Размещено на http: //www. allbest. ru/
Вычислительный центр ФИЦ «Информатика и управление» РАН
ФНЦ АЭСРСХ - ВНИИЭСХ филиал ВИАПИ
Состояние и перспективы формирования единой информационной среды для аналитической работы при цифровой трансформации образования
Меденников В.И. д.т.н., с.н.с., в.н.с.
dommed@mail.ru
Сальников С.Г. к.ф.-м.н., руководитель отдела
salnsg@mail.ru
Аннотация
Ключевые слова: аналитическая работа, информационное Интернет-пространство, социальный заказ, научно-образовательные ресурсы, цифровые стандарты, информатизация, сельское хозяйство.
Annotatіon
Keywords: analytical work, informational Internet space, social order, scientific and educational resources, digital standards, informatization, agriculture.
Цифровые технологии дают возможность внедрения самых современных средств ИКТ не только в банковские, торговые операции, социальные сети, технологическое оборудование, но и в сферу управления. Многие экономисты это чувствуют. Например, в [1] говорится: «Цифровизация - это прежде всего жесткая схватка за превосходство в разработке передовых систем управления силами и средствами по всем категориям потенциалов развития».
Появление ЭВМ явилось ответом на изменение структуры производительных сил в обществе аналогично появлению машин, станков в эпоху промышленной революции. Однако возможности ИКТ в сфере управления используются очень незначительно даже в развитых странах Запада, тем более в России. Например, основное применение вычислительной техники в настоящее время - автоматизация рутинной работы. Потенциальные же возможности современных ИКТ позволяют реализовать и внедрить в экономику в массовом, индустриальном масштабе самые сложные режимы обработки информации: от информационно-справочного, наиболее распространенного сейчас в стране, до технологий искусственного интеллекта, о чем заявлено принятием Национальной стратегии развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. При этом остро встала проблема надежности, достоверности огромного массива информации; формирования соответствующего структурированного информационного пространства с необходимым инструментарием. Разрешение данной проблемы позволит значительно увеличить и возможности аналитической работы в интересах различных направлений деятельности общества, где нужны современные процедуры принятия решений.
Поэтому сегодня главная задача - осуществить научно-обоснованную и комплексную цифровую трансформацию общества, чтобы не скатиться к цифровизации существующих сложившихся экономических отношений, памятуя слова У. Черчилля «Генералы всегда начинают войну старыми методами».
Как известно [2], для реализации научно-технических инноваций необходимо выполнение трех условий: должен созреть «социальный заказ» на инновации, должен быть достигнут необходимый технический уровень для их реализации и должен быть достигнут социально-образовательный уровень населения (будущих потребителей) для восприятия инноваций. С этой точки зрения рассмотрим возможность и необходимые условия формирования единой информационной среды для аналитической работы при цифровой трансформации образования.
Эволюция общемировых информационных средств (ИС), насчитывающая четыре этапа [2], показывает, что как только данные были отделены от программных средств (ПО) с появлением более мощных средств хранения, переработки и передачи информации, возникла потребность в тиражировании ИС на некоторый круг предприятий. Как обычно при этом бывает, это потребовало введения стандартов на ИКТ. Экономической подоплекой для этого являются затраты на разработку программного продукта. Для того, чтобы программа, разработанная на основе оригинального проектирования и пригодная для запуска лишь своим автором на системе, на которой была разработана, превратилась в программный продукт, который уже любой человек может запускать, тестировать, исправлять и развивать, необходимы трехкратные затраты. Для интеграции же программы в программный комплекс, представляющий набор взаимодействующих программ, согласованных по функциям, форматам и интерфейсам, необходимы также трехкратные затраты по сравнению с оригинальной программой. Тогда затраты на разработку программного продукта, который тиражируем и интегрирован с другими программными продуктами в некоторую информационную систему (ИС), примерно на порядок больше стоимости разработки при оригинальном проектировании. Следовательно, при вложении средств в разработку комплексных ИС при внедрении их, начиная со второго десятка предприятий, будет достигнут уровень самоокупаемости разработки.
Отобразим данную закономерность на проектное пространство информационных систем (ИС), которое, начиная со второго этапа эволюции развития ИС, имеет три основных измерения: информационные ресурсы (ИР), ось приложений (задач управления) и инструментальную составляющую, представляющую общесистемное ПО и электронное оборудование.
