Тенденции развития и технологии программного обеспечения отечественных аналитических лабораторий

Рассмотрены информационные системы, соответствующие трем направлениям компьютеризации аналитических лабораторий в классификации В. И. Дворкина. Для каждого класса выделены тенденции развития и перспективные технологии, на которых они функционируют. Показано, что ЛИУС, несмотря на их высокую сложность и стоимость, все более широко используются для менеджмента качества производства и автоматизации аналитического контроля в АСУ ТП. С точки зрения применения выделенных технологий АСАК рассмотрена как SCADA-система. Для интеллектуализации АСАК предложено использовать ЭС. В качестве наиболее перспективной рассматривается «рассеянная» («облачная») обработка данных - технология, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис. Разработаны технология и прототипы информационного и алгоритмического обеспечения интеллектуальной АСАК в контексте рассеянной обработки данных для повышения эффективности аналитического контроля состава технологических продуктов. Предложен подход к созданию гибридных экспертных систем как Web-приложений. Подход основан на разработке унифицированной модели базы знаний, не привязанной к онтологии предметной области. В качестве «решателя» используется система CLIPS, взаимодействие оболочки экспертной системы с пакетами прикладных программ осуществляется с помощью специально разработанной программы - демона.

лабораторное программное обеспечение, ЛИУС (LIMS), АСАК, Web-технологии, SCADA-система, гибридная экспертная система, база знаний, база данных, CLIPS, механизм логического вывода, пакеты прикладных программ, рентгенофлуоресцентный анализ, laboratory software, LIMS, ASAM, Web-technologies, SCADA-system, hybrid expert system, knowledge base, database, CLIPS, inference engine, application program package, X-ray fluorescence analysis

1. Янин А. М. Обзор отечественного рынка ЛИУС. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 48 - 55.

2. www.lib.tpu.ru/fulltext/m/2007/m8.pdf.

3. Дворкин В. И. Компьютеризация при построении системы обеспечения качества аналитических лабораторий: современное состояние и перспективы. XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докл. 23 - 28 сентября 2007 г. - Москва. С. 23 - 28.

4. Дворкин В. И. Новое в метрологии и обеспечении качества химического анализа. XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии / Тезисы докл. 23 - 28 сентября 2007 г. - Москва. С. 19 - 22.

5. Дворкин В. И. Компьютеризация при построении системы обеспечения качества аналитических лабораторий: современное состояние и перспективы / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 12. С. 17 - 18.

6. Замятин Н. В., Замятин Д. Н., Русановский А. С. Лабораторная информационно-управляющая система нефтехимического назначения. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 28 - 32.

7. Русановский А. С., Русановская А. И. Лабораторная информационная система контроля сточных вод. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 107 - 110.

8. http://www.avrora-it.ru/content/articles/index.php?article=2628

9. Терещенко В. А., Толстихина Т. В. ЛИС «Химик-аналитик» для внутрилабораторного контроля. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 37 - 42.

10. http://www.labware.ru/articles.html

11. Зайцев В. А., Макарова Т. А., Барков А. В., Бахтиаров Л. Н., Москвин Л. Н. Рентгенофлуоресцентный анализ полиметаллических руд и их переделов в системе автоматического контроля качества / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 4. С. 3 - 11.

12. Молчанова Е. И., Смагунова А. Н., Щербаков И. В. Особенности матричной коррекции при рентгенофлуоресцентном анализе проб с широкими вариациями состава / Журнал аналитической химии. 2011. Т. 66. № 9. С. 940 - 946.

13. Проценко А. А., Потарин А. Е., Проценко И. А. Лабораторная информационная система SampleManager / Автоматизация в промышленности. № 10. 2009. С. 22.

14. Бондаренко А. В. Создание АСАК процессов обогащения руд - актуальное направление деятельности аналитического центра ЗАО «НПО «РИВС» / Научно-практическая конференция РИВС. - Изд-во ИД «Руда и металлы». 2010. С. 44.

15. Хмара В. В. Основы теории и практика создания автоматизированных систем аналитического контроля состава продуктов предприятий цветной металлургии: дисс.. д-ра техн. наук. - Владикавказ, 2006. - 316 с.

16. http://www.scma.ru/ru/products/5.html - Автоматизированные комплексы и системы различного назначения ОАО «Союзцветметавтоматика».

17. Сафьянов А. С. Интеграция ЛИУС «Химик-аналитик» с приборами аналитического контроля и программно-техническими средствами. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 55 - 59.

18. Сафьянов А. С., Щелканов С. В., Юнак А. Л., Янин А. М. Место, перспективы и роль ЛИУС в структуре КИС предприятия. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 59 - 67.

19. Казанский Д. Л. Диспетчеризация и АСУ ТП на металлургических предприятиях / Рациональное управление предприятием. 2007. № 5. С. 28 - 30.

20. Гартман Т. Управление производством: моделирующая программа ChemCad / Chem. J. 2002. N 2. С. 44 - 46.

