Аннотация: В статье рассматриваются проблемы формирования e-Science Infrastructure для организации непрерывного доступа к спутниковым данным и обмена огромными потоками данных в связи с актуальной задачей интеграции информационных ресурсов. В России спутниковые данные рассредоточены в региональных спутниковых центрах данных. Их использование зачастую ограничено рамками конкретного проекта, в котором они были созданы. Чрезвычайно затруднены поиск ресурсов, доступ к данным и обмен данными. Многие ведомства и спутниковые центры пользуются собственными форматами представления данных, протоколами обмена, созданными достаточно давно и потому не полностью гармонизированными с современными международными правилами и стандартами. Одной из основных проблем, связанных с организацией хранения больших объемов данных Дистанионного Зондирования Земли (ДЗЗ) и непрерывного доступа к спутниковым ресурсам, является потребность интеграции различных поставщиков данных в единую информационную систему, позволяющую повысить эффективность научных исследований в области ДЗЗ. Предложены и обоснованы принципы и архитектура объединенной электронной e-Инфраструктуры непрерывного доступа к спутниковым данным. Описание геопространственных данных определено международными стандартами ISO 19115:2003 Geographic information – Metadata, ISO 19115-2:2005 Geographic information – Metadata. – Part 2: Extensions for imagery and gridded data. Существуют прототип FGDC-STD-001-1998 названных стандартов США и российский профиль стандарта ISO 19115 в виде документа ГОСТ Р 52573-2006 “Географическая информация. Метаданные.” Метаданные на текстовые материалы в сетях формируются с использованием стандарта Dublin Core. Единая политика администрирования е-Инфраструктуры обеспечивает согласованные между участниками правила доступа и использования ресурсов, унифицированные подходы к обеспечению информационной безопасности. Гарантией доступности и безопасности данных является проведение единой политики управления данными. Требование свободного информационного обмена реализуется путем задействования стандартизированных сетевых протоколов обмена данными и языков описания данных и построения запросов (прежде всего, SQL и XML). Интероперабельность обеспечивается глобальной унификацией технических регламентов, протоколов передачи и форматов данных, а также метаданных и поддерживается целой группой специально разрабатываемых стандартов (ISO/IEC 11179 Information technology — Specification and standardization of data elements; ISO 19113:2002 Geographic information — Quality principles; ISO 19114 Geographic information — Quality evaluation procedures и др.). Разработана архитектура e-Инфраструктуры непрерывного доступа к спутниковым данным, состоящая из компонент: 1) ГИС-сервер управляет геоинформационными ресурсами (карты, изображения, цифровые модели местности, текстуальная информация и т. д.) и транслирует их веб-приложениям в виде отдельных геосервисов; 2) Веб-сервер предназначен для хранения и управления геопорталом. Структурно и функционально Веб- и ГИС-сервера могут быть развернуты на отдельных компьютерах; 3) Геопортал - платформа для создания распределенной среды интеграции геоинформационных данных. Геопортал как единая точка входа в распределенную среду данных представляет из себя совокупность отдельных приложений и сервисов. Используется для публикации, администрирования и поиска стандартизированных геоинформационных ресурсов. Геопортал расположен на веб-сервере и является клиентским приложением ГИС-сервера. Пользователи, взаимодействуя с ним, вызывают сервисы, которые являются посредниками между веб-сервером и ГИС-сервером и обращаются к ГИС-серверу через его компонент SOM за необходимым инструментарием (геосервисами); 4) Сервисы каталогов - предназначены для доступа, поиска, накопления, обработки метаданных геопространственных ресурсов; сервисы обеспечивает общий механизм для классификации, регистрирования, публикации, поиска, хранения и доступа к метаинформации об имеющихся в сети геоинформационных ресурсах. Сервисы каталога предоставляют метаданные о зарегистрированных геоинформационных ресурсах, поддерживают формирование запросов на информацию по типам ресурсов. Они позволяют публиковать, создавать и редактировать наборы метаданных для геопространственных данных, геопространственных сервисов и геоссылок; 5) Сервис данных - обеспечивает доступ к содержанию ресурсных информационных материалов, которые находятся в базах и банках геоданных. Каждой единице ресурсов, с которыми работает этот сервис, присваивается уникальное имя. Для повышения скорости поиска осуществляется индексация ресурсов; 6) База моделей тематических задач ДЗЗ - предназначена для хранения моделей тематических задач ДЗЗ и позволяет с помощью интерфейса программы-планировщика выбрать наиболее адекватную (релевантную) модель в соответствии с поставленной задачей; 7) Программное обеспечение как сервис (Software as a Service (SaaS)). SaaS подразумевает предоставление приложений для конечного пользователя в виде сервиса «по требованию» вместо его установки на конкретном рабочем месте или на собственном сервере. В рамках “облачных” вычислений существуют и другие направления: платформа как сервис и инфраструктура как сервис. 8) Инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service (IaaS)) – охватывает аппаратные средства и технологию для компьютерных вычислений и хранения данных, операционные системы и другую инфраструктуру, которые предоставляются не как локальные ресурсы, а опосредованно – через обращение к сервисам, размещенным на стороне провайдера. 9) Клиентские ГИС-приложения - устанавливаются на конечных устройствах локальных и удаленных пользователей и подключаются по протоколу HTTP к геопорталу по сетям LAN или WLAN для поиска, публикации и сохранения стандартизированных геоинформационных данных.

