Аннотация: Решен ряд задач, связанных с построением фабрики метаданных цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML. Под фабрикой метаданных понимается система взаимосвязанных программных инструментов, направленных на создание, обработку, хранение и управление метаданными объектов цифровых библиотек и позволяющих интегрировать создаваемые электронные коллекции в агрегирующие цифровые научные библиотеки. С целью выбора оптимальных таких программных инструментов из существующих и их модернизации: обсуждены особенности представления метаданных документов различных электронных коллекций, связанные как с применяемыми форматами, так и с изменениями состава и полноты набора метаданных в течение всего времени издания соответствующего научного журнала;представлены и охарактеризованы программные инструменты управления научным контентом и методы организации автоматизированной интеграции репозиториев математических документов с другими информационными системами;обсуждена такая важная функция фабрики метаданных цифровой библиотеки, как нормализация метаданных в соответствии с форматами других агрегирующих библиотек.В результате разработки фабрики метаданных цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML предложена система сервисов автоматизированного формирования метаданных электронных математических коллекций; разработан xml-язык представления метаданных, основанный на Journal Archiving and Interchange Tag Suite (NISO JATS); созданы программные инструменты нормализации метаданных электронных коллекций научных документов в форматах, разработанных международными организациями – агрегаторами ресурсов по математике и Computer Science; разработан алгоритм приведения метаданных к формату oai_dc и генерации структуры архивов для импорта в цифровое хранилище DSpace; предложены и реализованы методы интеграции электронных математических коллекций Казанского университета в отечественные и зарубежные цифровые математические библиотеки.

Аннотация: Ancient Egyptians represented each fraction as a sum of unit fractions, i.e., fractions of the type 1/n. In our previous papers, we explained that this representation makes perfect sense: e.g., it leads to an efficient way of dividing loaves of bread between people. However, one thing remained unclear: why, when representing fractions of the type 2/(2k+1), Egyptians did not use a natural representation 1/(2k+1)+1/(2k+1), but used a much more complicated representation instead. In this paper, we show that the need for such a complicated representation can be explained if we take into account that instead of cutting a rectangular-shaped loaf in one direction – as we considered earlier – we can simultaneously cut it in two orthogonal directions. For example, to cut a loaf into 6 pieces, we can cut in 2 pieces in one direction and in 3 pieces in another direction. Together, these cuts will divide the original loaf into 2 * 3 = 6 pieces. It is known that Egyptian fractions are an exciting topics for kids, helping them better understand fractions. In view of this fact, we plan to use our new explanation to further enhance this understanding.

Аннотация: Представлено использование теории геометрического мышления ван Хиле для организации смешанного обучения студентов педагогического отделения Института математики и механики им. Н.И. Лобачевского Казанского (Приволжского) федерального университета на основе SPOC курса «Элементарная математика: планиметрия». Обучение планиметрии включает в себя применение различных IT-приемов и средств, способных повысить качество усвоения материала и формировать необходимые профессиональные компетенции будущего учителя математики. В курсе реализуются технологии проектно-модульного и перевернутого обучения.

Аннотация: Рассмотрен проектный подход в организации математической подготовки студентов по информационным направлениям подготовки. Дано краткое описание образовательных и исследовательских проектов.

Аннотация:

Единое цифровое пространство научных знаний (ЕЦПНЗ) представляет собой цифровую информационную среду, агрегирующую разнородную информацию, связанную с различными аспектами научных знаний. Одной из важных функций ЕЦПНЗ является предоставление информации для решения задач искусственного интеллекта, что обусловливает необходимость поддержки данных в структуре, соответствующей правилам Semantic Web. Особенностями ЕЦПНЗ являются, с одной стороны, политематичность и разнородность элементов контента, с другой – высокая динамика появления новых видов объектов и связей между ними, что обусловлено спецификой развития науки. При реализации ЕЦПНЗ должна быть обеспечена возможность навигации по разнородным ресурсам пространства с использованием семантических связей между ними. Возможности ЕЦПНЗ в значительной мере определяются структурой онтологии пространства, модель которой предложена в данной работе. В рамках модели проведена иерархическая структуризация онтологии ЕЦПНЗ; выделены и определены такие элементы, как «подпространство», «класс объектов», «объект», «атрибуты объекта», три типа попарных связей объектов и атрибутов (универсальные, квазиуниверсальные и специфические). Структура каждого типа элементов определяется «справочником» унифицированного вида; конкретные значения атрибутов и связей содержатся в словарях унифицированной структуры. Выделен класс объектов «Форматы», описывающих правила формирования атрибутов и значений связей. Предложена формализация представлений справочников и словарей ЕЦПНЗ. Предлагаемая модель позволяет достаточно просто добавлять в пространство, по мере необходимости, новые виды объектов, их попарных связей и атрибутов.

