Стандарт OpenMI (Open Modeling Interface) определяет интерфейс, который позволяет моделям обмениваться данными в памяти во время выполнения. После внедрения стандарта существующие модели могут запускаться одновременно и обмениваться информацией, например, на каждом временном шаге, что делает интеграцию моделей осуществимой на операционном уровне. Стандарт OpenMI был создан с целью облегчить интеграцию моделей, что полезно для понимания и прогнозирования взаимодействия процессов и достижения комплексного подхода к управлению окружающей средой.
Стандарт OpenMI принадлежит и поддерживается Ассоциацией OpenMI, открытой, некоммерческой группой международных организаций и людей. 1 июля 2014 года члены Открытого геопространственного консорциума (OGC®) одобрили версию 2 Стандарта интерфейса открытого моделирования (OpenMI) в качестве стандарта OGC.
OpenMI основан на механизме «запроса и ответа» и архитектуре конвейера и фильтра на основе извлечения, которая состоит из взаимодействующих компонентов (исходных компонентов и целевых компонентов), которые «обмениваются данными на основе памяти предопределенным способом и в предопределенном формате» [1] .
Стандартный интерфейс OpenMI имеет три функции:
Обратите внимание, что OpenMI позволяет проводить валидацию путем проверки размеров связанных величин. Однако OpenMI не может гарантировать, что представление процесса в компоненте или ссылка на другой компонент являются научно обоснованными. Это ответственность разработчика модели, интегратора модели и пользователя. [2]
В 2001 году Европейская комиссия профинансировала (в рамках Пятой рамочной программы) исследовательский проект HarmonIT с целью разработки и внедрения Европейского интерфейса открытого моделирования, который упростил бы связывание моделей, связанных с гидрологией. Эта необходимость была предусмотрена в Рамочной директиве по водным ресурсам (WFD), которая определила моделирование всего водосбора как ключевую часть комплексного управления водными ресурсами. Для дальнейшей разработки и демонстрации был реализован проект OpenMI-Life в рамках Программы "LIFE" Генерального директората по окружающей среде Европейской комиссии.
Для дальнейшего содействия использованию и распространению OpenMI в 2007 году была основана Ассоциация OpenMI. Она открыла путь компаниям, общественным организациям и университетам, заинтересованным в системном анализе и моделировании, к успешному участию в разработке стандартного интерфейса OpenMI.
За прошедшие годы было выпущено несколько версий OpenMI:
Расширенную версию этой истории можно найти здесь.
Стандарт OpenMI определяется набором программных интерфейсов на языках C# и Java , которые должна реализовывать соответствующая модель или компонент.
OpenMI можно описать на двух уровнях: на уровне пользователей OpenMI предоставляет стандартный интерфейс, который позволяет моделям обмениваться данными друг с другом и другими инструментами моделирования во время их работы. Стандарт OpenMI связывает модели от разных поставщиков, доменов, концепций и пространственных и временных разрешений.
На уровне ИТ стандарт OpenMI представляет собой определение интерфейса программного компонента для вычислительного ядра (движка) вычислительных моделей интересующей научной области (например, моделей водных ресурсов). Компоненты модели, соответствующие этому стандарту, могут быть настроены без дополнительного программирования для обмена данными во время вычислений (во время выполнения). Стандарт поддерживает двусторонние связи, в которых задействованные модели взаимно зависят от результатов вычислений друг от друга. Связанные модели могут работать асинхронно относительно временных шагов, а данные, представленные в различных геометриях (сетках), могут обмениваться бесшовно. [3]
Поскольку стандарт является бесплатным для использования, не существует полного списка совместимых с OpenMI моделей и инструментов. Ассоциация OpenMI стремится вести здесь обзор моделей и инструментов. Обзор литературы предоставляет еще одну запись для совместимых моделей и инструментов.