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: В статье описана разрабатываемая информационно-вычислительная система для проведения научных исследований, связанных со статистическим анализом архивов пространственно-распределенных геофизических данных, полученных как в результате наблюдений, так и моделирования. В процессе реализации использовался накопленный опыт создания информационно-вычислительных веб-систем, обеспечивающих обработку больших массивов данных. Функциональные возможности существующей на данный момент версии системы включают в себя ряд процедур для оперативного математического и статистического анализа, а также визуализации данных, что позволяет оптимизировать выполнение типовых вычислительных задач. В качестве одного из приложений разрабатываемой системы были реализованы программные модули для анализа региональных особенностей динамики основных климатических характеристик и их взаимосвязей, а также для обеспечения графического представления результатов в виде графиков, диаграмм и полей на карте соответствующей территории с использованием Веб-ГИС технологий.

Аннотация:

Представлена разработка программного обеспечения, направленного на обработку изображений стенописей архитектурных памятников с целью выявления дефектов. Для дефектоскопии использован гистограммный подход – сравнение яркостных характеристик двух изображений фресок. Данный метод позволяет отслеживать состояние архитектурных памятников с небольшими затратами и минимальным вовлечением человека. Разработанная технология применяется в рамках охранных работ объекта культурного наследия острова-града Свияжск.

Аннотация: Представлен фреймворк для разработки нативных мобильных приложений с дополненной реальностью. В частности, проведен анализ фреймворков из различных сфер разработки – игр, мобильных приложений. Предложена концепция нового фреймворка и набора инструментов для построения мобильных приложений с дополненной реальностью. Предложены способы внедрения данного фреймворка.

Аннотация:

Рассмотрен подход к автоматическому распознаванию движения людей на пешеходном переходе. Он включает две основные процедуры, для каждой из которых приведены команды программного кода на языке программирования C# с помощью библиотеки компьютерного зрения EMGU. На первой процедуре с помощью комбинации методов гистограмм направленных градиентов и опорных векторов осуществляется детектирование пешеходов. Вторая процедура позволяет считывать кадры из видеопоследовательности и обрабатывать их. Данный подход позволяет детектировать движения людей на пешеходном переходе без использования специализированных нейронных сетей. При этом метод, предложенный в статье, продемонстрировал достаточную надежность распознавания движения людей, что свидетельствует о его применимости в реальных условиях.

Аннотация: Предложены методы семантического анализа документов в системе управления цифровыми научными коллекциями, в том числе электронными научными журналами. Рассмотрены методы обработки документов, содержащих математические формулы, а также способы конвертации этих документов из формата OpenXML в формат TeX. Разработан алгоритм поиска по формулам в коллекциях математических документов, хранящихся в формате OpenXML. Алгоритм реализован в виде онлайн-сервиса на платформе science.tatarstan.

Аннотация: Рассмотрены основные характеристики универсальности статистических критериев. 

Аннотация: Изложен опыт освоения новой мобильной картографической платформы CarryMap при подготовке к детальному геолого-структурному картированию и геохимическому изучению Олон-Ободского рудного узла (Южная Монголия). Авторы консолидировали все имеющиеся картографические материалы и данные по опробованию в одном приложении для мобильных устройств.

Аннотация: Описаны принципы создания образовательного пространства на ступени магистратуры, отвечающего новым смыслам в образовании, и предложены эффективные формы взаимодействия участников образовательного процесса, соответствующие выделенным принципам.

Аннотация: Дан анализ особенностей проектирования пользовательских интерфейсов нативных мобильных приложений с дополненной реальностью. В частности, сформулированы принципы проектирования интерфейсов для AR-приложений, предложены способы соблюдения описанных принципов для достижения позитивного опыта взаимодействия пользователей.

Аннотация: Рассмотрен опыт организации совместной деятельности обучающихся бакалавриата и магистратуры по анализу сформированности профессиональной деятельности в период педагогической практики.

