Семантичні Веб та Грід-мережі

Спеціальність: Системне проектування
Код дисципліни: 7.122.03.O.004
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор: Корпильов Д.В.
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Мета дисципліни – є вивчення основ семантичних Веб- та Грід- технологій, а також сервісів та їх застосуванням. Тенденція розвитку Грід- систем змінюються в бік семантичних Грід, заснованих на використанні метаданих і онтологій, у яких інформація розуміється не тільки як дані, що мають значення, але і знання, які здобуваються, використовуються, представляються, публікуються та підтримуються.
Завдання: Загальні компетентності: • ІНТ. Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми у галузі комп’ютерних наук або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів інформаційних технологій і характеризується комплексністю та невизначеністю умов. • ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. • ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. • ЗК3. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. • ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. • ЗК8. Здатність генерувати нові ідеї (креативність). • ЗК9. Здатність працювати в команді. • ЗК11. Здатність приймати обґрунтовані рішення. Фахові компетентності: • ФК6. Здатність до системного мислення, застосування методології системного аналізу для дослідження складних проблем різної природи, методів формалізації та розв’язування системних задач, що мають суперечливі цілі, невизначеності та ризики. • ФК7. Здатність застосовувати теоретичні та практичні основи методології та технології моделювання для дослідження характеристик і поведінки складних об'єктів і систем, проводити обчислювальні експерименти з обробкою й аналізом результатів. • ФК8. Здатність проектувати та розробляти програмне забезпечення із застосуванням різних парадигм програмування: узагальненого, об’єктно-орієнтованого, функціонального, логічного, з відповідними моделями, методами й алгоритмами обчислень, структурами даних і механізмами управління. • ФК9. Здатність реалізувати багаторівневу обчислювальну модель на основі архітектури клієнт-сервер, включаючи бази даних, знань і сховища даних, виконувати розподілену обробку великих наборів даних на кластерах стандартних серверів для забезпечення обчислювальних потреб користувачів, у тому числі на хмарних сервісах. • ФК10. Здатність застосовувати методології, технології та інструментальні засоби для управління процесами життєвого циклу інформаційних і програмних систем, продуктів і сервісів інформаційних технологій відповідно до вимог замовника. • ФК11. Здатність до інтелектуального аналізу даних на основі методів обчислювального інтелекту включно з великими та погано структурованими даними, їхньої оперативної обробки та візуалізації результатів аналізу в процесі розв’язування прикладних задач.
Результати навчання: В результаті вивчення дисципліни, фахівець повинен знати: - основи семантичних Веб- та Грід- технологій, які дозволяють об’єднати обчислювальні ресурси і ресурси збереження даних в єдину систему; - архітектуру семантичних Веб- та Грід- систем, що використовується в Україні; - принципи функціонування основних складових частин семантичних Веб- та Грід- систем, технологію підготовкидля використання в Веб- та Грід- середовищі. Підготовлений фахівець повинен вміти: - Вибирати та використовувати проміжне програмне забезпечення для рішення науково-практичних завдань, адаптувати пакети прикладних програм до середовища Веб- та Грід-, використовувати вхідні мови опису завдань і даних, відслідковувати і коректувати хід обчислювального процесу під час чисельного експерименту або процесу моделювання. Підготовлений фахівець повинен отримати навичкі: - практичного використання найбільш розповсюдженого проміжного програмного забезпечення, роботина портали доступу.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: -
Короткий зміст навчальної програми: Мета дисципліни – є вивчення основ семантичних Веб- та Грід- технологій, а також сервісів та їх застосуванням. Тенденція розвитку Грід- систем змінюються в бік семантичних Грід, заснованих на використанні метаданих і онтологій, у яких інформація розуміється не тільки як дані, що мають значення, але і знання, які здобуваються, використовуються, представляються, публікуються та підтримуються.
