Некоторые вопросы открытой архитектуры вертикальных образовательных порталов

УДК 004.738.52

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПОРТАЛОВ

А.В. Силаев

ФГУ «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций «Информика», г. Москва

Представлена членом редколлегии профессором В.И. Коноваловым

Ключевые слова и фразы: вертикальный образовательный портал; взаимодействие сервисов; информационная потребность; открытая архитектура; поисковая машина.

Аннотация: В процессе дальнейшего развития и совершенствования системы федеральных образовательных Интернет-порталов наиболее перспективной является постановка задачи информационной интеграции вертикальных образовательных порталов с различными образовательными порталами/сайтами и горизонтальным порталом «Российское образование». Использование принципов открытой архитектуры для вертикальных образовательных порталов открывает ряд преимуществ, таких как получение доступа к сфере образовательных ресурсов посредством использования поисковых машин глобального поиска, унификация и распределение сервисов этих порталов.

В настоящее время в русскоязычном сегменте Интернета функционирует и развивается территориально распределенная система федеральных образовательных Интернет-порталов (СФОИП), которая состоит из центрального горизонтального портала «Российское образование» и совокупности вертикальных образовательных порталов (ВОП). Вертикальные образовательные порталы - широко востребованный продукт на Российском образовательном рынке. ВОП являются точкой входа в систему образовательных порталов и ориентированы на максимально широкий охват конкретной образовательной тематики или сферы деятельности. В процессе дальнейшего развития портального обустройства наиболее перспективной является постановка задачи создания единого федерального распределенного образовательного портала и обеспечение его информационной интеграции с другими образовательными порталами и сайтами [2].

В силу своей специфики и предпочтений разработчиков большинство вертикальных порталов реализовано на разных технологических базах. Отличаются также их отдельные функциональные модули, технология наполнения и подсистемы поиска. Следует отметить наличие недостаточной интеграции сервисов порталов и, в частности, межпортальных поисковых механизмов. Поиск ведется по документам и описаниям ресурсов, содержащимся только в базе данных конкретного портала. При этом в настоящее время такие ресурсы добавляются в базу данных или в каталог образовательных ресурсов вручную или полуавтоматически администраторами порталов. Поэтому, на взгляд автора, существует потребность в выработке решения, позволяющего с минимальными затратами интегрировать

между собой порталы, построенные на разных технологических платформах, и при этом наладить эффективный механизм поиска и обмена ресурсами между ними.

Типовая схема взаимодействия пользователя с сервисом вертикального портала представлена на рис. 1. Пользователь взаимодействует через Интернет с сервисом ВОП. Сервис представляет собой модуль или набор модулей - специальных внутренних подпрограмм, которые взаимодействуют через программное ядро с базой данных (БД) портала. Модули используют для генерации ИТМЬ-страниц, которые увидит пользователь, шаблоны, классы и обработчики. Шаблон - ИТМЬ-форма, которая будет заполнена обработчиком на основании данных, полученных из БД портала. Класс представляет собой библиотеку команд конкретного сервиса для работы с программным ядром системы управления порталом и БД. Класс и обработчик предназначены для работы только с той системой управления порталом, для которой они предназначены.

При такой организации возможности поиска ограничиваются БД конкретного ВОП и поискового модуля, который «зашит» в систему управления порталом. Отсутствует возможность полнотекстового поиска по тематике портала в сети Интернет.

Пути к решению поставленной задачи автор видит в реализации концепции «открытой архитектуры вертикальных образовательных порталов». Под открытой архитектурой вертикальных порталов будем понимать архитектуру, на которую опубликованы спецификации, позволяющие другим (сторонним) производи-

Браузер

Технологическая платформа

HTML

Рис. 1. Типовая схема взаимодействия пользователя с сервисом ВОП

телям разрабатывать дополнительные или совершенствовать имеющиеся службы и сервисы к порталам с такой архитектурой, а также позволяющую использовать в качестве своих служб и сервисов функции других (сторонних) информационных систем по открытым спецификациям. При этом должны соблюдаться принципы модульности и масштабируемости для вертикальных порталов.

По этому пути в настоящее время идут крупнейшие зарубежные и отечественные коммерческие организации, такие как Microsoft, Oracle, IBM. Они переходят на порталы нового поколения, в основе которых лежит сервис-ориентированная архитектура. Это, по мнению автора, говорит об актуальности исследования.

Открытая архитектура позволяет работать с удаленными сервисами и базами данных, интегрированными в составе других систем (рис. 2). Это достигается инициализацией соединения через сокет. Данные между сервисами передаются в формате XML. Модуль ВОП в этом случае состоит только из обработчика и шаблона. Обработчик ВОП взаимодействует с обработчиком информационной системы (ИС), сервисом которой требуется воспользоваться. Благодаря такому подходу появляется возможность получать данные из системы управления базами данных (СУБД) сторонней системы непосредственно в вертикальный образовательный портал и передавать их пользователю. Преимущества такого подхода заключаются в независимости сервиса от технологической платформы портала.

