Аннотация: DVM-система предназначена для разработки параллельных программ научно-технических расчетов на языках C-DVMH и Fortran-DVMH. Эти языки используют единую DVMH-модель параллельного программирования и являются расширением стандартных языков Си и Фортран спецификациями параллелизма, оформленными в виде директив для компилятора. DVMH-модель позволяет создавать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров, в узлах которых в качестве вычислительных устройств наряду с универсальными многоядерными процессорами могут использоваться ускорители, графические процессоры или сопроцессоры Intel Xeon Phi. В статье представлены новые возможности DVM-системы, которые были разработаны в последнее время.

Аннотация: На основе проведенного ранее анализа российских математических электронных ресурсов, а так же опыта зарубежных математических информационных систем описан проект создаваемой математической информационной системы Math-Net.RU. Базовой платформой системы Math-Net.RU является универсальная информационная система ИСИР.
Проект описан в терминах перечня требований и условий, которым должна удовлетворять создаваемая система. Рассмотрены и проанализированы альтернативные варианты реализации различных компонент системы, а также пути решения возникающих при этом проблем. Очерчены категории хранимой информации, целевой круг пользователей системы и требуемая функциональность. Описана общая архитектура, схема данных, пользовательские интерфейсы, а также способы наполнения системы информацией, актуализации и синхронизации данных из других информационных систем и баз данных. Рассмотрены проблемы представления математических текстов и формул в информационных системах, дан сравнительный анализ существующих форматов хранения. Очерчены так же перспективы участия системы Math-Net.RU в создаваемой Всемирной математической информационной системе Math-Net, а также требования к системе-участнику.

Аннотация:

Представлены результаты по созданию методов управления математическим знанием в контексте цифровых математических библиотек. Программные инструменты, разработанные на основе этих методов, являются частью цифровой экосистемы OntoMath, в рамках которой осуществляется их взаимодействие. Приведено краткое описание архитектуры экосистемы OntoMath, выделены уровни предметных онтологий и внешних онтологий, а также уровень программных инструментов и сервисов. В отдельную категорию выделены семантические сервисы. Этим термином обозначены программные инструменты, в функционале которых используются запросы к предметным онтологиям для обеспечения управления объектами знаний. Даны общие описания разрабатываемых предметных онтологий: образовательной математической онтологии OntoMath^Edu и онтологии профессиональной математики OntoMath^PRO. Отражено развитие образовательной онтологии в направлении включения образовательных пререквизитных связей между классами. Среди программных инструментов цифровой экосистемы выделены сервисы поиска по математическим электронным коллекциям, сервис семантического аннотирования математических документов, инструменты семантической разметки образовательных математических документов, а также система автоматической генерации проверочных тестов по математическим образовательным дисциплинам.

В рамках цифровой экосистемы OntoMath развиваются рекомендательные системы специального назначения. В текущей версии экосистемы представлены рекомендательная система формирования списка близких статей, основанная на онтологии OntoMath^PRO, рекомендательная система назначения экспертов для поддержки процесса научного рецензирования и рекомендательные системы подбора предметных классификаторов УДК и кодов Mathematics Subject Classification для математических документов. Приведены также результаты, полученные в направлении создания фабрики метаданных цифровой библиотеки, включающей сервисы и инструменты извлечения, уточнения, пополнения и нормализации метаданных документов электронных математических коллекций. Отметим, что экосистема OntoMath разрабатывается как технологическая основа цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML.

Аннотация: Исследована задача формирования цифрового пространства научных знаний (ЦПНЗ). Рассмотрено отличие этого понятия от общего понятия пространства знаний. ЦПНЗ представлено как множество, содержащее объекты, верифицированные мировым научным сообществом. Формой структурированного представления цифрового пространства знаний является семантическая сеть, основной принцип организации которой основан на системе классификации объектов и последующем построении их иерархии, в частности, по принципу наследования. Введена классификация объектов, составляющих контент ЦПНЗ. Предложена модель ЦПНЗ как совокупности непересекающихся множеств, содержащих цифровые образы реальных объектов и их характеристики, обеспечивающие отбор и визуализацию объектов в соответствии с многоаспектными пользовательскими запросами. Определено понятие пользовательской коллекции, предложена иерархическая классификация типов пользовательских коллекций. Использование понятий теории множеств при построении ЦПНЗ позволяет разбивать информацию по уровням детализации и формализовать алгоритмы обработки пользовательских запросов, что проиллюстрировано конкретными примерами.