Опис: IX семестр Розділ 1. Е-наука в умовах семантичного Грід і Веб 1.1 Покоління Грід-середовищ 1.2 Семантический Веб как інформаціона основа Грід 1.3 Онтологія 1.3.1 Методика розробки онтології 1.3.2 Способи представлення метаданих 1.3.3 Інструменти розробки 1.4. Отримання нових знань 1.5. Вбудована семантика в HTML 1.5.1 Семантика в HTML 5 1.5.2 Мікроформати 1.6 Пошук в семантичному Веб 1.6.1 Загальні підходи і принципи пошуку 1.6.2 Семантичні пошукові системи Розділ 2. Web - и Grid- сервіси 2.1 Грід-сервіси і їх специфіка 2.1.1 Грід як шлях до Веб нового покоління 2.1.2 Грід-сервіси і їх особливості 2.1.3 Життєвий цикл Грід-сервісів 2.1.4 Веб-сервіси: перевірене рішення для SOA 2.1.5 Грід-сервіси і веб-сервіси : можливість інтеграції 2.2 Веб-сервіси як спосіб реалізації Грід-сервісів 2.2.1 Базові елементи технології Веб-сервісів 2.2.2 WS-* Стандарти 2.2.3 RESTful- веб-сервіси і Грід 2.2.4 Компоновка веб-сервісів 2.2.5 Семантичні розширення веб-сервісів 2.3 Відкрита архітектура грід-сервісів 2.3.1 Головні принципи OGSA 2.3.2 Реализація концепції грід-сервісів : від OGSI до WSRF 2.4 Прикладі реалізації грід-сервісних архітектур 2.5. Інтеграція грід-сервісів в національну грід-інфраструктуру Розділ 3. Семантичний Грід 3.1 Використання семантичних технологій у Грід 3.1.1 Організація алгоритмів обчислення 3.1.2 Семантичний вибір обчислювальних ресурсів 3.1.3 Пошук ресурсів збереження 3.1.4 Походження даних 3.1.5 Семантичні портлети 3.2 Архітектура семантичного Грід 3.3 Огляд існуючих Семантичних Грід Раздел 4. Семантический Грід-портал Даний розділ присвячений реалізації функціонуючого семантичного 4.1 Мотивація 4.2 Створення порталу 4.3 Розробка семантичної інформаційної системи ресурсів Грід 4.3.1 Постановка задачі 4.3.2 Інформаційна система Грід 4.3.3 Онтологія інформаційних ресурсів Грід 4.3.4 Генерація семантичної бази знань 4.3.5 Інтеграція онтології 4.3.6 Организація пошуку семантичними данимі 4.3.7 Деталі практичної реалізації 4.4 Семантичне представлення інформації портала 4.4.1 Зовнішній сервіс доступу до семантичних даних 4.4.2 Навігація по семантичним данним портала 4.5 Рекомендації відносно функціональності портала
Методи та критерії оцінювання: Екзамен
Критерії оцінювання результатів навчання: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Петренко А.И., Застосування Grid технологій в науці та освіті: роздатковий матеріал до вивч. курсу для студ. спец. «Інформаційні технології проектування» - К.: НТУУ «КПІ», 2008,- 144 . ( http://moodle.ntu-kpi.kiev.ua) 2. Петренко А.И., Вступ до Grid технологій в науці та освіті: навчальний посібник. - К.: НТУУ «КПІ», 2008,- 120 с.( http://moodle.ntu-kpi.kiev.ua) 3. Пономаренко В.С., Листровой С.В., Минухин С.В., Знахур С.В., Методы и модели планирования ресурсрв в Grid системах. – Х.:ВД. «ІНЖЕК», 2008.- 408 с. 4. Introduction to Grid Computing, December 2005, -IBM Redbook, www.ibm.com/redbooks - 241 c. 5. Grid Computing in Research and Education, April 2005, - IBM Redbook, www.ibm.com/redbooks - 145 c. 6. Grid Services Programming and Application Enablement, May 2004,- IBM Redbook www. ibm.com/redbooks, - 273 c. 7 . Паклин Н.Б., Орешков В.И., Бизнес-аналитика: от данных к знаниям (+ СD), Издательский дом Питер, 1-е издание, - 2009 год,- 624 с. 8. А.А. Барсегян, М.С. Куприянов, В.