Аннотация:

Представлены на данный период времени уровень разработанности технологий трехмерной печати и анализ рынка 3D-устройств. Рассмотрена возможность применения аддитивных технологий как инструментария в образовательном процессе. Проведен анализ возможности внедрения методологии RP (Rapid Prototype). Изучены вопросы модернизации 3D-принтера Prusa i3 и варианты его использования в образовательном процессе высших учебных заведений и школ. Сделаны выводы о возможностях внедрения печатающих 3D-устройств и методологии RP с целью снижения трудозатрат и стоимости проектирования.

Аннотация: Экспоненциальный рост размеров таких графов, как социальные сети, интернет-графы и др., требует новых подходов к их визуализации. Наряду с представлениями типа «диаграммы связей вершин» все чаще используются визуализации матриц смежностей, а также разнообразные комбинации этих представлений. В данном обзоре рассмотрены новые подходы к визуализации графов большого объема при помощи матриц смежностей и приведены примеры приложений, где эти подходы применяются. Описаны различные типы шаблонов, возникающие при упорядочении матриц смежностей, соответствующих современным сетям, и алгоритмы, позволяющие выделять эти шаблоны. В частности, продемонстрировано, как использование методов упорядочения матриц совместно с алгоритмами поиска таких шаблонов, как звезды, ложные звезды, цепи, почти клики, полные клики, двудольные ядра и почти двудольные ядра, позволяют создавать понятные визуализации графов, имеющих миллионы вершин и ребер. Также приведены примеры гибридных визуализаций, использующих диаграммы связей вершин для представления неплотных частей графа, а матрицы смежностей – для представления плотных частей и их приложений. Гибридные методы используются для визуализации сетей соавторства, глубоких нейронных сетей, сравнения сетей связности человеческого мозга и др.

Аннотация:

Представлены некоторые результаты реализации «мягкой» модели обучения геометрии в школах Нижегородской области с опорой на идеи экспериментальной математики, в соответствии с которыми отбирается и разрабатывается содержание учебных материалов, способствующих развитию интеллекта учащихся (открытые задачи по геометрии). Отмечены преимущества перехода от статического взгляда на геометрическую задачу к динамическому, от традиционного изучения геометрии – к экспериментальному при использовании специальных развивающих учебных заданий: открытых исследовательских задач. Особенностью предлагаемых открытых задач по геометрии является то, что они, будучи проекцией традиционных классических задач по геометрии, в то же время, во-первых обеспечивают формирование основных компонентов ментального (когнитивного, понятийного, метакогнитивного, интенционального) опыта ученика и, во-вторых, создают условия для проявления индивидуальных познавательных стилей учащихся. Обогащение метакогнитивного опыта осуществляется с помощью цепочек открытых задач, которые создают условия для формирования умений планировать, прогнозировать и контролировать свою математическую деятельность.

Аннотация: Статья посвящена описанию свойств решений задач в предметной области «Количественная спектроскопия» и детализирует результаты работы [1]. Для представления свойств решений задач используется язык OWL DL. В качестве примера рассмотрена прикладная онтология источников информации о свойствах решений прямой и обратной задачи нахождения вакуумных волновых чисел в молекулярной спектроскопии диоксида углерода и его изотопологов. Показано, что создание источника информации, характеризующих свойства решения задачи, позволяет классифицировать решения задач количественной спектроскопии и организовывать семантический поиск достоверных данных в публикациях. Дано краткое описание особенностей табличного метода используемого в машине вывода FACT++.

Аннотация:

Статья посвящена вопросу применения цифровых образовательных сервисов в процессе обучения студентов высших учебных заведений. На основе опыта применения различных методов обучения и цифровых ресурсов в обучении студентов предложены новые цифровые решения, которые решают часть дидактических задач и предоставляют новые возможности для организации процесса обучения. Основной обсуждаемый вопрос – возможность индивидуализации и контроля процесса обучения в случае использования преподавателем обучающих видеоматериалов. Путем сравнения традиционной очной лекции и обучающего видео описаны положительные и отрицательные эффекты каждого из подходов к выдаче лекционного материала. На основе результатов такого сравнения предложена модель видеолекции, включающая в себя интерактивные элементы обратной связи.

Аннотация:

Электронные библиотеки в XXI веке стали важнейшими источниками информации во всех отраслях науки и техники, магистральным направлением развития мирового библиотечного дела, всей информационной деятельности. Первой электронной библиотекой стал Проект Гутенберг, основанный Майклом Хартом ровно 50 лет назад. Всемирно известным он стал лишь в 1990-е годы, после появления интернета и первых браузеров. Харт мечтал о 10000 оцифрованных книг и, по его признанию, достиг всех целей, которые ставил перед собой. В России одной из первых и наиболее значительной стала библиотека Максима Мошкова (1994). В данной статье прослеживаются этапы создания этих библиотек и биографии их создателей; анализируются трудности в их работе. Отдельное внимание уделено вопросам законодательства о продолжительности действия авторских прав.

