Аннотация: Рассмотрены сервисы платформы LEARNIS, в составе которой веб-квесты «Выберись из комнаты», интеллектуальная игра «Твоя викторина», терминологическая игра «Объясни мне». С их помощью учителя любой предметной области могут проводить учебные занятия в игровой форме. Рассматриваемые сервисы являются элементами предлагаемой авторами системы методов обучения на основе мобильных технологий.

Аннотация: Приведен вариант методики подготовки и реализации содержания математической дисциплины одного гуманитарного направления подготовки обучаемых для использования средств ИКТ. В качестве примера выбрано использование электронной почты и средств мобильного ИКТ обучаемых.

Аннотация:

Представлена инновационная методология применения технологий семантического веба для поддержки фундаментальных геологических исследований. Рассмотрена проблема семантической интеграции разнородных геологических данных, характеризующихся масштабом разного уровня и междисциплинарностью. Разработана пятиэтапная методология, включающая анализ предметной области, онтологическое концептуальное моделирование, трансформацию данных в граф знаний, развертывание инфраструктуры распределенного доступа к данным на основе концептуальной модели, а также интеграцию с процедурами обработки и анализа. Практическая апробация проведена на трех кейсах: анализе геохимических данных для оценки уровня загрязнения территории, создании информационной системы о разломах и исследовании динамики береговой зоны водохранилищ. Предложенный онтологический подход обеспечивает соответствие FAIR-принципам и преодоление «семантического барьера» в геологических исследованиях. Показано, что технологии семантического веба позволяют перейти от фрагментированных информационных массивов к целостному семантическому пространству геологических знаний, что открывает новые возможности для генерации комплексных научных гипотез и кросс-дисциплинарных исследований.

Аннотация:

Описаны электронные ресурсы Карельского научного центра РАН, связанные с работой электронных библиотек, репозиториев и поисковых систем. Эти ресурсы предназначены для сбора, организации и распространения научной и технической информации (в виде научных публикаций, архивных документов) с целью ее использования в теоретических и прикладных научных дисциплинах. Охарактеризованы этапы разработки названных ресурсов на фоне истории развития отдельных, связанных с ними подразделений (Научная библиотека, Научный архив). Предложены направления развития электронных ресурсов Центра.

Статья распространяется на правах свободной лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0.

Аннотация:

В работе выдвинута идея использования имеющихся больших массивов результатов обработки ионограмм вертикального радиозондирования ионосферы в качестве обучающих датасетов для построения предиктивных моделей методами машинного обучения. Рассмотрены наиболее популярные форматы сохранения результатов обработки ионограмм, а также некоторые интернет-ресурсы с архивами свободно доступных файлов этих форматов. Указанные датасеты используются для построения предиктивных моделей, в том числе временных рядов критических частот ионосферных слоев. Отмечена также возможность использования некоторых датасетов результатов обработки ионограмм для обучения моделей, предназначенных для автоматической обработки ионограмм.

Аннотация:

Рассмотрена методика разработки учебных формальных исполнителей с использованием комбинированного пиктограммно-текстового интерфейса на языке программирования Python. Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования подходов к обучению алгоритмизации и программированию в школьном курсе информатики. Представлен разработанный инструментарий для создания формальных исполнителей, сочетающий наглядность пиктограмм с возможностями текстового программирования. Особое внимание уделено практическим аспектам реализации, включая использование встроенных методов Python для обработки графических и текстовых данных.

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:

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:

Теория графов из академической дисциплины все более превращается в средство, владение которым становится решающим для успешного применения компьютеров во многих прикладных областях. Несмотря на наличие обширной специальной литературы по решению задач на графах, широкое применение в практике программирования полученных математических результатов затруднено в силу отсутствия систематического их описания, ориентированного на программистов. Поэтому значительный класс практических задач, по существу сводящихся к простому выбору подходящего способа решения и построению конкретных формулировок абстрактных алгоритмов, для многих программистов все еще остается полем для интеллектуальной деятельности по «переоткрытию» известных методов. Статья посвящена разрабатываемому в Институте систем информатики им. А. П. Ершова СО РАН цифровому вики-словарю WikiGRAPP по теории графов и ее применениям в информатике и программировании и цифровой вики-энциклопедии WEGA теоретико-графовых алгоритмов решения задач информатики и программирования.

Аннотация: DVM-система предназначена для разработки параллельных программ научно-технических расчетов на языках C-DVMH и Fortran-DVMH. Эти языки используют единую DVMH-модель параллельного программирования и являются расширением стандартных языков Си и Фортран спецификациями параллелизма, оформленными в виде директив для компилятора. DVMH-модель позволяет создавать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров, в узлах которых в качестве вычислительных устройств наряду с универсальными многоядерными процессорами могут использоваться ускорители, графические процессоры или сопроцессоры Intel Xeon Phi. В статье представлены новые возможности DVM-системы, которые были разработаны в последнее время.

