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: 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:

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.

Аннотация:

Объектом проведенного исследования является эмоциональная оценка искусственного интеллекта. В качестве системы реализации эмоциональной оценки выбрана система обучения с подкреплением. В результате симуляции построенной модели получены графики, показывающие активность структур мозга, участвующих в процессе их воздействия друг на друга. В ходе настройки системы удалось добиться четырех вспышек активности на таламусе вместо ожидаемых пяти.

Аннотация:

Описана разработка на основе машинного обучения рекомендательной системы подбора игроков на примере хоккея с возможностью расширения ее использования в различных командных видах спорта. Для каждого вида спорта рассмотрены амплуа и характеристики игроков, которые были структурированы и разделены на общие группы. Проанализирована информация о хоккее, футболе, баскетболе и волейболе. Для каждого из рассмотренных параметров выведены коэффициенты, показывающие их влияние на результат матча. Протестированы модели, построенные на основе различных алгоритмов машинного обучения. Создан веб-интерфейс приложения.

Аннотация:

Рассмотрены особенности внедрения микросервисной архитектуры в процесс разработки. Проиллюстрированы преимущества данного подхода по сравнению с традиционным монолитным подходом. Показана связь использования микросервисной архитектуры с возможностью работы команды по гибким методологиям разработки.

Аннотация:

Представлен блокчейн-симулятор, предназначенный для обучения студентов и начинающих блокчейн-разработчиков. Симулятор создан с целью предоставить пользователям интуитивно понятное и доступное средство для изучения основных концепций и механизмов функционирования блокчейна. Рассмотрены основные аспекты проектирования и архитектуры симулятора, а также представлена демонстрация работы приложения. Разработанный симулятор способствует привлечению новых специалистов в сферу блокчейн-разработки.

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:

В настоящее время разработка онтологических моделей построения границ и их контуров по движущимся объектам в реальном времени или близком к нему является актуальной задачей. В связи с этим в статье приведена онтологическая модель реализации данного процесса. Рассмотрены основные алгоритмы детекции границ объектов на изображении, а также представлены программные коды для их реализации. Отмечено, что для распознавания контуров наиболее лучшим является алгоритм Канни. Вместе с этим определён и его серьезный недостаток, заключающий в том, что при незначительном движении объектов более 50% информации о контурах теряется.

Аннотация: Предсказание динамики распространения огня в лесном массиве – важная задача, требующая постоянного усовершенствования, доработки и тщательного анализа. Одним из лучших инструментов предсказания динамики возгорания является компьютерное моделирование. Цель работы – построить качественную наглядную и эффективную систему, позволяющую смоделировать возгорание в лесном массиве с учетом большого числа параметром, таких, как рельеф, ветер, влажность, рельеф лесного покрова, тип горючего материала и т. д. При разработке был использован модульный подход, позволяющий неограниченно дорабатывать и расширять программный продукт, а также адаптировать его под широкий класс природных катаклизмов, будь то наводнение, землетрясение и др.

Аннотация:

Из года в год возрастает объем мирового рынка больших данных. Их анализ является неотъемлемой частью для принятия немедленных и надежных решений. Технологии больших данных ведут к значительному снижению стоимости за счет использования облачных сервисов, распределенных файловых систем, когда возникает потребность в хранении больших объемов информации. Их аналитика неразрывно связана с понятием качества данных, что особенно важно, если они имеют определенный срок хранения – метрику устаревания – и мигрируют из одного источника в другой, увеличивая риск потери данных. Предупреждение негативных последствий достигается за счет процесса сверки данных – комплексной проверки больших объемов информации с целью подтверждения их согласованности.

В статье рассмотрены вероятностные структуры данных, которые могут быть использованы для решения задачи, а также предложена реализация – модуль проверки целостности данных с использованием фильтра Блума с подсчетом. Данный модуль интегрирован в Apache Airflow для автоматизации процесса.

Аннотация:

Рассмотрены вопросы возможности использования данных об обучающихся, представленных в электронном виде, для построения цифрового портрета. Предложен набор характеристик, необходимых для его построения, обозначена модель данных. Реализованы инструменты сбора данных об обучающихся из социальных сетей и других интернет-ресурсов. Предложены алгоритмы построения цифрового портрета. Проиллюстрировано применение алгоритмов машинного обучения для этих задач. Приведены примеры использования цифрового портрета в образовании.

Аннотация: Работа посвящена вопросам обеспечения интеграции информационных ресурсов РАН, информационной поддержки научных исследований в рамках Единого Научного Информационного Пространства (ЕНИП) РАН. Рассматриваются потребности, цели и задачи организации ЕНИП РАН, как среды взаимосвязанных распределённых гетерогенных систем. Обсуждается возможности применения технологии ИСИР для обеспечения решения этих задач, которые могут использоваться как для формирования инфраструктурных элементов среды, так и для создания адаптеров существующих систем и реализации новых с широкой гаммой вариации соответствующих служб. Кратко рассматривает архитектурные принципы последних разработок ИСИР, применение Semantic Web-технологий и многоуровневое деление архитектуры, инструментарий разработчика ИСИР и разработка информационных систем и Web-порталов на базе технологий ИСИР.

Аннотация:

В условиях всевозрастающих информатизации, автоматизации и цифровизации бизнеса возникают новые схемы недобросовестных действий со стороны как юридических, так и физических лиц. В связи с этим остро встает проблема быстрого, эффективного и качественного выявления информации о потенциальном либо действующим контрагенте, решение которой позволит оперативно принять правильные управленческие решения.

В статье предложен один из способов решения данной проблемы – разработка системы информационного мониторинга контрагентов, которая позволит оперативно выявлять и анализировать информацию об их деятельности.

Аннотация:

Рассмотрен подход к созданию семейства легковесных грамматик для языка Go со специальным символом Any, обозначающим пропускаемую часть программы [1]. Дано формальное определение более детализированной грамматики, приведены примеры увеличения детализации правил грамматики. Проведен анализ эффективности семейства построенных легковесных парсеров по памяти и времени работы на семи промышленных репозиториях. Показано, что увеличение детализации грамматики не ведет к существенному росту потребления ресурсов парсером и незначительно колеблется в зависимости от типа репозитория и стиля написания на Go. Кроме того, указаны преимущества использования легковесных грамматик с символом Any по сравнению с полными грамматиками. Представлен пример использования легковесной грамматики для определения сложности кода. Полученные результаты могут быть также применены для оценки доли парсера в общем потреблении ресурсов, например, в задаче привязки к коду и разметки проекта.