1.2Структурные схемы подсистем экспериментального образца системы 1.2.1Схема структурных элементов и информационных потоков подсистемы настройки процедуры сбора и хранения данных и подсистемы сбора данных
Подсистема настройки процедуры сбора и хранения данных и подсистема сбора данных являются тесно связанными. Это обусловливается тем, что хранимая в базе данных информационная модель объекта мониторинга является основой для автоматической генерации диалоговых интерфейсов ввода данных. Поэтому структуру данных подсистем рационально показать совместно и представить через отображение общих информационных потоков. Поэтому проанализируем (с учетом построенной в ходе проведения третьего этапа исследований модели хранения данных мониторинга) информационные потоки, поступающие или исходящие из подсистемы хранения в процессе настройки процедуры сбора данных и непосредственно сбора данных.
Информация может поступать в систему мониторинга из различных источников. Однако, как в случае ручного ввода данных, так и в случае импорта данных из других информационных систем, данные поступают на вход модуля контроля данных. Данный модуль осуществляет форматный и логический анализ и корректировку данных. Также производится первичная обработка.
Поступающие данные в соответствии с предложенной моделью хранения данных [1] можно разделить на четыре группы.
Данные о типах объектов учета поступают на вход системы на этапе адаптации системы мониторинга к изменениям предметной области или изменениям требований при проведении мониторинга. Поскольку система мониторинга поддерживает не только линейную связанность типов объектов учета, но и сетевую, то, как правило, поступающие на вход типы сразу структурируются. То есть каждому вновь поступившему типу назначаются возможные типы-родители и возможные типы-потомки.
Данные об экземплярах объектов учета вносятся на этапе заполнения модели связей экземпляров объектов учета.
В обработку данных этого вида входит генерация иерархических и сетевых связей между добавляемыми и существующими экземплярами, контроль соответствия формата добавляемого экземпляра модели объекта учета, контроль санкционированности изменений в структуре связей экземпляров объектов учета.
Экземпляры объектов учета при этом типизируются, то есть ставятся в соответствие определенному существующему типу.
Перечень и характеристики показателей объектов учета, по которым будет осуществлять сбор данных. Данные о показателях могут поступать не только в подготовительный период работы системы, но и на протяжении всего времени мониторинга. Новые показатели добавляются, старые редактируются или удаляются. Это отражает меняющиеся требования к процедуре мониторинга. С течением времени интерес субъекта мониторинга (управления) смещается, что обусловливает возможность непрерывной подстройки системы мониторинга.
Объекты учета распределяются по типам во многом по причине необходимости вести наблюдение за ними, прослеживая изменения или текущие состояния по определенным наборам показателей. Для этого наборы показателей связываются с определенными типами объектов учета. Именно по этим закрепленным наборам показателей и будет происходить сбор данных об объектах учета данного типа.
Значения показателей. Этот вид данных является дискретным отображением состояний объектов учета на определенные периоды, называемые учетными периодами. Учетные периоды отнюдь не фиксированные, что позволяет наблюдать отдельные объекты учета в разных временных дискретизациях. Это наиболее часто поступающий в систему вид данных.
Для внесения значений показателей необходимо сгенерировать интерфейс с полями ввода и элементами управления. Одновременно можно работать со всеми показателями определенного объекта учета за любой период учета или за несколько периодов сразу. Для внесения данных другого объекта необходимо сделать переход по иерархии объектов для чего должен генерироваться новый интерфейс.
Полученные на основе приведенного выше описания структура и информационные потоки приведены на рисунке 1.5.
1.2.2Структура подсистемы импорта данных
Структура подсистемы импорта данных, представленная на рисунке 1.6, включает в себя ряд модулей [2], отвечающих за реализацию выделенных в ходе проведения третьего этапа функций импорта данных.
Модуль настройки шаблона импортируемых данных предназначен для создания (в диалоговом режиме) шаблона импортируемых данных. В этом модуле пользователю предоставляется интерфейс для указания импортируемой информации. Пользователь выбирает из списка введённых ранее типов объекта те типы объектов, данные которых необходимо импортировать. Из списка имеющихся в системе показателей выбираются требуемые показатели. Также пользователь может определить дату начала импорта и период импорта (эти значения могут использоваться для организации автоматического периодического импорта данных).
Рисунок 1.5 – Схема структурных элементов и информационных потоков подсистемы настройки процедуры сбора данных и подсистемы сбора данных экспериментального образца системы
Рисунок 1.6 – Структура подсистемы импорта данных
Модуль формирования и отправки запроса. Данный модуль отвечает за формирование запроса на импорт и отправку его внешней информационной системе (вызов процедуры экспорта данных внешней системы). Запрос формируется на основании на основе шаблона импортируемых данных и представляется в виде xml-структуры, разработанной в ходе третьего этапа НИР. Данный модуль также предоставляет пользователю интерфейс выбора требуемого шаблона импорта и, если необходимо, изменения интервала времени, за который будет осуществляться импорт.
Модуль импорта данных. Данный модуль осуществляет непосредственную запись информации в базу данных системы административного мониторинга. На входе модуля импорта передается xml-документ с данными. Далее осуществляется разбор документа и запись информации с использованием модулей и интерфейсов записи в базу данных. По результатам вставки формируется отчет о добавленной информации.
1.2.3Структура подсистемы формирования выходных отчетов
В подсистеме формирования выходных отчетов можно выделяются следующие программные элементы:
– блок создания и редактирования шаблона выходной отчетной формы;
– блок настройки стиля визуализации выходного отчета;
– блок донастройки типового отчета.
– блок анализа шаблона и выборки данных;
– блок генерация выходного отчета;
– блок экспорта данных.