Аннотация: Описаны сущностные изменения в сфере образования, происходящие в связи с активным и систематическим применением цифровых информационных технологий и соответствующие им стратегические направления развития информатизации отечественного образования. Описаны современные теории обучения периода активного использования цифровых технологий в образовании (дидактико-технологические парадигмы современного периода информатизации образования; информационная безопасность личности субъектов образовательного процесса; конвергенция педагогической науки и цифровых информационных технологий; трансфер-интегративные области научного знания). Представлены сравнительные характеристики основных компонент традиционной дидактики и дидактики в условиях информатизации образования.

Аннотация:

Описаны новые подходы к сбору данных о научных публикациях из систем открытого доступа с тематикой «Науки о земле». На основе разработанных и адаптированных подходов созданы архив научных публикаций (репозиторий) и комплекс программ доступа к научным публикациям для сбора, поиска, фильтрации, каталогизации и управления публикациями и их метаданными. Для улучшения доступности публикаций и других связанных с ними данных, находящихся на сайтах Государственного геологического музея им. В.И. Вернадского РАН, разработана система Wiki – Геология России. Эта система является тематическим рубрикатором по направлению «Месторождения полезных ископаемых России», с дополнительной тематикой «Минералогия». Все статьи имеют ссылку на источник информации из архива научных публикаций и, опционально, дополнительные ссылки по сходной тематике. Wiki – Геология России являются первым шагом в создании базы знаний по месторождениям полезных ископаемых.

Аннотация: Проанализированы методы решения задач, базирующиеся на основной интегральной формуле Грина. Предложены новые методы решения задачи с оператором смешанного типа в неограниченной области. На основе этих методов созданы программы для решения задач с оператором смешанного типа. Приведены результаты вычислительных экспериментов, показывающие корректность применения методов.

Аннотация: Описаны общий алгоритм и классификация этапов создания виртуальных культурно-исторических реконструкций. На примере проекта «Болгар XIV» разобраны основные стадии реализации реконструкции, рассмотрены архитектура, бытовое окружение и планировка города; дано общее описание той эпохи. Приведены общие соображения о подходах к созданию виртуальных реконструкций, в том числе правила процедурной генерации территорий.

Аннотация:

Сформулированы основные требования к разработке и внедрению автоматизированных информационных систем в Альметьевском государственном нефтяном институте на основе анализа эксплуатации системы управления учебным процессом вуза.

Аннотация: Описана система критериев для оценивания решений учебных задач из предметной области при организации обучения будущих учителей математики. Критерии сформулированы в терминах деятельности и нацелены на усиление профессиональной составляющей процесса освоения математических дисциплин. Предложено использование указанной системы формирующих критериев при изучении базовых конструкций математического анализа.

Аннотация:

Статья посвящена анализу тенденций развития технологий обработки Больших Данных и инструментария хранения разноформатных данных и аналитики, который проведен в рамках работ по программе фундаментальных исследований Отделения математических наук РАН «Алгебраические и комбинаторные методы математической кибернетики и информационные системы нового поколения», а также гранта РФФИ № 14-07-00783 «Способы хранения и обработки большого объема научно-справочных данных на современных аппаратных платформах».

Аннотация:

Обсуждено использование механизмов машинного обучения, анализа естественного языка и интеллектуального поиска в области юриспруденции. Основные ожидаемые результаты – методология применения алгоритмов текстовой аналитики и семантического анализа естественного языка (NLP) в задачах управления знаниями в судебном делопроизводстве, а также других видах юридической практики. Полученные результаты могут быть применены в области образования и управления знаниями в более широком контексте, поскольку исследование лежит на стыке юриспруденции, математической и компьютерной лингвистики.

Описан прототип многоагентной системы интеллектуального анализа текстов в юриспруденции, способной на имеющейся базе данных судебных документов выявлять общие зависимости, предоставлять для ознакомления юридические дела, близкие по тематике, рекомендовать наиболее вероятные исходы судебного рассмотрения или помечать важные места, на которые следует обращать внимание при процессуальных действиях с использованием инструментов текстовой аналитики.

Аннотация: Представлен опыт Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета (ПГГПУ) выбора и подключения электронно-библиотечных систем, дана краткая характеристика эффективности использования этого вида информационных ресурсов. Рассказано о создании Электронной библиотеки ПГГПУ, ее целях, задачах, представленных в ней ресурсах, подчёркнута важность отражения интеллектуальных продуктов вуза и организации к ним доступа преподавателей и студентов.