Аннотация:

В работе рассматривается задача о существовании дерева с определенными числовыми характеристиками. Если задано дерево, то можно определить количества узловых вершин дерева и листьев, а также определить их степени. Тем самым для дерева можно определить набор пар, составные которых есть числа, соответствующие количествам узловых вершин и их степеней. Можно сформулировать обратную задачу: задаются пары натуральных чисел, вторые компоненты которых больше 1, и следует определить, найдется ли хотя бы одно дерево, что количества его узловых вершин и их степеней совпадают с данными парами. Решение этой задачи представлено в данной работе.

Аннотация: Цифровизация экономики России требует соответствующих преобразований в системе образования и подготовки кадров. Преобразования в системе среднего образования нужно начинать в предметной области «Математика и информатика». В работе показан опыт подготовки и участия учащихся школ в секциях математики, информатики, биоинформатики научно-практических конференций.

Аннотация: Рассмотрены проводимые в Чувашии межпредметные олимпиады, поддержанные промышленными предприятиями электротехнического и машиностроительного кластеров. Приведены примеры математических задач этих олимпиад.

Аннотация: В настоящее время потребность в наличии решений по распределенной тренировке ML-модели в мире возрастает. Однако существующие инструменты, в частности, TensorFlow Federated, – в самом начале своего развития, сложны в реализации и пригодны на текущий момент исключительно для симуляции на серверах. Для мобильных устройств надежно работающих подходов для достижения этой цели не существует. В статье спроектирован и представлен подход к такой распределенной тренировке ML-модели на мобильных устройствах, реализуемый с использованием существующих технологий. В его основе лежит концепция model personalization. В данном подходе эта концепция улучшена как следствие смягчения выявленных недостатков. Процесс реализации выстроен так, чтобы на всех этапах работы с ML-моделью использовать только один язык программирования Swift (применяются Swift for TensorFlow и Core ML 3), делая такой подход еще более удобным и надежным благодаря общей кодовой базе.

Аннотация:

Представлены основные методы численного моделирования (конечных разностей, конечных элементов, Монте-Карло, Рунге–Кутты). Рассмотрены основные параметры, используемые для оптимизации алгоритмов численного моделирования с точки зрения длительности выполнения кода и эффективного использования ресурсов процессора. Проанализированы основные недостатки многопоточности, связанные с синхронизацией данных, дедлоками и состояниями гонки и методы их устранения на основе применения мьютексов и атомарных операций на примере метода Монте-Карло.

Аннотация:

Предложен метод оценки флуктуационных характеристик распределённых объектов на основе флуктуационного анализа в предположении, что оценка оптического потока является аналогом приращений случайного блуждания. Достоверность и применимость метода проверены в двух вычислительных экспериментах. Первый эксперимент посвящён анализу броуновского движения компактного объекта. Во втором подтверждена адекватность метода для оценки динамических характеристик пространственно-распределённого флуктуирующего объекта. В рамках обоих экспериментов контроль показателя Херста осуществлен методом флуктуационного анализа с исключением тренда. Полученные результаты указывают на потенциальную применимость метода и необходимость его дальнейшей оптимизации с целью повышения робастности.

