Аннотация: Существуют различные подходы для создания искусственного интеллекта в играх, и каждый имеет как и плюсы, так и недостатки. В настоящем исследовании описана собственная реализация задания поведения NPC с использованием алгоритмов машинного обучения, которые будут связаны со средой Unity в режиме реального времени. Такой подход может быть применен при разработке игр.

Аннотация:

Когнитивные способности охватывают все высшие интеллектуальные функции человека, в том числе устную и письменную речь. Использование эллипсисов связано с умением четко формулировать мысль, избегая избыточности её выражения. Тестирование умения использовать эллипсисы может быть основой, с одной стороны, для оценки самой когнитивной операции порождения эллипсисов в письменной речи и обнаружения нарушений этой операции. Это может послужить в медицине для раннего обнаружения деменции. С другой стороны, такое тестирование применимо для обучения речевым технологиям, в том числе на иностранных языках. С научной точки зрения, важно определить степень влияния обучения на выполнение заданий теста.

В статье описаны разработка компьютерной системы дистанционного online тестирования выполняемой человеком операции преобразования полного предложения в предложение с эллипсисом определенного типа, принципы оценки результатов тестирования испытуемых. Особенностью системы является создание нового типа заданий, связанных с обработкой естественного языка. Сложность разработки определяется необходимостью автоматизированного формирования банка пар предложений на естественном языке без эллипсисов и с эллипсисами, что влечет включение в систему средств синтаксического анализа текстов и алгоритмов автоматизированного формирования эллипсисов в предложениях и/или восстановления полного предложения из эллиптического. В заключении обсуждены перспективы развития и применения предлагаемой системы.

Аннотация: Описана разработка системы детектирования дубликатов видеофайлов на основе методики получения и анализа цветовой карты видеоряда как подхода, не требующего больших вычислительных ресурсов, применимого к широкому спектру типов видеороликов и имеющего малые искажения относительно оригинала.

Аннотация:

Формирование российской школы исследования видеоигр

Уважаемые коллеги, исследователи и энтузиасты игровой индустрии!

     Представляю вашему вниманию первую часть тематического выпуска, организованного на базе научных трудов II Всероссийской конференции разработчиков видеоигр "Homo Ludens" (Человек Играющий), которая состоялась в стенах Казанского федерального университета 27 декабря 2024 года. Эта конференция стала значимой площадкой для обмена опытом, идеями и инновационными разработками в области создания видеоигр. Мы собрали под одной крышей талантливых исследователей, разработчиков и студентов, объединенных общей целью – развития отечественной игровой индустрии и продвижения научного подхода к разработке игр.
     Работы, представленные ниже, охватывают широкий спектр актуальных направлений: от генеративных методов создания адаптивных персонажей и автоматизированного переноса игровых сцен между движками до анализа биометрических данных для разработки адаптивных сред в виртуальной реальности и типизации кооперативных механик многопользовательских игр. Отрадно видеть такие исследования, направленные на оптимизацию процессов разработки, как создание синтетических датасетов для скиннинга 3D-моделей и разработка документации игрового дизайна для VR-проектов.
      Каждая работа, вошедшая в тематический выпуск, представляет собой уникальный вклад в развитие теоретической и практической баз игровой разработки. Междисциплинарный характер исследований наглядно демонстрирует, что современное игростроение находится на стыке программирования, дизайна, психологии, математики и искусства.
      Выражаю искреннюю благодарность всем авторам за их вклад в формирование научного дискурса в области разработки видеоигр, а также организационному комитету конференции, рецензентам и всем, кто принимал участие в подготовке и проведении этого мероприятия.
     Уверена, что материалы тематического выпуска будут полезны как опытным специалистам, так и студентам, только начинающим свой путь в захватывающем мире разработки видеоигр. Надеюсь, что конференция "Homo Ludens" продолжит свое развитие и в будущем станет еще более представительной и значимой площадкой для профессионального общения и обмена опытом.

Председатель конференции "Homo Ludens", редактор-составитель тематического выпуска,

В.В. Кугуракова

Аннотация:

Проблема прогнозирования досрочного отчисления студентов российских вузов является актуальной, поэтому требуется разработка новых инновационных подходов для её решения. Для решения данной проблемы возможна разработка предиктивных систем на основе использования данных о студентах, имеющихся в информационных системах вузов. В настоящей работе исследованы модели машинного обучения для прогнозирования досрочного отчисления студентов, обученные на основе данных о характеристиках и успеваемости студентов. Основная научная новизна работы заключается в использовании методов объяснимого ИИ для интерпретации и объяснения функционирования обученных моделей машинного обучения. Методы объяснимого искусственного интеллекта позволяют понять, какие из входных признаков (характеристик студента) оказывают наибольшее влияние на результаты прогнозов обученных моделей, а также могут помочь понять, почему модели принимают те или иные решения. Полученные результаты расширяют понимание влияния различных факторов на досрочное отчисление студентов.

