Аннотация:

Статья нацелена на привлечение внимания к вопросам, возникающим в связи с проблемой оценки влияния программируемых решений на продуктивность программирования и производительность программ в процессе обучения программированию и улучшения программных приложений с сохранением их правильности. Проанализированы результаты некоторых экспериментов по этим вопросам. Рассматривается гипотеза, что функциональные модели могут быть полезны как метрическая шкала, позволяющая отделять особенности используемых языков и систем программирования от характеристик программ и запрограммированных решений. Описаны результаты небольшого демонстрационного эксперимента, направленного на исследование зависимости производительности программ от выбора компилятора и отдельно от представления программируемых решений на определённом языке программирования. Анализ полученных результатов позволяет наметить подход к созданию методики, позволяющей выяснять такие зависимости. При создании методики может быть учтён многолетний опыт оценки учебных и олимпиадных работ по программированию, проявивший ряд не вполне очевидных аспектов проблемы.

Аннотация:

Статья посвящена результатам анализа современных тенденций функционального программирования, рассматриваемого как метапарадигма решения проблем организации параллельных вычислений и многопоточных программ для многопроцессорных комплексов и распределённых систем. С учетом мультипарадигмальности параллельного программирования использован парадигмальный анализ языков и систем функционального программирования. Такой анализ позволяет снижать сложность решаемых задач методами декомпозиции программ на автономно развиваемые компоненты, оценивать их сходство и различия. Учёт парадигмальных особенностей необходим при прогнозировании хода процессов применения программ, а также при планировании их изучения и разработки. Есть основания рассчитывать, что функциональное программирование помогает повышать производительность программ. Показано разнообразие парадигмальных характеристик, присущих подготовке и отладке долгоживущих программ параллельных вычислений.

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:

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:

Статья посвящена исследованию возможностей оптимизации работоспособности и повышения эффективности функционирования сложных многофункциональных программных систем на примере свободных автоматизированных библиотечно-информационных систем (далее – АБИС).

К 2023 году в мире накоплен ценный опыт создания и эксплуатации интегрированных АБИС различного масштаба и назначения, однако вопросы совершенствования их проектных решений остаются актуальными. В первую очередь это касается необходимости оптимизации структуры исходного программного кода с целью повышения его читаемости и поддерживаемости, снижения времени выполнения отдельных функциональных модулей, уменьшения объёма занимаемой оперативной памяти.

В рамках исследования был проведён сравнительный анализ исходных кодов нескольких действующих открытых АБИС, реализованных на различных языках программирования. Были изучены основные подходы к проектированию структуры кода, выявлены наиболее частотно используемые алгоритмы и паттерны. Для оценки степени оптимизированности исходного кода был разработан комплекс показателей, включающий оценку структуры, читаемости, модульности и других характеристик. На этой основе проведено сравнение отдельных фрагментов кода до и после применения известных техник рефакторинга.

В результате проведённой работы удалось выявить наиболее распространённые ошибки и недочёты в структуризации исходных кодов АБИС, определить основные направления их оптимизации. Получены данные о возможном снижении затрат на тестирование и техническую поддержку посредством улучшения качества исходных кодов.

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: 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: 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:

С появлением науки о сетях стало возможным исследовать сложные сетевые системы, в том числе социальные и информационные, посредством представления их в виде графовых моделей. Рост в геометрической прогрессии общего объема научных публикаций обуславливает актуальность задач анализа их взаимосвязей. В науке о сетях для решения данных задач разрабатываются модели и методы, относящиеся к сфере так называемых сетей цитирования. Однако сетевые метрики не используются при анализе публикаций в базах цитирования.

В работе рассмотрены вопросы создания системы поддержки принятия решений при выборе источников информации на основе данных о цитировании научных публикаций. Разработан программный комплекс для принятия решений по определению важности публикации в определенной тематической области. В основу работы этого программного комплекса заложен метод ранжирования публикаций по важности на основе анализа сетей цитирования, позволяющий выявить публикации, которые явно не выделяются в чистом виде при ранжировании на основе известных библиометрических показателей или известных мер центральности узлов. Проведены исследование и сравнительный анализ программного обеспечения для визуализации и исследования всех видов графов и социальных сетей. Выполнены исследования, подтверждающие эффективность предлагаемой системы поддержки принятия решений при выборе источников информации.