Аннотация:

Живая публикация – новый жанр представления результатов научных исследований, где научная работа размещается в интернете, а затем постоянно развивается и совершенствуется ее автором. Серьезные ошибки и опечатки больше не являются фатальными и не преследуют автора всю оставшуюся жизнь. Читатель живой публикации знает, что автор методично отслеживает и отражает в своем тексте изменения, происходящие в данной отрасли науки. В то же время российский автор, поддерживающий живую публикацию, сейчас безнадежно проигрывает по многим библиометрическим показателям, облюбованным консервативными чиновниками от науки. Живая публикация стимулирует развитие библиографического аппарата. Размещаемая в онлайне библиографическая ссылка вскоре обязана будет содержать такой важный для читателя, обновляемый «на лету» атрибут, как дата последней редакции живой публикации. Следует ожидать, что по мере распространения живой публикации в научном мире забота автора об эволюции своего онлайна станет сродни родительской заботе о развитии ребенка, а интернет на радость читателю обогатится научными трудами, не теряющими своей актуальности с течением времени.

Аннотация:

Статья посвящена типологии основных вариантов видеолекций (https://vimeo.com/showcase/6184718), отличающихся дидактической ценностью и трудоёмкостью создания. Для каждого варианта видеолекций определены ключевые условия эффективного формирования и использования. Особое внимание уделено вопросам оптимизации аппаратного обеспечения для создания различных вариантов видеолекций в условиях очного и дистанционного обучения.

В качестве базового варианта рассматривается видеозапись демонстрации презентации PowerPoint с речевыми и графическими комментариями слайдов. Стандартный профильный вариант — отснятый слева экран (доска) с лектором в профиль — рекомендуется использовать при дефиците места в аудитории. При наличии видеокамеры с оптикой, обеспечивающей сохранение детализации изображений наглядных материалов, предпочтительным вариантом видеолекции является стандартный фронтальный, отснятый из дальнего конца аудитории. Дидактически оптимизированный монтаж видеолекции позволяет комбинировать высококачественную запись наглядных материалов базового варианта с любыми видеозаписями действий преподавателя. Интегративные варианты видеолекций создаются посредством оверлейной вставки видеозаписи действий преподавателя поверх специально предназначенного инвариантного места в дизайне слайдов базового варианта видеолекции. Предложены варианты адаптации дизайна презентаций PowerPoint для формирования базового и интегративного варианта видеолекций. Наивысшее соотношение «дидактическое качество/ресурсоёмкость» достигается при создании интегративных видеолекций непосредственно в процессе очных и дистанционных занятий.

Аннотация: Представлена технология автоматизированного построения онтологии предметной области на основе информации, извлекаемой из комментариев реляционных баз данных ПАО «Татнефть». Технология основана на построении конвертора (компилятора), транслирующего логическую модель данных Epicentre Petrotechnical Open Software Corporation (POSC), представленную в виде ER-диаграмм и набора описаний на объектно-ориентированном языке EXPRESS, в язык описания онтологий OWL, рекомендованный консорциумом W3C. Описаны основные синтаксические и семантические аспекты преобразования.

Аннотация:

Влияние пандемии COVID-19 на мир научных публикаций: стремительная публикация и упрощенный доступ для статей о вирусе, открытый доступ на время самоизоляции в мире и в России. Впечатляющая разница между числом читателей российских научных статей в открытом и платном доступах, политика журналов Российской академии наук. Впечатляющий рост читательской аудитории КиберЛенинки. Онлайновое заседание диссертационного совета. Новости eLibrary. Комплексный балл публикационной активности от Минобрнауки.

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:

В поисках путей развития медицинского искусственного интеллекта показано, что предварительно обученный Vision Transformer с линейным классификатором может достигать высокой и конкурентоспособной производительности в классификации эндоскопических изображений. Представлен систематический послойный анализ, который выявляет источник наиболее важных признаков, оспаривая общепринятую эвристику использования только последнего слоя. Установлен отчетливый феномен «пика перед концом», когда поздне-промежуточный слой предлагает более обобщаемое представление для последующей медицинской задачи. На стандартных наборах данных Kvasir и HyperKvasir предложенный подход с малым количеством параметров не только получить достаточно высокую точность, но и значительно сокращает вычислительные затраты. Полученные работы могут быть рекомендованы в качестве практического руководства по эффективному использованию признаков общих базовых моделей в клинических условиях.