21. Андреев Е. Б., Куцевич Н. А., Синенко О. В. SCADA-системы: взгляд изнутри. - М.: РТСофт, 2004. -176 с.

22. Сафьянов А. С., Юнак А. Л. Состояние проблемы и тенденции развития ЛИУС как отражение эволюции технических и программных средств автоматизации информационных процессов. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 19 - 22.

23. Сафьянов А. С., Терещенко В. А., Щелканов С. В., Юнак А. Л., Янин А. М. ЛИУС «Химик-аналитик» в облаках всемирной паутины. Школа-семинар «ЛИС, их роль в обеспечении контроля качества» / Тезисы докл. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. С. 161 - 167.

24. Селюнин Д. О., Бабин С. А., Лабусов В. А. Высокоскоростные анализаторы МАЭС с интерфейсом Gigabit Ethernet / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1. С. 39 - 43.

25. Иванников В. П. Облачные вычисления в образовании, науке и госсекторе / «Пленарные доклады пятой международной конференции, параллельные вычисления и задачи управления». - Москва, Изд-во Института проблем управления им. В. А. Трапезникова, 2010.

26. Васильева И. Е., Шабанова Е. В. Дуговой атомно-эмиссионный анализ для исследования геохимических объектов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1. С. 14 - 28.

27. Семенов З. В., Неклюдов О. А., Строков И. И. Автоматизация атомно-эмиссионного спектрального анализа с использованием видеоконтроля / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1. С. 78 - 81.

28. Береза А. С., Прохоров В. П., Прохоров А. В. Концепция развития функций SCADA-системы TRACE MODE на основе технологии экспертных систем принятия и исполнения решений / ИСУП. 2005. № 1(5). С. 30 - 39.

29. Смагунова А. Н., Лосев Н. Ф., Ревенко А. Г., Межевич А. Н. Обобщенная схема разработки методики рентгеноспектрального анализа / Заводская лаборатория. 1974. Т. 40. № 12. С. 1461 - 1465.

30. Павлинский Г. В., Величко Ю. И., Ревенко А. Г. Программа расчета интенсивностей аналитических линий рентгеновского спектра флуоресценции / Заводская лаборатория. 1977. Т. 43. № 4. С. 433 - 436.

31. Черкашин Е. А., Черкашина Т. Ю., Худоногова Е. В. Технология построения интеллектного программного обеспечения автоматизации планирования методики рентгенофлуоресцентного анализа / Аналитика и контроль. 2002. Т. 6. № 4. С. 454 - 462.

32. Молчанова Е. И., Носков С. И., Китов Б. И. Проектирование и создание экспертной системы для описания процессов взаимодействия рентгеновского излучения с веществом / Компьютерное моделирование 2005: Труды VI Международной научно-технической конференции. - СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2005. С. 310 - 314.

33. Молчанова Е. И., Федоров В. В., Щербаков И. В. Подход к проектированию Web-ориентированных гибридных экспертных систем / Системы управления и информационные технологии. 2011. Т. 45. № 3. С. 80 - 86.

34. Федоров В. В., Молчанова Е. И. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2010613396. Оболочка управления экспертной системой на базе Clips; правообладатель Иркутский государственный университет путей сообщения. - № 2010613396; заявлено 29.12.2009, зарегистрировано 23.02.2010.

35. Федоров В. В., Молчанова Е. И. Свидетельство об официальной регистрации базы данных SMCLIPS № 2010620140; правообладатель Иркутский государственный университет путей сообщения. - № 2010620140.

36. Щербаков И. В., Молчанова Е. И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2011615348. Объектно-ориентированное расширение языка экспертных систем CLIPS; правообладатель Иркутский государственный университет путей сообщения. - № 2011615348, заявл. 13.05.2011; опубл. 08.07.2011.

37. Молчанова Е. И., Смагунова А. Н., Прекина И. М. Программная оболочка для проведения РФА на аналитическом комплексе СРМ-25-IBM / Аналитика и контроль. 1999. № 2. С. 38 - 43.

38. Финкельштейн А. Л. Развитие моделей возбуждения рентгеновской флуоресценции для разработки методик рентгенофлуоресцентного анализа гомогенных и гетерогенных сред: автореферат дис.. доктора техн. наук. - Иркутск. 2006. - 40 с.

39. Смагунов А. В., Молчанова Е. И., Поспелов А. Л., Устинова В. И. Изучение зависимости интенсивности линий рентгеновского спектра от микроструктуры сталей / Журнал аналитической химии. 1994. Т. 49. № 3. С. 623 - 626.

40. Смагунова А. Н., Молчанова Е. И., Усова Е. Р. Учет фона при рентгенофлуоресцентном определении малых содержаний элементов в сталях / Журнал аналитической химии. 1987. Т. 42. № 10. С. 1797 - 1807.

41. Молчанова Е. И., Обольянинова В. Г., Берковиц Л. А., Смагунова А. Н. Использование стандартных образцов для градуировки при рентгенофлуоресцентном анализе осадочных отложений / Журнал аналитической химии. 1995. Т. 50. № 3. С. 253 - 257.