"Анализ ИТ" - базовый курс программ профессиональной подготовки в области информационных технологий

Проф. Сухомлин В.А.
Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова

Аннотация

Рассмотрены назначение и содержание основного методологического курса учебной программы ВКШ - "Анализ информационных технологий", в котором изучаются научно-методические основы и система стандартов ИТ, включая: основные тенденции и концепции развития ИТ, концептуальный базис и эталонные модели важнейших разделов ИТ, организационная структура процесса стандартизации ИТ, аппарат профилирования, таксономия профилей и стандартов, концепция и технология конформности ИТ, используемые для определения стандартов языки и нотации, а также общие аспекты ИТ, такие, как управление, безопасность, интернационализация и др.

Введение

Информационные технологии (ИТ) составляют научно-методическую и технологическую базу информационной индустрии - важнейшего сектора общественного производства, оказывающего глубокое воздействие на темпы и характер развития современного общества. [1, 2].

В понятии ИТ объединяются методы, средства и системы для производства, сбора, передачи, обработки, хранения, распространения, эксплуатации и использования информационных ресурсов, а также для создания собственно инструментов и технологий информационной индустрии. Создание ИТ базируется на использовании многих видов современных индустрий, включая: компьютерную, телекоммуникационную, приложений и информационных содержаний, электронных бытовых приборов и пр. [3].

Уровень развития информационной индустрии и соответствующих технологий определяется уровнем развития научно-методических основ и, в частности, нормативно-методической базы (системы стандартов) области ИТ.

Для создания всеобъемлющей системы стандартов ИТ мировым сообществом сформирована мощная международная система стандартизации, в состав которой входит большое число специализированных высокопрофессиональных организаций, включая: ISO, IEC, ITU, CEN, CENELEC, ETSI, ISOC, IETF, IEEE, WWWC, OMG и многие другие. Интеграция мирового научно-технического потенциала в данной области, осуществляемая на основе деятельности международной системы стандартизации, характеризуется масштабом, аналогов которого не знала история науки и техники.

Результатом целенаправленной деятельности по стандартизации ИТ явилось создание развитой системы стандартов ИТ, охватывающей весь спектр основных направлений ИТ в широком диапазоне решений. Диапазон этих решений включает руководства методического характера, основополагающие модели важнейших разделов ИТ (эталонные модели), глобальные концепции развития области ИТ, а также спецификации конкретных типовых аспектов разработки, тестирования, функционирования, использования систем ИТ.

Важной составной частью системы стандартов являются стандартизованные языки программирования, языки описания свойств объектов ИТ и представления информационных ресурсов.

Именно, на основе комплексной стандартизации ИТ осуществляется практическая реализация глобальных концепций развития области ИТ, а именно, концепции открытых систем [4, 5] и концепции Глобальной информационной инфраструктуры [6, 7].

Характерная особенность стандартов ИТ по сравнению с индустриальными стандартами традиционных отраслей промышленности состоит в том, что стандарты и профили ИТ содержат описания основных понятий и специальных терминов ИТ, моделей, сценариев, функций, правил поведения, правил представления информации, которые определяют свойства систем ИТ. По существу, в стандартах ИТ свойства систем ИТ представляются в виде концептуальных, функциональных, информационных моделей объектов стандартизации.

Таким образом, система стандартов определяет пространство стандартизованных моделей ИТ, стандартизованный концептуальный базис области ИТ, а также стандартизованные языки для формализации прикладных знаний.

Масштабность, систематичность, интенсивность, научная обоснованность разработок в области стандартизации ИТ позволили развить систему стандартов до такого уровня, при котором именно система стандартов становится главным носителем научно-методических основ области ИТ, фундаментом развития информационной индустрии.

Поэтому одной из важнейших составляющих учебных программах профессиональной подготовки специалистов по ИТ, особенно программ магистерского уровня, должно являться углубленное изучение системы стандартов ИТ.

Именно, для этих целей и разработаны учебные курсы по дисциплине, названной "Анализом информационных технологий" (Анализом ИТ), являющейся основной методологической дисциплиной программы ВКШ. В ней область ИТ рассматривается как сложившаяся научно-прикладная область, имеющая характерные для нее предмет и методы исследования, развитый научно-методический базис.

