Аннотация: В статье рассматриваются проблемы формирования e-Science Infrastructure для организации непрерывного доступа к спутниковым данным и обмена огромными потоками данных в связи с актуальной задачей интеграции информационных ресурсов. В России спутниковые данные рассредоточены в региональных спутниковых центрах данных. Их использование зачастую ограничено рамками конкретного проекта, в котором они были созданы. Чрезвычайно затруднены поиск ресурсов, доступ к данным и обмен данными. Многие ведомства и спутниковые центры пользуются собственными форматами представления данных, протоколами обмена, созданными достаточно давно и потому не полностью гармонизированными с современными международными правилами и стандартами. Одной из основных проблем, связанных с организацией хранения больших объемов данных Дистанионного Зондирования Земли (ДЗЗ) и непрерывного доступа к спутниковым ресурсам, является потребность интеграции различных поставщиков данных в единую информационную систему, позволяющую повысить эффективность научных исследований в области ДЗЗ. Предложены и обоснованы принципы и архитектура объединенной электронной e-Инфраструктуры непрерывного доступа к спутниковым данным. Описание геопространственных данных определено международными стандартами ISO 19115:2003 Geographic information – Metadata, ISO 19115-2:2005 Geographic information – Metadata. – Part 2: Extensions for imagery and gridded data. Существуют прототип FGDC-STD-001-1998 названных стандартов США и российский профиль стандарта ISO 19115 в виде документа ГОСТ Р 52573-2006 “Географическая информация. Метаданные.” Метаданные на текстовые материалы в сетях формируются с использованием стандарта Dublin Core. Единая политика администрирования е-Инфраструктуры обеспечивает согласованные между участниками правила доступа и использования ресурсов, унифицированные подходы к обеспечению информационной безопасности. Гарантией доступности и безопасности данных является проведение единой политики управления данными. Требование свободного информационного обмена реализуется путем задействования стандартизированных сетевых протоколов обмена данными и языков описания данных и построения запросов (прежде всего, SQL и XML). Интероперабельность обеспечивается глобальной унификацией технических регламентов, протоколов передачи и форматов данных, а также метаданных и поддерживается целой группой специально разрабатываемых стандартов (ISO/IEC 11179 Information technology — Specification and standardization of data elements; ISO 19113:2002 Geographic information — Quality principles; ISO 19114 Geographic information — Quality evaluation procedures и др.). Разработана архитектура e-Инфраструктуры непрерывного доступа к спутниковым данным, состоящая из компонент: 1) ГИС-сервер управляет геоинформационными ресурсами (карты, изображения, цифровые модели местности, текстуальная информация и т. д.) и транслирует их веб-приложениям в виде отдельных геосервисов; 2) Веб-сервер предназначен для хранения и управления геопорталом. Структурно и функционально Веб- и ГИС-сервера могут быть развернуты на отдельных компьютерах; 3) Геопортал - платформа для создания распределенной среды интеграции геоинформационных данных. Геопортал как единая точка входа в распределенную среду данных представляет из себя совокупность отдельных приложений и сервисов. Используется для публикации, администрирования и поиска стандартизированных геоинформационных ресурсов. Геопортал расположен на веб-сервере и является клиентским приложением ГИС-сервера. Пользователи, взаимодействуя с ним, вызывают сервисы, которые являются посредниками между веб-сервером и ГИС-сервером и обращаются к ГИС-серверу через его компонент SOM за необходимым инструментарием (геосервисами); 4) Сервисы каталогов - предназначены для доступа, поиска, накопления, обработки метаданных геопространственных ресурсов; сервисы обеспечивает общий механизм для классификации, регистрирования, публикации, поиска, хранения и доступа к метаинформации об имеющихся в сети геоинформационных ресурсах. Сервисы каталога предоставляют метаданные о зарегистрированных геоинформационных ресурсах, поддерживают формирование запросов на информацию по типам ресурсов. Они позволяют публиковать, создавать и редактировать наборы метаданных для геопространственных данных, геопространственных сервисов и геоссылок; 5) Сервис данных - обеспечивает доступ к содержанию ресурсных информационных материалов, которые находятся в базах и банках геоданных. Каждой единице ресурсов, с которыми работает этот сервис, присваивается уникальное имя. Для повышения скорости поиска осуществляется индексация ресурсов; 6) База моделей тематических задач ДЗЗ - предназначена для хранения моделей тематических задач ДЗЗ и позволяет с помощью интерфейса программы-планировщика выбрать наиболее адекватную (релевантную) модель в соответствии с поставленной задачей; 7) Программное обеспечение как сервис (Software as a Service (SaaS)). SaaS подразумевает предоставление приложений для конечного пользователя в виде сервиса «по требованию» вместо его установки на конкретном рабочем месте или на собственном сервере. В рамках “облачных” вычислений существуют и другие направления: платформа как сервис и инфраструктура как сервис. 8) Инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service (IaaS)) – охватывает аппаратные средства и технологию для компьютерных вычислений и хранения данных, операционные системы и другую инфраструктуру, которые предоставляются не как локальные ресурсы, а опосредованно – через обращение к сервисам, размещенным на стороне провайдера. 9) Клиентские ГИС-приложения - устанавливаются на конечных устройствах локальных и удаленных пользователей и подключаются по протоколу HTTP к геопорталу по сетям LAN или WLAN для поиска, публикации и сохранения стандартизированных геоинформационных данных.