Блочная структура подсистемы генерации выходных отчетных форм приведена на рисунке 1.7. Создание новой структуры шаблона отчетов происходит в первом блоке. В процессе создания структуры шаблона через блок управления моделью хранения данных (связи по управлению показаны на рисунке сплошными линиями) происходит выборка необходимых данных из базы данных. Блок управления моделью хранения данных является элементом ядра системы административного мониторинга, и на рисунке 1.7 отделен штрихпунктирной линий от подсистемы формирования выходных отчетов. После создания шаблона данные передаются в хранилище файлов – шаблонов отчетов (информационные связи с хранилищами данных на схеме показаны штрихпунктирными линиями). При этом для доступа к файлу шаблона отчета в базе данных добавляется ссылка на него (показана пунктирной линией). Редактирование шаблона также происходит в первом блоке. Для этого из базы данных выбирается запись редактируемого шаблона отчетов, затем из хранилища файлов шаблонов отчетов извлекается сам шаблон, после чего начинается процесс редактирования, в котором через блок управления моделью хранения данных происходит выборка необходимых данных из базы данных. После редактирования обновленный шаблон отчета поступает в файловое хранилище шаблонов отчетов.
Настройка стиля визуализации отчета происходит во втором блоке. При этом из файлового хранилища выбирается нужный шаблон отчета, затем для этого шаблона делаются настройки стиля визуализации, после чего они сохраняются в базе данных и поступают в блок генерации выходных отчетов.
Донастройка типового шаблона отчетов происходит в третьем блоке. Сначала из базы данных выбирается необходимый типовой шаблон отчета. Затем из хранилища файлов структур шаблонов отчетов извлекается сама структура типового шаблона. После этого через блок управления моделью хранения данных происходит выборка необходимых данных из БД для донастройки типового шаблона. Затем настроенный типовой шаблон поступает в блок генерации выходных отчетов.
Генерация выходных отчетов происходит в третьем блоке. Этот блок либо выбирает из хранилища шаблонов отчетов существующий настроенный шаблон, либо шаблон типового отчета. Типовой шаблон может быть донастроен. С этой целью может использоваться функциональность первого блока. После выборки или выборки и донастройки шаблона осуществляется вызов четвертого блока, который на основании информации полученного шаблона отчета осуществляет выборку данных. На основании полученных данных и выбранного стиля визуализации строится отчет. Полученный отчет сохраняется в файловом хранилище отчетов и в случае необходимости поступает в шестой блок, в котором происходит экспорт данных отчета в различные форматы.
В случае, если запрошенный тип отчета генерировался раньше и значение периода выборки данных актуально для текущего отчета, из файлового хранилища выходных отчетов выбирается готовый отчет.
Рисунок 1.7 – Блочная структура подсистемы формирования
выходных отчетов
1.2.4Структура подсистемы анализа и контроля данных
На основе исследований, проведенных в рамках четвертого этапа НИР можно выделить следующие основные функции подсистемы анализа и контроля данных адаптивной системы административного мониторинга:
– настройка правил анализа данных для задачи классификации;
– настройка правил анализа данных для задачи кластеризации;
– настройка правил анализа данных для задачи прогнозирования;
– настройка критериев контроля максимального и минимального значений показателя;
– настройка критериев контроля разницы между наибольшим и наименьшим значениями показателей;
– настройка критериев контроля среднего арифметического;
– настройка критериев контроля выбросов;
– задание общих настроек задач анализа и контроля данных;
– возможность выборки данных для анализа и контроля на основании заданных настроек;
– возможность проводить анализ и контроль данных как на результатах работы подсистемы генерации отчетов, так при прямой выборке из базы данных системы мониторинга;
– возможность проводить контроль данных на результатах анализа данных;
– анализ данных;
– контроль данных;
– вывод результатов анализа данных;
– вывод результатов контроля данных.
Для реализации перечисленных выше функций разработана приведенная на рисунке 1.8 структура подсистемы анализа и контроля.
Доступ к функциям системы предоставляется оператору посредством блока пользовательского интерфейса подсистемы. В зависимости от целей действий оператора он переводится на подчиненные интерфейсные формы, генерируемые соответствующими блоками.
Блок настройки задачи анализа данных обеспечивает задание общих настроек задачи анализа данных, а также вызов подчиненных модулей, отвечающих за настройку одной из задач анализа: классификации, кластеризации или прогнозирования.
Рисунок 1.8 – Структурная схема подсистемы анализа и контроля данных
Соответствующие модули обеспечивают чтение через служебный блок управления моделью хранения данных о наборе типов объектов учета и ассоциированных с ними показателей из базы данных и предоставляют оператору возможность их выбора. Настроенные таким образом «Задачи анализа данных» сохраняются непосредственно в базу данных системы административного мониторинга.
Подсистема настройки задачи контроля данных имеет аналогичную структуру и исполняет функции по общей настройке задачи контроля, критериев контроля данных и ее сохранению в базу данных.
Сохраненные в базе данных настройки задач анализа и контроля данных используются в качестве управляющей информации в блоках анализа и контроля данных. На их основе формируется запрос в модуль выборки данных, который реализует функции высокоуровнего программного интерфейса между управляющими модулями подсистемы и модулем управления моделью хранения данных. Результатом выполнения запроса является массив данных (значений показателей для объектов учета заданных типов), представленный в унифицированном формате.
Как было показано в отчете по четвертому этапу НИР, контроль данных может осуществляться на данных из двух источников: детальных значениях показателей из базы данных и данных выходных отчетов. Поэтому из блока контроля данных может вызываться модуль генерации отчетов соответствующей подсистемы.
Для вывода результатов анализа данных используется группа модулей. Это обусловлено тем, что представление результатов анализа возможно различными методами (табличным, графическим, текстовым), причем, для разных задач анализа является предпочтительной та или иная форма представления.
|
