=Paper=
{{Paper
|id=Vol-1752/paper21
|storemode=property
|title=
Интеграция пользовательских интерфейсов информационных систем в области неорганической химии
(User Interface Integration for the Information Systems on Inorganic Chemistry)
|pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-1752/paper21.pdf
|volume=Vol-1752
|authors=Victor Dudarev,Nadezhda Kiselyova
|dblpUrl=https://dblp.org/rec/conf/rcdl/DudarevK16
}}
==
Интеграция пользовательских интерфейсов информационных систем в области неорганической химии
(User Interface Integration for the Information Systems on Inorganic Chemistry)
==
https://ceur-ws.org/Vol-1752/paper21.pdf
Интеграция пользовательских интерфейсов
информационных систем
в области неорганической химии
© В.А. Дударев1,2 © Н.Н. Киселева1
1
ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН),
2
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ),
Москва
vic@imet.ac.ru kis@imet.ac.ru
Аннотация химическим системам (множество S ) и их
Часто при поиске данных по свойству того или иного свойствам (множество P ). Для описания
вещества неискушенный пользователь не знает к взаимосвязи между элементами множеств D , S и
какой информационной системе по свойствам P было определено тернарное отношение W на
неорганических веществ и материалов (ИС СНВМ) множестве U DSP . Принадлежность
стоит прибегнуть для первичного сбора информации.
Поэтому актуальным является создание
элемента ( d , s, p ) отношению W, где
специализированной ИС, позволяющей потребителю d D, s S , p P , интерпретируется
данных по свойствам неорганических веществ следующим образом: “в интегрируемой ИС d
получить возможность просмотра связанной содержится информация по свойству p химической
информации по свойствам заданной химической
системы в разных ИС СНВМ из одного места, системы s ”.
которое условно называется “единой точкой входа”. Поиск релевантной информации s сводится к
Созданию именно такой ИС, являющейся единой определению вида отношения R , являющегося
точкой входа для пользователя в ИС СНВМ, подмножеством декартова произведения S S
посвящена настоящая работа [1].
(иными словами, R S ). Таким образом, о любой
2
Работа выполнена при частичной финансовой
поддержке РФФИ, проекты 16-07-01028, 14-07-00819 паре ( s1 , s2 ) R можно сказать, что система s2
и 15-07-00980.
является релевантной системе s1 . Т.е., чтобы решить
1 Поиск релевантной информации задачу поиска релевантной информации в
интегрируемых информационных системах,
Основная идея заключается в предоставлении необходимо определить отношение R .
пользователю возможности выбора химических
элементов (из периодической таблицы Менделеева), При построении ИС единой точки входа в ИС
образующих химическую систему. Имея набор СНВМ отношение релевантности строится
выбранных пользователем элементов, ИС единой следующим образом: для любых множеств
точки входа должна осуществить поиск ИС СНВМ, s1 S , s2 S , состоящих из химических элементов
содержащих сведения о свойствах фаз выбранной
eij , s1 {e11 , e12 ,.., e1n }, s2 {e21 , e22 ,.., e2 m }
химической системы, для чего используется
метабаза – специализированная база данных, верно, что если s1 s 2 , то ( s1 , s2 ) R . Как видно
хранящая справочные сведения о содержимом из условия, отношение R симметрично. Таким
интегрируемых ИС СНВМ. Метабаза и механизмы ее образом, получим в качестве релевантных только те
наполнения были разработаны ранее при создании химические системы, вещества и модификации,
интегрированной ИС СНВМ [2]. которые состоят из одного и того же набора
Опишем содержимое метабазы в терминах химических элементов (одинаковые химические
теории множеств [3]. В метабазе содержится системы). Как правило, этот способ построения
информация по интегрируемым ИС (множество D ), отношения R является наиболее часто
используемым при поиске всех свойств заданного
Труды XVIII Международной конференции химического вещества или системы через единую
DAMDID/RCDL’2016 «Аналитика и управление точку входа.