Аннотация: Динамический геоинформационный WWW-сайт природных и социальных условий Тюменской области ( в дальнейшем WWW-сайт) предназначен для комплексной оперативной информационной поддержки общественности, научных исследований, процессов проектирования освоения газоконденсатных месторождений и магистральных газопроводов, процессов управления региональных органов власти по направлениям АРХЕОЛОГИЯ, ЭТНОГРАФИЯ, СОЦИАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА, БИОРАЗНООБРАЗИЕ, ЛАНДШАФТЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ Тюменской области.
WWW-сайт в глобальных сетях Internet/Intranet проектируется на основе корпоративного интегрированного геоинформационного банка данных. Банк данных должен представлять конечному пользователю возможность удаленного ввода, просмотра, модификации и обработки материалов наблюдений/исследований, манипулирования корпоративными картографическими данными с представлением параметрических сведений о геообъекте в виде HTML-документов /графиков/ таблиц/, производить прикладные тематические вычисления с созданием ситуационных карт.
Реализация проекта ориентирована на технологию Microsoft (SQL_Server, Internet Information Server, Visual Studio,) и технологию ESRI Mapobjects специализированной обработки электронных карт-схем масштаба 1:7500000. В перспективе использование на картах масштабов 1:1000000 и 1:100000 ESRI SDE, MapInfo SpatialWare.

Аннотация: На этапе разработки проектов команды разработки, помимо прочего, сталкиваются с потребностью в проектировании визуального интерфейса, который удовлетворит все группы пользователей, и распространении новой версии продукта на всех пользователей. В статье предложена концепция создания инструмента для генерации динамических экранов, что позволит оптимизировать процессы адаптации интерфейсов приложений и выпуска обновлений.

Аннотация: Звуковая трехмерная анимация лица довольно тщательно изучена, но достижение реалистичного, похожего на человека исполнения еще не найдено. В статье рассмотрены различные подходы к созданию анимированных выражений лица, контролируемых речью. Комбинируя рассмотренные подходы как для анимации лица, так и для идентификации эмоций и создания выражений микро-мимики в одной системе, мы получаем решение, подходящее для таких задач, как игровое видео, аватары виртуальной реальности или любой другой сценарий, в которых текст говорящего и его речь не известны заранее.

Аннотация:

Описаны современные модели и средства публикации и распространения научных знаний. Охарактеризованы современные информационные системы управления научными изданиями и сервисы, определяющие их функциональность.

Введено понятие цифровой инфраструктуры электронного научного журнала как комплекса, который объединяет программную платформу, реализующую основные рабочие процессы управления электронным журналом, и информационные системы, которые обеспечивают функционирование как основных, так и дополнительных сервисов, учитывающих, в частности, специфику предметной области журнала.

Представлен подход к организации цифровой инфраструктуры электронного научного журнала на основе открытой программной системы Open Journal Systems (OJS). Предложены сервисы, расширяющие функциональные возможности этой системы и учитывающие специфику предметной области научных журналов. На основе технологии расширения функционала OJS созданы программные модули, обеспечивающие автоматизацию ряда редакционных процессов электронного научного журнала.

Представлена система сервисов автоматической обработки коллекций научных документов. Эти сервисы обеспечивают проверку соответствия документов коллекций принятым правилам формирования коллекций и преобразования документов в установленные форматы; структурный анализ документов и извлечение метаданных, а также их интеграцию в научное информационное пространство. Система сервисов позволяет автоматически выполнять набор операций, который не реализуем за практически приемлемое время при традиционной «ручной» обработке электронного контента, и предназначена для обработки больших коллекций научных документов.

Охарактеризованы алгоритмы автоматической стилевой валидации текстов на этапе регистрации статьи в информационной системе электронного научного журнала, автоматического подбора рецензентов, рассылки уведомлений и контроля сроков рецензирования.

Представлены методы обработки документов, содержащих математические формулы, в частности, алгоритм поиска по формулам в коллекциях математических документов. Указаны основные идеи, подходы и уже полученные результаты по разработке семантических технологий управления математическими знаниями, в том числе, подход к построению рекомендательных систем на основе онтологий математического знания и метод автоматизации процесса первичной обработки научной статьи, использующей TеX-нотацию.

Охарактеризована проблема построения системы анализа и оценки информационного и социального воздействия публикуемого научного контента на его пользователей. Проведено сопоставление традиционных (библиометрических и наукометрических) и альтернативных показателей такой оценки. Описан мировой опыт использования информетрических сервисов на сайтах научных журналов. Обсуждены варианты реализации этих подходов в рамках цифровой инфраструктуры электронного научного журнала.

