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:

Охарактеризованы материалы, представленные на V международной конференции «Информационные технологии для наук о Земле и приложения для геологии, горной промышленности и экономики. ITES&MP-2019». Названная конференция описывает результаты последних лет в следующих областях:

• открытый доступ к научным данным в области наук о Земле; особенности данных в науках о Земле: новые концепции и методы, инструменты их сбора, интеграции и обработки в различных информационных системах, в том числе в системах с интенсивным использованием данных;


• анализ данных и математическое моделирование природных процессов в науках о Земле: новые подходы. Эволюция классических ГИС-приложений;


• применение информационных технологий в области металлогении критических полезных ископаемых;


• социальные аспекты горно-геологической отрасли;


• прогнозные построения в области геологической разведки и землепользования;


• интеллектуальный анализ данных, извлечение фактов и знаний из научных публикаций. Тезаурусы, онтологии, концептуальное моделирование. Семантический веб, связанные данные. Сервисы. Семантическое структурирование контента. Применение в науках о Земле;


• применение методов и технологий дистанционного зондирования в науках о Земле и горной промышленности: от спутников до беспилотных летательных аппаратов;


• информационные технологии для создания систем демонстрации и популяризации достижений в науках о Земле;


• приложения: прогноз месторождений, экологические риски, опасные природные явления, управление водными ресурсами, геотермальная энергия и др.

Аннотация: В работе рассматривается общая архитектура новой версии системы ИСИР, опирающейся на открытые стандарты W3C: Semantic Web [SW], XML[XML] технологии, и на применение opensource решений. Архитектура позволяет разрабатывать распределённые объектно-ориентированные информационные системы - цифровые библиотеки, информационные и корпоративные порталы, сайты на базе различных типов хранилищ информации, таких как объектные и реляционные базы данных, LDAP-каталоги. Система параметризуется описанием объектной схемы данных конкретной предметной области и легко адаптируется к её изменениям. Для описания схемы используется W3C стандарт на описание схем Интернет ресурсов - RDFS. Архитектура имеет многоуровневую модульную организацию, каждый уровень имеет собственные цели и абстракции. Фундамент решения - ядро ИСИР - унифицирует механизмы работы с хранимыми объектными данными, предоставляет ряд услуг по управлению этими данными, например, разграничение прав доступа, журнализация изменений. На базе ядра строятся более высокоуровневые сервисы такие, как RDF/XML-обмен данными, репликация информации между репозиториями, атрибутно - полнотекстовая индексация данных и др. Имеются средства для простой и эффективной разработки пользовательских Web-интерфейсов. Средства публикации информации и построения отчётов применяют механизмы XSLT и поддерживают широкий спектр целевых форматов. Служба управления потоками работ по редактированию ресурсов репозиториев следует стандартам WfMC - канонической модели и языку спецификации потоков работ XPDL. Служба управления содержанием Web-сайта обеспечивает мульти - иерархическую каталогизацию слабоструктурированной информации, отличающейся нерегулярностью взаимосвязи ее элементов.

Аннотация: Рассмотрены проблемы соотношения и взаимодействия двух терминов, используемых при реконструкции исторической среды, – визуализация и виртуализация. Рассмотрена история их образования и формирования, а также сделаны выводы по более корректному их использованию. Важно помнить, что визуализация различной информации была за долго до изобретения компьютера и создания 3D-платформ. Человечество давно использует цифры, тексты, картины, зарисовки, макеты для наглядного представления данных, превращая их в визуальные элементы. Это неотъемлемая часть повседневной жизни современного человека.

Аннотация:

Рассмотрена комплексная технология виртуальной реконструкции Казанского императорского университета XIX – начала XX веков. Описаны технологии 3D-визуализации высокодетализированных моделей объектов университетского пространства, создания многоагентной системы и связанной с этими объектами структурированной базы данных исторических источников, варианты применения технологий погружения в виртуальную среду и геймификации.

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:

Проанализированы наиболее успешные российские и зарубежные примеры визуальных и виртуальных реконструкций историко-культурных объектов, реализованных на базе информационно-коммуникационных технологий и представленных в интернете.

3D-реконструкции способны наглядно демонстрировать внешний облик, визуализировать различные гипотезы, связанные с представленным объектом. Виртуальная реальность способна погрузить нас в желаемое время суток или года, в любые среду, период или эпоху. Возможно «прокрутить» бытовые сцены и особенности жизненного уклада различных народов; вывести дополнительную информацию об объекте; показать исторические комплексы в реальном пространстве городской среды там, где это невозможно в силу временных или иных утрат.

