Tapio Timonen METIH - Metlan Tutkimustiedon Integroitu Hallintajärjestelmä Olen noudattanut Lustia-hankkeen (hankenro 2511) ohjelmistoratkaisuissa toimintatapaa, joka tekee sovelluksista helposti ylläpidettäviä ja käyttäjäystävällisiä sekä myös tulevaisuudessa toimivia. Olen pyrkinyt ratkaisemaan huolellisella suunnittelulla sovellusten käyttöä vaikeuttavat tekniset yksityiskohdat, jolloin loppukäyttäjät ja ylläpitäjät voivat keskittyä varsinaiseen tuotannolliseen toimintaan. Kokonaan minun suunnitteluuni perustuva Metlan Tutkimustiedon Integroitu Hallintajärjestelmä (METIH) tulee muokkaamaan tutkimuskäytäntöä tavalla, joka antaa tutkijoille aiempaa selvästi paremmat mahdollisuudet yksinkertaisempaan ja tehokkaampaan työskentelytapaan tutkimustiedon hallinnassa ja käsittelyssä (METIH-palvelut). Olen käyttänyt METIH-järjestelmässä tietojenkäsittelyn uusinta teknologiaa ennen kaikkea niiden tarjoamien mahdollisuuksien vuoksi. Käytetyistä teknisistä ratkaisuista mainittakoon seuraavat: 1) Data- ja käyttöliittymätiedot on talletettu SQL Server -pohjaiseen tietokantaan. 2) Käyttöliittymän ulkoasu on sidottu XHTML-pohjaiseen ratkaisuun. 3) Ohjelmointikielenä on C# ja 4) kaiken taustalla on Microsoft.NET Framework -luokkakirjasto. Mainitut tekniikat ovat tämän päivän selkeästi hyväksyttyjä standardeja, mikä antaa elinaikaa sovelluksille pitkälle tulevaisuuteen. Olen pyrkinyt minimoimaan vaikeasti ylläpidettävän koodin (C#) määrän huolellisella suunnittelulla. Olen lisännyt järjestelmän joustavuutta esimerkiksi ulkoistamalla SQL-komennot tietokantatauluihin, jolloin niitä voidaan muokata sovelluksesta käsin. METIH-järjestelmän ohjausrakenne on kokonaan XML-pohjainen. On käytännössä merkityksetöntä, mistä syöte tulee, sillä sen jatkokäsittely tehdään aina samaa XML-rakennetta soveltaen. Menettely mahdollistaa myös sellaisten laitteiden liittämisen järjestelmään, joista ei ole etukäteistietoa. Järjestelmän käyttöliittymässä on kielituki, mikä mahdollistaa sovellusten toteuttamisen myös kansainvälisissä projekteissa. METIH-järjestelmän käyttöliittymän runkoa ei ole sidottu mihinkään erityiseen dataan, mikä tekee siitä erityisen joustavan. Käytännössä se merkitsee sitä, että kun tietokannan sisältö vaihdetaan uuteen, on kyseessä uusi, jo sellaisenaan toimiva sovellus eli Metih-palvelu.
METIH-järjestelmän tilanne 23.10.2006/Tapio Timonen 1. Käyttöliittymän rakenteet suunniteltu ja eri osaset testattu irrallisina. Kokonaispaketin visuaalinen kasaus työn alla. 2. Tietokannan taulurakenteet pääosin valmiit, vain data puuttuu. Taulun rakenteita hiotaan vielä tekovaiheessa. 3. Atlas/Ajax (xml ja javascript) tekniikka opeteltu ja testattu. Atlas-komponentit läpikäyty ja käyttöliittymään sisällytettävät komponentit valittu. Virallinen Atlas-versio ilmestyy joulukuussa 2006. 4. Uusi ASP.NET 2.0 luokkakirjasto läpikäyty ja hyödyllisimmät osat liitetty käyttöliittymään. (Virallisesta ASP.NET 2.0 versiosta oli poistettu testaamattomuuden vuoksi kaksi komponenttia, jotka olivat vielä beta-versiossa mukana. Ne lisätään käyttöliittymään heti kun ne virallisesti ovat saatavilla). XML-editointi ja dynaamisten kuvien näyttäminen web-sivuilla, esim. tietokannasta luettaessa. Tällä hetkellä dynaamiset kuvat pitää tallettaa tiedostomuotoon ennen niiden näyttämistä web-sivuilla.) 5. Web-pohjaisten kartastojen linkittäminen käyttöliittymään on tutkittu ja testattu onnistuneesti. Karttadata on annettava ilmaisversioissa XML-pohjaisena, mutta se on saatavilla maksullisena myös Web Service palveluna, jolloin tiedot voi lukea tietokannasta suoraan ilman XMLvälitallennusta. Ei epäselviä kohtia. 