Концепция открытой архитектуры позволяет осуществлять автоматическое взаимодействие сервисов систем, построенных на различных платформах, по общедоступным каналам связи. С ее помощью можно перенести отдельные сервисы на другие технологические платформы. При этом достаточно внести изменения в структуру одного сервиса, с которым работает вся система порталов, нет необходимости перепрограммировать сервис в каждом.

С использованием принципов открытой архитектуры автором разработана модель интеграции поисковой машины yandex.ru непосредственно в интерфейс вертикального образовательного портала. При этом пользователь реализует поисковые достижения Яндекса, находясь на вертикальном портале. Благодаря такой реализации пользователь получает дополнительные возможности, такие как поиск информации по всей отрасли образования или по направлению деятельности вер-

Рис. 2. Модель открытой архитектуры вертикальных образовательных порталов

тикального портала. Для получения более широкой информации, которая не содержится на вертикальном портале, пользователю не приходится вручную разыскивать интересующие ресурсы, что является достаточно утомительной процедурой. База данных, содержащая наиболее популярные и весомые, уже будет передана поисковой машине в запросе. Технологически это реализовывается при помощи импорта/экспорта данных в открытом формате XML и выглядит следующим образом:

— XML-импорт фрагмента каталога «Российское образование», относящегося к сфере деятельности ВОП во внутренний каталог ресурсов ВОП;

— выделение основных адресов сайтов, расположенных в каталоге;

— передача списка адресов поисковой машине yandex.ru с помощью технологии Яндекс.XML.

Реализация поисковой системы ВОП с использованием открытой архитектуры и Яндекс.XML дает возможность поиска информации только по сайтам, имеющим прямое отношение к сфере деятельности портала.

На рис. 3 представлен алгоритм взаимодействия ВОП с поисковой системой. Запрос пользователя попадает в подсистему поиска, которая взаимодействует с базой данных ВОП. Если ответ (или группа ответов) имеется в БД ВОП, он выдается пользователю. Если нет - запрос конвертируется в XML-формат и отправляется поисковой системе. В свою очередь, он обрабатывается сервисом поисковой системы, который взаимодействует с внутренней БД. После этого результат конвертируется в XML-формат и возвращается ВОП. Помимо самого запроса пользователя в поисковую систему можно передать тематику поиска или группу сайтов, на которых производить поиск. Ответом поисковой системы будут результаты поиска по группе сайтов сферы деятельности, которую охватывает ВОП. При этом пользователь получит их, находясь на вертикальном портале, не затрачивая дополнительное время на анализ Интернета.

Преимущества разработанного подхода можно рассмотреть с позиций теории множеств (рис. 4). Рассмотрим поисковое множество всех документов А. В нем имеется множество Я релевантных запросу документов. А также множество S документов, выданных поисковой машиной. Идеальным случаем является совпадение этих двух множеств, но на практике этого никогда не происходит. Для оценки эффективности поиска информационной поисковой системы (ИПС) используют коэффициенты полноты и точности. Коэффициент полноты определяется как отношение выданных релевантных документов к общему количеству релевантных документов в поисковом массиве

Kr =

IrI

коэффициент точности - как отношение количества выданных релевантных документов к общему количеству выданных документов

Кр =

Isl

но эти коэффициенты не учитывают уместность результата.

Автором введен коэффициент информационной потребности, который определяется как отношение количества пертинентных (соответствующих информационной потребности) документов к общему количеству выданных ИПС релевантных документов

Кі =

Коэффициент учитывает уместность результатов поиска и измеряется от нуля до единицы. Ноль - полное несоответствие; единица - идеальный случай, когда все найденные ИПС документы полезны пользователю. Благодаря использованию таких оценок удалось спрогнозировать зауженную область поиска по группе вертикальных образовательных порталов. Было проведено экспериментальное исследование, которое показало применимость подхода. При использовании зауженной области поиска (рис. 4, б) сокращается множество S документов, выданных поисковой машиной и увеличивается коэффициент информационной потребности. При поддержании баланса между коэффициентом информационной потребности и энтропией поисковых ответов системы можно добиться наиболее пертинентных результатов работы вертикального образовательного портала, что является направлением дальнейшего исследования.

Применение открытой архитектуры для ВОП позволяет равномерно распределить обеспечение пользователей портала как первичными, так и вторичными (не представленными на портале) информационными ресурсами, унифицировать

Рис. 4. Области поиска по вертикальным образовательным порталам

технологию обмена и регулярного обновления метаописаний между образовательными порталами, реализованными на разных платформах, использовать различные модули (сервисы) других порталов непосредственно из своего интерфейса. Использование принципа открытой архитектуры позволяет удержать пользователя на портале, при этом он будет пользоваться общим образовательным каталогом всей системы порталов для получения информации. Использование открытой архитектуры как средства обмена данными с внешними поисковыми системами позволяет подойти к решению задачи сокращения количества порталов. Это возможно за счет их интеграции в близкие по тематике. Для этого определяются критерии, влияющие на эффективность получения результата пользователем ВОП, такие как: популярность (посещаемость) ресурса, его вес, обновляемость (свежесть информации). На их основании проводится оценка популярности вторичных образовательных ресурсов, упрощается фильтрация малозначимых и неиспользуемых ресурсов.

