Научно-техническая информация как основа инновационного развития

№ 5(35) 2011

К 75-летию со дня рождения В. Н. Волковой

Научно-техническая информация как основа инновационного развития

13 октября 2011 года исполнилось 75 лет члену Редакционного совета нашего журнала, автору многих монографий, учебников и учебных пособий в области теории систем, в том числе информационных, автору и редактору первого справочника «Прикладная информатика» Виолетте Николаевне Волковой.

Мы от всей души поздравляем Виолетту Николаевну с этой датой и желаем ей оставаться такой же красивой, энергичной и полной творческих замыслов!

В. Н. Волкова — кандидат технических, доктор экономических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации — окончила Таганрогский радиотехнический институт в 1959 г. и аспирантуру Московского энергетического института в 1970 г. Работала в Ростовском высшем командно-инженерном училище (1959 - 1966 гг.), Проблемной лаборатории АСУ высшей школы Московского энергетического института (1970 - 1972 гг.), в Институте повышения квалификации информационных работников Госкомитета по науке и технике Совета Министров СССР (1972 - 1974 гг.), после защиты диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук (1973 г.) — ученым секретарем НИИ проблем высшей школы (1974 - 1980 гг.). С декабря 1980 г. она трудится в Ленинградском политехническом институте (сегодня — СПбГПУ), вначале — доцентом кафедры Автоматизации управления производством факультета экономики и управления производством (в настоящее время — кафедра Информационных системы в экономике и менеджменте факультета экономики и менеджмента), затем — после защиты в 1993 г. докторской диссертации — профессором той же кафедры.

У В. Н. Волковой опубликовано более 400 работ, в числе которых 11 монографий (3 — в центральных издательствах), 15 брошюр, 4 учебника (в том числе, первый в стране учебник по системному анализу, изданный в 1990 г., и учебник «Основы теории систем и системного анализа», подготовленный в соавторстве с А. А. Денисовым, выдержавший три издания), более 40 учебных и учебно-методических пособий, в том числе пять учебных пособий с грифами Министерства образования и науки РФ и учебно-методических объединений, изданных в центральных издательствах «Высшая школа» и «Финансы и статистика», справочник «Прикладная информатика» [8].

Вклад в развитие теории систем и системного анализа

Исследованиями в области теории систем В. Н. Волкова начала заниматься в аспирантуре на кафедре Системотехники Московского энергетического института под руководством Ф. Е. Темникова. Основная область научных интересов В. Н. Волковой — разработка и применение закономерностей теории систем, методов организации сложных экспертиз, методик системного анализа

№ 5 (35) 2011

целей и организационных структур социально-экономических объектов, информационные системы.

Представим основные результаты ее научных исследований [10]:

В области теории систем В. Н. Волкова предложила:

• классификацию систем по степени организованности (совместно с Ф. Е. Темнико-вым, 1972);

• применительно к понятию закономерности целеобразования — рассматривать необходимость сведения задачи формулирования глобальной цели к задаче ее структуризации (1974 г.);

• классификацию методов формализованного представления систем (совместно с Ф. Е. Темниковым) (1973 - 1974 гг.);

• обобщенную классификацию методов моделирования систем (1983 г.);

• одно из определений системы (2003 г.).

В области системного анализа В. Н. Волкова разработала:

• подход к моделированию систем, базирующийся на идее постепенной формализации задач (проблемных ситуаций) с неопределенностью путем поочередного использования методов активизации интуиции специалистов и методов формализованного представления систем (1970 г.);

• методику структуризации целей и функций систем управления, базирующуюся на концепции деятельности (1974 г.);

• методы организации сложных экспертиз (1995 - 1997 гг.).

Все эти результаты представляют интерес в том числе и для развития прикладной информатики.