Новые технологии дают возможность расширять границы музейного пространства, повышая возможности музейной экспозиции, создавая эмоциональную атмосферу временного погружения, способную заинтересовать современного посетителя. Используя компьютерное моделирование, современные музеи могут идти в ногу с техническим прогрессом, существенно меняя наше представление об экспозиции. Визуальные и виртуальные реконструкции историко-культурного наследия помогают правильно расставить акценты поведенческого сценария посетителя (направить, переключить внимание, заинтересовать); лучше воспринять информационно-смысловой строй экспозиции; представить зрительную связь между объектами, их взаимодействие друг с другом, зрителем; понять объемно-пространственные характеристики демонстрируемого объекта (экспоната, комплекса).

Использование сетевых ресурсов позволяет увеличить число посетителей, а открывающиеся виртуальные возможности реконструкций выводят музейное дело из сферы хранения в по-настоящему творческую область практически неограниченных временем и пространством возможностей выражения, выстраивания связей со специалистами разных областей знаний.

Аннотация:

Описаны современные модели публикации и распространения научных знаний, а также различные подходы к организация персонального информационного пространства ученого. Охарактеризованы современные информационные системы управления научными изданиями и сервисы, определяющие их функциональность. На основе технологии расширения функционала открытой системы Open Journal Systems созданы программные модули, обеспечивающие автоматизацию ряда редакционных процессов электронного научного журнала. Представлена архитектура универсальной платформы управления электронными научными журналами и подробно описана платформа управления электронным научным журналом «Электронные библиотеки».

Аннотация: На протяжении последних трех лет в рамках межведомственной научно-технической программы «Вакцины нового поколения и диагностические системы будущего», объединяющей более 90 организаций и направленной на разработку новых иммунологических препаратов, ведутся интенсивные работы по информационному обеспечению этого проекта. В результате, на базе Южной Московской Опорной Сети (ЮМОС) созданы корпоративная сеть и специализированная информационная система (ИС), объединяющая различные информационные ресурсы (ИР), включая БД и электронные библиотеки (в т.ч. создаваемые участниками программы).
Работоспособность системы обеспечивает программное обеспечение Gozelle, созданное в рамках указанной программы. Текущая версия ИС обладает широкой функциональностью, но, как оказалось, не обеспечивает всех потребностей участников понятийной сети (ПС)[1] , занятых решением той или иной научной проблемы. Для расширения возможностей существующей ИС было выбрано программное обеспечение среднего уровня Globus Toolkit 3.0 [2]. С целью повышения эффективности ориентации пользователей в существующих ИР и, соответственно, повышения эффективности работы, к сервисам ПС высокого уровня был добавлен сервис семантического связывания данных на основе онтологий.

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: 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: В статье излагаются результаты исследований групп специалистов, включающих авторов, целью которых является изучение и сохранение письменного наследия. Выявляются проблемы, касающиеся согласования форматов (в частности, кодировок), и предлагаются пути решения, требующие консолидированного подхода специалистов. Статья обобщает предварительные результаты работы созданного с данной целью сообщества и организованного им цикла конференций.

Аннотация: Рассмотрена модель распространения тепловых полей в многолетнемерзлых породах от различных инженерных объектов, функционирующих в Арктических районах. В предложенную модель включены наиболее существенные технические и климатические параметры, влияющие на формирование тепловых полей в приповерхностном слое грунта. Основной целью исследования является долгосрочное прогнозирование изменения динамики границы залегания вечной мерзлоты при эксплуатации кустовой площадки северного нефтегазового месторождения. Такой прогноз получается при моделировании сложной системы, состоящей из источников тепла (холода) и мерзлого грунта, растепление которого может приводить к потере его несущей способности и возможным техногенным и экологическим авариям. Например, источниками тепла могут выступать добывающие скважины, а источниками холода – сезоннодействующие охлаждающие устройства, которые используются для термостабилизации грунта. Для минимизации воздействия источников тепла на вечную мерзлоту использованы различные варианты теплоизоляции, а для сохранения первоначального температурного режима верхнего слоя грунта – отсыпки, состоящие из песка, бетона, пеноплекса или другого теплоизолирующего материала. Разработанный комплекс программ был использован при проектировании 12 северных нефтегазовых месторождений. Для решения описанной задачи в сложной трехмерной области требуются существенные вычислительные ресурсы. Время расчета одного варианта часто может превышать 10–20 часов машинного времени на суперЭВМ. Для ускорения проведения численных расчетов были использованы многоядерные процессоры. Приведены численные расчеты, которые иллюстрируют возможности разработанного комплекса программ для проведения долгосрочных прогнозов по определению изменения границ распространения зон вечной мерзлоты, а также показывают, что на многоядерных процессорах можно достичь ускорения, близкого к теоретическому.

Аннотация:

На Дальнем Востоке России, начиная с 2008 года, прошел ряд конференций ITES по современным информационным технологиям в области наук о Земле. Эта статья представляет собой исторический обзор этих конференций.

Аннотация:

Описано применение информационных технологий и современных средств цифровизации при организации и проведении Конференции по ИТ в науках о Земле, а также представлены современные аспекты визуализации, использованные в докладах участников Конференции.