Аннотация:

Исследована возможность эффективного решения задачи популяционной онкопрофилактики с помощью методов искусственного интеллекта (ИИ), прогнозирующих риск злокачественных новообразований (ЗНО) на основе минимального набора данных из электронной медицинской карты (ЭМК) – кодов медицинских диагнозов и услуг. Для решения поставленной задачи рассмотрен широкий спектр современных подходов, включающих методы классического машинного обучения, анализа выживаемости, глубокого обучения и больших языковых моделей (LLM). Численные эксперименты показали, что наилучшей способностью ранжирования пациентов по уровню риска ЗНО обладает градиентный бустинг, использующий модели анализа выживаемости в качестве дополнительных предикторов, что позволяет учитывать как популяционные, так и индивидуальные факторы риска ЗНО. Из данных ЭМК были сконструированы предикторы, включающие демографические характеристики, паттерны обращений за медицинской помощью и клинические маркеры. Это решение было протестировано в ретроспективных экспериментах под контролем профильных врачей-онкологов. В ретроспективном эксперименте с участием более 1.9 млн пациентов установлено, что в группу риска попадает до 5.4 раза больше пациентов с ЗНО при том же уровне медицинских обследований. Предложенный метод представляет собой масштабируемое решение, использующее исключительно коды диагнозов и услуг, не требующее специализированной инфраструктуры и интегрируемое в процесс онконастороженности, что делает его применимым для решения задач популяционной онкопрофилактики.

Аннотация:

Представлен опыт верификации реализаций сервера криптографического протокола TLS версии 1.3. TLS – широко распространенный криптографический протокол, предназначенный для создания защищенных каналов передачи данных и обеспечивающий необходимую для этого функциональность: конфиденциальность передаваемых данных, целостность данных, аутентификацию сторон. Новая версия протокола TLS 1.3 была представлена в августе 2018 года и имеет ряд существенных отличий по сравнению с предыдущей версией 1.2. Ряд разработчиков протокола TLS уже включил поддержку последней версии в свои реализации. Данные обстоятельства делают актуальным проведение исследований в области верификации и безопасности реализаций новой версии протокола TLS. В работе использован новый тестовый набор для верификации реализаций протокола TLS 1.3 на соответствие спецификациям интернета, разработанный на основе спецификации RFC 8446 с использованием технологии UniTESK и методов мутационного тестирования. Текущая работа является частью проекта верификации протокола TLS 1.3 и охватывает часть дополнительной функциональности и необязательных расширений протокола.

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 с помощью передачи некорректных данных. В поток обмена протокола, создаваемый в соответствии со спецификацией, вносятся некоторые изменения: либо изменяются значения полей сообщений, сформированных на основе разработанной модели протокола, либо изменяется порядок сообщений в потоке обмена. Модель протокола позволяет 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 соответствии с заданной программой. На данный момент было обнаружено несколько отклонений реализаций от спецификации.

Представленный подход доказал свою эффективность в нескольких наших проектах при тестировании сетевых протоколов, обеспечив обнаружение различных отклонений от спецификации и других ошибок.

Аннотация:

Охарактеризованы роль музейных данных в научных геологических исследованиях, а также интеграция этих данных в цифровое пространство геологических знаний для более эффективного использования и анализа распределенных геологических и музейных ресурсов и возможности построения цифровых моделей.

Аннотация:

Технологии анализа тональности текста развиваются интенсивно, что обусловлено ростом объемов открытых источников, представляющих мнения пользователей интернета по различным вопросам. В статье описаны методы для анализа тональности текстов отзывов и коротких сообщений (твитов), приводятся результаты оценки их качества, которая производилась в рамках российского семинара SentiRuEval-2015.

Аннотация:

Представлена цифровая платформа для данных комплексного мониторинга опасных геодинамических, инженерно-геологических и гидрогеологических процессов, протекающих в регионе интенсивного природопользования центральной экологической зоны Байкальской природной территории (ЦЭЗ БПТ). Платформа предназначена для интеграции и анализа данных, поступающих с нескольких полигонов, расположенных в пределах ЦЭЗ БПТ, с целью оценки состояния геологической среды и прогнозирования проявлений опасных процессов. Платформа построена по клиент-серверной архитектуре. Хранение, обработка и анализ данных осуществляются на сервере, к которому пользователи могут обращаться через интернет посредством веб-браузера. Блочная структура сервера позволяет легко расширять набор процедур обработки и анализа данных, а также визуализации результатов. В настоящее время доступны несколько методов фильтрации данных (линейная частотная, Савицкого–Голея и другие), различные методы спектрального и вэйвлет-анализа, мультифрактальный и энтропийный анализ, анализ пространственных данных. Цифровая платформа была опробована на реальных данных.