Аннотация:

Важным фактором взрывного развития цифровой экономики последнего десятилетия стали облачные платформы и сервисы. Возможность быстрого масштабирования сервиса в совокупности со снижением инвестиционных затрат на старте проектов в рамках подходов Iaas, РaaS, SaaS дала пожительные результаты и легла в основание новых бизнес-моделей и корпоративных решений.

В данной статье мы обсуждаем причины значимости мультиоблачности и исследуем подходы к интеграции облачных сервисов в мультиоблачной архитектуре. Также в статье предлагается способ решения проблемы облачной миграции — разработка системы для миграции облачных ресурсов между облачных сервисами.

Аннотация:

Пандемия COVID-19 обуславливает рост актуальности проблемы мониторинга и анализа перемещений людей внутри помещений с целью своевременного выявления контактировавших с заболевшими и пресечения дальнейшего распространения инфекции.

В статье предложен один из способов решения данной проблемы – разработка системы определения и сохранения истории местоположения людей внутри помещения. Также в статье рассмотрены методы, параметры и технологии, которые могут быть использованы для решения задачи локализации внутри помещений.

Аннотация:

Представлены математические подходы для реализации методов по синхронизации действий человека и виртуального аватара, с использованием инверсной кинематики. Для создания полноценной системы синхронизации поведения игрока и VR-аватара описана реализация необходимого для этого функционала: позиционирование рук, калибровка их размера, сгибание рук в анатомически приемлемые стороны, анатомическое сгибание позвоночника, приседание и перемещение в пространстве. Реализация наклона и приседания значительно расширяет функционал синхронизации поведения игрока и его аватара, что позволяет создать полный набор визуальных самоощущений пользователя, находящегося в виртуальной среде, чего лишено большинство приложений виртуальной реальности на данный момент.

Аннотация:

Статья посвящена разработке системы поиска и индексации аудиофайлов с использованием автоматического распознавания речи (ASR) и Elasticsearch. Проанализированы актуальные системы транскрибирования аудиофайлов на русском языке и выбрана система whisper как лучшая. Создан алгоритм оптимизации скорости транскрибирования с помощью параллелизации процессов обработки файла, продемонстрирована его эффективность. Построена система на микросервисной архитектуре, способная индексировать контент аудиофайлов и их мета-данные для поиска. Результаты исследования показали, что предложенный подход может быть применен для создания эффективных и гибких систем поиска и аналитики аудиоинформации.

Аннотация: Доклад посвящен этапу выбора программных средств разработки мультимедиа продукции для CD ROM и киосковых систем, вопросам правильного выбора технических и программных средств и технологических приемов соответствующих концепции содержательного материала, представляемого на CD ROM, в виде киосковой системы или публикации для Интернет.
В докладе описываются технологии проектирования и разработке мультимедиа-проектов на CD ROM или киосковых систем. В докладе рассматриваются такие вопросы как планирование и оценка трудозатрат разработки, подготовку содержательных материалов в мультимедиа-форме (видео, звук, изображения, текст, мультимедиа-эффекты), используя соответствующее аппаратное и программное обеспечение, разработка структурной схемы будущего мультимедиа-приложения, разработку графического оформления приложения, сборку приложения с использованием соответствующего программного обеспечения (ПО).

Аннотация:

Процесс видеомонтажа включает множество трудоемких операций по сортировке и подготовке материалов, что требует значительных временных затрат. В статье описана разработка программного решения для автоматизации этих процессов с использованием технологии машинного обучения. Основное внимание уделено созданию системы, способной классифицировать и сортировать медиафайлы по тексту сценария, тем самым повышая эффективность подготовки материалов к монтажу. Система включает модули распознавания речи, классификации аудио и видео, а также алгоритмы определения соответствия сценарию. Тестирование показало, что предложенная система правильно классифицирует медиафайлы в большинстве случаев, что позволяет существенно сократить время на черновой монтаж.