Вклад в развитие прикладной информатики

Проблемами разработки информационных систем В. Н. Волкова начала заниматься в Проблемной лаборатории Автоматизированных информационных систем высшей школы (ПЛ АИС ВШ) при Московском энергетическом институте, куда она была при-

глашена на работу, заканчивая аспиранту- Ц ру. Принимала участие в разработке аван- ^ проекта АИС вуза, предложила язык моде- ^ лирования информационных процессов, о^ который позволил формировать в едином | формате сетевые модели прохождения информации в вузе при принятии решений, занималась координацией научных исследо- Ц ваний по проблемам разработки АСУ ВШ, о проводимых в вузах страны. Работа была а непростая и интересная, занимала много <5 времени, требовала применения методов ¡¿ъ системного анализа. В. Н. Волкова разра- ^ ботала подход к моделированию систем, базирующийся на идее постепенной формализации задач (проблемных ситуаций) с неопределенностью путем поочередного использования методов активизации интуиции специалистов и методов формализованного представления систем. Она применила этот подход при разработке АИС вуза в ПЛ АИС ВШ и во Всесоюзном научно-производственном объединении Отраслевых автоматизированных систем управления (ВНИПИ ОАСУ), с которым под руководством ее научного руководителя, заведующего кафедрой Системотехники Ф. Е. Темникова проводились совместные исследования по созданию отраслевых АСУ.

Кандидатскую диссертацию Виолетта Николаевна защитила в 1973 г. по специальности «Техническая кибернетика и теория информации» на тему «Некоторые вопросы проектирования АИС».

В 1972 г. стало активно развиваться новое направление — информатика. Был создан Институт повышения квалификации информационных работников (ИПКИР) при Государственном Комитете по науке и технике Совета Министров СССР, и ректор ИПКИР В. И. Горькова пригласила В. Н. Волкову вначале старшим преподавателем, заместителем заведующего кафедрой «Системы НТИ и технические средства их реализации», а после защиты кандидатской диссертации — доцентом. В том же году было принято решение о создании Научно-исследовательского института проблем выс-

№ 5 (35) 2011

шей школы (НИИ ВШ), и директор НИИ ВШ В. Н. Четвериков пригласил В. Н. Волкову на работу в должности ученого секретаря (1974 - 1980 гг.), поручив координацию научных исследований по проблемам высшей школы, составление координационных планов, сводных отчетов, обобщение работ вузов и другую работу, которая требовала знаний в области системного анализа и информатики. При проведении этой работы потребовалось создать информационную систему избирательного распределения информации по подразделениям института о поступающих от вузов писем с просьбой о включении в координационный план, отчетов по НИР и других информационных материалов. Такая система была создана.

После перехода в Ленинградский политехнический институт В. Н. Волкова принимала участие в хоздоговорных работах по созданию АСУ предприятий и организаций. В частности, в НПО «Электросила» она занималась разработкой автоматизированной системы нормативно-методического обеспечения управления (АСНМОУ) [9, 10]. На основе опыта участия в разработках ав-^ томатизированных информационных систем | разного рода В. Н. Волкова предложила оп-| ределение системы, базирующееся на сис-

0 темно-целевом подходе и две концепции § представления информационных систем, § являющиеся определенным вкладом в раз-Ц витие теории прикладной информатики.

1

§ Определение информационной системы,

I базирующееся на системно-целевом

* подходе

| Существуют различные определения информационной системы (см. обзо-

.§. ры в [1, 2, 7]). Они вводились параллель-

Л но с развитием теории систем, в которой

| первые определения системы опирались

£ на подход к исследованию и проектирова-

5= нию, базирующийся на отображении про-

| странства состояний (элементов, связей, их свойств) и поиске мер близости на этом

5 пространстве. В последующем в опреде-

лениях стали учитывать цель, а затем и наблюдателя (лицо, принимающее решения). Предлагались различные определения и для информационной системы, информационно-поисковой системы (см. обзор в [8]).

Определения системы отражают концепцию, принимаемую при ее исследовании или проектировании. При этом понятия, включаемые в определения системы, трактуются по-разному. Так, например, понятие «цель» применительно к информационным системам в технических приложениях трактуется как требования к проектируемой системе. В теории проектирования автоматизированных систем управления (АСУ) введено понятие функциональной части (ФЧ) АСУ, что позволяло решить проблему целей и потребностей более простым методом. А в теории научно-технической информации, документальных ИПС вместо понятия «цель» вводится понятие «информационные потребности», которое первоначально было довольно жестко привязано к индивидуальным потребностям, что существенно усложняет их исследование.