Исходя из этого, начиная со второго этапа эволюции ИС, пришло понимание необходимости введения стандартов на ось задач управления при внедрении ИКТ, то есть понимание, что при управлении бизнесом нужно соблюдать некоторые стандарты в виде формально описанных процедур, которым подчиняется любая организационная структура. Тем более, что никакой компьютер не состоянии автоматизировать континуальное множество возможных управленческих решений. В результате появились международные стандарты управления MRPII, ERP, CSRP, представляющие собой методологию управления финансами, материальными потоками, производством, проектами, сервисным обслуживанием, качеством и персоналом.
Введение же стандартов на ИР так остро не стояло на протяжении второго и третьего этапов эволюции ИС, поскольку, с одной стороны, ИС имели довольно широкие возможности настройки ИС на конкретные предприятия с соответствующим онтологическим моделированием их предметных областей, с другой - тиражирование осуществлялось на относительно однородные предприятия. При внедрении ИС внутри холдингов, объединений, корпораций разрабатывались внутрикорпоративные стандарты. Кроме того, в таком подходе были крайне заинтересованы фирмы-разработчики ИС, поскольку были заинтересованы в покупке большего числа как ПО, так и услуг по настройке и сопровождению его. Хотя на некоторые ИР стандартизация велась, например, еще в СССР было разработано 32 общесоюзных классификатора.
В качестве примера можно привести фирму 1С. Специфика предприятий по учету, терминологии понятий данных и управленческих функций, классификаторов требует содержать на каждом из них квалифицированных программистов для настройки модулей системы «1С». По данным Нуралиева Б.Г. - руководителя фирмы 1С при внедрении 1С трудится около 300000 программистов. В результате - система учета и отчетности громоздкая и дорогостоящая, что делает удельные затраты на бухучет в России существенно выше, чем в большинстве развитых стран, а значит, снижает рентабельность и конкурентоспособность бизнеса. Она такой и останется при переходе на самые современные цифровые платформы без введения стандартов на функции управления и информационные ресурсы.
Стандартизация стала особенно необходимой при переходе к четвертому этапу эволюции ИС, связанному с появлением и использованием Интернета со всеми сопутствующими ему технологиями, который дал возможность доступа неограниченного числа пользователей к различным информационным системам, а также значительно расширил круг автоматизируемых задач. При этом появилась возможность осуществить интеграцию различных ИС и ИР не только в отдельных организациях, но и в масштабах отраслей, стран и всего мирового сообщества. Теперь без разработки стандартов на все оси проектного пространства информационных систем не обойтись. Ярким примером в этом плане является сельское хозяйство страны, как одно из самых сложных объектов для цифровизации, с десятками тысяч предприятий, с большим количеством технологий, видов ИР, функций управления.
Из анализа процесса информатизации сельского хозяйства следует, что в отрасли продолжается эпоха «позадачного» проектирования и разработки ИС с формированием в каждом предприятии собственных концептуальных логических моделей БД, онтологически несовместимых. До настоящего времени с этим можно было мириться в силу незначительного количества хозяйств, вовлеченных в данный процесс [4], а также сосредоточенности усилий в основном на автоматизации учетных функций. Лишь в последние два года в связи с огромным интересом в программе цифровой экономики, когда начали автоматизировать и технологические, производственные задачи, руководители ИТ подразделений агропромышленных предприятий начали бить в колокола по поводу слабой унификации и регламентации учетной политики, лоскутной автоматизации бизнеса, внедрения гетерогенных программных средств, БД, общесистемного ПО, отсутствия единой нормативно-справочной информации [5].