Аннотация: Рассмотрены эмоциональные человеко-машинные интерфейсы, а именно, антропоморфные социальные агенты. Описана кросс-дисциплинарная задача создания антропоморфного агента, который «чувствует» и «реагирует» на эмоциональные стимулы. Предложена нейробиологически инспирированная реализация, основанная на механике химических и физических процессов, происходящих в человеческом мозге. Проектирование и разработка эмоциональной модели осуществлены симуляцией нейромодуляторов: дофамина, серотонина, нор-адреналина. Отображение эмоций достигается за счёт комбинации данных нейромодуляторов в различных пропорциях. Для этого используется гипотеза Хьюго Лёфхейма («куб эмоций»), которая в свою очередь базируется на теории аффек-тов Сильвиана Томпкинса. Описаны преодоление феномена “uncanny valley” и подходы к пониманию взаимосвязей мимики и мотивации индивидуума. Построена реалистичная вычислительная модель, которая позволяет адекватно визуализировать мимику виртуального агента синхронизировано с производимой им речью. На основе трехмерной модели человеческой головы создан антропоморфный эмоциональный агент, способный на мимические реакции в связи с эмоцио-нальным контекстом.

Аннотация:

Рост числа IT-продуктов с внедренными элементами машинного обучения (Machine Learning – ML) обуславливает повышение актуальности автоматизации процессов машинного обучения. Использование методов MLOps направлено на обеспечение обучения и эффективного развертывания приложений с производственной среде, автоматизируя решение побочных инфраструктурных вопросов слабо связанных с непосредственно разработкой модели.

Мы рассматриваем компоненты, принципы и подходы MLOps и анализируем существующие платформы и решения для построения конвейеров машинного обучения. Кроме того, предлагаем подход к построению конвейера машинного обучения на основе основных инструментов DevOps и библиотек с открытым исходным кодом.

Аннотация: Работа посвящена описанию проекта обновления и распространения языка программирования Рефал (далее – просто Рефал), созданного в СССР в 1960-х годах В.Ф. Турчиным. Язык изначально предназначался для различных логических преобразований, прежде всего, текстового материала и ориентирован на использование непрограммистами. На практике сфера применения оказалась шире: машинный перевод, оптимизация и компиляция программ, доказательство теорем, моделирование сложных электронных схем, решение ряда задач искусственного интеллекта. Язык сейчас имеет достаточное количество последователей, главным образом, в научных кругах.Задачей описываемого проекта является создание продукта, позволяющего использовать Рефал в современных массовых приложениях и расширить круг его потенциальных пользователей до всего интернета. Был проведён опрос сообщества пользователей и разработчиков Рефала с целью получения представления о текущем состоянии дел, актуальных реализациях и путях развития языка. Были рассмотрены возможные средства реализации проекта. Информации о ведущихся аналогичных разработках получено не было.

Аннотация: Статья посвящена проблеме создания методики мониторинга состояния и систематизации сведений о фресковой живописи объектов культурного наследия. Проблема может быть решена путем компиляции традиционного метода картографирования фресок с применением современных средств визуализации. Описана новая технология Project Tango для фиксации текстур сложных 3D внутренних объёмов архитектурных памятников. Предложены методика экспресс сканирования с автоматическим картограммированием для дальнейшего сравнительного анализа изменения состояния стенописей и методика оценки процента утраты.

Аннотация:

Статья посвящена разработке экспертной системы для диагностики пневмонии. Эта система основана на нечеткой логике и реализована с использованием алгоритма Мамдани. Рассмотрены основные этапы разработки системы, включая фаззификацию входных данных, определение нечетких правил на основе медицинских экспертных знаний, агрегирование нечетких выводов и их дефаззификацию для получения окончательного диагностического результата. Веб-интерфейс системы реализован с использованием фреймворка Django, что обеспечивает удобство взаимодействия для пользователей. Применение медицинской экспертной системы для диагностики пневмонии может сократить время, необходимое для установления диагноза, и улучшить качество диагностики за счет интеграции опыта медицинских экспертов и современных информационных технологий.

Аннотация: Геопортал – это картографический веб-сайт; специализированное программно-технологическое обеспечение для работы с пространственными данными. Его основная задача – обеспечение пользователя средствами и сервисами хранения и каталогизации, публикации и загрузки пространственных (географических) данных, поиска и фильтрации по метаданным, интерактивной веб-визуализации, прямого доступа к геоданным на основе картографических веб-сервисов. Геопортал ИВМ СО РАН, набор его компонентов и сервисов, стал геоинформационной платформой для создания семейства прикладных геоинформационных веб-приложений. В статье рассматриваются опыт проектирования и разработки этих систем.

Аннотация:

Горизонтальное обучение — это современная модель, альтернативная традиционному вертикальному обучению и основанная на сотрудничестве, взаимодействии между студентами в рамках образовательного процесса. При этом для промежуточной аттестации по дисциплине преподавателю необходимо оценить вклад каждого студента в решение групповой задачи.

На сегодняшний день пользователями мобильных приложений в разных областях оставляется огромное количество цифровых следов. Основными типами оставляемого цифрового следа являются текст, фотографии, видеозаписи, аудиозаписи, а также текущее местоположение.