Аннотация: Важная часть любой информационной Web-системы будь-то сайт или портал - это представление информации, данных – содержания информационной системы. Соответственно важнейшей функцией Web-системы является управлять этим содержанием. Служба управления содержанием призвана обеспечить сквозное управление единицами содержания, их взаимосвязями, образуемыми ими структурами и существенно снизить трудоемкость сопровождения информационной Web-системы. Как правило, службы управления содержанием осуществляют манипулирование слабоструктурированной информацией, отличающейся нерегулярностью взаимосвязи ее элементов, редкостью изменений, такой как информационно-публицистические материалы сайта, пресс-релизы. Вследствие этого они обычно обеспечивают иерархическую каталогизацию данных одного типа – разделы/документы. В системе ИСИР [4-7] мы стремимся в рамках службы управления содержанием обеспечить разностороннюю поддержку информационного содержания порталов и сайтов. Мы полагаем, что служба должна включать не только средства управления неструктурированной информацией, но интегрироваться со средствами управления структурированной информацией, предоставлять средства сопряжения слабоструктурированных и структурированных данных, в частности, включения вторых в первые, механизмы атрибутно-полнотекстового индексирования данных обоих видов, поддержки технической и семантической интероперабельности с распределенными источниками содержания Web-системы. В работе рассматривается решения и некоторые технические моменты текущей реализации такой службы системы ИСИР.

Аннотация: DVM-система предназначена для разработки параллельных программ научно-технических расчетов на языках C-DVMH и Fortran-DVMH. Эти языки используют единую DVMH-модель параллельного программирования и являются расширением стандартных языков Си и Фортран спецификациями параллелизма, оформленными в виде директив для компилятора. DVMH-модель позволяет создавать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров, в узлах которых в качестве вычислительных устройств наряду с универсальными многоядерными процессорами могут использоваться ускорители, графические процессоры или сопроцессоры Intel Xeon Phi. В статье описыны методика отладки параллельных программ в DVM-системе, а также новые возможности DVM-отладчика.

Аннотация: Представлены подходы к решению задачи создания реалистичных интерактивных 3D веб-коллекций музейных экспонатов. Рассмотрено представление 3D-моделей объектов на основе ориентированных полигональных структур. Описан метод создания виртуальной коллекции 3D-моделей по технологии интерактивной анимации. Также показано, как на основе отдельных кадров экспозиции с помощью методов фотограмметрии строится высококачественная 3D-модель. Приведены результаты расчетов для построения 3D-моделей реальных музейных экспонатов. Для создания 3D-моделей с целью предоставления их широкому кругу пользователей через интернет использована технология интерактивной анимации. Приведены различия между представлениями цифровых 3D-моделей. Описана технология создания цифровых 3D-моделей объектов из фондов Государственного биологического музея им. К.А. Тимирязева и формирования на их основе средствами электронной библиотеки «Научное наследие России» виртуальной выставки, посвященной научной деятельности М.М. Герасимова и его антропологическим реконструкциям. Выставка наглядно продемонстрирована возможности интеграции информационных ресурсов средствами электронной библиотеки. Формат виртуальных выставок позволил объединить ресурсы партнеров для предоставления широкому кругу пользователей коллекций, хранящихся в музейных, архивных и библиотечных фондах.

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:

Рассмотрены разнородные территориально-распределённые вычислительные системы по обработке геологических данных и подходы по организации взаимодействия с этими системами. Исследуемые системы классифицированы на несколько групп, исходя из принципов их функционирования и выбранных технологических решений. Для каждого типа систем приведено описание их основных свойств, включая возможные способы для взаимодействия.

На основе проведённого анализа предложен подход к организации единого рабочего пространства с доступом к разнородным территориально-распределённым вычислительным системам в рамках общей экосистемы. Описаны архитектура предлагаемой экосистемы и правила взаимодействия её участников. Продемонстрирован программный прототип, реализующий названные принципы, на примере нескольких разнородных систем по обработке геологической информации.