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:

Затронуты проблемы правового характера, возникающие в связи с необходимостью осуществления обязательной проверки выпускных квалификационных работ на наличие заимствований при проведении итоговой аттестации по образовательным программам высшего образования, размещения этих работ в электронно-библиотечных системах образовательных организаций. В частности, исследованы вопросы необходимости соблюдения законодательства о персональных данных при обработке персональных данных в ходе проведения проверок работ на наличие заимствований, размещения работ в библиотечных системах. Уделено внимание вопросам соблюдения интеллектуальных прав авторов выпускных квалификационных работ при выполнении образовательными организациями возложенных на них обозначенных обязанностей. Анализ правовых проблем проведен с учетом внесенного Правительством РФ законопроекта, которым на образовательные организации высшего образования предлагается возложить обязанность по размещению в открытом доступе на официальном сайте образовательной организации в интернете полных текстов выпускных квалификационных работ по программам магистратуры и программам специалитета.

Аннотация: Предствлен обзор европейских программ и проводится анализ современного состояния исследований и международного сотрудничества в области исследования Земли из космоса. Рассматриваются программы GEO/GEOSS, CEOS, GMES and и новейший проект APARSEN, выполняющийся 31 партнером по заданию европейской Комиссии. Эта статья рассматривает проблемы интеграции научных данных и развития научного сообщества с целью обеспечить максимальные преимущеста, возникающие в цифровую эру и эпоху Big Data для непрерывного доступа к спутниковым данным и их длительного хранения. Обсуждаются перспективы создания Виртуальных Центров данных дистанционного зондирования Земли из космоса.

Аннотация:

Предложены программные механизмы, направленные на оптимизацию процессов видеопроизводства для авторов художественных видеоматериалов – материалов, предполагающих предварительную постановочную работу. Разработан механизм создания анимированных трехмерных планов съемки (раскадровок) с использованием дополненной реальности для позиционирования и анимации перемещения актеров. С целью преодоления ограничений операционной системы iOS, связанных с доступом к сенсорам, разработан механизм раздельного захвата аудио- и видеопотоков с датчиков устройства для проведения записи, а также их последующей синхронизации по временным меткам для сохранения в память устройства. Отслеживание соблюдения правил композиционного построения и анализ качества изображения на предмет расфокусировки камеры реализованы с использованием технологий компьютерного зрения. Также представлены механизмы работы со сценарием, включающие алгоритмы обработки текста для вывода на экран в виде субтитров, а также распознавания речи актеров и сравнения её с текстом сценария.

Аннотация: Задача устойчивости рассматривается в терминах классического определения Ляпунова. Для этого задается множество начальных условий, состоящих их данных предварительных расчетов, и анализируется разброс траекторий, полученных в результате численного моделирования. Эта процедура реализована как серия ансамблевых экспериментов с совместной моделью MPI-ESM института метеорологии М. Планка (Германия). Для численного моделирования задавалась серия различных начальных значений полей характеристик, и модель интегрировалась, начиная с каждого из этих полей, на различные временные периоды. Изучались экстремальные характеристики уровня океана за период 30 лет. Строилось их статистическое распределение, оценивались параметры этого распределения, изучался статистический прогноз на 5 лет вперед. Показано, что статистический прогноз уровня соответствует расчетному прогнозу, полученному по модели. Изучалась локализация экстремальных значений уровня и проводился анализ этих результатов. Численные расчеты выполнялись на суперкомпьютере Ломоносов-2 Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Аннотация: Массовое отождествление списка радиоисточников по данным обзоров неба разных диапазонов электромагнитного спектра представляет для астрономов несомненный интерес. Отождествление радиоисточников не является простой задачей из-за разного углового разрешения, предельной чувствительности, координатной точности радиокаталогов, а также из-за морфологической структуры самих радиоисточников.
Нами был разработан подход к массовому отождествлению радиоисточников каталога RC, полученного на крупнейшем российском радиотелескопе РАТАН-600, с использованием веб-сервисов, обеспечивающих доступ, визуализацию и анализ данных из оптических, инфракрасных и радио обзоров, которые являются ресурсами виртуальной обсерватории. Около 25% радиоисточников каталога RC не были подтверждены в обзоре NVSS, поэтому для уточнения координат и плотностей потоков была проведена повторная обработка данных обзоров “Холод” за 1980-1999 гг., результатом которой стал каталог RC Refined (RCR).
Средствами интерактивного атласа неба Aladin (Perl API для командного интерфейса и макроконтроллер), а также с помощью pysao (программный Python-интерфейс к SAOImage DS9) реализованы потоки работ по списку радиоисточников для подготовки данных и визуализации результатов. Радиоисточники каталога RCR были отождествлены с данными 5 радиообзоров неба: VLSS, TXS, NVSS, FIRST, GB6 (частоты 74, 365, 1440 и 4850 МГц), двух оптических обзоров: DSS2 и SDSS (полосы u,g,r,i,z) и инфракрасного обзора UKIDSS (полосы J, H, K). Поскольку предполагается дальнейший анализ многочастотных данных, особое внимание уделено компиляции разнородной информации в один ресурс, информационно-поисковую систему ObjectRadioSky. Для этого разработана схема базы данных, учитывающая добавление новых каталогов, интеграцию их параметров с UCDs и реализацию связи между объектами каталогов. Реализован веб-интерфейс для отображения всей имеющейся информации о выбранном радиоисточнике.