С учетом анализа определений системы В. Н. Волкова предложила определение ИС, в котором учитываются и элементы разного рода, и цели (как правило, многоуровневая структура функциональной части АСУ или структура информационных потребностей), и структуры (информационных массивов, программного обеспечения и т. п.), и отношения между компонентами, и технологии в широком смысле (методы, технические средства, логико-семантический аппарат, алгоритмы, информационные технологии обработки информации), и среда (внешние и внутренние факторы), и временной интервал, и логико-семантический аппарат, и люди, взаимодействующие с системой (пользователи и обслуживающий персонал).

При этом с учетом большого числа факторов можно вначале включить в определение системы укрупненные составляющие, а затем раскрыть их:

S = <Z, STR, LS, TECH, COND, AT, N >,

№ 5 (35) 2011

где Z — цели, которые в АИС могут интерпретироваться как структура функциональной части, а в документальных и документально-фактографических ИС — как потребности; STR — структуры информационных массивов, т. е. баз данных в фактографических системах, поискового массива документов (множество снабженных поисковыми образами документов) в документальных ИПС, хранилищ информации разного рода (выбор термина диктуется объемами информационных массивов и конкретными условиями); LS = <RL, IND, KSS> — логико-семантический аппарат, включающий информационно-поисковые языки RL, систему индексирования IND и критерии выдачи (или критерии смыслового соответствия KSS); TECH — технологии в широком смысле, включая технические средства (т. е. приспособления или устройства, которые необходимы для сбора, регистрации, хранения, обработки и представления информации), методы сбора, хранения, обработки информации, включая алгоритмы, программные процедуры или пакеты прикладных программ, информационные технологии и т. п.; COND — условия, т. е. внешние феХ и внутренние фш факторы, влияющие на создание и функционирование ИС; для их анализа полезно использовать признак «пространство инициирования целей», т. е. выявлять факторы надсистемы и актуальной среды (феЯ), подведомственной и собственно системы (фй); AT — временной интервал создания и функционирования («жизни») информационной системы, N — люди, взаимодействующие с системой, т. е. те, кто пользуется данной ИС и обслуживает ее, осуществляют индексирование документов и информационных запросов, выбирают стратегию поиска, а также выполняют другие интеллектуальные операции, без которых невозможен информационный поиск.

Данное определение может интерпретироваться в каждом конкретном случае с учетом назначения, вида информационной системы и условий ее разработки.

Концепция многоуровневой |

информационной инфраструктуры |

§

Все виды разнородной информации не- ^ возможно хранить в единой базе данных, | поэтому разрабатывались параллельно раз- ^ нородные автоматизированные системы, которые впоследствии необходимо было объе- Ц динять в единую интегрированную информа- о ционную систему. Предлагались различные а способы представления структуры таких <5 систем. В связи с осознанием огромного ¡¿ъ влияния информационных ресурсов на социальное и экономическое развитие всего мира, отдельных стран и регионов появилось понятие информационной инфраструктуры (ИИ). Термин был введен в зарубежных и отечественных публикациях в конце 90-х гг. XX в. Сегодня уже стал необходимым системный подход с использованием аппарата теории систем и системного анализа: методик структуризации целей и функций, методов организации сложных экспертиз, информационного подхода А. А. Денисова к анализу систем.

Попытки разработки концепции информационной инфраструктуры организации на примере вуза под руководством Виолетты Николаевны были инициированы в 1990-е гг. студентами — членами Молодежного академического общества при Научном совете по проблемам высшей школы, подготовки и аттестации научно-педагогических кадров Санкт-Петербургского отделения Международной академии наук высшей школы [5]. Для управления развитием ИИ ее предлагалось условно представить в виде четырех страт: пользовательской, функциональной, информационной, коммуникационной (информационной супермагистрали) (рис. 1). Такое представление помогает определить назначение и взаимодействия различных аспектов реализации компонентов информационной системы, входящих в обобщенное определение (1). Нижняя страта, названная коммуникационной, включает техническое обеспечение информационной системы, в том числе взаимодействие в се-

№ 5 (35) 2011

ти Интранет, если она создана в организации, и взаимодействие между локальными сетями или отдельными компьютерами, технические средства сбора, регистрации, хранения и обработки информации. Информационная страта объединяет хранилища информации разного рода, создаваемые в организации в разных формах и на различных носителях. Как правило, в существующих организациях эти две страты не полностью автоматизированы. Но есть локальные сети, компьютеры, средства сбора, регистрации, хранения, обработки, поиска информации.