6. Perehdytty tärkeimpään kohtaan: tietokannan ja käyttöliittymän väliseen liikenteeseen: Käyttäjätunnistus, SQL-komentojen muoto ja antotapa, liikenteen suojaus, palvelinpuolen välimuistien käyttö jne. Hiotaan loppuun kun käyttöliittymä on testauskunnossa. 7. Käyty alla olevat tekniikat läpi siten, ettei suunnitteluvaiheessa tarvitse enää etsiä ulkopuolista tietoa kyseistä aiheista. PALVELIMEN PUOLEISET TEKNIIKAT - ASP.NET Websivujen luokkakirjasto. - ADO.NET Tietokannan luokkakirjasto. - C# Ohjelmointikieli SELAINTEKNIIKKA - XHTML Web-sivujen peruskieli. - CSS XHTML-sivujen ulkoasu. - ATLAS /Ajax Tekniikka jossa web-sivu saa datansa tausta-ajona XML-muotoisina paketteina, jotka Javascriptin avulla sijoitetaan sivun kontrolleihin. Tämä nopeuttaa sivun päivitystä ja estää häiritsevän sivuvälkkeen, jota normaalisti ilmenee, kun koko sivu päivitetään. Kaikki uusimmat selaimet tukevat jo tätä ominaisuutta. - Javascript Selainkieli, joka hoitaa Ajaxin vaatimat komennot selaimen puolella. DATA - XML Datarakenne. - XML-skeema XML-datarakenteiden kuvauskieli, aivan kuten tietokantataulujen rakennekuvaus. - XSL. XML-rakenteen muunnos toiseen muotoon. - MYSQL Tietokanta. - SQL Server Tietokanta KARTASTOT - Earth Map ja Google Maps Web-pohjaiset kartastot, joihin voidaan sijoittaa omaa dataa, esim. kuvia tai tekstejä. Tarvittaessa nämä voidaan korvata muilla kartastoilla.
Liite. Tapio Timosen tietotekniikan huippuosaaminen Mauri Timonen LAUSUNTO Rovaniemen tutkimusasema 31.03.2006 Tapio Timosen huippuosaaminen Tapio Timonen on kehittämässä koko Metlaakin ajatellen kokonaan uudenlaista lähestymistapaa tutkimusaineistojen ja meta-aineistojen tiedonhallintaan, analysointiin ja raportointiin. Työ on jo edennyt niin pitkälle, että sen toimintaa voidaan jo esitellä käytännön demonstraatioin. Tapio Timonen on esitellyt uuden menetelmän maaliskuussa 2006 erikoissuunnittelija Jukka Pöntiselle, joka toimii myös työn taustaneuvonantajana mm. MySQL-tiedonhallintaasioissa. Tapio Timosen kehittämä datan ja tulosten integroitu hallintajärjestelmä perustuu Microsoftin uusimpaan, vuonna 2005 julkistamaan ja tänä vuonna myyntiin tulleen Visual Studio 2005 kirjastoaliohjelmistoon ja XML-, XLS- ja CSS-tyylitiedostoihin, jotka mahdollistavat tietojen esittämisen portaattomasti zoomattavissa wwwikkunoissa ja sivustoissa. Tässä järjestelmässä käyttäjä (esimerkiksi tutkija) pystyy määrittelemään käyttämänsä sivuston ulkoasun hiiriohjauksella tapahtuvalla sivustomäärittelyllä. Tapio Timosen kehittämän järjestelmän suurena etuna on kaikenlaisen tutkimustiedon esittäminen XML-pohjaisella tekniikalla, jolloin teknisesti ei ole väliä sillä, minkä tyyppisestä datasta on kyse. Järjestelmä toimii Metlan palvelimella, mikä tarjoaa täydet käyttöoikeudet saaneille henkilöille mahdollisuuden päästä käsiksi kaikkeen tutkimustietoon. Timosen työn takana on Lustia-hankkeessa vuonna 2003 esitelty kehittämissuunnitelma Metlan vuosilustotiedon ja siihen liittyvän oheistiedon pysyväksi arkistoimiseksi tulevia käyttötarpeita ajatellen. Tuntumaa haettiin mm. Arizonan yliopiston tietojenkäsittelyn yksiköstä ja Coloradon Boulderissa sijaitsevan NOAAn kansainvälisestä luonnontieteellisen tiedon keruuorganisaatiosta. Kummassakin oli kuitenkin tarjolla vain vanhahtavia ja tietoteknisesti sekä kalliita että vaikeita ratkaisuja. Vuoden 2004 keväällä käydyt neuvottelut päätyivät amerikkalaisen neuvotteluosapuolen (Hughes, Swetnam, Woodhouse, Bauer) esittämään toivomukseen, että Metla jatkaisi oman lustotiedon arkistointimallinsa kehittämistä saadut lisäevästykset huomioiden. Otin haasteen vastaan ja annoin tämän erittäin haasteellisen ja paljon