Калиниченко Леонид Андреевич Профессор кафедры асвк ф-та вмиК, Зав лабораторией Института проблем информатики ран (ипи ран)

Цель курса;

Изучить процедуру создания новых ИТ в контексте распределенных объектных технологий (РОТ). OMG как организация обеспечивающая создание де-факто индустриальных стандартов а области РОТ.

Традиционный стиль преподавания курса и его недостатки – пассивное прослушивание лекций, никакой работы в семестре, ознакомление с учебниками и другими материалами за день до экзамена или даже во время экзамена.

Предлагаемый способ направлен на активное изучение предмета слушателями. Самостоятельная работа. Предполагается подготовка студентами методологических рефератов, являющихся результатом активного изучения соответствующей части курса.

Курс методологический. Главное – осознание подходов к созданию РОТ. Поэтому мы начинаем с обзора эволюции распределенных инфраструктур, ведущих к интероперабельности компонентов информационных систем. В курсе две основных части.

Первая часть курса посвящена изучению основ известной готовой технологии объектного промежуточного слоя распределенных систем CORBA. Модели, архитектура, языки, службы, прикладные области. Эволюция архитектуры. Принципы стандартизации. Процедура разработки элементов технологии. Компонентная архитектура. Одновременно с изучением этой архитектуры нужно разобраться в подходе OMG к созданию объектных технологий, получающих статус индустриального стандарта.

Вторая часть курса посвящена представлению начального этапа создания новых РОТ – проведению исследований и формированию прототипов архитектурных и модельных решений. В качестве примеров рассматриваются композиционная архитектура и архитектура предметных посредников как примеры начальных шагов по созданию новых РОТ. Главное – осознание мотивации к созданию РОТ, как образуются обоснованные предпосылки, разрабатываются проекты языков, моделей, алгоритмов, создаются прототипы.

Слайды по курсу «Рспределенные объектные технологии» находятся на страницах http://synthesis.ipi.ac.ru/synthesis/student/dot/notes или http://master.cmc.msu.ru/files/kalinichenko2009_2_slides_disf.zip , http://master.cmc.msu.ru/files/kalinichenko2009_2_slides.zip

Одновременно с методологическим курсом будет идти практикум по SOA в виде упражнений в среде Eclipse.

Организация подготовки рефератов:

В течение семестра каждый студент должен подготовить один реферат по второй части курса. По каждому реферату выставляется оценка.

Практикум по SOA также завершается оценкой.

Оценки определяют уровень освоения предмета и оказывают определяющее влияние на экзаменационную оценку.

• 
  Предлагаемые задания равнозначны по сложности
  
• 
  Формулировка заданий содержит укрупненный план реферата (список его разделов). При необходимости план может быть изменен по согласованию с Л.А.Калиниченко по электронной почте (leonidk@synth.ipi.ac.ru ). Если изменения не требуются, то согласовывать план не нужно.
  
• 
  Реферат может быть написан на русском или английском языке и должен быть представлен как doc файл
  
• 
  В процессе работы над рефератом консультации могут быть получены при общении с Л.А.Калиниченко по электронной почте (leonidk@synth.ipi.ac.ru)
  
• 
  Срок представления рефератов – до 15 ноября 2011 г
  

• 
  Материалы, подобранные для написания реферата, находятся на различных сайтах
  
• 
  Гиперссылки на материалы курса включены в соответствующие разделы краткого описания (summary) курса, содержащегося в файле DOT-Pt2-Summary.pdf (http://master.cmc.msu.ru/files/DOT-Pt2-Summary.pdf)
  
• 
  В задании в разделе «Литература» приведены минимально необходимые для реферата разделы краткого описания курса и названия гиперссылок, встречающиеся в этих разделах и отсылающих к рекомендованной литературе
  
• 
  Работу над рефератом следует начинать с внимательного прочтения краткого описания курса (файл DOT-Pt2-Summary.pdf), после чего следует сосредоточиться на разделах краткого описания и литературе, указанных в конкретном задании
  

Темы рефератов

2.Введение в технологии композиционного проектирования семантически интероперабельных информационных систем

• 
  Характеристика различных видов семантики, которые должны быть учтены для достижения семантической интероперабельности
  
• 
  Унифицированное представление спецификаций модели приложений и ресурсов (компонентов) : каноническая объектная модель. Полнота спецификаций. Формальная семантика канонической модели в Нотации Абстрактных Машин
  
• 
  Определение семантики предметной области: онтологическое моделирование, спецификации понятий (вербальные, логические, объектно-логические) , унификация онтологических моделей, формальная верификация правильности установленных отношений между понятиями. Пример.
  