Аннотация:

На текущий момент времени значительная часть передаваемых и хранимых данных не структурирована. Количество неструктурированных данных растет большими темпами каждый год, несмотря на то, что по таким данным трудно производить поиск, к ним нельзя совершать запросы и в целом их обработка не автоматизирована. В то же время наблюдается развитие систем электронного документооборота.

Настоящая работа предлагает инструмент для извлечения данных из фотографий бумажных документов, принимая во внимание их структуру и разметку. Представлены результаты разных испытанных подходов, включая нейронные сети и алгоритмический метод, а также проведен анализ полученных результатов.

Аннотация:

Представлена разработанная авторами объектно-ориентированная веб-система, предназначенная для формирования метаданных, описывающих результаты научной деятельности сотрудников учреждения (группы учреждений), и предоставления различных справочно-статистических данных о публикациях и докладах, сделанных ими на научных конференциях, симпозиумах, семинарах. Система ориентирована на работу с объектами таких связанных между собой классов, как «автор», «организация», «публикация», «доклад», «мероприятие». Профиль метаданных объектов каждого класса включает атрибуты, необходимые для получение развернутой информации как об отдельном объекте данного класса, так и о группе объектов, связанных заданными значениями атрибутов объектов других классов (например, перечень статей сотрудников заданного подразделения данной организации, опубликованных в заданном журнале за заданный промежуток времени). Отличительной особенностью системы является введенное понятие «эквивалентных» объектов. Эквивалентными считаются объекты, представленные в системе различными метаданными, но относящимися к одной физической сущности. Такими объектами являются «персоны», соответствующие одному автору с различными написаниями фамилии в библиографических описаниях публикаций; организации, имеющие различные варианты названий; статьи, опубликованные без изменений на различных языках. Подробно охарактеризованы возможности системы, ее пользовательский интерфейс, приведены примеры выполнения конкретных запросов.

Аннотация: Предложен подход к организации экспертной оценки научного документа, представленного для публикации в математический журнал. Ограничение предметной области связано с использованием системы математической классификации Mathematical Sciences Classification System – MSC. Представлена рекомендательная система, позволяющая сформировать список возможных экспертов для проведения процедуры научного рецензирования математической статьи. Эта рекомендательная система использует коды MSC2020, изначально представленные автором статьи. Если в статье указаны коды MSC2000 или MSC2010, производится их автоматическое преобразование в коды MSC2020. Для каждого эксперта в системе поддерживается персональный профиль, который содержит набор кодов MSC2020, дополненный числовыми характеристиками, – весами, вычисленными для каждого кода в соответствии с системой учета компетенций, предпочтений или отказов от участия в процедуре рецензирования, сформированных в процессе предыдущей работы в качестве эксперта. Этот набор автоматически редактируется в случае включения эксперта в список возможных рецензентов – повышаются или уменьшаются веса нескольких кодов, а также добавляются новые коды. Рекомендательная система реализована в виде встроенного инструмента (плагина) платформы Open Journal Systems (OJS). Разработанный метод апробирован в информационной системе научного журнала Lobachevskii Journal of Mathematics (https://ljm.kpfu.ru).

Аннотация:

Проведен обзор существующих цифровых информационно-издательских систем и существующих способов расширения их функционала, а также предложен проект формирования набора сервисов для расширения функционала издательской системы Open Journal Systems на платформе цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML. Предлагаемый набор сервисов включает в себя сервисы, ориентированные на авторов статей, а также предназначенные для редакции журнала. Описаны существующие разработки отдельных сервисов в составе проекта, а также предложения для расширения комплекса научно-издательских сервисов.

Аннотация:

Рассмотрено понятие «информационно-поисковая деятельность» и определено место такой деятельности в учебной работе студентов. Введено и проанализировано понятие «информационно-поисковые компетенции».

Проанализированы результаты проведенного нами опроса студентов младших курсов с целью изучения таких информационно-поисковых компетенций, как знание многообразия информационно-поисковых систем (ИПС) и способность адекватно выбирать и использовать ИПС при выполнени тематического, адресного и фактографического видов поиска информации. Студентам предлагался список из 14 вариантов ответов, включающих информацию как о традиционных ИПС, так и о современных электронных информационных системах.

Проведенное исследование показало, что студенты младших курсов знакомы с ограниченным кругом информационно-поисковых систем и в большинстве случаев при поиске выбирают поисковые системы интернета. Студенты практически игнорируют традиционные библиографические системы, а также источники информации, для пользования которыми требуются специальные знания и владение поисковыми стратегиями.

Очевидно, что необходима целенаправленная деятельность по формированию информационно-поисковых компетенций школьников и студентов на базе специального учебного курса.

Аннотация: Представлены результаты проведения глубинных интервью и анкетного опроса представителей научно-технической сферы с целью определения информационных компетенций, необходимых для проведения экспертизы проектов прикладных научных исследований и экспериментальных разработок в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».