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: DVM-система предназначена для разработки параллельных программ научно-технических расчетов на языках C-DVMH и Fortran-DVMH. Эти языки используют единую DVMH-модель параллельного программирования и являются расширением стандартных языков Си и Фортран спецификациями параллелизма, оформленными в виде директив для компилятора. DVMH-модель позволяет создавать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров, в узлах которых в качестве вычислительных устройств наряду с универсальными многоядерными процессорами могут использоваться ускорители, графические процессоры или сопроцессоры Intel Xeon Phi. В статье описан опыт успешного применения DVM-системы для разработки параллельного программного кода для расчетов задачи радиационной магнитной газодинамики и исследования динамики плазмы в канале КСПУ.

Аннотация: В статье рассматриваются проблемы и задачи, возникающие при проектировании и реализации цифровой библиотечной подсистемы Интегрированной Системы Информационных Ресурсов РАН [ИСИР]. Анализируются основные требования к подсистеме, описывается роль этой подсистемы в новой версии системы ИСИР. Приводится структура репозитория хранимых данных и необходимые расширения RDF-схемы данных ИСИР [RDFSA]. Приводятся сведения об интеграции и взаимодействии БП и ИСИР.

Аннотация:

Описаны условия создания оптимизирующих распараллеливающих компиляторов на вычислительные системы с распределённой памятью. Целевые вычислительные системы – это микросхемы типа «суперкомпьютер на кристалле». Приведены как оптимизирующие преобразования программ специфичные для систем с распределенной памятью, так и такие преобразования, которые нужны и для вычислительных систем с распределенной памятью, и для вычислительных систем с общей памятью. Обсуждены вопросы минимизации межпроцессорных пересылок при распараллеливании рекурсивной функции. Основной подход к созданию таких компиляторов – блочно-аффинные размещения данных в распределенной памяти с минимизацией межпроцессорных пересылок. Показано, что создавать распараллеливающие компиляторы на вычислительные системы с распределенной памятью следует на основе высокоуровневого внутреннего представления и с высокоуровневым выходным языком.

Аннотация:

Описана разработанная авторами веб-система, реализующая сервисы, связанные с формированием и предоставлением многоаспектной информации о результатах научной деятельности (публикациях, авторских свидетельствах и докладах на научных мероприятиях) сотрудников организации или группы организаций. Система ориентирована как на конечного пользователя, заинтересованного в получении конкретных данных, так и на административный персонал, формирующий отчетные материалы для вышестоящей организации. Информационная база системы содержит связанные данные о следующих классах объектов: персоны (авторы), организации и их подразделения; публикации на аналитическом, монографическом и сводном уровнях; авторские свидетельства; научные мероприятия (конференции, симпозиумы, семинары); доклады. В состав системы входят два модуля – административный, предназначенный для ввода и редактирования данных, и пользовательский, который представляет собой специальный поисковый аппарат, осуществляющий поиск информации, ее визуализацию, навигацию по связанным ресурсам и экспорт данных. Отличительной особенностью системы является введенное понятие «эквивалентных» объектов. Эквивалентными считаются объекты, представленные в системе различными метаданными, но относящимися к одной физической сущности. Такими объектами являются «персоны», соответствующие одному автору с различными написаниями фамилии в библиографических описаниях публикаций; организации, имеющие различные варианты названий; статьи, опубликованные без изменений на различных языках. В соответствии с современными требованиями к отчетности по публикациям в системе отражаются источники финансирования научных исследований, а также аффилиации каждого автора, указанные в статьях.

Аннотация: Работа посвящена рассмотрению подсистемы поддержки проведения конференций системы "Научный институт РАН", требований к ней, возможностей использования технологий системы ИСИР РАН и предоставляемую ею функциональность (интеграция, поиск, репликация). Описана объектная схема данных подсистемы - ее метаданные.

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:

Растущая нестабильность климата создает новые вызовы и риски для устойчивости малых и средних предприятий. В работе предложена архитектура прототипа динамической экспертной системы, интегрирующей несколько ключевых модулей: пользовательский интерфейс, базу знаний, серверное приложение и модуль динамического обновления данных с API-интерфейсами реального времени. Особенностью системы является применение аппарата Z⁺-чисел, реализованного на основе программной библиотеки scikit-fuzzy, что позволяет учитывать градуированную уверенность в оценках. Этот подход дает более обоснованные и адаптивные оценки рисков, чувствительные к изменению качества исходных данных. Интерактивная визуализация результатов реализована на основе картографической платформы OpenStreetMap. Приведены примеры агрегации экспертных оценок в формате Z-чисел, а также описана методика адаптации функций уверенности системы на основе исторических данных.