Назначение функциональной страты — обеспечить доступ к информационным хранилищам. Для этого нужно структури-

ровать направления деятельности организации, определить взаимосвязи между направлениями деятельности и составляющими информационной страты. Одной из форм реализации доступа к информации является структура функциональной части АСУП, предназначенной для обеспечения информацией сферы организационного управления. В библиотеках подобную функцию выполняет предметный указатель. Но в целом в организациях, как правило, функциональная страта не сформирована. Особую роль выполняет пользовательская страта, которая должна обеспечить доступ к информации не только руководителям, но и всем сотрудникам организации. Для реализации

Страта 3.

Информационные ресурсы

Информационные ресурсы: документальная информация, научно-техническая информация, нормативно-правовая информация; фактографическая информация, статистическая информация, нормативно-справочная информация и т. п.

Информация содержится в телекоммуникационных сетях и информационных хранилищах: библиотеках, отделах научно-технической информации, автоматизированных документально-фактографических базах данных с доступом в режимах ИРИ, ДОР, ретроспективного поиска.

¡9 8

12

0 £

§ со

1

со

о £

0 *

2 (

1

I

I $

I

О £

¿8

Страта 4. Коммуникационная

Информационные телекоммуникации, вычислительные сети и т. п. технические средства. Механизмы защиты информации.

Рис. 1. Четырехстратная структура информационной системы

№ 5 (35) 2011

пользовательской страты необходимо установить взаимосвязи соответствующих групп с существующими направлениями и структурами функциональной страты и обеспечить доступ к данным структурам. Пользовательская страта в организациях создается в процессе накопления опыта принятия решений. В системах научно-технической информации проводится определение информационных потребностей пользователя и создаются системы избирательного распределения информации (ИРИ) и дифференцированного обслуживания руководителей (ДОР). Для обеспечения фактографической информацией проводятся работы по созданию автоматизированных рабочих мест (АРМ) для специалистов соответствующей квалификации, должностных лиц.

Концепция многоуровневой информационной системы на примере вуза реализуется в настоящее время ученицей В. Н. Волковой, аспиранткой СПбГПУ Ю. А. Голуб [12, 13].

Концепция информационной системы с распределенными массивами информации

На практике часто встречаются управленческие задачи, требующие информации, сбор, актуализация и хранение которой в единой информационной системе организации представляется нецелесообразным, а в некоторых случаях — невозможным. Для обеспечения решения этих задач требуется информация из различных внешних по отношению к системе ЛПР источников, распределенных территориально и независимых как с юридической, так и с технической точки зрения. Информация, принадлежащая различным организациям, может храниться в информационных системах, не интегрированных друг с другом, или же вообще отсутствовать в электронном виде. Таким образом, для обеспечения процесса принятия решения информационная система должна осуществлять обращения к внешним источникам информации за необходимыми сведениями в соответствии с определенным ал-

горитмом, который зависит от конкретного Ц процесса принятия решения. После приня- ^

о

тия решения последовательность получе- ^ ния информационных массивов из внешних о^ источников, образованная при осуществле- | нии данного алгоритма, перестает существовать как последовательность, преобразуясь в распределенную совокупность ин- Ц формационных массивов, не связанных ме- о жду собой. г

Эта концепция создания информацион- <5 ной системы реализована в кандидатской ¡¿ъ диссертации Г. С. Тибиловой (Модели раз- ^ работки систем поддержки принятия решений по предоставлению социальных государственных услуг, автореф. на соиск. уч. степ. канд. экон. наук, 2010 г.), аспирантки В. Н. Волковой, на примере задачи территориального управления, в частности предоставления государственных услуг (например выдача социальных пособий, регистрация прав собственности, актов гражданского состояния и т. д.). Каждая государственная услуга представляет собой процесс принятия управленческого решения на основании ряда документов, состав которых регламентирован законодательством. Системы такого рода разрабатываются путем формализованного представления информационного процесса сбора информации для принятия решений в виде ориентированного графа, формируемого на основе обобщенного критерия, который учитывает степень влияния информационного источника на реализацию целей, поставленных в решаемой задаче, и вероятности доступа к этому информационному источнику в обозримый период времени. В результате формируется алгоритм, реализующий информационную систему ЛПР и регламент, обеспечивающий доступ к соответствующей информации.