данными в областях с интенсивным
Поскольку поиск релевантной информации
использованием данных», Ершово, 11-14 октября
выполняется в метабазе, единая точка входа
2016
129
предоставляется для всех ИС СНВМ, описанных в выбора) происходит его подсветка за счет
метабазе. В настоящее время интегрированная ИС применения классов из каскадных таблиц стилей
СНВМ консолидирует все разработанные в ИМЕТ (CSS) с помощью библиотеки jQuery (язык
РАН информационные системы: Фазы, Elements, программирования JavaScript):
Диаграмма, Кристалл и Bandgap [4], а также ИС $(".Mendeleev .element").click(function()
“ТКВ” по термическим константам веществ, { // клик на элементе
разработанную в ОИВТ РАН и МГУ. Благодаря $(this).toggleClass("selected"); //
проделанной работе по международной интеграции, переключаем класс
удалось включить в состав интегрированной var arr = [];
системы ИМЕТ РАН ИС AtomWork (разработанную
$(".Mendeleev .selected").each( function(
в National Institute for Materials Science (NIMS), )
Япония), содержащую информацию о более чем 23 { arr.push($(this).children(".name").text
тыс. неорганических веществ [5, 6]. Потенциально, в ());
состав интегрированной ИС СНВМ можно включить });
все ИС из списка наиболее значимых ИС в области arr.sort();
неорганической химии и материаловедения [7]. var st = arr.join("-");
$(".result").html("");
if (st == "") {
2 Разработка Web-приложения ИС $(".Mendeleev .inactive").show();
Рассмотрим кратко особенности разработки Web- $(".Mendeleev .active").hide();
приложения единой точки входа, располагаемого по }
адресу http://meta.imet-db.ru. Web-приложение else {
$(".Mendeleev .inactive").hide();
ASP.Net написано на языке C# (.Net Framework 4.5) с
$(".Mendeleev .active").show();
использованием ADO.Net для доступа к метабазе. ProcElements(st);
Для построения запросов используются языковые }
средства Transact-SQL, являющегося диалектом
языка Structured Query Language (SQL), который $(".Mendeleev .selectedSystem").html(st);
используется в системе управления базами данных });
(СУБД) Microsoft SQL Server 2014. Одновременно в случае наличия выбранных
Пользовательский интерфейс является химических элементов происходит вызов функции
интерактивным за счет использования библиотеки ProcElements, которая обеспечивает отправку
jQuery, облегчающей взаимодействие с HTML DOM асинхронного AJAX-запроса к HTTP-обработчику
(Document Object Model – объектная модель http://meta.imet-db.ru/JSON_Elements.ashx,
документа) и предоставляющей удобный интерфейс являющемуся сервисом поиска релевантной
(API) для работы с AJAX (Asynchronous Javascript информации:
and XML – асинхронный JavaScript и XML). function ProcElements(elements) {
$(".result").html("
");
$.ajax({
type: "post",
url: "/JSON_Elements.ashx",
data: { "mode":
"getelementsinfo", "elements":
elements },
dataType: "json",
error: function(XMLHttpRequest,
textStatus, errorThrown) {
$(".result").html("ajax error textStatus=" +
textStatus + ", errorThrown=" +
errorThrown + "");
Рисунок 1 Выбор химической системы по набору },
success: function(json) {
элементов
if (json.MsgRu != "" ||
Опишем принцип работы Web-приложения. json.MsgEn != "") {
Основной элемент интерфейса пользователя –
интерактивная таблица Менделеева (рис. 1). $(".result").html("" + json.MsgRu +
химических элементов из таблицы Менделеева, "" +
json.MsgEn + "")
образующих химическую систему. При нажатии на return;
каждый химический элемент (выбор или снятие }
130
var st = ""; являются контрольной суммой (вычисленной с
if использованием хеш-функции MD5) с отпечатком
(json.Data.Table[0].Row.length == 0) { параметров перехода и маркером безопасности
st = "нет данныхнет пользователю информации из JSON-документа
данных"; отвечает функция
} RenderDataAsTable_PopUp(json), результат
else { работы которой виден на рис. 2.
st =
RenderDataAsTable_PopUp(json); // список-
попап
}
$(".result").html(st);
}
});
}
При выборе, например, химической системы As-
Ga будет отправлен следующий POST запрос на
адрес: http://meta.imet-db.ru/JSON_Elements.ashx
содержащий данные
mode=getelementsinfo&elements=As-Ga. Задача
сервиса поиска релевантной информации – по
Рисунок 2 Список релевантной информации в ИС
множеству выбранных химических элементов
СНВМ для системы As-Ga
вернуть перечень ИС СНВМ, содержащих сведения
о заданной химический системе. Поскольку При наведении пользователем указателя на
клиентская часть отработки информации химическую сущность (систему, вещество или
реализована на JavaScript, как стандартном языке кристаллическую модификацию) выводится список
сценариев, поддерживаемом всеми браузерами, то свойств, доступных для просмотра в
сервис поиска формирует ответ в формате JSON соответствующей ИС СНВМ (рис. 3).
(JavaScript Object Notation – нотация объектов
JavaScript), который является естественным при
использовании языка JavaScript. Приведем пример
возвращаемого документа при поиске информации
по элементу Ga (исключительно для краткости, т.к.