Аннотация:

Одними из основных компонентов Единого Цифрового Пространства Научных Знаний (ЕЦПНЗ) являются предметные онтологии отдельных тематических подпространств, включающие в себя основные понятия, относящиеся к данному научному направлению. Задача построения предметных онтологий на первом этапе требует формирования массива ключевых терминов в заданной области науки с последующим установлением связей между ними. Аналогичная задача стоит и при формировании энциклопедий в части определения перечня статей (слотов), определяющего их содержание. Одним из источников формирования массива ключевых терминов могут являться метаданные статей, опубликованных в ведущих научных журналах, а именно, авторские ключевые термины («ключевые слова» – в терминологии редакций журналов), сопровождающие в обязательном порядке эти статьи. Чтобы сделать заключение о возможности использования этого подхода к формированию предметных онтологий, необходимо провести предварительный анализ массива авторских ключевых терминов как с точки зрения реального соответствия основным направлениям исследований в данном разделе науки, так и с точки зрения распределения частоты встречаемости тех или иных терминов. В данной статье приведены результаты частотного анализа встречаемости авторских ключевых терминов на русском и английском языках, проведенного на основе программной обработки нескольких тысяч статей из ведущих российских журналов по математике, информатике и физике, отраженных в базе данных MathNet и на сайтах ряда издательств. Проведена оценка соответствия распределения ключевых терминов (как словосочетаний) и отдельных слов закону Брэдфорда, выявлены ядра ключевых терминов внутри тематических направлений.

Аннотация:

Процедура установки вершинных весов – очень трудоёмкая и сложная задача для любого художника трёхмерных моделей. Поэтому применение процедурных методов для облегчения этой процедуры является очень важным.

В статье проведён анализ различных методик скиннинга и выявлены их преимущества и недостатки. Описаны наиболее частые варианты дефектов скиннинга, возникающие при использовании стандартных подходов. Проведён анализ инструментария для скиннинга в среде трёхмерного моделирования Maya. Предложены методы решения некоторых из имеющихся проблем, но не подразумевающие процедурного решения. Также на основе нейронных сетей в качестве дополнительного инструмента для программы Maya предложена идея собственного решения. Этот инструмент позволит преодолеть большинство недостатков других методов и ускорить процесс скиннинга модели.

Аннотация:

Проектный подход широко используется в организации подготовки ИТ-специалистов в вузах. Несмотря на то, что организуемые процессы разработки крайне близки к процессам, применяемым в ИТ-компаниях, анализ процесса разработки студенческих проектов практически не интегрирован в систему оценивания студентов, а также в большинстве случаев выполняется в ручном режиме.

В статье предложен подход к выстраиванию аналитики процесса разработки студенческого проекта, а также рассмотрены варианты использования результатов аналитики в оценке работы студентов.

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: 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: В следующем десятилетии печатное наследие мира будет оцифровано. Если национальные правительства будут играть в этом процессе активную роль, то он сможет принести значительные выгоды для развития человечества путем демократизации доступа к различным печатным материалам. Предпосылками успеха являются всеобъемлющие программы оцифровки, которые делают общедоступными изображения страниц, а также позволяют комбинировать алгоритмы оптического распознавания текстов (OCR) с декодированием содержания, заложенного в типографских традициях, представляя слова в контексте их функций в документах – в заглавиях, ссылках, подписях к иллюстрациям и т.д.
Связывание сканированных страниц с библиографическими метаданными и использование оптического распознавания текстов – распространенный метод получения дополнительной информации при сканировании книг. Но для извлечения полезного знания, содержащегося в типографских традициях (печать и представление страницы) требуются дальнейшие исследования, чтобы их можно было использовать при декодировании электронных версий печатных книг. В данной работе исследуются некоторые вопросы кодирования информации, заключенной в печатных традициях, и то, как получающиеся в итоге базы знаний и семантический анализ могут использоваться для получения обогащенного культурного контента. Рекомендуемые национальные стратегии могут превратить электронные версии печатных текстов во взаимосвязанные базы знаний и предоставить для всех доступ к печатному наследию, сохраняя его разнообразие.