Аннотация: Описана методология и технология построения многоцелевой информационной среды T-System путем расширения информационной системы T-Libra и предназначенной для интеграции ресурсов и сервисов, характерных для электронной библиотеки с гибким полнотекстовым поиском, виртуального музея, электронного архива, исследовательской лаборатории, образовательного сервера. Методологической основой интеграции является гибридная двухуровневая онтология, основанная на взаимодействии функциональных систем (верхний уровень), библиотеки концептов и библиотеки тезаурусов (нижний уровень). Технологической основой – унифицированная поисковая система, включающая в себя механизм нелинейных каскадных запросов, формирующих соответствующие функциональные системы и соединяющих результаты полнотекстового поиска, релевантные тезаурусы и концепты, текстовые метаданные, а также нетекстовые объекты различной модальности (графика, звук, видео и т.д.). Вся среда проектируется в трехзвенной архитектуре (Веб-браузер / Веб-сервер + Сервер приложений / Cервер баз данных), с использованием специальной системы индексации для повышения эффективности поиска, а также внешней логики, встроенной в сервер приложений и обеспечивающей совместимость с различными СУБД.

Аннотация:

В работе представлена критика традиционного подхода, используемого для создания многопользовательской игры в системе разработки интерактивных приложений в реальном времени Unity, особенно в случае большого числа одновременных пользователей. В качестве гипотезы предложен альтернативный вариант, не являющийся распространённым, но решающий многие проблемы предыдущего подхода. Проведено сравнение двух клиент-серверных решений при разработке в Unity многопользовательских онлайн-игр, также описаны преимущества обоих подходов для разных случаев. Предложена архитектура разработки игры при помощи более актуального метода: вместо библиотеки Mirror – стандартного инструментария для Unity-разработки – использованы микросервисы, написанные на языке Golang. Приведены весомые доказательства предпочтительности альтернативного подхода, главное преимущество которого – поддержка современной архитектуры, обеспечивающей высокоскоростную связь между микросервисами, что подкреплено тестами при передаче сообщений на разных платформах.

Полученные результаты тестирования подтверждают выдвинутую гипотезу, и можно сделать вывод, что для многопользовательских видеоигр связка Unity вместе с Golang является более эффективной.

Описаны также основные методы отладки многопоточного приложения на Golang в связке с системой разработки игровых приложений Unity и предложен технологический прием, позволяющий получить быстрый способ передачи данных между клиентом и сервером.

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: Архивная система обсерватории включает в себя хранилище цифровых данных и информационно-поисковую систему (ИПС) с динамическим веб-интерфейсом и http-доступом. На текущий момент в систему включены 16 цифровых коллекций наблюдательных данных (локальных архивов), полученных на разных приборах, работающих или работавших на телескопах обсерватории. Самые ранние данные относятся к концу 1994 года. В настоящее время активно пополняются 6 локальных архивов. Хранилище данных включает область временного хранения, расположенную на файл-сервере БТА, и область постоянного хранения. Область постоянного хранения это - CD/DVD-диски, жесткий диск выделенного архивного сервера и USB-диск большой емкости. Для сохранности данных при аварийных ситуациях и при возникающих дефектах носителей мы обеспечиваем хранение 2 полных копий на CD/DVD?дисках и двух копий архива на винчестере. Одна копия (A0) повторяет оптические диски, другая (A1), несколько по структуре каталогов модифицированная, используется ИПС. Цифровые носители и устройства чтения-записи данных нельзя отнести к устройствам длительного хранения, поэтому при долговременном хранении цифровых данных необходимо обеспечивать перенос информации на новый тип носителей каждые 5-10 лет. Копии архива A0 и A1 поддерживаются и для этой процедуры переписывания. Вариант архивных данных (A1) повторен на USB-диске с добавлением дампа таблиц и программ. Это резервная копия для восстановления информационной системы при аварийной ситуации на сервере. Для обеспечения модернизации ИПС мы поддерживаем две схемы базы данных — тестовую и рабочую. Разработки ведутся на тестовой схеме. При модификациях схемы после проведенного тестирования ИПС переключается на обновленную версию БД. Оригинальная копия A0 и наличие тестовой схемы позволяют выполнять модернизацию ИПС даже на уровне схемы таблиц. В настоящее время ИПС реализована на СУБД PostgreSQL 8.3.7.

