Варианты и техническое описание прототипа цифровой платформы в виде web-карты развития молочного и мясного животноводства в Омской области
Статья в журнале
Информатизация в цифровой экономике (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку
Том 5, Номер 3 (Июль-сентябрь 2024)
Цитировать:
Косенчук О.В., Зинич А.В., Ревякин П.И. Варианты и техническое описание прототипа цифровой платформы в виде web-карты развития молочного и мясного животноводства в Омской области // Информатизация в цифровой экономике. – 2024. – Том 5. – № 3. – doi: 10.18334/ide.5.3.121750.
Введение.
В эпоху цифровых технологий возможность быстрого и удобного доступа к географической информации предоставляется весьма ценной [1, 2, 3, 4]. Особую роль данный процесс играет при повышении эффективности принятия решений в области консолидации информации по молочному и мясному животноводству, используемой при составлении и передачи отчетности различными хозяйствующими субъектами в регионах [5, 6, 7].
Централизованное объединение данных и создание web-карты, отражающей состояние молочного и мясного животноводства в регионе, позволит получить новые аналитические возможности для оперативного принятия управленческих решений. В Омском ГАУ был разработан прототип цифровой платформы в виде интерактивной web-карты развития молочного и мясного животноводства.
Целью исследования – произвести техническое описание прототипа цифровой платформы в виде интерактивной web-карты животноводства развития молочного и мясного животноводства в Омской области, которая будет в себя включать комплекс ключевых показателей и систему цифрового мониторинга развития региональной отрасли.
Гипотеза исследования состоит в том, что при разработке прототипа интерактивной web-карты подход, при котором используются традиционные знания об отрасли и применятся информационные технологии малоэффективен. Авторы исследования предполагают, что разработку прототипа цифровой платформы в виде интерактивной web-карты следует вести по принципу построения цифровой экосистемы (цифровой платформы), применяя соответствующий стек информационных технологий, алгоритмы машинного обучения и методы статистического и машинного анализа данных, что в свою очередь обеспечит более высокий синергетический эффект, улучшив точность анализа, прогнозирования и оптимизацию механизмов управления данными.
Исследование проводилось на основе изучения данных с использованием аналитических, статистических, экспертных, расчетно-конструктивных методов. В качестве исходной информации использованы данные государственных статистических органов, годовых отчетов сельскохозяйственных предприятий регионального АПК, первичных документов, нормативная и справочная литература, личные наблюдения исполнителей.
Авторами получены новые результаты, представляющие собой разработку прототипа цифровой платформы в виде web-карты, включающей комплекс ключевых показателей и систему цифрового мониторинга развития молочного и мясного животноводства в Омском регионе.
Материалы исследования могут быть использованы в образовательном процессе, в системе повышения квалификации кадров, руководителями и специалистами предприятий, научными работниками.
Основная часть.
Представленный прототип цифровой платформы в виде web-карты является визуализацией результата взаимодействия стека информационных технологий и машинного анализа данных: обработка картографических и географических данных, сбор, систематизация, обработка и визуализация аналитических данных полученных из ИС систем, визуальное взаимодействие пользователя с графическим интерфейсом, синхронизация данных и их архивация. Вышеназванные признаки позволяют рассматривать процесс создания web-карты, как процесс создания прототипа цифровой аналитической платформы (далее цифровой платформы).
Технологическая декомпозиция процесса создания представлена на схеме (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема технологической декомпозиции создания прототипа цифровой платформы в виде web-карты развития молочного и мясного животноводства в Омской области
(Источник: составлено авторами)
При проектировании прототипа цифровой платформы в виде web-карты необходимо учитывать следующие ключевые моменты [8]:
- Первичные данные поступают в неструктурированном виде с различных информационных систем;
- Географические данные привязаны к конкретному региону РФ, в дальнейшей работе необходимо учесть качество географических данных, предоставляемых сервисами поставщиками географических данных;
- В данных информационных систем содержатся не все показатели, которые необходимы для полноценного функционирования прототипа согласно утвержденному техническому заданию;
- Функционал прототипа цифровой платформы жестко привязан к нормативно-правовой среде сельскохозяйственной отрасли;
- Функционал прототипа цифровой платформы предполагает использование данных, характеризующих отраслевые особенности хозяйствования (в молочном и мясном животноводстве);
- Функционал прототипа цифровой платформы предполагает использование инструментов обработки, аналитики и машинного анализа данных;
- Предоставление данных в визуальном формате потребует бесшовной интеграции с сервисом поставщиком географических и картографических данных;
- Для реализации функций предоставления данных конечным пользователям потребуется разработка модульной архитектуры прототипа цифровой платформы, с возможностью реализации механизма раздельного доступа.
