На рисунке 6 приведен пример описания входных и выходных параметров программы «Эквиаффинные преобразования вращения твердого тела».
Рис. 6 Пример XML представления файла экземпляра метаданных входных и выходных параметров программы «Эквиаффинные преобразования вращения твердого тела»
4. Структура файла обмена результатами экспериментов ExFED
Для выгрузки данных разработан формат обмена результатами эксперимента External Format Experiments Data (ExFED). Для численных экспериментов характерен расчет параметров на множестве итераций, количество которых может достигать несколько сотен тысяч. Основное назначение этого регламента - способность обрабатывать результаты экспериментов внешними приложениями, например математическими и статистическими пакетами, пакетами обработки графических данных. Поэтому в качестве базового стандарта взят язык описания математических текстов MathML [23], который поддерживается многими математическими пакетами.
Структура формата External Format Experiments Data включает следующие контейнеры (таблица 3):
- начальные условия (Begin),
- выходные параметры (Output Parameters),
- общие сведения об эксперименте (Experiment),
- общие сведения об алгоритмическом ресурсе (General).
Таблица 3
Структура формата ExFDS
|
Начальные условия |
Выходные параметры |
Общие сведения об эксперименте |
общие сведения об алгоритмическом ресурсе |
|
|
mtext |
mtext |
Author |
соответствует схеме метаданных алгоритмического ресурса, раздел General |
|
|
mi |
mi |
Id_Exp |
||
|
mn |
mn |
description |
На рисунке 7 приведен пример XML представления экземпляра выходных параметров и их значений, полученных при выполнении программы «Эквиаффинные преобразования вращения твердого тела».
Рис. 7 Пример XML представления экземпляра выходных параметров и их значений в формате External Format Experiments Data
Следует отметить, что в начале файла записываются имена параметров в соответствии со схемой метаописаний SOM. Значения выходных параметров формируются в виде матрицы M, в которой mi,j - это значение i-го параметра на j - м шаге интегрирования. Каждой строке в таблице соответствует множество значений выходных параметров на определенной итерации.
Приведенная структура файла позволит унифицировать обработку экспериментов единообразным способом во внешних приложениях с указанием ссылки на глобальный URL адрес алгоритмического ресурса и эксперимента.
Выводы
Модель интеграции на основе стандартизации позволяет формировать гомогенные научные данные, однородные по своему формату, что создает эффективные условия осуществления научно-исследовательской деятельности:
предоставляется возможность совместного использования данных при выполнении коллективной работы научными организациями;
унификация формата выгрузки данных предоставляет возможность использовать широкий диапазон инструментов анализа (статистика, научная визуализация), при условии соблюдения соглашений по формату;
использование глобальной уникальной идентификации экспериментов позволяет ссылаться на них в электронных публикациях, что является перспективным направлением обеспечения открытости научных данных.
Стандартизации форматов научных данных и интерфейсов доступа к ним обеспечивает интероперабельность исследовательских пространств и способствует развитию качественно новых методов исследования и решения глобальных задач, стоящих перед мировым сообществом.
Литература
1. Global Research Data Infrastructures: The GRDI2020 Vision The GRDI2020 Consortium, [электронный ресурс]. URL: http://www.grdi2020.eu/StaticPage/About.aspx.
2. Bietz, M. J., Wiggins, A., Handel, M., & Aragon, C. Data-intensive collaboration in science and engineering. Proceedings of the ACM 2012 conference on Computer Supported Cooperative Work Companion (pp. 3-4). ACM.
3. Catalina Martнnez Costa, Marcos Menбrguez-Tortosa, Jesualdo Tomбs Fernбndez-Breis Clinical data interoperability based on archetype transformation, Journal of Biomedical InformaticsVolume 44, Issue 5, October 2011, Pages 869-880.
4. Stephen E. Stein, Stephen R. Heller, and Dmitrii Tchekhovski. An Open Standard for Chemical Structure Representation - The IUPAC Chemical Identifier, 2003 Nimes International Chemical Information Conference Proceedings, pages 131-143 (2003).