Работа со студентами и аспирантами

Любимые занятия Виолетты Николаевны — общение со студентами, аспирантами, школьниками, коллегами, организация семинаров, конференций, дискуссий,

№ 5 (35) 2011

пробуждение интереса к творчеству, научно-исследовательской работе, а также изложение накопленного опыта применения теории систем и системного анализа в монографиях и учебниках. В рамках научно-педагогической деятельности В. Н. Волкова разработала ряд учебных курсов: «Теория систем и управление», «Основы теории систем и системного анализа», «Методы формализованного представления систем», «Системные исследования в экономике», «Системный анализ в социально-экономической сфере», «Теоретические основы информационных систем», «Теоретические основы информатики», «Концепции современного естествознания». По тематике теории систем и системного анализа под руководством В. Н. Волковой и при ее консультациях подготовлено и защищено более 50 дипломных проектов, 9 кандидатских и 1 докторская диссертации.

С 1991 г. В. Н. Волкова — заместитель декана по НИРС факультета экономики и менеджмента СПбГПУ, она организует ежегодную студенческую конференцию «Недели науки», завершающуюся импровизирован-^ ным КВН между кафедрами. В. Н. Волкова | обеспечивает участие студентов в конкур-| сах студенческих научных работ, является

0 председателем конкурсной комиссии «Про-§ блемы высшего образования» Всероссий-§ ского открытого конкурса на лучшую науч-Ц ную работу студентов по естественным, гу-| манитарным и техническим наукам в вузах ^ Российской Федерации.

ц

Научно-общественная деятельность

| В 1974-1979 гг. Виолетта Николаевна

1 принимала участие в работе Комиссии при Академии Наук СССР, СМ СССР и Госплане

£ СССР «Подготовка кадров и образование»,

| которая готовила прогноз развития высшей

£ школы и материалы к «Основным направле-

5= ниям экономического и социального разви-

| тия страны до 1990 года и пятилетнему плану на 1981-1985 годы» (была ученым сек-

гас ретарем комиссии). С 1980 г. В. Н. Волкова

(совместно с докторами технических наук В. Н. Козловым и А. А. Денисовым) развивает школу системного анализа применительно к исследованию социально-экономических систем на экономическом факультете ЛПИ — СПбГТУ, а с 1997 г. — школу «Системный анализ в проектировании и управлении» совместно с факультетом технической кибернетики. Школа ежегодно организует международные конференции по этому направлению с выездными заседаниями в вузах других городов (Таганрог, Тольятти, Петрозаводск и др.), в том числе в альпинистском лагере «Таймази» Таганрогского радиотехнического университета.

С 1994 г. В. Н. Волкова — действительный член Международной академии наук высшей школы и Международной академии информатизации, председатель Научного совета по проблемам высшей школы, подготовки и аттестации научно-педагогических кадров Санкт-Петербургского отделения МАН ВШ. Она была членом специализированного совета по защите кандидатских диссертаций при НИИ высшего образования, который в настоящее время вошел в состав Федерального института развития образования (ФИРО). В. Н. Волкова — член Советов Дома ученых РАН и Дома ученых (в Лесном), заместитель председателя секции Кибернетики при ДУ РАН. С 1973 г. она руководит постоянно действующим семинаром «Системный анализ и его применение», вначале — в Москве при Всесоюзном научно-техническом обществе радиотехники, электроники и связи (ВНТОРЭС) им. А. С. Попова, а с 1981 г. — при Ленинградском Доме ученых им. Горького (в настоящее время — Дом ученых РАН). С 1991 г. при ДУ РАН и ДУ (в Лесном) В. Н. Волкова руководит малой научной секцией «Кибернетика — Информатика — Системный анализ (КИСА)» (для школьников старших классов).