Аннотация:

Движение Открытого доступа имеет давнюю историю. В 2002 г. впервые была озвучена Будапештская инициатива Открытого доступа. Однако до сих пор проблема Открытого доступа к научным публикациям не получила своего полного и окончательного решения. В 2018 г. в Европейском союзе был принят План S, который предписывает к 2020 г. сделать открытый доступ реальностью. План S подчеркивает важность самоархивирования статей и роль архивов (серверов) препринтов для размещения научных результатов. Отмечается, что архивы препринтов обладают большим потенциалом для редакционно-издательских инноваций. Научные журналы ограниченного для читателя доступа, функционирующие на коммерческой основе, не сдают своих позиций. Но и здесь мы видим определенные подвижки. Журналы стали менее жестко формулировать свою политику по отношению к препринтам и постпринтам статей.

Все больше зарубежных ученых становятся приверженцами движения «Справедливый открытый доступ», которое предлагает новое организационное решение. Журнал должен иметь учредителя в лице научной организации или некоммерческого фонда, которые нанимают группу исполнителей на оказание редакционно-издательских услуг. Редакторы и издатели не должны иметь своих коммерческих интересов. Финансирование научного журнала должно осуществляться за счет общего вклада организаций.

В статье рассматривается современный тип онлайнового научного журнала – оверлейный журнал. Себестоимость выпуска оверлейного журнала настолько низкая, что журнал легко может реализовать схему «бесплатно для автора, бесплатно для читателя». Оверлейный журнал опирается на общедоступные архивы (серверы) препринтов. Оверлейный онлайновый журнал проводит рецензирование статьи, поступившей из архива, в случае принятия статьи к публикации размещает на своем сайте ее метаданные, а сама скорректированная статья (ее полный текст) вновь размещается в архиве. Такая схема работы не перегружает функциональность архива, но при этом позволяет снизить финансовую нагрузку на оверлейный журнал.

Аннотация:

Описаны опыт разработки новой нереляционной системы управления базами данных, названной GoldenRaceDB, и предпосылки, располагавшие к ее созданию в контексте проблемы импортозамещения зарубежных технологий. Новая технология реализована на базе серверного окружения Node.js.

Материал статьи предполагает наличие у читателя опыта разработки серверной части системы минимум на одном высокоуровневом языке программирования либо опыта разработки СУБД. Описанная технология не является свободно распространяемой (open source) и была предназначена исключительно для решения задач внутри организации, места ее создания. Однако по прилагаемым в статье листингам можно понять общий вектор создания аналогичной СУБД для разработки собственной упраздненной СУБД на другом высокоуровнем языке программирования.

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: В настоящее время потребность в наличии решений по распределенной тренировке ML-модели в мире возрастает. Однако существующие инструменты, в частности, TensorFlow Federated, – в самом начале своего развития, сложны в реализации и пригодны на текущий момент исключительно для симуляции на серверах. Для мобильных устройств надежно работающих подходов для достижения этой цели не существует. В статье спроектирован и представлен подход к такой распределенной тренировке ML-модели на мобильных устройствах, реализуемый с использованием существующих технологий. В его основе лежит концепция model personalization. В данном подходе эта концепция улучшена как следствие смягчения выявленных недостатков. Процесс реализации выстроен так, чтобы на всех этапах работы с ML-моделью использовать только один язык программирования Swift (применяются Swift for TensorFlow и Core ML 3), делая такой подход еще более удобным и надежным благодаря общей кодовой базе.

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:

В настоящее время в машинном обучении высокую актуальность имеют синтетические данные. Современные алгоритмы генерации синтетических данных дают возможность генерации данных, очень близких по статистическим свойствам к исходным данным. Синтетические данные используются на практике в широком спектре задач, в том числе связанных с аугментацией данных.

Предложен метод аугментации данных, совмещающий подходы увеличения объема выборки с помощью синтетических данных и генерации синтетических аномалий. Метод использован для решения задачи в сфере информационной безопасности, заключающейся в поиске аномалий в журналах сервера с целью обнаружения атак.

Модель, обученная в рамках решения названной задачи, показала высокие результаты. Это демонстрирует эффективность использования синтетических данных для увеличения объема выборки и генерации аномалий, а также возможность с высокой результативностью использовать эти подходы совместно.