Согласно техническому заданию, к прототипу цифровой платформы предъявлены следующие обобщённые требования: сбор данных, консолидация данных, обработка данных, визуализация данных, архивация данных 8.
Процесс создания цифровых платформ включает в себя множество аспектов и может быть реализован различными способами в зависимости от конкретных целей и потребностей:
- Использование готовых решений;
- Разработка новой платформы;
- Использование платформ с открытым исходным кодом;
- Использование гибридных решений.
Для максимального соответствия требованиям технического задания, исполнителями было принято решение о разработке прототипа цифровой платформы в виде web-карты с использованием АПИ сервиса поставщика географических и картографических данных, системы управления интерактивным содержимым, инструментами обработки и машинного анализа данных, инструментами визуализации данных.
Визуальная часть цифровой платформы должна представлять из себя интерактивную карту с отображаемыми слоями о состоянии мясного и молочного скотоводства на территории Омской области. Пользователь, осуществляя взаимодействие с интерактивными элементами карты переходит в подсистему работы с данными, в которой в зависимости от предоставленных полномочий, он может взаимодействовать с системой: визуализировать, обрабатывать, экспортировать и сохранять данные, создавать и просматривать аналитические отчеты, вносить корректировки и т. п.
Таким образом, архитектура будущей цифровой платформы должна позволять работать с объектами на географической карте, принимать для обработки аналитическую и статистическую отчетность, позволять разграничивать полномочия пользователям, визуализировать результаты обработки данных, экспортировать и сохранять пользовательские отчеты.
В качестве визуальной составляющей в интерфейсе цифровой платформы принято решение взять за основу интерфейс информационного сайта. Это стратегическое решение, которое позволяет обеспечить удобный и технологически продвинутый доступ к функционалу. В основе решения лежали следующие технические предпосылки и сценарии разработки:
- Анализ потребностей пользователя. Определение основных функций, которые должна предлагать платформа, и технологических требований проекта.
- Исследование рынка и стека информационных технологий. Ознакомление с современными технологиями веб-разработки и лучшими практиками проектирования интерфейса.
- Прототипирование и дизайн. Создание прототипа платформы с базовым дизайном и структурой интерфейса для визуализации основного функционала.
- Технологическая реализация. Выбор подходящего стека информационных технологий для разработки платформы и интеграции необходимых технологических решений при взаимодействии с поставщиками информации и информационными сервисами.
- Интеграция систем и технологий. Внедрение технологических решений, таких как системы аналитики, системы визуализации, внешние API и другие инструменты, которые расширяют функционал прототипа.
- Тестирование интерфейса. Проведение тестирования для обеспечения удобства использования, отзывчивости и надежности платформы на различных устройствах и браузерах.
- Получение обратной связи. Сбор отзывов от пользователей, входящих в группу тестирования и стейкхолдеров (университет, министерство) для улучшения дизайна и функционала прототипа.
- Итеративное улучшение. Постоянное улучшение дизайна и функционала прототипа на основе аналитических данных и обратной связи пользователей.
Выбор интерфейса web-карты и прототипа цифровой платформы в концепции веб-сайта позволяет создать привычный и технологически продвинутый канал коммуникации с пользователями, что существенно повышает уровень удобства и доступности предлагаемых сервисов и решений.
В качестве модели разработки исполнителями принято решение использовать каскадную модель разработки. Каскадная модель (англ. waterfallmodel, иногда переводят как модель «Водопад») — модель процесса разработки программного обеспечения, в которой процесс разработки выглядит как поток, последовательно проходящий фазы (итерации) анализа требований, проектирования, реализации, тестирования, интеграции и поддержки.