Хотя еще в рамках задания «Электронизация сельского хозяйства» Комплексной программы НТП стран-членов СЭВ на основе системного, научного подхода с использованием модели синтеза оптимальных ИС [6] были получены и разработаны онтологические (концептуальные) и логические модели технологических БД в растениеводстве, животноводстве, механизации и т.д., единые для всех сельскохозяйственных предприятий России. Аналогичным образом была проведена интеграция на основе онтологического моделирования технологических БД в 19 типах предприятий других отраслей. Например, в [4] рассматривается укрупненная концептуальная информационная модель растениеводства, разработанная силами творческого коллектива из различных ведущих отраслевых растениеводческих НИИ и Всероссийским научно-исследовательским институтом кибернетики АПК (ВНИИК) на единой методической основе. Кроме того, этим коллективом были выделены 240 задач онтологическим моделированием функций управления с едиными согласованными алгоритмами для всех сельскохозяйственных предприятий России. Также был разработан так называемый базовый программный комплекс (БИПК), состоящий из набора инструментальных средств: генератор отчетных документов, СУБД, статистический пакет, пакеты линейного программирования, оптимизационные пакеты, интегрированные между собой на основе пакета «Мастер». Данный БИПК был протестирован и утвержден комиссией Госагропрома и рекомендован в качестве основного инструмента (стандарта) в АПК. Такой подход позволил довольно быстро внедрить отдельные подсистемы примерно в 1000 предприятий с созданием центров обучения и внедрения по всей стране. Таким образом были разработаны прообразы стандартов на оси единого информационного пространства. Работы были осуществлены ВНИИК, в котором была собрана большая команда выпускников МФТИ (около 50). За созданием ВНИИК и руководством работ стояли выдающиеся ученые, такие как академики Н.Н. Моисеев и А.А. Никонов.
Кроме того модель синтеза оптимальных ИС позволила получить еще один результат с далеко идущими последствиями, наряду с подтверждением стандартов на ось приложений в виде единых онтологических моделей информационных ресурсов и приложений в АПК. Это стандарт на ось информационных ресурсов. Вся первичная учетная информация может быть сформирована в универсальном виде (стандарте): вид операции, объект операции, место проведения, кто проводил, дата, интервал времени, задействованные средства производства, объем операции, вид потребленного ресурса, объем потребленного ресурса. Данная структура нашла подтверждение в форме первичных учетных данных карт истории полей, введенных постановлением Совета министров РСФСР от 6 мая 1961 года N 511 «О ведении в колхозах и совхозах шнуровой книги истории полей севооборотов и агротехнического паспорта полей севооборотов».
Данные исследования и разработки в настоящее время оказались невостребованными в силу отсутствия пресловутого «социального заказа», наличия, так называемого в физике «туннельного эффекта», памятуя квадрат Брукса, в силу утраты навыков реализации больших наукоемких проектов, подобных атомному, космическому проектам, хотя, как видно из опыта реализации прообраза цифровой платформы АПК, рассмотренной выше, данная проблема вполне разрешима.
В [6] представлена математическая модель формирования цифровой платформы (ЦП) страны, полученная обобщением модели синтеза оптимальных ИС в сельском хозяйстве. Сформированная таким образом ЦП является интеграцией в единой облачной базе данных (ОБД) всех данных первичного, технологического и статистического учета отраслей на базе смоделированной унифицированной системы сбора, хранения и использования ее, единых классификаторов, справочников, нормативов, прочих реестров всех материальных, интеллектуальных и человеческих ресурсов. образовательный цифровой интернет
Рассмотрим теперь проблему стандартизации при формировании единой информационной образовательной среды на примере сельскохозяйственных вузов.
Одним из перспективных направлений цифровизации вузов, НИИ является формирование единого образовательного и научного информационного пространства в виде интеграции научно-образовательных ресурсов в Интернете (ЕИИПНОР), которое будет выполнять триединую роль: поддержка научных исследований, повышение уровня образования (в том числе переподготовки) для всех слоев населения, эффективная система трансфера научно-образовательных знаний в экономику за счет неограниченного доступа к данным знаниям не только традиционным пользователям в лице научных работников, студентов и преподавателей, но и будущим абитуриентам и работодателям, госорганам, товаропроизводителям, бизнесу, менеджменту, другим категориям населения. Такое пространство должно убрать противоречия между объемами накапливаемой информации, знаний и их эффективным использованием, а также стать инструментом повышения качества ЧК, его оценки, влияния на социальное благополучие в стране.
Масштабное обследование потребностей товаропроизводителей в 22 регионах путем поездки в них с анкетированием органов управления, бизнеса показало, что наиболее востребованы в экономике России следующие виды представлений знаний: разработки, публикации, консультационная деятельность, нормативно-правовая информация, дистанционное обучение, пакеты прикладных программ, базы данных. Оказывается, что эти виды знаний присутствуют и на сайтах НИИ, вузов, ИКС.