• 
  Согласование контекстов предметной области и компонентов на основе соответствующих онтологических определений
  
• 
  Формальная семантика повторного использования компонентов при реализации модели приложения ИС (алгебра типов, понятие наибольшего общего редукта, композиция типов, доказательное установление отношения уточнения спецификаций). Пример.
  

1. 
   Motivation (литература: SIR framework, Ideas for SIR, Analysis and Design)
   

2. 
   Canonical model (литература: Canonical object model)
   

3. 
   Formal models and methods (литература: (A Strategy for formal methods, AMN (section 2), B Method, B-related references, Formal methods)
   
4. 
   Ontological modeling (Ontological modeling (sections 1, 3, 4, 5), Web Ontology Language, Reversible ontological model mapping, Intercontext correlation, Ontology reconciliation, Object specifications linking)
   

5. 
   Object types (ADT basics (section 1), Calculus)
   

6. 
   Component based compositional design (Component-based design paper, Concretization construction paper, Automation of Verification paper, Resource registration, Compositional approach in Russian, Complementary architecture paper )
   

• 
  Стратегии применения формальных методов при проектировании информационных систем, мотивация применения формальных методов
  

• 
  Формальная спецификация типов и отношений типов в Object Z
  

• 
  Нотация абстрактных машин как формальная модель спецификаций
  

• 
  Уточнение абстрактных машин и уточнение спецификаций типов
  

• 
  Примеры применения AMN для доказательства уточнения спецификаций, заданных в канонической объектной модели
  

• 
  Особенности построения уточняющих отображений информационных моделей (на примере отображения OWL в каноническую объектную модель), обеспечивающих возможность верификации уточнения спецификаций
  

• 
  Применение AMN для верификации отношений онтологических понятий
  

1. 
   Formal models and methods (литература: все ссылки из этого раздела)
   
2. 
   Canonical model (литература: Canonical object model)
   

3. 
   Ontological modeling (литература: Reversible ontological model mapping)
   

4. 
   Component based compositional design (литература: Automation of Verification paper, Component-based design paper, Concretization construction paper, Compositional approach in Russian, Compositional development)
   

• 
  Абстрактные типы данных (АТД). Определение отношения подтипа и отношения уточнения типов. Как доказывать правильность определения отношения подтипа и уточнения в Нотации абстрактных машин
  

• 
  Алгебра типов и ее назначение в процессе проектирования и реализации ИС
  

• 
  Алгебра типов в канонической объектной модели
  

• 
  Спецификации абстрактных типов данных – в канонической объектной модели и в формальных моделях. Мотивация применения формальных методов
  

• 
  Примеры использования алгебры типов для конструирования уточняющих композиций спецификаций типов (в канонической объектной модели) в процессе проектирования семантически интероперабельных ИС
  

1. 
   Formal models and methods (литература: ADT basics, AMN (section 2), B Method, B-related references)
   

2. 
   Canonical model (литература: Canonical object model, SYNTHESIS)
   

3. 
   Object types (литература: все ссылки из этого раздела)
   

4. 
   Component based compositional design (литература: Automation of Verification paper, Component-based design paper, Concretization construction paper, Compositional approach in Russian, Compositional development)
   

• 
  Онтологическое моделирование и его роль в процессе достижения семантической интероперабельности
  

• 
  Вербальное определение онтологий. Примеры
  

• 
  Обзор средств зыка ONTOLINGUA, использующего логику предикатов первого порядка. Примеры онтологических определений на ONTOLINGUA
  

• 
  Обзор средств языка OWL, использующего дескриптивную логику. Примеры онтологических определений на OWL
  

• 
  Унификация онтологических моделей. Отображение онтологических моделей (ONTOLINGUA и OWL) в каноническую объектную модель
  

• 
  Подход к доказательству отношения понятие/подпонятие при использовании нотации абстрактных машин
  

1. 
   Canonical model (литература: Canonical object model)
   
2. 
   Formal models and methods (литература: AMN (section 2), B Method, B-related references)
   

3. 
   Ontological modeling (литература: все ссылки из этого раздела)
   

• 
  Онтологии модели приложения и спецификации компонентов. Языки определения онтологий. Задачи онтологического моделирования при проектировании ИС
  

• 
  Аннотирование спецификаций. Установление онтологических связей между спецификациями типов и их элементов модели приложения и компонентов. Автоматизация и верификация связей для онтологий в различных онтологических языках (вербальные онтологии, логика предикатов, дескриптивная логика)
  

• 
  Вопросы согласования онтологических контекстов модели приложения и компонентов. Интеграция онтологий
  

• 
  Приведение онтологических спецификаций к унифицированному виду (каноническая объектная модель). Отображение онтологических языков на примере отображения OWL в каноническую объектную модель.
  