Аннотация:

Проведена типизация кооперативных механик многопользовательских видеоигр. Кооперативные игровые механики представляют собой ключевые элементы геймдизайна, определяющие способы взаимодействия игроков в совместном игровом процессе. Проанализированы существующие исследования в данной области и выделены основные принципы, влияющие на успешность кооперативного взаимодействия. Выделены и классифицированы восемь типов кооперативных механик: совместные, кооперативно-эмергентные, альтруистические, социально-экономические, комплементарные, механики одновременного управления, штрафующие и цепные.

Сделан вывод, что успешные кооперативные механики строятся на принципах комплементарности ролей, сочетании различных способностей и необходимости распределения задач ради достижения общей цели. Предложенная классификация способствует систематизации знаний в области геймдизайна и может быть полезна разработчикам многопользовательских видеоигр. В дальнейшем классификация может быть уточнена и расширена с учетом эволюции индустрии и появления новых форм кооперации.

Аннотация: Работа посвящена описанию проекта обновления и распространения языка программирования Рефал (далее – просто Рефал), созданного в СССР в 1960-х годах В.Ф. Турчиным. Язык изначально предназначался для различных логических преобразований, прежде всего, текстового материала и ориентирован на использование непрограммистами. На практике сфера применения оказалась шире: машинный перевод, оптимизация и компиляция программ, доказательство теорем, моделирование сложных электронных схем, решение ряда задач искусственного интеллекта. Язык сейчас имеет достаточное количество последователей, главным образом, в научных кругах.Задачей описываемого проекта является создание продукта, позволяющего использовать Рефал в современных массовых приложениях и расширить круг его потенциальных пользователей до всего интернета. Был проведён опрос сообщества пользователей и разработчиков Рефала с целью получения представления о текущем состоянии дел, актуальных реализациях и путях развития языка. Были рассмотрены возможные средства реализации проекта. Информации о ведущихся аналогичных разработках получено не было.

Аннотация: The sequential nested mixed methods study focused on comparative analysis of middle school mathematics teachers’ content knowledge in two countries. The study consisted of two stages: (1) quantitative study of teacher content knowledge; (2) qualitative study of teacher topic-specific content knowledge. The initial sample for the first stage included lower secondary mathematics teachers from the U.S. (grades 6–9, N=102) and Russia (grades 5–9, N=97). The Teacher Content Knowledge Survey (TCKS) was applied to assess teacher content knowledge based on the cognitive domains of Knowing, Applying, and Reasoning, as well as addressing the lower secondary mathematics topics of Number, Algebra, Geometry, Data and Chance. The second stage – an interpretive cross-case study – aimed at the examination of the U.S. and Russian teachers’ topic-specific knowledge on the division of fractions. For the second stage, N=16 teachers (8 – from the U.S., and 8 – from Russia) were selected for the study using non-probability purposive sampling technique based on teachers’ scores on the TCKS. Teachers were interviewed on the topic of fraction division using questions addressing their content and pedagogical content knowledge. The study revealed that there are explicit similarities and differences in teachers’ content knowledge as well as its cognitive types. The study results may inform the field on priorities placed on lower secondary mathematics teachers’ knowledge in the USA and Russia. It also suggests close comparison and learning about issues related to teacher knowledge in both countries with a potential focus on re-examining practices in teacher preparation and professional development.

Аннотация: Использование указателей и косвенной адресации в программе, а также сложная структура графа потока управления являются одними из основных препятствий при выполнении статического анализа программ. Обнаруженные в результате такого анализа свойства программы слишком консервативно описывают ее поведение и часто оказываются недостаточными для принятия решений о возможности ее параллельного выполнения. Использование динамического анализа программ позволяет расширить возможности средств автоматизации распараллеливания. В системе SAPFOR (System FOR Automated Parallelization) реализован инструмент динамического анализа, опирающийся на инструментацию программ в представлении LLVM, что позволяет исследовать программы на языках C и Fortran. Чтобы снизить накладные расходы на время выполнения инструментированной программы, сохранив при этом полноту проводимого анализа, используются возможности статического анализа, реализованного в SAPFOR. В процессе динамического анализа часть обращений к памяти, информация о которых была получена в процессе статического анализа, может быть проигнорирована. Разработанный инструмент был протестирован на тестах производительности из пакета NAS Parallel Benchmarks для языков C и Fortran. В процессе динамического анализа кроме традиционных видов зависимостей (flow, anit, output) также определяются переменные, зависимость по которым может быть устранена за счет приватизации или конвейерного выполнения циклов. Совместно с возможностями DVM и OpenMP это существенно облегчает, в том числе, и ручное распараллеливание, облегчая задание соответствующих директив компилятора.