В. Степаненко, И.И. Холод. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining (+ CD-ROM). Издательство: БХВ-Петербург, -2004 г.- 336 с. 9. А. А. Барсегян, М. С. Куприянов, В. В. Степаненко, И. И. Холод, Технологии анализа данных. Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP (+ CD-ROM). - Издательство: БХВ-Петербург, - 2007 г. - 384 с. 10. NorduGrid project. http://www.nordugrid.org 11. The NorduGrid Grid Manager And GridFTP Server: Description And Administrator’s Manual. http://www.nordugrid.org/papers.html 12. The NorduGrid Brokering Algorithm, M.Ellert, http://www.nordugrid.org/papers.html 13. xRSL (Extended Resource Specification Language), O.Smirnova, http://www.nordugrid.org/papers.html 14. Usage statistics and usage patterns on the NorduGrid, K.Pajchel, http://www.nordugrid.org/papers.html 15. ARC User Interface: User’s Manual http://www.nordugrid.org/documents/NorduGrid-UI.pdf 16. The NorduGrid ”Smart” Storage Element, A.Konstantinov, http://www.nordugrid.org/papers.html 17. The NorduGrid/ARC Information System, (Technical Description and Reference Manual), Bal?azs K?onya, http://www.nordugrid.org/papers.html 18. The Grid Monitor: Usage Manual, http://www.nordugrid.org/documents/monitor.pdf 19. GLITE 3.1 USER GUIDE , https://edms.cern.ch/file/722398/1.2/gLite-3-UserGuide.pdf 20. Logging and Bookkeeping, A. K?renek et al., ttp://egee.cesnet.cz/cvsweb/LB/LBAG.pdf. 21. EGEE User’s Guide, WMS SERVICE , https://edms.cern.ch/document/572489/1 22. JDL Attributes Specification, EGEE-JRA1-TEC-555796-JDL-Attributes-v0-6 , https://edms.cern.ch/file/555796/1/. 23. The Resource Broker Info file, DataGrid-01-TEN-0135-0_0 , http://www.infn.it/workload-grid/docs/DataGrid-01-TEN-0135-0_0.doc. 24. Web Services (http://www.w3.org/2002/ws/) Допоміжна 25. Grid Computing Making the Global Infrastructure a Reality, edited by Fran Berman,Geoffrey Fox, Tony Hey. – (Wiley series in communications networking & distributed systems), 2003 , 1007 с. 26. Portal Application Development Using WebSphere Portlet Factory, IBM Redbook www. ibm.com/redbooks January 2008, 697 c. 27. Openldap. http://www.openldap.org 28. Monitoring and Discovery Services. http://www.globus.org/mds/mds2/ 29. Runtime Environment Registry, http://www.csc.fi/grid/rer/ 30. The GLUE Information model versin 1.2 http://infnforge.cnaf.infn.it/glueinfomodel/ 31. EGEE Middleware Architecture, DJRA1.1 ,https://edms.cern.ch/document/476451/1.0. 32. Global Security Architecture, DJRA1.3 ,https://edms.cern.ch/document/487004/1.1. 33. VOMS User’s Guide, EGEE-JRA1-TEC-571991 ,https://edms.cern.ch/file/571991/1/voms-guide.pdf. 34. www.datagrid.org 35. www.unicore.org 36. www.glite.org 37. www.globus.org 38. http://book.itep.ru/4/7/cloud.htm 39. BDII homepage, https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/EGEE/BDIIv4 40. Петренко А.І., Булах Б.В.,Хондар В.Д. Семантичні грід- технології для науки і освіти:додатковий матеріал. -// К.: НТУУ «КПІ», 2010.- 178 c. ( http://moodle.ntu-kpi.kiev.ua) 9. Інформаційні ресурси http://moodle.ntu-kpi.kiev.ua http://www.nordugrid.org https://edms.cern.ch/file/722398/1.2/gLite-3-UserGuide.pdf www.datagrid.org www.unicore.org www.glite.org www.globus.org http://book.itep.ru/4/7/cloud.htm
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).