаций конкретная фирма разрабатывает модели своей продукции и производит ее. Этим обеспечивается высокая степень совместимости продукции разных фирм, несмотря на их взаимную конкуренцию. Полностью открытых систем пока нет, такое направление в развитии современной информатики рассматривается как перспективное.

Собственное направление занимает по открытости промежуточное положение между закрытым и открытым. Здесь метамодели разрабатываются одной или небольшим числом наиболее крупных фирм-производителей. Направление компьютеров IBM PC является собственным, но очень близким к открытому. До недавнего времени лидерство здесь принадлежало фирме Intel. В настоящее время его делят несколько фирм (Intel, AMD, VIA). Все эти фирмы работают в рамках открытых спецификаций авторитетных некоммерческих международных организаций (IEC, IEEE, ISO, ITU, OMG) и имеют в них своих представителей.

Что такое метамодель и стратифицированное метамоделирование?

Метамодель - это модель модели. Если мы моделируем объект-оригинал A и в результате получаем B, то говорят, что B - это модель A. Если мы далее моделируем B и в результате получаем С, то говорят, что С - это метамодель A. Если мы далее моделируем C и в результате получаем D, то говорят, что D - это метамодель второго уровня для A. Если мы далее моделируем D и в результате получаем E, то говорят, что E - это метамодель третьего уровня для A.

Итак, для объекта-оригинала A мы имеем многоуровневую (или стратифицированную) систему моделей B, C, D, E. Уровень абстракции у B ниже, чем у C. Уровень абстракции у C ниже, чем у D. Среди этого ряда моделей у E самый высокий уровень абстракции, а у B - самый низкий.

Такая многоуровневая система моделей {B,C,D,E} называется многоуровневой (стратифицированной) моделью или многоуровневой (стратифицированной) метамоделью. А такой метод построения стратифицированной системы моделей называется стратифицированным моделированием или стратифицированным метамоделированием.

Свойства открытых систем. Методология открытых систем позволяет создавать открытые информационные системы силами многочисленных независимых и конкурирующих между собой производителей, более того, она позволяет совершенствовать и развивать эти системы. Системы называются открытыми, поскольку основываются на открытых спецификациях - открыто обсуждаемых соглашениях между производителями, потребителями, экспертами по соответствующим вопросам. Созданные открытые системы без существенных изменений имеют возможность добавления и изменения функций (расширяемость / масштабируемость); переноса в другую среду функционирования (мобильность / переносимость); взаимодействия с другими системами (интероперабельность); легко осваиваемы (дружественность). В скобках указаны постулируемые свойства открытых систем.

Теория системной интеграции - раздел современной информатики, изучающий построение комплексов (конфигураций) из имеющихся наборов составляющих. Полученная при этом конфигурация должна обладать принципиально новыми свойствами по сравнению со свойствами составляющих, входящих в ее состав.

Информационная система управления должна быть синтезирована так, чтобы обладать заранее определенными свойствами.

Системная интеграция особенно эффективна, если ее составляющие являются открытыми системами, а значит обладают свойствами расширяемости и масштабируемости, мобильности и переносимости, интероперабельности, дружественности.

Реинжиниринг - это научная дисциплина, целью которой является разработка методов исследования функционирования какой-либо экономической системы или системы управления, например, фирмы или органа государственного управления. Целью реинжиниринга является перестройка исследуемой системы с целью повышения эффективности ее функционирования.

В настоящее время в качестве теоретической основы для моделирования изучаемых систем реинжиниринг использует теорию открытых систем и принципы системного объектно-ориентированного анализа (см. материалы по вопросу 20).