innovatiivisuutta vaativan tehtävän Tapio Timosen hoidettavaksi, koska uskoin pystyvän asian ratkaisemaan. Nyt Tapio Timosen alusta saakka itsenäisesti tapahtunut kehittämistyö on johtanut läpimurtoon, mikä samalla merkitsee vuonna 2004 Lustia-hankkeelle asetettujen tavoitteiden ylittymistä. Tapio Timonen jatkaa menetelmänsä kehittelyä, sillä työssä on vasta tehty läpimurto, mikä tarkoittaa järjestelmän prototyyppiastetta, ts. järjestelmän runkoa pystytään koekäyttämään. Työhön liittyy suuri joukko ratkaistavia asioita, joita ovat esimerkiksi datojen ja muun tutkimustiedon yksityiskohtaiset tietorakenteet ja laatutarkistukset sekä yhteydet muihin kansainvälisiin järjestelmiin. Työn on suunniteltu valmistuvan Lustia-hankkeen päätyttyä vuonna 2008. Tulevien 2,5 vuoden aikana järjestelmää tullaan testaamaan paljon erilaisissa ympäristöissä. 2
Esittelen Tapio Timosen työn tulokset Pekingin kansainvälisessä lustotutkijoiden kokouksessa 11-17.06.2006. Sovin tästä jo Boulderin kokouksessa 2004, edellyttäen, että asiassa saadaan aikaan jotain merkittävää. Nyt voidaan todeta tämän vaatimuksen täyttyneen, joten on hyvä aika julkistaa asia myös kansainväliselle lustotutkijain yhteisölle, jolta toivottavasti tulee runsaasti rakentavaa palautetta. Nähdäkseni tätä Microsoftin uusimpaan teknologiaan perustuvaa tutkimustiedon hallintamenetelmää tullaan hyödyntämään myös muissa Metlan laajapohjaista tutkimustiedon hallintaa edellyttävissä hankkeissa. Tapio Timosen työn tulokset merkitsevät uutta ja entistä huomattavasti monipuolisempaa lähestymistapaa tutkimushankkeiden tietojenkäsittelyyn. Koska kyseessä on eurooppalaisittainkin uudentyyppisestä innovaatiosta, on hankittua osaamista syytä pyrkiä hyödyntämään myös taloudellisesti kansainvälisissä projekteissa. Tapio Timosen tehtävänä on vastata järjestelmällään projektien datahuollosta. Paraikaa on meneillään Metlan ja Venäjän väliseen tutkimusyhteistyöhön liittyvän lähes Euraasian laajuisen ilmastonmuutostutkimusprojektin suunnittelu. Tulevassa projektiesityksen varmana työpakettina (todennäköisesti WP5) on projektin tiedonhallinta, johon tullaan sisällyttämään uudentyyppisiä tutkimusaineistojen ja niistä laskettujen tulosten hallintaa ja esittelyä. Suurimman haasteen antanee ilmastonmuutosta ajan ja paikan suhteen kuvaavan dynaamisen 3D-visualisoinnin virittäminen GOOGLE Earth- soveluksen tyyliin. Projektiesityksen on määrä valmistua ensi vuoden alun FP7-hakuja varten. Tapio Timosen kehittämässä järjestelmässä ei ole ollut tarjolla valmiita toimintamalleja, sillä liikkeelle on lähdetty niin sanotusti tyhjältä pöydältä. Tarjolla oli muutamia järjestelmiä, mm. Arizonan yliopiston Thomas Harlan (jr) MySQLpohjainen systeemi, mutta hän hylkäsi siinä olleet käyttöliittymän kalleuden ja vanhanaikaisuuden vuoksi. Tapio Timosen kehittyminen Metlan tietotekniikan ehdottomaan huippuosaajien joukko ei suinkaan ole tapahtunut itsestään. Hänen on itsenäisesti kouluttautunut työhönsä opettelemalla lukuisten järjestelmien käytön: Ohjelmointikielet: Basic, Fortran, Pascal, C, C+, C# Sovelluskehittimet: Delphi, Micorosoft Visual Studio net 2003 ja 2005 WWW-tekniikka: Frontpage, Dreamvewawer, CSS-tyylien ohjelmointi, Tietokannat: Tutka,Access, MySQL Ohjelmistojen laatimiminen: BIB-kirjastotietokanta (Erkki Kailan ohjauksessa), KINSYS-lustot-ohjelmat (Mauri Timosen ohjauksessa), FIP-lomakkeen piirtoohjlema, matkalaskuohjelma, muuta? Kirjallisuus: hallittava kannesta kanteen: 1. kirja x (600 s), englanninkielinen 2. 3. jne. Lisä tietoja saa Jukka Pöntiseltä, joka voi kertoa, kuinka paljon opiskelua vaaditaan kyseisen paketin ammattimaisen hallinnan saavuttamiseen 3