В Анализе ИТ изучаются предмет и методы области ИТ, глобальные концепции развития ИТ, концептуальный базис и эталонные модели важнейших разделов ИТ, организационная структура процесса стандартизации ИТ, аппарат профилирования, таксономия профилей и стандартов, концепция и технология конформности ИТ, используемые для определения стандартов языки и нотации, а также общие аспекты ИТ, такие, как управление, безопасность, интернационализация.

Рассмотрим некоторые важные аспекты, изучаемые в данной дисциплине.

3. Предмет и метод области ИТ

В Анализе ИТ под предметом области ИТ понимаются собственно информационные технологии, а также методы, средства, процедуры и процессы, связанные с их созданием и применением. При этом ИТ рассматриваются в двух формах представления:
" в виде спецификаций ИТ, например, в виде стандартов, описывающих функциональные возможности или поведение объектов ИТ, синтаксис и семантику языков программирования и пр.;
" в виде реализаций ИТ (систем ИТ, продуктов ИТ, сервисов ИТ, информационных содержаний или ресурсов, электронных коллекций и пр.), т.е. в виде материализованных программным, информационным и/или аппаратным способами сущностей, представляющих собой реализации спецификаций ИТ.

Двойная природа ИТ является отражением двух взаимосвязанных друг с другом сфер деятельности. Одна из них - научно-методическая деятельность по разработке системы стандартов и методологических аспектов ИТ. Другая -, собственно производство и маркетинг реализаций ИТ. Основным продуктом первой сферы является пространство спецификаций ИТ, вторая - порождает пространство или рынок реализаций ИТ. Данная модель видения области ИТ представлена на рис.1.

В Анализе ИТ изучаются общеметодологические аспекты, связанные с обеими сферами ИТ. Однако наибольший интерес представляют именно спецификации ИТ и, прежде всего, спецификации, являющиеся стандартами. Различаются стандарты де-юре (формальные стандарты) и стандарты де-факто (промышленные стандарты, открытые спецификации или стандарты консорциумов). Стандарты де-юре принимаются специализированными международными организациями, поэтому их принято называть международными. Эти стандарты свободны для копирования и для безлицензионного изготовления на их основе продукции. Стандарты де-юре обеспечивают пользователям независимость от конкретных поставщиков изделий ИТ. Промышленные стандарты, как правило, связаны с изделиями, доминирующими на рынке, и в значительной степени зависят от изготовителей продукции. Значительное развитие в последние годы получила стандартизация на уровне консорциумов, разрабатывающих открытые спецификации по новым направлениям ИТ. Все эти процессы стандартизации взаимосвязаны и дополняют друг друга, образуя интегральный процесс стандартизации ИТ.

В Анализе ИТ основное внимание уделяется международным стандартам. Стандарты де-факто также представляют интерес и, прежде всего, как кандидаты в формальные стандарты или как источники типовых решений для стандартизации их на международном уровне.

Другим аспектом изучения Анализа ИТ служат общие методы, характерные для области ИТ. К ним относятся:

Содержание любой научной дисциплины определяется как ее предметом, так и общими методами. Для области ИТ к таким методам относятся:
1) Метод архитектурных спецификаций
Применяется для формирования концептуального базиса и определения семантической структуры важнейших разделов ИТ. Как правило, реализуется посредством разработки так называемых эталонных моделей, образующих методологическое ядро области ИТ.
2) Метод функциональных спецификаций
Применяется для определения функциональных и поведенческих свойств систем ИТ, которые должны наблюдаться на интерфейсах (границах) систем. Данный метод используется для формирования функционального базиса ИТ в виде международных и промышленных стандартов.
3) Профилирование ИТ
Универсальный метод комплексирования спецификаций ИТ на основе понятия профиля. Позволяет конструировать спецификации комплексных технологий посредством комбинирования стандартизованных спецификаций.
4) Тестирование конформности (соответствия) реализаций ИТ исходным профилям или стандартам
Определяет основу для построения аппарата измерения степени соответствия реализаций (систем) ИТ исходным спецификациям. По сути, данный аппарат играет такую же роль для области ИТ, как и эпсилон-дельта аппарат или метрика в математическом анализе, позволяя измерять степень близости реализаций ИТ исходным спецификациям.
5) Процедуры гармонизации и стандартизации спецификаций ИТ
Осуществляются специализированными организациями с целью взаимного согласования, стандартизации, сопровождения типовых решений в области ИТ. Позволяют формировать и развивать нормативно-методический базис ИТ.
6) Таксономия (классификационная система) профилей ИТ
Обеспечивает классификацию и уникальность идентификации профилей в пространстве ИТ, явное отражение взаимосвязей между спецификациями (профилями) ИТ.
7) Методы формализации и алгоритмизации знаний
Включают методологии и методы проектирования систем ИТ, языковые парадигмы, стандартизованные языки программирования и языки представления информации, стандартизованные специальные нотации для определения собственно стандартов ИТ. Особенно важно подчеркнуть общенаучное значение, и междисциплинарную роль методов и средств ИТ, используемых для представления, формализации, моделирования, систематизации, интеграции и обработки прикладных знаний на основе применения мощных стандартизованных языков, такие, как, например: стандартов (международных или промышленных) языков: С++, Java, XML, UML, SQL, IDL, EXPRESS, LISP, PROLOG, SDL, ESTELLE, LOTOS, Z и др.