Аннотация: Перевод школьной системы знаний на формальный язык для создания онтологии школьной образовательной математики показал, что существуют пробелы, указывающие на существенные недостатки в конструировании содержания курса геометрии. Результаты проведенного исследования среди студентов Института математики и механики им. Н.И. Лобачевского Казанского (Приволжского) федерального университета по качеству понимания родовидовых понятий, графических представлений геометрических фигур показали взаимосвязь между проблемами в подаче содержания школьного курса планиметрии и качеством знаний студентов.

Аннотация: Изучено влияние использования векторных представлений слов на качество установления семантических ролей в русскоязычных текстах. Задача установления семантических ролей в русскоязычных текстах получила широкое распространение после выхода на свет корпуса FrameBank. Были исследованы модели векторных представлений слов word2vec, fastText и ELMo (Embeddings from Language Models). Анализировались метрики качества микро- и макро-F1 как оценочные показатели результатов автоматической разметки актантов. Был проведен ряд экспериментов, демонстрирующих, что модели ELMo, основанные на токенах предикатно-аргументных конструкций, показывают больший прирост качества по сравнению со всеми остальными моделями, в том числе, в сопоставлении с моделями ELMo, обученными на леммах, как по величине микро-F1, так и по величине макро-F1.

Аннотация:

Приведен краткий обзор некоторых методов искусственного интеллекта в области наук о Земле. Отмечены перспективы применения указанных методов для получения новых знаний. Приведены результаты первых попыток авторов в применении методов обработки естественного языка для обработки научных статей по геологии. Обсуждены возможности развития работ в этом направлении.

Аннотация: Экспертиза в научно-технической сфере имеет более чем трехсотлетнюю историю и за это время во внешних своих формах претерпела существенные изменения. Компьютерные технологии повлияли на процессы организации экспертизы особенно сильно. В статье описана процедура организации экспертизы в конкурсах на получение финансирования в рамках федеральной целевой программы (ФЦП) «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». Разработанные специализированные информационные системы и сервисы, использующие новые технологические средства поиска и обработки данных, дают возможность эксперту всесторонне и глубоко оценить объект экспертизы. Информационная поддержка охватывает все стороны организации экспертизы и деятельности экспертов. Процедура организации экспертизы, используемая в ФГБНУ «Дирекция научно технических программ», и ее информационно-аналитическое сопровождение обеспечивают функционирование современной системы независимой научно-технической экспертизы, позволяют повысить качество оценки проектов и одновременно с этим снизить трудоемкость процесса организации экспертизы и, как следствие, организовывать экспертизу в больших объемах, в сжатые сроки и с минимальными издержками.

Аннотация:

На основе проведенного анализа цифровых технологий будущего, а также современных решений для поддержки научных исследований в геологии коллектива авторов Государственного геологического музея им. В. И. Вернадского РАН разработана и предложена архитектура цифровой интеллектуальной сферы геологических знаний.  Основная концепция работы заключается в создании интегрированной цифровой экосистемы, где геологические коллекции, научные данные и экспертиза естественно-научных музеев становятся частью единого, доступного и интерактивного пространства. Это не просто оцифровка экспонатов, а построение связной среды для науки, образования и популяризации.

Аннотация:

Описан новый подход, связанный с извлечением терминов относительного геологического возраста из метаданных научных геологических публикаций. На основе разработанных и адаптированных подходов и технологических решений реализован комплекс макросов, реализующий функции поиска, извлечения и добавления новых метаданных к научным публикациям.

Аннотация:

Рассмотрены вопросы, связанные с представлением информации о публикациях научных сотрудников, преподавателей, аспирантов и студентов Казанского федерального университета (КФУ), а также научных изданиях Университета в информационно-аналитических материалах системы Scilit. На конкретных примерах показаны преимущества полного и корректного задания метаданных научных публикаций, а также возникающие проблемы при небрежном обращении с библиографической информацией.

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: Городское ориентирование – популярный в России вид досуга, сочетающий физическую и интеллектуальную активность. Им увлекаются многие жители крупных городов, в том числе студенты и выпускники математических специальностей. Мы провели подобные соревнования с математическим уклоном как часть программы Кавказской математической олимпиады. В них участвовали как команды школьников, так и все желающие, в общей сложности более 300 человек. В статье собраны рекомендации по подготовке и проведению подобных соревнований.

Аннотация:

Представлены концепция и архитектура мультиагентной системы, предназначенной для функционирования в роли цифрового ассистента геолога-исследователя. Система нацелена на автоматизацию ключевых этапов научного исследования: от формулировки темы и анализа литературы до выдвижения гипотез и оформления результатов. Описана интеграция системы с платформой GeologyScience.ru, обеспечивающей доступ к разнородным геологическим данным и инструментам анализа, а также подходы к адаптации больших языковых моделей (LLM) для решения специализированных научных задач.