1. 
   Canonical model (литература: Canonical object model)
   
2. 
   Formal models and methods (литература: AMN (section 2), B Method, B-related references)
   

3. 
   Ontological modeling (литература: все ссылки из этого раздела)
   

4. 
   Component based compositional design (Compositional approach in Russian)
   

• 
  Задача этапа идентификации и регистрации релевантных компонентов в процессе проектирования и подходы к ее решению
  

• 
  Поиск спецификаций компонентов онтологически релевантных фрагментам модели приложения (в предположении, что в качестве унифицированной онтологической модели используется каноническая объектная модель)
  

• 
  Подходы к разрешению конфликтов между спецификациями модели приложения и компонентов
  

• 
  Подходы к решению задачи выявления фрагментов спецификаций компонентов, которые служили бы уточнением релевантных фрагментов модели приложения. Верификация отношения уточнения на основе формальных методов (Нотации Абстрактных Машин)
  

• 
  Построение композиции уточняющих фрагментов для получения спецификации, уточняющей спецификацию модели приложения. Использование алгебры типов. Верификация отношения уточнения на основе формальных методов (Нотации Абстрактных Машин)
  

1. 
   Canonical model (литература: Canonical object model, SYNTHESIS)
   

2. 
   Formal models and methods (литература: AMN (section 2), B Method, B-related references)
   

3. 
   Component based compositional design (литература: Automation of Verification paper, Component-based design paper, Concretization construction paper, Resouce registration, Compositional approach in Russian, Compositional development)
   

• 
  Процесс проектирования семантически интероперабельных систем
  

• 
  Каноническая объектная модель и ее роль в процессе проектирования
  

• 
  Согласование семантики предметной области приложения и предметной области компонентов (согласование онтологических контекстов)
  

• 
  Методы достижения уточнения модели приложения спецификациями ресурсов
  

• 
  методы доказательного установления отношения подтипа, отношения уточнения между спецификациями приложения и компонентов
  

• 
  методы устранения конфликтов
  
• 
  алгебра типов и конструирование уточняющих композиций спецификаций компонентов
  

• 
  Примеры
  

1. 
   Canonical model (литература: Canonical object model, SYNTHESIS)
   

2. 
   Object types (ADT basics (section 1), Calculus)
   

3. 
   Formal models and methods (литература: AMN (section 2), B Method, B-related references)
   

4. 
   Component based compositional design (литература: все ссылки из этого раздела)
   

• 
  Модельные и инфраструктурные решения, обеспечивающие проектирование семантически интероперабельных ИС в компонетной среде объектного промежуточного слоя
  

• 
  Алгебра типов
  

• 
  Уточнение спецификаций и обеспечение доказательной верификации уточнения
  

• 
  Спецификация сервисов в канонической объектной модели
  

• 
  Идентификация сервисов, релевантных модели приложения
  

• 
  Композиция спецификаций сервисов для достижения уточнения
  

• 
  Анализ отличий проектирования семантически интероперабельных ИС в среде объектного промежуточного слоя (компонентная технология) и в сервис-ориентированной среде
  

1. 
   Canonical model (литература: Canonical object model, SYNTHESIS)
   

2. 
   Object types (ADT basics (section 1), Calculus)
   

3. 
   Formal models and methods (литература: AMN (section 2), B Method, B-related references)
   

4. 
   Component based compositional design (литература: Design, Component-based development. Compositional development, dissertation on component-based IS construction)
   
5. 
   Web Services compositions (литература: все ссылки из этого раздела)
   

Практическая часть курса: Service Oriented Architecture (SOA)

Вовченко Алексей Евгеньевич

Аспирант кафедры АСВК ф-та ВМиК,

Сотрудник Института проблем информатики РАН (ИПИ РАН)

Нахимовский пр-т, 36-1

Тел. (499) 1291770

E-mail: itsnein@gmail.com