В результате прохождения каждой технологической итерации у исполнителей сформировалось структурирование описание прототипа будущей цифровой платформы, которое состоит из следующих подразделов:
1. Требования к верстке дизайн макетов и технологии разработки.
Верстка должна быть создана с учетом адаптивности (отображение страниц подстраивается под размер окна браузера), кроссбраузерности (отображение идентично во всех браузерах). В таблице 1 приведены основные технологии, используемые при разработке и поддерживаемые браузеры.
Таблица 1 – Основные технологии и поддерживаемые браузеры для прототипа
Технологии
|
CSS,
JS, HTML, PHP, MySQL
|
Поддерживаемые браузеры
|
● EdgeEdge 114и выше
● Opera 100 и выше ● Firefox 115 и выше ● Chrome 114 и выше ● Yandex.Браузер 22 и выше ● Safari 16 и выше ● ChromeAndroid (актуальная версия) ● Safari Mobile (актуальная версия) |
В качестве системы управления интерактивным и мультимедийным содержимым веб сайта выбран программный продукт «1С-Битрикс» Управление сайтом. Лицензия «Стандарт», так как он в полной мере соответствует требованиям технического задания к функционалу прототипа.
2. Структура платформы
На рисунке 2 представлена структура разрабатываемого прототипа цифровой платформы. Важно подчеркнуть, что в процессе проектирования архитектуры, разработчики и исполнители опирались на интерфейсные решения, характерные для государственных информационных систем и интерактивных карт-сервисов. Это было сделано с намерением обеспечить схожесть интерфейсов, что должно способствовать более интуитивному и комфортному взаимодействию с цифровой платформой для ее будущих пользователей.
Основные навигационные разделы цифровой платформы, следующие: «Меню сайта», «Меню навигации», «Фильтр по предприятиям», «Личный кабинет», «Обратная связь», «Системные станицы». Названия разделов носят рабочий характер и в процессе разработки могут быть изменены по согласованию с заказчиками. Каждый навигационный раздел функционально и логически структурирован. В разделах присутствуют элементы управления. Логические связи между разделами представлены цветовыми линиями.
Рисунок 2 – Структура прототипа цифровой платформы (Источник: составлено авторами)
Детальное содержимое навигационных разделов представлено в Таблице 2
Таблица 2 – Содержимое навигационных разделов
Наименование
логического раздела
|
Содержание
логического раздела
|
Меню сайта
|
1.
О проекте
2. Список предприятий 3. Виды господдержки |
Меню навигации
|
1.
Предприятия (интерактивная Яндекс-карта)
2. Районы (интерактивная Яндекс-карта) 3. Поиск по название 4. Вход в личный кабинет (электронная почта, пароль) |
Фильтр по предприятию
|
1.
Виды животноводства
2. Масштаб бизнеса 3. Тип предприятия 4. Район |
Личный кабинет
|
1.
Вход
2. Восстановление пароля через электронную почту |
Обратная связь
|
1.
Система сообщений через чат на сайте
|
Системные страницы
|
1.
404 ошибка
2. Диалог успешной отправки формы 3. Диалог «Согласие на использование Cookie» |
3. Архитектура хранения данных
В системе «1С-Битрикс Управление сайтом» хранение данных может быть организовано с помощью различных технологий, включая использование облачных хранилищ. Исполнителями приято решение, о применении гибридного подхода к распределению данных: так пользовательские данные и данные платформы обрабатываются с помощью встроенных средств и справочников системы «1С-Битрикс Управление сайтом», а аналитические данные, полученные из ИС, предварительно обрабатываются программным алгоритмом, затем передаются в формате *.csvв «1С-Битрикс Управление сайтом». В зависимости от объема поступающих данных исполнители допускают использование в будущем специализированных систем хранения и обработки больших данных, например, Apache Hadoop.