5. CellML 1.1 XML Schema / [электронный ресурс]. URL: http://www.cellml.org/cellml/cellml_1_1.xsd.
6. NASA/Science Office of Standards and Technology (NOST). Digital Curation Resources. Standards in Use at NSSD [электронный ресурс]. URL: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nost/curation.html.
7. Y. Gulyaev, A. Oleinikov. E. Zhuravliov. Standardization of information technologies in fundamental researches (Standards of information technologies, from nano till grid), International Journal of IT Standards & Standardization Research, №7 (2), 64-81, July-December 2009.
8. В.К. Батоврин, Ю.В. Гуляев, А.Я. Олейников Обеспечение интероперабельности -основная тенденция в развитии открытых систем. Информационные технологии и вычислительные системы, №5, 2009.
9. Журавлев Е.Е., Олейников А.Я., Гуляев Ю.В. Методология стандартизации для обеспечения интероперабельности информационных систем широкого класса. // Журнал Радиоэлектроники: электронный журнал. 2012. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/jre/mar12/2/text.pdf.
10. Ефимов И.Н., Жевнерчук Д.В., Козлова С.Ж., Николаев А.В., Открытые виртуальные исследовательские пространства. Технология построения. Нижний Новгород: Издательство Нижегородского Государственного университета им.Н.И.Лобачевского, 2008. 203 с.
11. Pasquale Paganom, GRDI2020 Data Interoperability [электронный ресурс]. URL: http://www.grdi2020.eu/Pages/SelectedDocument.aspx?id_documento=c4fb6ab0-d83b-49ae-ab14-6d8030fc2422.
12. Ефимов И.Н., Морозов Е.А. Компьютерное моделирование физических процессов. Учебное пособие. Ижевск: издательство «Ассоциация по методологическому обеспечению деловой активности «Митра», 2012. 134 С.
13. Научно-образовательный портал поддержки исследовательской деятельности с применением инструментов компьютерного моделирования - открытых виртуальных лабораторных комплексов, [электронный ресурс]. URL: http://asovlc.ru/main/about/.
14. Н.Ефимов, С.Ж.Козлова, С.А. Жукова Концептуальные основы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов, Вестник ИжГТУ, № 3, 2011. С. 192-198.
15. Жукова С.А., Построение архитектуры технологической платформы открытых исследовательских пространств. //Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2013. N5. URL:http://jre.cplire.ru/jre/may13/9/text.pdf.
16. Башмаков А.И., Старых В.А. Принципы и технологические основы создания открытых информационно-образовательных сред. ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. 719 с, ил.
17. IEEE Std 1484.12.1-2002 IEEE Standard for Learning Technology - Learning Object Metadata standard. New York: IEEE, 2002.
18. IEEE Std 1484.12.3-2005 IEEE Standard for Learning Technology - Extensibe Markup Language (XML) Schema Definition Language Binding for Learning Object Metadata. New York: IEEE, 2005.
19. Открытые информационно-образовательные среды и технологии обучения, [электронный ресурс]. URL: http://spec.edu.ru/sights/spec.nsf/spectrebovania?OpenPage.
20. Extensible Markup Language (XML) 1.1 (Second Edition) / XML Schema Language: Part 0 Primer, [электронный ресурс]. URL: /http://www.w3.org/TR/xmlschema-0/.
21. Ефимов И.Н., Морозов Е.А., Жукова С.А., Магафуров В.В. Устойчивые алгоритмы на основе эквиаффинных преобразований //Вестник ИжГТУ. Ижевск: Изд-во ИжГТУ № 3, 2013. С. 165-167.
22. А.М. Елизаров, Е.К. Липачев, М.А. Малахальцев. Основы MathML. Представление математических текстов в Internet. Казань, 2008. 101 c., [электронный ресурс]. URL: http://www.niimm.ksu.ru/data/preprints/
23. W3C MathML 2.0 Specification. [электронный ресурс]. URL: http:// www.w 3.org /Math.