по As-Ga размер JSON документа на порядок
больше):
{"MsgRu":"","MsgEn":"","Data":{ "Table":[
{ "Row":[ { "Col":[ "5","31","-Ga-
","1","Ga","","1","Свойства
элемента","","/elements/properties_all_gi
ven.aspx?elem=#IDS#","Элементы","http://p
hases.imet-
db.ru/elements/","","post","http://phases Рисунок 3 Список свойств в ИС “Диаграмма” для
.imet- системы As-Ga.
db.ru/elements/GateElements.asp?chk=#CHKS
UM#&t=#TOKEN#","ru"]}, Пользователь может, щелкнув по гиперссылке,
{ "Col":[ "7","16027","-Ga- прозрачно перейти через шлюз безопасности единой
","1","Ga","","1","Information","","","At точки входа http://meta.imet-db.ru/gate/gateSAP.aspx,
omWork (NIMS,
в ИС СНВМ с запрошенной информацией. При этом
Japan)","http://crystdb.nims.go.jp/index_
en.html","","link","https://login- происходит автоматическое перенаправление на
matnavi.nims.go.jp/sso/UI/Login?goto=http страницу с требуемой информацией, например, при
%3A%2F%2Fcrystdb.nims.go.jp%2Fcrystdb%2Fs переходе по ссылке “Фазовые диаграммы”
earch-materials- пользователь увидит сразу затребованную
list%3FisVisiblePeriodicTable%3Dtrue%26co информацию (рис. 4).
ndition_type%3Dchemical_system%26need_mor
e_type%3Dprototype_number%26condition_val
Таким образом, в работе на основе метода
ue%3D#ELEMENTS_PLUSinURL#&IDToken1=#CHKSU интеграции информационных систем (Enterprise
M#&IDToken1=#TOKEN#","en"]} ]}]}} Application Integration, EAI) реализована единая
Как видно, полученный JSON-документ возвращает точка входа во все ИС СНВМ, описанные в каталоге
в числе прочих данных ссылки для перехода на ИС информационных ресурсов метабазы (рис. 5).
СНВМ с релевантной информацией. Однако ссылки Желтыми стрелками на рисунке показаны потоки
нуждаются в дальнейшей обработке в частности для данных при запросах релевантной информации,
замены “#CHKSUM#” и “#TOKEN#”, которые зелеными стрелками показан переход пользователя
131
из единой точки входа в ИС СНВМ с релевантной Литература
информацией, а синими стрелками обозначен
переход пользователя из контекста одной из ИС [1] Дударев В.А. Единая точка входа в
СНВМ в контекст ИС СНВМ с релевантной информационные системы по свойствам
информацией. неорганических веществ // X Российская
ежегодная конференция молодых научных
сотрудников и аспирантов “Физико-химия и
технология неорганических материалов”.
Сборник материалов. М.: ИМЕТ РАН, 2013. С.
84-86.
[2] Дударев В.А., Филоретова О.А. Подход к
интеграции баз данных по свойствам
неорганических веществ на основе метабазы //
Прикладная информатика, №4(46), 2013, с.
38–42.
[3] Kornyshko V., Dudarev V. Software
Development for Distributed System of Russian
Databases on Electronics Materials // Int. Journal
“Information Theories & Applications”, vol. 13,
number 2, 2006. P. 121-126.
[4] Киселева Н.Н., Дударев В.А.
Информационная система по ресурсам
Рисунок 4 Фазовая диаграмма для системы As-Ga в неорганической химии и материаловедения //
ИС “Диаграмма” Вестник Казанского технологического
университета, Т. 17, №19, 2014, с. 356-358.
[5] Дударев В.А. Международная интеграция баз
данных по свойствам неорганических веществ
// VIII Российская ежегодная конференция
молодых научных сотрудников и аспирантов
“Физико-химия и технология неорганических
материалов”. Сборник материалов. М.: ИМЕТ
РАН, 2011. стр: 158-159.
[6] Dudarev V.A., Kiselyova N.N., Xu Y., Yamazaki
M. Virtual integration of the Russian and
Japanese databases on properties of inorganic
substances and materials // MITS 2009.
Symposium on Materials Database. National
Institute for Materials Science (NIMS). Materials
Database Station (MDBS). 2009. p. 37-48.
[7] Киселева Н.Н., Дударев В.А. База данных
"Информационные ресурсы неорганической
Рисунок 5 Реализации интеграции ИС СНВМ
химии и материаловедения" //
методом EAI
Информационные технологии, 2010, № 12,
с. 63-66.
3 Заключение User interface integration for the
На текущий момент разработанная information systems on inorganic chemistry
интегрированная ИС СНВМ является единственной
успешной попыткой интеграции Victor A. Dudarev, Nadezhda N. Kiselyova
материаловедческих ИС на территории России. Often unexperienced user faces difficulties on
Достоверность приведенных в работе выводов materials science information search since it is unknown
подтверждается практической реализацией what information system should be used. Therefore,
интегрированной ИС, которая может использоваться development of single access point application is of great
конечными пользователями для поиска и сбора importance for users searching for materials science
информации (EAI) по свойствам неорганических information since it allows them to browse relevant data
веществ и материалов. in heterogeneous information systems.
132