Аннотация:

Рассмотрены разнородные территориально-распределённые вычислительные системы по обработке геологических данных и подходы по организации взаимодействия с этими системами. Исследуемые системы классифицированы на несколько групп, исходя из принципов их функционирования и выбранных технологических решений. Для каждого типа систем приведено описание их основных свойств, включая возможные способы для взаимодействия.

На основе проведённого анализа предложен подход к организации единого рабочего пространства с доступом к разнородным территориально-распределённым вычислительным системам в рамках общей экосистемы. Описаны архитектура предлагаемой экосистемы и правила взаимодействия её участников. Продемонстрирован программный прототип, реализующий названные принципы, на примере нескольких разнородных систем по обработке геологической информации.

Аннотация:

Работа посвящена проблеме настройки пользовательских интерфейсов информационной системы, осуществляющей интеграцию данных. Настраиваемый интерфейс служит одним из средств организации представления данных предметной области. Изучен вопрос об использовании семантических связей онтологии для подбора данных, соответствующих задачам исследований. Рассмотрена модель адаптивного интерфейса, который позволяет наиболее точно отразить потребности исследователя в рамках определенной предметной области. Показано, как средствами, заложенными в модели семантической библиотеки, формируется адаптивный интерфейс.

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: Система автоматизированного распараллеливания SAPFOR (System FOR Automated Parallelization) включает инструменты для анализа и преобразования программ, основной ее целью является снижение сложности распараллеливания программ. Система SAPFOR ориентирована на исследования многоязыковых вычислительных комплексов, разрабатываемых на языках программирования Фортран и Си. Для анализа программ в этой системе используется низкоуровневое их представление в виде LLVM IR, которое позволяет проводить различные оптимизации с целью повышения качества анализа программ. При этом оно теряет некоторые особенности программы, отражаемые ее представлением на языке высокого уровня. Одной из таких особенностей является многомерная структура используемых массивов. Анализ зависимостей по данным является одним из ключевых при исследовании возможности параллельного выполнения программ. При этом такой анализ относится к классу NP-трудных задач. Знание многомерной структуры массивов позволяет во многих случаях учесть структуру индексных выражений в обращениях к массивам и снизить сложность проводимого анализа. Кроме того, использование многомерных массивов позволяет повысить уровень параллелизма в программе за счет использования многомерных решеток процессоров и распараллеливания гнезд циклов, а не отдельных циклов в гнезде. Данная возможность естественным образом поддерживается в DVM-системе. В настоящей работе рассмотрен подход, применяемый в системе SAPFOR для восстановления формы многомерных массивов и обращений к ним по их линеаризованному представлению в LLVM IR. Предложенный подход был успешно протестирован на различных приложениях, включая тесты производительности из набора NAS Parallel Benchmarks.

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: The ERCIM Digital Library Initiative began in 1996 with the setting up of the DELOS Digital Library Working Group. The aim was to promote European research into the further development of digital library technologies, to stimulate the efficient and cost-effective implementation of digital library systems, to encourage collaboration between research teams working in the field, and to promote the transfer of knowhow and technology to the relevant application areas. We illustrate the main activities of the ERCIM DLI over the last three years, and discuss the intention to establish a forum for Digital Library activities in the future through the creation of a Network of Excellence. The areas in which this Network should be active are described.

Аннотация:

В работе рассмотрены новые возможности организации запросов на естественном языке к научным локальным базам данных нереляционного типа. Проведенный анализ исследований, выполненных за последние годы, показал активное внедрение запросов на естественном языке к базам данных различного типа. Отмечено активное применение методов машинного обучения (нейронных алгоритмов). Показано широкое использование в последние два года большой языковой модели для подготовки запросов в различных языковых средах и областях знаний. Проведено исследование новых возможностей графовой базы данных AllegroGraph по использованию больших языковых моделей для организации поиска на естественном языке. Функционал базы данных изучен на примере системы метаданных по теплофизическим свойствам веществ в форме предметной онтологии «Термаль». Тестирование поисковых запросов в двуязычной (английская и русская) среде базы данных выявило в целом преодолимые проблемы и дает хорошие надежды на дальнейшее применение новых прикладных сервисов с использованием больших языковых моделей.

Аннотация: Представлены учебная и исследовательская модели выстраивания образовательной траектории.