Чайковский технологический институт

Разработка модели автоматизированной системы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов

Номер государственного контракта: 02.740.11. 0658 от 29.03.2010
Срок 29.03.2010 – 18.10.2012
Ответственный исполнитель Жукова Светлана Александровна

УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА

В 2009 году образован научно-образовательный центр (НОЦ) «Открытые виртуальные лабораторные комплексы». Основная цель создания центра это проведение научных исследований в области моделирования виртуальных лабораторных комплексов для решения задач науки, образования и бизнеса, и становление его как научно-инновационного центра Удмуртской Республики, осуществляющего подготовку и закрепления в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирования эффективных и жизнеспособных научных коллективов.

В настоящее время в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» выполняется тема «Разработка модели автоматизированной системы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов». Участниками являются около 30 молодых ученых, студентов и аспирантов, а также ведущих ученых института.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТА

В настоящее время большинство организаций науки, образования и бизнеса обладает специализированными лабораторными комплексами для проведения виртуальных экспериментов, в том числе дистанционно. Однако большинство комплексов включают специализированное программное и аппаратное обеспечение, ориентировано на конкретные платформы и решает ограниченный круг задач, что затрудняет их широкое применение. Некоторые программы доступны только в локальном исполнении и не могут эксплуатироваться удаленными пользователями посредством Интернет.

Для устранения перечисленных ограничений предлагается разработка автоматизированной системы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов.

В качестве основных задач, решаемых автоматизированной системой интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов выделим следующие: интеграция виртуальных лабораторий в единое информационное пространство; управление виртуальными лабораториями как единым информационным ресурсом; автоматизация процессов обмена исследовательской информацией; формирование профилей виртуальных лабораторий; моделирование загрузки виртуальных лабораторий, как единого информационного ресурса; организация электронного документооборота.

Автоматизированная система интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов разрабатывается в соответствии с принципами открытых систем и обеспечивает доступность инструмента исследования широкому кругу пользователей за счет:

  • масштабируемости: обладать механизмами расширения по пользователям и виртуальным лабораториям, поддерживать решение задач нескольких базовых групп пользователей (наука, образование, бизнес), обладать механизмами расширения по типам и количеству виртуальных лабораторий;
  • интероперабельности: объединять и управлять разнородными программно-аппаратными комплексами, ориентированными на процессы исследования;
  • мобильности: осуществлять поддержку виртуальных лабораторий независимо от их аппаратной и программной платформы.

Прежде всего, интерес к этому проекту проявляют представители науки и образования, т.к. предполагается предоставление возможности использования развивающегося интеллектуального ресурса и общего программно-аппаратного ресурса, возможность использования готового инструмента организации исследовательской деятельности. Вместе с тем, результаты проекта могут заинтересовать и представителей бизнеса, активно использующие инновационные технологии в производстве: предполагается предоставление научной, методической и технической базы для подготовки кадров в решении задач оптимизации.

Внедрение АС ОВЛК позволит получить следующие преимущества:

  • использование в образовательных целях динамически развивающегося единого информационного пространства для обеспечения процессов: построение сложных имитационных моделей, проведение экспериментов и анализ их результатов; проведение учебных занятий;
  • использование в процессах обучения дорогостоящего программного обеспечения с минимальными затратами;
  • предоставление организациям научного профиля, в том числе предоставляющим коммерческие услуги в сфере моделирования и оптимизации бизнес-процессов, готовогоинструмента организации деятельность и обеспечения всей необходимой документацией;
  • предоставление организациям в сфере бизнеса коммуникационной среды для проведения исследований на уровне предметно-ориентированных шаблонов.
  • оптимизация качественных и временных затрат деятельности организаций в сфере науки и бизнеса за счет интеграция профилей в единое пространство снизят затраты на поиск клиентов.

Веб-портал проекта расположен по адресу: http://asovlc.ru

Аннотация по этапам

Состав научной и научно-технической продукции

# Наименование Описание Соответствие техническому (ТЗ) заданию и календарному плану (КП)
1 Программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс Электронная версия ТЗ п. 4.1.
2 Научно-методические материалы по курсу «Открытые системы» Электронная версия КП этап 5
3 Электронный обучающий комплекс по курсу «Компьютерное моделирование физических процессов» Электронная версия
Программный комплекс на сайте asovlc.ru
КП этап 5
4 Комплект демонстрационных материалов результатов НИР, используемых на выставочно-ярмарочных мероприятиях Электронная версия
Демонстрационные материалы на сайте asovlc.ru
КП этап 5
5 Рекомендации по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики Электронная версия КП этап 5
6 Методика построения и использования открытых виртуальных лабораторных комплексов Электронная версия КП этап 6
7 Промышленный образец виртуального лабораторного комплекса «Динамические системы» Электронная версия
Видеоролик: демонстрация ЛА
Видеоролик: демонстрация МТ
Свидетельство о геристрации программы для ЭВМ №2012619962 "Открытый виртуальный лабораторный комплекс "Динамические системы" от 24.09.2012
ТЗ п. 6.1 а
8 Рекомендации по использованию открытых виртуальных лабораторных комплексов в организации научно-исследовательской деятельности Электронная версия КП этап 6
9 Модель архитектуры автоматизированной системы открытых виртуальных лабораторных комплексов Электронная версия ТЗ п. 4.1., ТЗ п. 6.1 б
10 Технический проект (комплект РКД) на автоматизированную систему открытых виртуальных лабораторных комплексов разработана техническая документация в составе: спецификация на архитектуру автоматизированной системы открытых виртуальных лабораторных комплексов, спецификация на структуру входных и выходных данных, спецификация на комплекс технических средств, необходимых для эксплуатации автоматизированной системы открытых виртуальных лабораторных комплексов ТЗ п. 4.1.
11 Модель Интернет-портала интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов Разработана модель Интернет-портала интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов и обеспечение доступа к ним ВУЗов и научно-образовательных центров в следующих представлениях: структуры информационных блоков портала, модель взаимодействия с подсистемами ОВЛК.
Электронняа версия
ТЗ п. 4.1.
12 Экспериментальный образец виртуального лабораторного комплекса «Динамические системы» разработан экспериментальный образец виртуального лабораторного комплекса (программа ЭВМ) «Динамические системы». ТЗ п. 4.1.
13 Модель хранения и организации доступа к лабораторным ресурсам В соответствии с программой испытаний выполнено тестирование виртуальной лаборатории «Динамика летательного аппарата». Результаты испытаний показали соответствие программного комплекса требованиям технического регламента: общие требования (язык разработки, функциональное соответствие) и требования открытости (соответствие стандартам, совместимость, мобильность, модульность, адаптируемость). ТЗ п. 4.1.
14 Модель защиты автоматизированной системы открытых виртуальных лабораторных комплексов Разработана модель защиты лабораторных ресурсов в соответствии с вероятными угрозами безопасности АС ОВЛК. Приведены принципы построения защищаемой автоматизированной системы открытых виртуальных лабораторных комплексов, которая представлена в виде графической модели угроз. Сформулированы комплексные требования к системе защиты в соответствии с выделенными угрозами, а также краткая характеристика методов реализации средств защиты. ТЗ п. 4.1.
15 Бизнес-модель взаимодействия организаторов и пользователей виртуальной лаборатории Электронная версия ТЗ п. 4.1.
16 Программная модель автоматизированной системы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов разработан экспериментальный образец программной модели автоматизированной системы открытых виртуальных лабораторных комплексов (макет). Экспериментальный образец программной модели включает необходимый и достаточный набор функций, позволяющий оценить достоверность полученных результатов. Скачать ролик ТЗ п. 4.3.