В 1996 г. В. Н. Волкова избрана почетным профессором вуза, который окончила, — Таганрогского радиотехнического университета, переименованного в 2007 г. в Таганрог-

№ 5 (35) 2011

ский технологический институт Южного Федерального университета (ТТИ ЮФУ). Она имеет государственные награды — медаль по окончании школы (1954 г.), медали «Ветеран труда» (1986 г.), «Заслуженный работник высшей школы РФ» (2002 г.); грамоты Минвуза СССР, нагрудные знаки «За отличные успехи в работе» (1991 г.), «Почетный работник высшего профессионального образования РФ» (1999 г.), «За развитие научно-исследовательской работы студентов» (2006 г.), юбилейные медали Санкт-Петербургского государственного политехнического университета: в связи со 100-летием СПбГТУ (1999 г.), в связи со 100-летием начала занятий в Политехническом институте (2002 г.), медаль Академии наук высшей школы РФ «За заслуги перед высшей школой», грамоты министерства образования, благодарность губернатора Санкт-Петербурга за 25-летнюю работу в попечительском совете детского дома.

В. Н. Волкова принимает активное участие в вопросах разработки Федеральных образовательных стандартов по информатике. Одно из ключевых направлений развития программ подготовки 1Т-специалистов, по мнению Виолетты Николаевны, состоит в необходимости больше внимания уделять научно-технической информации, поскольку она является основой инновационного развития современного общества, и особенно промышленных предприятий.

Основные научные труды В. Н. Волковой:

1. Системный анализ в экономике и организации производства: учебник для студентов вузов / Под ред. С. А. Валуева, В. Н. Волковой. Л.: Политехника, 1991. — 398 с.

2. Волкова В. Н, Денисов А. А. Основы теории систем и системного анализа: учебник для студентов вузов. 3-е изд. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2004. — 520 с.

3. Волкова В. Н, Денисов А. А. Теория систем: учебное пособие для студентов вузов М.: Высшая школа, 2006. — 512 с.

4. Волкова В. Н. Концепции современ- | ного естествознания: учебное пособие. М.: is Высшая школа, 2009. — 286 с. «

эё

5. Волкова В. Н. Постепенная формали- ^ зация моделей принятия решений. СПб.: Из- § д-во СПбГПУ, 2006. — 120 с. |

6. Волкова В. Н. Из истории теории систем

и системного анализа. СПб.: Изд-во СПбГТУ, g

2001. — 260 с. 5

U

7. Волкова В. Н., Денисов А. А. Тео- s рия систем и системный анализ: учебник. <s М.: Юрайт, серия «Университеты России», ¡q 2010. — 679 с.

8. Прикладная информатика: справочник / Под ред. В. Н. Волковой и В. Н. Юрьева. М.: Финансы и статистика, 2008. — 848 с.

9. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В. Н. Волковой и В. Н. Козлова. М.: Высшая школа, 2004. — 616 с.

10. Теория систем и системный анализ в управлении организациями: Справочник / Под ред. В. Н. Волковой и А. А. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2006. — 848 с.

11. Волкова В. Н., Ионов А. А., Релина И. В. Информационная инфраструктура как средство управления учебно-научным процессом // Сборник тезисов докладов III Международной научно-технической конференции: Высокие интеллектуальные технологии образования и науки. СПб.: СПбГТУ, 1996. С. 185-186.

12. Волкова В. Н, Голуб Ю. А. Концепция многоуровневой информационной системы и ее реализация на примере вуза // Экономика, статистика, информатика: Вестник УМО. № 1- 2. 2009. С. 64 - 72.

13. Волкова В. Н., Голуб Ю. А., Тибило-ва Г. С. Разработка информационного обеспечения деятельности вуза в условиях распределенных информационных массивов // Материалы международной научной конференции «Модернизация экономики: проблемы и перспективы». СПб.: ЭФ СПбГУ, 2010. С. 167 - 169.

Материал подготовлен Редакционным советом