Аннотация:

Возрастающая сложность принятия решений в современных условиях предопределяет безусловность необходимости автоматизации такого процесса. Одним из ключевых элементов этого процесса являются системы поддержки принятия решений. В настоящей работе рассмотрены теоретические аспекты и практические пути реализации названного процесса. С этой целью автором предложен новый взгляд на понимание сути системы поддержки принятия решений, а также проведен анализ основных атрибутов и функций систем данного типа, в процессе которого установлено, что одним из наиболее перспективных направлений в использовании искусственного интеллекта в данной области являются мультиагентные системы.

Проведенный анализ актуальных систем поддержки принятия решений показал основные конкурентные преимущества, общие слабые стороны, а также важность продолжения разработки научной парадигмы в отношении отечественной интеллектуальной системы поддержки принятия решений.

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:

Представлены разработанные образовательные проекции, уровни и пререквизиты математической образовательной полилингвальной онтологии OntoMath^Edu. Образовательная проекция рассматривается как формализация определенной системы предметной подготовки по математике. Она представляет себой подмножество концептов онтологии OntoMath^Edu, которые структурированы на данном этапе развития онтологии с помощью двух дидактических отношений — образовательный уровень и пререквизит.

Образовательные уровни выделены на основе стандартов обучения соответствующей системы образования, отношение пререквизит определяется последовательностью изучаемых понятий в той или иной системе образования.  

В онтологии OntoMath^Edu определены две проекции, представляющие образовательные системы России и Великобритании. Алгоритм построения онтологии через связывание различных проекций позволяет в дальнейшем пополнять ее новыми образовательными проекциями, которые можно использовать в системе полилингвального обучения математике.

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: На основе модели «Куба эмоций» Лёвхейма [1] и нейронных сетей предложено воспроизвести базовые эмоциональные состояния, описанные Сильвеном Томкинсом [2]. Рассмотрено влияние на параметры вычислительной системы нейромодулятора норадреналина с учетом его роли и функции в головном мозге. Описаны реализация низкоуровневой модели норадреналиновой подсистемы и её моделирование во фреймворке «Nest Initiative».

Аннотация: В работе изложена методика построения информационно-справочной системы по истории науки. В качестве одного из возможных подходов предлагаются следующие основные принципы построения таких систем. Информация группируется вокруг персон, при этом подробно структурируются биографические данные в плане хронологии, географии и т.п. Библиографический список в описании персоны включает в себя, наряду с публикациями данного ученого, и публикации о нем самом. Четко отражена связь научной деятельности исследователя со структурированным описанием предметной области, в которой этот исследователь работал. Приведенное описание включает в себя информационную модель справочника, особенности реализации подсистем создаваемой информационной системы, а также основные виды информационных запросов пользователя, необходимых для полноценной работы с системой.

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:

Подход к многоагентному моделированию, основанный на онтологиях, предполагает реализацию моделирующей системы посредством создания онтологий. Примером целостной реализации такого подхода к агентному моделированию является стандарт IEEE 1516 Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture. Данная работа посвящена распределенной многоагентной моделирующей системе, предназначенной для моделирования сложных радиотехнических систем (особенно радиолокационных станций), её актуальность обусловлена необходимостью замены части натурных испытаний имитационными экспериментами. Мотивация перехода на стандарт IEEE 1516 для «тяжелой» многоагентной моделирующей системы, кроме прочего, состоит в обеспечении масштабируемости, открытости и многократного повторного использования разработанных агентных моделей, что совершенно логично делать на основе существующего хорошо проработанного и апробированного стандарта, устанавливающего правила взаимодействия моделей и разработки программных интерфейсов. В статье приведены общие принципы построения и архитектура моделирующей системы. Показаны основные требования к агентам, их роль и место в комплексной моделирующей системе, особое место среди агентов занимает имитатор фоно-целевой обстановки. Обсуждается также возможность совмещения двух схем имитационного моделирования: дискретно-событийной и пошаговой. Дело в том, что пошаговая схема обладает такими преимуществами, как простота и наглядность, в ней удобно моделировать алгоритмы обработки, составные части радиотехнических систем. Однако в ней невозможно реализовать истинную автономность и асинхронность агентов. Совмещение двух схем моделирования позволяет объединить их достоинства.