Аннотация: Ученым необходимо всё время выпускать в свет результаты своих работ, чтобы оставаться востребованными, соответствовать времени, критериям и не оказаться вне научного общества. Известный принцип «публикуйся, или погибнешь» («Publish or Perish») чаще всего вынуждает ученых стремиться к количеству, а не к качеству [1]. Наряду с проблемами авторства, проплаченных исследований, фабрикацией результатов одними из распространенных нарушений являются плагиат и самоплагиат. Их воздействие является более тонким, но не менее разрушительным для научного общества. В статье дан обзор существующих инструментов выявления заимствований в научных статьях авторов. Анализ решений выполнен путем сравнения систем по ряду характеристик. Для оценки работоспособности и эффективности созданных инструментов они протестированы на реальных данных.

Аннотация: Кратко охарактеризованы изменения основных видов профессиональной деятельности будущих учителей математики, описан опыт организации научно-исследовательской деятельности будущих учителей математики на уровне бакалавриата и магистратуры.

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: Использование определенных механизмов метапрограммирования при разработке программных библиотек на языке Java может негативно сказываться на времени сборки и работе конечного программного продукта, в котором они используются. Для того, чтобы нивелировать воздействие различных подходов, необходимо предложить комплексное решение, позволяющее регулировать их использование в зависимости от особенностей контекста, что, в свою очередь, требует проведения предварительного анализа. В данной статье рассмотрены существующие в языке Java механизмы метапрограммирования и представлены результаты сравнения влияния данных подходов на время сборки Android-приложений.

Аннотация:

Представлен подход к индивидуализации образования, основанный на автоматизированной генерации индивидуальной образовательной траектории и расписания, учитывающих особенности каждого обучающегося и его пожелания. Описан принцип действия разработанных инструментов генерации. Затронуты вопросы применения разработанных подходов и инструментов в высшем образовании.

Аннотация:

Актуальность представленного исследования обусловлена бедностью существующих подходов к извлечению заголовков из PDF-документов, предложенных в более ранних исследованиях, которые используют либо машинное обучение, либо простые эвристики. Цель настоящего исследования – предоставить более проработанные подходы к общей задаче извлечения заголовка документа и предложить лучший алгоритм выделения его из документов научной тематики. Основная методика, использованная нами при выборе решения, – рассмотреть, как можно большее количество различных ситуаций относительно форматирования заголовка, возникающих в разных документах, и предложить решение для каждой из них, а затем обобщить их в полноценный подход. Результаты выбранного подхода показали его эффективность по сравнению с методами других исследователей, если в нашем распоряжении находятся документы с различными вариациями оформления, структурной организации и форматирования. Данное исследование показало, что глубокое исследование задачи – перспективный путь для разработки лучших решений и инструментов. Статья будет полезна исследователям и разработчикам, которые часто встречаются с проблемой извлечения заголовков как одной из подзадач анализа документов.

Аннотация:

Представлен опыт верификации реализаций клиента криптографического протокола TLS версии 1.3. TLS сегодня является одним из наиболее востребованных криптографических протоколов, предназначенных для создания защищенных каналов передачи данных. Протокол обеспечивает необходимую для своих задач функциональность: конфиденциальность передаваемых данных, целостность данных, аутентификацию сторон. В новой версии протокола TLS 1.3 была существенно переработана архитектура, устранен ряд недостатков предыдущих версий, выявленных как при разработке реализаций, так и в процессе их эксплуатации.

В работе использован новый тестовый набор для верификации реализаций клиента протокола TLS 1.3 на соответствие спецификациям интернет, разработанный на основе спецификации RFC 8446 с использованием технологии UniTESK и методов мутационного тестирования. Для тестирования реализаций на соответствие формальным спецификациям применена технология UniTESK, предоставляющая средства автоматизации тестирования на основе использования конечных автоматов. Состояния тестируемой системы задают состояния автомата, а тестовые воздействия – переходы этого автомата. При выполнении перехода заданное воздействие передается на тестируемую реализацию, после чего регистрируются реакции реализации и автоматически выносится вердикт о соответствии наблюдаемого поведения спецификации. Мутационные методы тестирования используются для обнаружения нестандартного поведения тестируемой системы (завершение из-за фатальной ошибки, «подвисание», ошибки доступа к памяти) с помощью передачи некорректных данных, такие ситуации часто остаются за рамками требований спецификаций. В сообщения, сформированные на основе разработанной модели протокола, вносятся какие-либо изменения. Модель протокола дает возможность вносить изменения в поток данных на любом этапе сетевого обмена, что позволяет тестовому сценарию проходить через все значимые состояния протокола и в каждом таком состоянии проводить тестирование реализации в соответствие с заданной программой. Представленный подход доказал свою эффективность в нескольких наших проектах при тестировании сетевых протоколов, обеспечив обнаружение различных отклонений от спецификации и других ошибок. Текущая работа является частью проекта верификации протокола TLS 1.3 и охватывает реализации клиентской части протокола.

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: 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.