Для содействия преподавателю при горизонтальном обучении нами разработано мобильное приложение, собирающее все вышеперечисленные виды цифрового следа, а также веб-приложение, анализирующее его.

Аннотация: Рассматриваются проблемы разработки приложения для моделирования разрушений от наводнений с учетом ландшафта, типов почв, поселенческих инфраструктур, коэффициентов износа плотин, заградительных построек в зоне затопления и других факторов. Разработаны методы оценки опасности наводнения и предложены подходы для моделирования ситуаций, ведущих к снижению потенциального ущерба.

Аннотация:

Опыт игровых студий показывает, что классические методологии разработки программного обеспечения (ПО) плохо имплементируются в видеоигровую разработку из-за ее интерактивной составляющей, связанной с правильным выстраиванием обратной связи между игрой и пользователем. Кроме того, разработка видеоигр объединяет большое число разработчиков различных сфер, деятельность которых обязана быть согласована в проекте. Несмотря на эти отличия, видеоигры, как и любое другое разрабатываемое ПО, нуждаются в процессе организации команды разработки.

В статье приведён обзор традиционных методологий разработки программного обеспечения, а также модификаций, специализирующихся конкретно на разработке видеоигр. Проведено сравнение наиболее популярных методологий и определено качество их имплементации в студиях разработки видеоигр.

Аннотация:

Рассмотрена проблема влияния глобальной блокировки интерпретатора на производительность многопоточных приложений в Python. Описана концепция субинтерпретаторов как одного из решений, позволяющих обходить ограничения GIL и обеспечивать эффективное параллельное выполнение кода. Проведен сравнительный анализ субинтерпретаторов с традиционными методами параллельных вычислений, такими как использование процессов и потоков. Результаты экспериментов показали, что субинтерпретаторы значительно повышают производительность в условиях высоких вычислительных нагрузок. Кроме того, исследованы возможности применения субинтерпретаторов в веб-разработках. Отмечены преимущества использования названного подхода для обработки запросов и управления ресурсами в современных веб-приложениях, что может значительно улучшить их масштабируемость и отклик. Новизна проведенного исследования заключается в глубоком анализе субинтерпретаторов в контексте конкретных сценариев использования, что ранее не получило достаточного освещения в научной литературе. Результаты работы подчеркивают необходимость дальнейшего изучения субинтерпретаторов как альтернативного подхода в Python и интерес к этому разработчиков и исследователей в области высокопроизводительных вычислений.

Аннотация: Представлен подход к автоматическому построению вопросов для тестов или викторин при помощи графа знаний DBPedia. Выбранный граф знаний имеет около 5 млн. сущностей и дает возможность делать запросы к семантической сети при помощи языка SPARQL. В статье представлены алгоритм, основные запросы к графу знаний для построения вопросов и нестандартный подход к поиску сущностей.

Аннотация: Представлено описание архитектуры базы данных двойных звезд (Binary star DataBase, BDB), разрабатываемой в Институте астрономии РАН. Целью создания BDB является объединение информации из множества разнородных каталогов двойных и кратных звезд, а также разработка удобного инструмента для работы с данными каталогов. Рассматриваются основные проблемы, возникшие в процессе реализации BDB, методики извлечения информации из исходных каталогов, а также методы кросс-идентификации объектов. BDB реализована на базе фреймворка Nagare (stackless Python/SQLAlchemy/Elixir) и СУБД Postgresql, ее beta-версия доступна по адресу http://bdb.inasan.ru.

Аннотация:

Проект разработки тренажера виртуальной реальности для пренатального выявления врожденных пороков сердца и сопутствующих заболеваний направлен на улучшение специализированной подготовки в области пренатальной диагностики с помощью иммерсивных технологий. Особенно заслуживает внимания теоретический модуль «Мой друг – легкое», который позволяет в игровой форме изучать анатомию сердечно-сосудистой системы плода с помощью 3D-головоломок, заданий на время и бейджей, добиваясь хороших результатов в ходе пилотного тестирования. Практический модуль имитирует УЗИ с помощью тактильных устройств, снижая количество диагностических ошибок и позволяя создавать персонализированные УЗИ. В качестве основного источника информации была собрана база данных с 1200 маркированными исследованиями. Реализация проекта направлена на первоначальное снижение количества клинических ошибок, что может привести к снижению перинатальной смертности. Этот проект объединяет технологические инновации, медицинскую строгость и интерактивную педагогику, позиционируя геймификацию как важный инструмент в медицинском образовании и закладывая основу для его распространения на другие специальности.