Аннотация:

Для поддержки адаптивного обучения и образовательной аналитики в интеллектуальных обучающих системах необходимо собирать и обрабатывать данные об успеваемости студентов и их индивидуальных характеристиках. Это можно реализовать с помощью модели студента. Анализ подходов к моделированию студента показал оптимальным применение нескольких типов моделей, исходя из требований, составленных для разрабатываемой обучающей системы. Были выбраны и объединены в одну модель три подхода: оверлейный, сеть Байеса, моделирование ошибочных знаний. Использование оверлейной модели позволяет строить индивидуальные траектории обучения студентов. Сети Байеса реализуют компетентностный подход в обучении. Модель ошибок отслеживает ошибочные знания студентов и помогает им исправить их на ранних стадиях. Модель студента, объединяющая в себе данные подходы, является подходящей для реализации персонализированного обучения, позволяет преподавателю отслеживать успеваемость студентов по различным характеристикам, а также дает возможность легко представить в системе карту тем, знаний, компетентности студентов в различных областях в виде графа, что является удобным и понятным представлением.

Аннотация: С появлением в России нового кластера опорных университетов изменяется структура их деятельности в части взаимодействия с региональными сообществами. Соответственно изменяется подход и к деятельности библиотек таких вузов, вынужденных искать свои точки влияния на регион. В целях изучения опыта работы библиотек опорных университетов библиотека Омского государственного технического университета (ОмГТУ) организовала и провела специализированный вебинар, проделав подготовительную аналитическую работу. Проведённый анализ сайтов библиотек опорных университетов позволил вычленить мероприятия, направленные на взаимодействие с региональной аудиторией. Параллельное изучение стратегических документов университетов сделало возможным проанализировать позиции университетов по отношению к библиотекам и определить место библиотек в реализации вузовских программ развития. Результаты этой работы, итоги вебинара и собственный опыт региональной работы нашли отражение в настоящей статье. Также авторы предлагают решения для эффективного взаимодействия и обмена опытом между библиотеками опорных университетов, например, в рамках секции библиотек высших учебных заведений Российской библиотечной ассоциации.

Аннотация:

Представлена цифровая платформа суперкомпьютерного моделирования в задачах напыления частиц на подложки. Целью работы является обсуждение общей архитектуры, технологического стека и особенностей реализации пользовательского интерфейса платформы. В ее основу положены веб-технологии доступа и управления расчетами, позволяющие реализовать пользовательскую систему для проведения полного цикла вычислительного эксперимента, включающего конфигурацию прикладных приложений, их запуск на удаленных вычислительных ресурсах, мониторинг прохождения задач, анализ и интерактивную визуализацию результатов. Взаимодействие пользователя с вычислительными ресурсами реализовано посредством графического интерфейса, не требующего от компьютера пользователя наличия дополнительного программного обеспечения, кроме веб-браузера. Важным преимуществом платформы является возможность проведения широкомасштабных компьютерных исследований в многопользовательском режиме, вытекающая из естественных принципов построения клиент-серверных приложений. Представляемая цифровая веб-платформа была успешно апробирована на вычислительных кластерах ИПМ им. М.В. Келдыша РАН при решении ряда актуальных математических задач нанотехнологии. Также с ее помощью последние 3 года проводится групповое обучение студентов МФТИ современным информационным технологиям.

Аннотация: Проведен анализ актуальных решений в области биотехнологических симуляций в виртуальной среде, на основании которого сформулирован ряд требований к механике, окружению, визуальной и технической частям реализации таких виртуальных лабораторий. Представлена конкретная реализация виртуальных лабораторий, которую можно применять студентам при изучении биомедицинских технологий. Предложенная методика разработки биотехнологических симуляций в виртуальной среде может быть успешно применена для разработки виртуальных лабораторий по всему спектру изучаемого материала.