Аннотация: Представлено описание разработанной программной платформы для сбора и автоматического анализа данных о взаимодействии пользователей с интерактивными прототипами, позволяющей организовать непрерывную и оперативную связь между целевой аудиторией и проектировщиками интерфейсов мобильных приложений. Программная платформа включает в себя десктопное и мобильное приложения, а также серверную часть для осуществления анализа данных, хранения информации и организации взаимодействия между клиентскими приложениями.

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:

Разработан прототип приложения, обучающего в игровой форме базовому синтаксису языка Java. Рассмотрены вопросы связи между реализацией игрового процесса и обучающими упражнениями, в которых должен исполняться программный код. Приведены геймплей и архитектура клиентской и серверной частей.

Аннотация: Комбинированное электронное представление позволяет читателю пользоваться как графическим изображением страниц печатного издания, так и полным массивом текстовой информации. В статье ставятся и обсуждаются различные вопросы поддержки этого представления в рамках электронной библиотеки. Предлагаемые решения применяются как в технологии подготовки информации, так и в архитектуре сервера электронной библиотеки.

Аннотация: Рассматриваются географические аспекты «негеографических» данных в информационных системах. Показано, что практически все распространенные схемы метаданных допускают работу с географическими координатами, отражающими географический аспект информационного контента описываемого объекта. Ситуация меняется при описании контекста, географический аспект которого чаще всего может быть представлен лишь нормированными географическими названиями. Обосновывается необходимость расширения схем данных. Обсуждаются географические сервисы электронных библиотек (поиск, каталогизация, навигация). В качестве иллюстраций приводится структура серверного программного комплекса, демонстрируются графические пользовательские интерфейсы.

Аннотация: Рассмотрена реализация подсистемы мониторинга систем обработки информации на мобильных платформах и ее применение на беспилотных автомобилях. В условиях беспилотной эксплуатации автомобиля предъявляются наиболее жёсткие требования к надежности систем обработки информации, принятию решения о готовности этих систем к эксплуатации и обеспечению анализа их возможных сбоев. Представленная система мониторинга pLOG сочетает в себе функционал записи событий операционной системы устройств и измерений параметров систем в реальном времени, при этом запись производится как файлы, так и в базу данных временных рядов (TSDB). При этом каждый сервер в составе системы обработки информации на мобильных платформах дублирует запись обо всех событиях в системе.

Аннотация: Описаны основные моменты процесса создания системы, которая позволяет управлять несколькими камерами одновременно, сохраняя данные на сервере. Система имеет возможность подключать IP-камеры и камеры на мобильных устройствах, предоставлять доступ другим пользователям, а также позволяет осуществлять просмотр видео в онлайн-режиме. Выявлены и описаны «горячие точки» в архитектуре системы. Разработан отдельный Angular-модуль, использованы паттерны проектирования. Описано взаимодействие системы с пользователем. Предложены этапы дальнейшего развития облачного видеомониторинга через IP-камеры с легкодоступным управлением для конечного пользователя.

Аннотация: Описывается проект электронного депозитария диссертаций, получивший поддержку РФФИ. Предполагается, что электронная библиотека диссертаций будет включать: действующий в РГБ электронный каталог авторефератов и защищенных в стране диссертаций, расширяемый путем ретроспективной конверсии карточных каталогов и позволяющий вести поиск по любым элементам библиографических записей и их сочетаниям; полнотекстовую базу данных авторефератов, свободно предоставляемую в теледоступе на Web-сервере РГБ; полнотекстовую базу данных текстов содержаний (оглавлений) из диссертаций; перечни приведенной в диссертациях литературы (некий указатель цитируемой литературы по темам или отраслям знаний); полнотекстовую базу данных самих диссертаций с удаленным доступом или локальным доступом для читателей в РГБ в соответствии с договорами с авторами диссертации; данные об авторах.В электронной библиотеке программными средствами обеспечивается единый интерфейс доступа из одной точки ко всем включаемым в систему информационным ресурсам. Более того, данная электронная библиотека станет одной из электронных коллекций электронной библиотеки РГБ.

Аннотация: В статье рассматривается методика проектирования информационных порталов, становление которой осуществляются в рамках технологии ИСИР. Методика основана на необходимости улучшения как методологического, так и технического обеспечения процесса проектирования и построения информационных систем. В статье рассматриваются исходные посылки, требования к технологии. Приводится обзор ряда распространенных средств автоматизированного построения информационных систем, дан их сравнительный анализ. Представлен принятый подход к решению задачи, сформулированы его основные методологические и архитектурные положения. Рассматриваются инструменты моделирования прикладного уровня и уровня представления. Описываются реализация инструментальной среды генерации средств представления информации, обеспечения взаимодействия с сервером приложений для платформы Microsoft .NET , включая Microsoft SharePoint Portal Server 2003 и Microsoft Content Management Server 2002.