Наряду с перечисленными выше достоинствами открытая архитектура позволяет также упростить создание и поддержку коммуникационных площадок коллективного и индивидуального общения профессиональных групп разработчиков и пользователей образовательных Интернет-ресурсов.

Немаловажным может оказаться и то обстоятельство, что с помощью различных технических реализаций открытой архитектуры порталов можно добиться единой интеграции служб и сервисов системы порталов в целом. К примеру, станет более доступным использование единых новостных лент, систем рассылки, систем тестирования, голосований и систем рекламы, а также упростится использование единого каталога образовательных ресурсов.

Список литературы

1. Определение базовых сервисов, разработка методики наполнения и методов реализации образовательных порталов / А.З. Бабинский [и др.] // Интернет-порталы: содержание и технологии : сб. науч. ст. / редкол.: А.Н. Тихонов [и др.] ; Гос. науч.-исслед. ин-т информ. технологий и телекоммуникаций «Информика». -М., 2003. - Вып. 1. - С. 329-365.

2. Иванников, А. Д. Современное состояние и перспективы развития системы федеральных образовательных порталов / А. Д. Иванников, М.В. Булгаков, Е.Г Гридина // Интернет-порталы: содержание и технологии : сб. науч. ст. / редкол.: А.Н. Тихонов [и др.] ; Гос. науч.-исслед. ин-т информационных технологий и телекоммуникаций «Информика». - М., 2005. - Вып. 3. - С. 12-26.

3. Иванников, А. Д. Основные положения концепции создания системы образовательных порталов / А.Д. Иванников, А.Н. Тихонов // Интернет-порталы: содержание и технологии : сб. науч. ст. / редкол. : А.Н. Тихонов [и др.] ; Гос. науч.-исслед. ин-т информ. технологий и телекоммуникаций «Информика». - М., 2003. -Вып. 1. - С. 8-19.

4. Силаев, А.В. Применение синергетических подходов к исследованию информационных систем в образовании / А.В. Силаев // Сборник тезисов докладов участников V региональной научно-практической конференции «Профессиональная ориентация и методика преподавания в системе школа - ВУЗ» ; Моск. ин-т радиотехники, электроники и автоматики. - М., 2005. - Т. 1. - С. 92-95.

5. Симонов А. В. Динамика и перспективы развития образовательных Интернет-ресурсов / А.В. Симонов // Интернет-порталы: содержание и технологии : сб. науч. ст. / редкол.: А.Н. Тихонов [и др.] ; Гос. науч.-исслед. ин-т информ. технологий и телекоммуникаций «Информика». - М., 2005. - Вып. 3. - С. 194-212.

6. Соловьев, С.Ю. Служба тематических толковых словарей Glossary Commander [Электронный ресурс] / С.Ю. Соловьев. - М. : Web-and-Press, 2007. -Режим доступа: www.glossary.ru.

Some Aspects of Open Architecture of Vertical Educational Portals

A.V Silaev

Federal State Institution «National Research Institute of Information Technologies and Telecommunications «Informika», Moscow

Key words and phrases: information demand; open architecture; search machine; service interaction; vertical educational portal.

Abstract: In the course of further development and improvement of the system of federal educational Internet portals the most promising is the task of information integration of vertical educational portals (VEP) with various educational portals/websites and horizontal portal «Rusian education». Application of the principles of open architecture for VEP gives a number of advantages like access to educational resources through search machines of global search, unification and distribution of VEP services.

Einige Fragen der offenen Architektur der senkrechten Ausbildungsportale

Zusammenfassung: Im Laufe der weiteren Entwicklung und der Vervollkomm-nung des Systems der foderalen Ausbildungsinternets-Portale am meisten perspektivisch ist die Stellung der Aufgabe der informativen Integration der senkrechten Ausbildungsportale mit verschiedenen Ausbildungsportalen/Web-Seiten und das horizontale Portal «Russische Ausbildung». Die Nutzung der Prinzipien der offenen Architektur fur die senkrechten Ausbildungsportale offnet die Reihe der Vorteile, solcher, wie das Erhalten des Zugriffes zur Sphare der Ausbildungsressourcen mittels der Nutzung der Suchmaschinen der globalen Suche, der Unifizierung und der Verteilung der Services von senkrechten Ausbildungsportalen.

Certains problemes de l’architecture ouverte des portaux verticaux de formation

Resume: Lors du developpement ulterieur et du perfectionnement du systeme des Internet-portaux federaux de formation le but le plus perspectif devient celui de l’integration informatique des portaux verticaux de formation (PVF) avec de differents portaux/sites de formation et avec le portal horizontal « Enseignement de la Russie ». L’emploi des principes de l’architecture ouverte pour les PVF ouvre une serie d’avantages comme acces a la sphere des ressources de formation par l’intermediaire de l’utilisation des machines de la recherche globale, l’unification et la repartition des ser-veurs des PVF.