Alternativas para a Interoperabilidade entre Sistemas de Informação Universitários

Transcrição

1 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Alternativas para a Interoperabilidade entre Sistemas de Informação Universitários Sérgio Sobral Nunes Dissertação realizada sob a supervisão do Professor Doutor Gabriel David, do Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto, 10 de Novembro de 2004

2 Sumário Motivação e Objectivos Enquadramento Padrões de Interacção em SIU Implementação de Casos de Estudo Protótipos Desenvolvidos Resultados e Conclusões 2

3 Motivação Necessidade das Instituições Integração de sistemas independentes. Melhor aproveitamento de recursos. Oportunidade na Universidade do Porto SIGARRA. Consolidação de informação na Reitoria. Cooperação entre instituições: cursos, projectos. Processo de Bolonha Mobilidade de alunos e docentes. Informação em formato electrónico. Revisões curriculares: troncos comuns, disciplinas partilhadas. 3

4 Objectivos Iniciais Avaliar o estado da arte em termos de normalização de informação académica. Estudar tecnologias alternativas para a partilha de informação em Sistemas de Informação Universitários (SIU). Propor uma solução para a troca de informação académica, com destaque para a comunicação escola/universidade. 4

5 Sistemas de Informação Universitários Reunir, processar, armazenar e distribuir informação para apoio à tomada de decisão, coordenação e controlo no contexto universitário. Funcionalidades mais comuns: Gestão administrativa dos indivíduos. Gestão administrativa de programas e disciplinas. Ferramentas de apoio (help-desk, pesquisa, comunicação). 5

6 Interoperabilidade entre Sistemas de Informação Grau, segundo o qual, os sistemas de informação são capazes de se coordenar e colaborar. Vários níveis de interoperabilidade: técnica, semântica, humana/política, inter-comunitária, legal e internacional. No âmbito deste trabalho: técnica e semântica. 6

7 Tecnologias de Apoio à Interoperabilidade Complexidade elevada. Muitas opções, segundo diversos eixos. Arquitecturas Cliente-servidor, peer-to-peer, servidor-cliente. Modelos de Programação Procedimental, transaccional, mensagens, componentes. Colocação dos Dados Mover interrogação, mover dados, híbrida. Consistência dos Dados Protocolos, propagação, iniciativa. Sincronismo Síncrona, assíncrona. Entrega dos Dados Protocolos, frequência, modos. 7

8 Iniciativas Existentes no Contexto Académico ANSI ASC X12A Desenvolvimento de normas para implementação de transacções electrónicas; Conversão das normas EDI para XML; Subcomité X12A administração escolar (USA) Postsecondary Electronic Standards Council Instituições académicas e empresas que visam o desenvolvimento de normas electrónicas para a educação (USA) Sistema de Codificacíon Académica Normalizado en Red Projecto apoiado pelo Governo Central Espanhol; Representação e transferência de informação no contexto da gestão académica 8

9 Interoperabilidade entre SIU Interoperabilidade Horizontal Fluxos entre instituições académicas no mesmo nível administrativo. Ex. cursos ou projectos multi-departamentais. Interoperabilidade Vertical Fluxos entre instituições em níveis administrativos diferentes. Ex. faculdades órgãos centrais; reitoria ministério. Fluxos verticais são preponderantes. 9

10 Interoperabilidade entre SIU 10

11 Padrões de Interacção As interacções foram agrupadas segundo 4 padrões genéricos. Partilha Agregação Concentração Difusão 11

12 Metodologia Para cada um dos 4 padrões: Caracterização do contexto. Selecção de um caso de estudo. Definição de requisitos para o caso de estudo. Proposta de arquitectura genérica. Implementação do caso de estudo: Identificador dos registos. Representação dos dados. Mecanismos de interacção. 12

13 Partilha Definir cópia primária. Criar cópias físicas (réplicas). Leituras na cópia local. Escritas na cópia primária. Actualizações assíncronas. escrita/leitura actualização escrita leitura Partilha do registo académico do aluno. 13

14 Agregação interrogação Envio da interrogação quando há redução no volume de dados. Envio dos dados quando: Não há alternativa. Há aumento no volume de dados. Existem várias interrogações. resultados interrogação Agregação de estatísticas sobre cursos dados 14

15 Concentração leitura Definir cópias primárias. Criar réplicas no cliente. Actualizações nos primários. Propagação assíncrona: (1) Envio quando leituras >> escritas. (2) Pedido quando leituras << escritas. escrita escrita/leitura Concentração de informação sobre recursos humanos 15

16 Difusão Foram identificados dois cenários. Difusão controlada Envio aperiódico. Interacção assíncrona. Difusão pública Pedido aperiódico. Interacção síncrona. Difusão controlada de notícias pelas faculdades Difusão pública de informação noticiosa 16

17 Implementação dos Casos de Estudo Identificação dos Registos Códigos Hierárquicos Projecto SCANet. Representação dos Dados XML Schema Norma de facto para a representação de informação estruturada. Mais interessante face à alternativa DTD. Mecanismos de Interacção Serviços Web Independência da plataforma tecnológica. Desacoplamento entre as partes. Uso de URL e HTTP. 17

18 Partilha do Registo Académico do Aluno Caso de estudo de Partilha de Informação. Cenários de aplicação: Troca de registos entre faculdades. Troca de registos em programas de mobilidade internacional. Implementação: Identificação dos registos. Representação da informação. Mecanismos de interacção. 18

19 Identificadores Únicos Sistema de codificação hierárquico para a identificação de cada registo País Instituição Código Interno do Aluno País Norma ISO Instituição Definido por cada país. Em Portugal, uso da codificação atribuída pelo MCES. Código do Aluno Definido internamente por cada instituição. 19

20 Registo Académico do Aluno Pessoa Família Exames de Admissão Registo de Saúde Situação Militar Graus Académicos Curso Disciplinas Prémios Académicos Actividades Extra 20

21 Representação dos Dados Mais de 1300 linhas em XML Schema. 21

22 Mecanismos de Interacção Especificação em UML: Diagramas de Componentes. Diagramas de Sequência. 22

23 Protótipos Desenvolvidos Representação da Informação Teste das especificações XML em cenários reais. Desenvolvimento sobre o SIFEUP (ORACLE). Produção de Registos Académicos de Alunos normalizados. Mecanismos de Interacção Protótipos em PHP. Cenários de Partilha e Concentração. Testes usando 3 servidores geograficamente dispersos. Testes com autenticação básica HTTP. Futuro: Testes de carga. Integração em sistemas reais. 23

24 Resultados Previstos Um relatório que destaque as vantagens e desvantagens de diferentes alternativas tecnológicas, propondo e demonstrando uma solução numa delas. Uma norma de troca de informação académica. Aplicação da norma a um caso de estudo e respectivo relatório de avaliação. 24

25 Resultados Atingidos Estado da arte das tecnologias de apoio à interoperabilidade. Estruturação e caracterização de padrões de interoperabilidade em ambientes universitários. Especificações XML para a representação de informação no contexto académico. Especificações para os mecanismos de interacção. 25

26 Conclusões Gerais Área complexa, cruzamento de muitas disciplinas. As arquitecturas e os conceitos abstractos são fundamentais. Soluções simples permitem a entrada de mais participantes. A chave para a interoperabilidade é a normalização. 26

27 FIM.