Рассмотрим более подробно способы хранения данных в системе «1С-Битрикс Управление сайтом», которые исполнители планируют использовать:
- Программная архитектура CMS. Веб-системы могут быть построены с разной степенью сложности, от простых сайтов до веб-кластеров. Это может включать в себя различные методы хранения и обработки данных, в зависимости от конкретных требований проекта. Как правило данные структурированы и разделены на справочники. Каждый справочник обладает уникальным идентификатором, у каждого справочника есть набор правил обработки данных и права доступа. Данный способ выбран в качестве основного.
- Модуль «Облачные хранилища», в случае необходимости позволяет переносить данные в облачные сервисы, что может в дальнейшем положительно повлиять на скорость работы с данными и расходованием свободного места высокопроизводительного дискового пространства сервера. Данный способ используется как резервный и будет применен в случае технической необходимости.
- Модули внешнего хранения данных. Так как данные, поступающие из информационных систем различного формата и не всегда структурированы, у исполнителей возникает потребность в предварительно обработке данных. При небольших объемах – местом хранения как правило выступает локальный сервер. В случае больших объемов – используется облако.
На рисунке 3 представлена предварительная архитектура хранения данных модуля «Контент» системы «1С-Битрикс Управление сайтом».
Рисунок 3 – Архитектура хранения данных модуля «Контент» системы «1С-Битрикс Управление сайтом»
Источник: составлено авторами
Виды данных, хранящихся в модуле «Контент» системы «1С-Битрикс Управление сайтом» представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Виды данных модуля «Контент» системы «1С-Битрикс Управление сайтом»
Наименование
справочника
|
Описание вида
данных
|
Настройки
|
Системные и пользовательские настройки
|
Предприятие
|
Список предприятий: географические данные, финансовые
данные, описательная статистика, виды деятельности и т. п.
|
Район
|
Список районов: географические данные, экономические
данные, данные о предприятиях, описательная статистика и т. п.
|
Цифровые технологии
|
Список цифровых технологий, которые ассоциируются с
предприятием в системе и в дальнейшем привязаны в карточке предприятия
|
Вакансии предприятий
|
Список вакантных позиций, которые публикуют предприятия,
условия трудоустройства и т. п.
|
4. Пользовательские справочники для хранения данных
Пользовательские справочники в информационных системах представляют собой структурированные наборы данных, которые служат для организации, хранения и управления информацией, с которой работает конкретный пользователь или группа пользователей. Информация для пользователей чаще представляется в предварительно обработанном виде, в удобном и эффективном формате, однако по желанию пользователя информация может быть отображена в оригинальном виде.
В разрабатываемой цифровой платформе подразумевается несколько типов пользователей разделенный полномочиями, уровнями доступа и выполняемой ролью. В зависимости от этих параметров у каждого пользователя существует свой набор справочников и настроек.
В зависимости от задачи, пользователям цифровой платформы могут потребоваться типизированные наборы правил для хранения и обработки данных, например если речь идет об обработке данных за прошлый, настоящий или будущий периоды. В таком случае разработчики цифровой платформы предлагают использовать предварительно подготовленные информационные сущности – специальные справочники, помещённые в структурированные элементы «Highload-блоки» (рисунок 4). Список, представлен частично.
Рисунок 4 – Фрагмент структуры модуля «Highload-блоки» системы «1С-Битрикс Управление сайтом»
Источник: составлено авторами
Использование предварительно подготовленных информационных сущностей при разработке прототипа цифровой платформы обладает рядом преимуществ: быстрый старт в разработке, снижение вычислительных затрат серверного парка, унификация в структуре входящей и исходящей информации, стандартизация, консистентность и гомогенность данных, быстрое обучение новых пользователей цифровой платформы, ускорение темпов разработки, возможность модификации и контроля версий.
Заключение
В результате проведенных исследований были проанализированы и технически описаны варианты создания прототипа цифровой платформы в виде интерактивной web-карты развития молочного и мясного животноводства в Омской области. Детальное техническое описание цифровой платформы поможет ускорить процессы разработки, стандартизации и контроля версий при реализации проекта, произвести «быстрый старт», а также значительно повысить качество промежуточного контроля на предварительных этапах разработки прототипа цифровой платформы.
Страница обновлена: 19.09.2024 в 11:30:26