3. Цели и структура лекционных курсов по дисциплине Анализ ИТ

Цели курса Анализ ИТ состоят в том, чтобы на основе систематического изучения современного состояния и структуры системы стандартов ИТ, анализа концептуального базиса ИТ и основополагающих стандартизованных моделей и решений для основных разделов ИТ добиться от слушателей:
1) понимания основных тенденций и концепций развития области ИТ и, прежде всего, концепции открытых систем и концепции Глобальной информационной инфраструктуры; а также понимания важности международных стандартов для реализации этих концепций на практике;
2) целостного представления о системе стандартов и области ИТ; знания структуры и таксономии системы стандартов и профилей; владения современной терминологической базой ИТ; знания эталонных моделей основных разделов ИТ;
3) понимания и подготовленности для самостоятельного применения на практике аппарата профилирования ИТ, являющегося универсальным методом проектирования функциональностей систем ИТ в пространстве стандартизованных решений ИТ в соответствии с требованиями концепции открытых систем;
4) понимания важности концепции и технологии тестирования конформности реализаций ИТ и подготовленности для самостоятельного осуществления на практике процессов установления конформности систем ИТ стандартам и профилям;
5) знания стандартизованных решений для общесистемных аспектов ИТ таких, как администрирование ресурсами, управление безопасностью, интернационализация продуктов ИТ, управление качеством продуктов ИТ.

Базовый лекционный курс Анализ ИТ разрабатывался как многочастевой курс, каждая часть которого соответствует одно-семестровому курсу лекций (36-40 часов). В настоящее время данный курс разработан в трех частях. А именно, в него входят:
Часть 1. Методологический базис открытых систем
Часть 2. Общесистемные аспекты информационных технологий
Часть 3. Тестирование конформности ИТ и формальные языки

Первая часть курса читается в качестве базового лекционного курса. Третья часть предлагается слушателям в качестве факультативного курса. Материалы второй части проходятся в составе других курсов и семинаров. Программы курсов опубликованы в [8].

Данному курсу отводится центральная роль в программе ВКШ и программах магистерского обучения как курсу [8, 9], формирующему основу фундаментальной подготовки слушателей и создающему общий концептуальный контекст учебной программы, увязывающий на концептуальном уровне в целостную систему все ее курсы.

Литература
[1] Мелюхин И.С. Информационное общество: истоки, проблемы, тенденции развития. - М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1999. 208 с.
[2 Юсупов ] Р.М., В.П. Заболотский. Научно-методические основы информатизации.- СПб.: Наука, 2000. 455 с.
[3] ISO/IEC JTC1 N4473. JTC 1's Scope, Mission, Principles and Objectives. 1996г.
[4] ISO/IEC TR 10000-1: 1995 (final text, June 1995), Information technology - Framework and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 1:General Principles and Documentation Framework.
[5] Сухомлин В.А. "Методологический базис открытых систем" - Открытые системы, N 4, 1996г.
[6] ISO/IEC JTC1/SWG-GII N72, 1996, Draft GII Roadmap.
[7] Сухомлин В.А. "Основные принципы Глобальной информационной инфраструктуры (GII)", Москва, Московский государственный университет, 1997, 32с. /Учебное издание/.
[8]. Сухомлин В.А. "Высшая компьютерная школа". Система подготовки высококвалифицированных специалистов в области информационных технологий. М, Диалог МГУ, 1999, 104с.
[9] Сухомлин В.А. Магистерское обучение по направлению специализации "Информационные технологии и менеджмент". М., Диалог МГУ, 1999, 32с. /учебно-методическое пособие/, http://master.cmc.msu.ru.