Аннотация: При изучении природных и искусственных объектов с помощью спутниковых технологий важную роль играют спектральные данные, которые несут информацию о распределении отражающих/излучающих свойств физических объектов и материалов по длинам волн. Необходимо отметить, что оперативное получение необходимых спектральных данных из названных выше источников обычно является проблемой. В работе описан подход к построению банка спектральных данных с расширенными функциональными возможностями, позволяющими реализовывать не только справочно-поисковые процедуры, но и достаточно широкий круг расчетно-прикладных процедур относительно спектральных данных и их атрибутов. На основе системного анализа предметной области и реляционной модели предложена схема БД, реализованная средствами MS Access. Обоснована организационная структура БСД. Предложена простая схема интеграции БСД в е-Инфраструктуру непрерывного доступа к научным ресурсам ДЗЗ.

Аннотация: Статья посвящена описанию свойств решений задач в предметной области «Количественная спектроскопия» и детализирует результаты работы [1]. Для представления свойств решений задач используется язык OWL DL. В качестве примера рассмотрена прикладная онтология источников информации о свойствах решений прямой и обратной задачи нахождения вакуумных волновых чисел в молекулярной спектроскопии диоксида углерода и его изотопологов. Показано, что создание источника информации, характеризующих свойства решения задачи, позволяет классифицировать решения задач количественной спектроскопии и организовывать семантический поиск достоверных данных в публикациях. Дано краткое описание особенностей табличного метода используемого в машине вывода FACT++.

Аннотация: Представлена модель данных предметной области «Количественная спектроскопия», необходимая для построения информационной системы. В качестве языка описания использован XML. Основное внимание уделено характеристике сущностей и отношений, используемых в двух частях этой предметной области – «Вещество» и «Молекулярная спектроскопия». При спецификации семантики данных рассмотрены только конкретные свойства (Datatype) и ограничения на области их значений.

Аннотация: В статье описано промежуточное и прикладное программное обеспечение для создания информационно-вычислительной системы трехслойной архитектуры по молекулярной спектроскопии. Основное внимание уделено прикладному программному обеспечению информационного слоя и слоя знаний. Описаны базовые классы и пакеты классов, с помощью которых реализованы программные решения десяти задач, связанных с импортом, созданием, представлением и декомпозицией источников данных и информации, представляющих модели публикаций в количественной спектроскопии.

Аннотация: Международная виртуальная обсерватория представляет собой реализацию концепции электронной науки в астрономии. Это мощная виртуальная среда, предназначенная для увеличения возможностей астрономических исследований и научного выхода данных. Виртуальная обсерватория интегрирует в единую среду гигантские астрономические архивы и базы данных, распределенные по всему миру, а также инструменты анализа данных и вычислительный сервис, используя при этом набор однородных стандартов и технологий. Международная виртуальная обсерватория объединяет все значительные национальные и международные проекты по созданию виртуальных обсерваторий, основная цель которых – объединить существующие архивы наземных и космических инструментов и обеспечить исследователям и общественности удобный доступ к ним. Эта задача представляется весьма значительной не только из-за колоссального объема астрономических данных, но и их спектрального разнообразия (от рентгена до радио). Каждый спектральный диапазон предоставляет свою, уникальную информацию о небесном объекте или явлении; при этом требуется специализированная экспертиза для правильной интерпретации. Вся эта информация также интегрируется в Международной виртуальной обсерватории и позволяет синтезировать данные, чтобы использовать их в конкретных научных приложениях.

Аннотация: В работе представлено описание основных понятий, использованных при построении информационной системы трехслойной архитектуры. Слой знаний этой системы содержит базу знаний, используемую приложениями для семантического поиска, интеграции и систематизации (частично автоматической) информационных ресурсов по количественной молекулярной спектроскопии. База знаний представлена в форме прикладных онтологий, с помощью которых решаются перечисленные выше задачи. Основное внимание сконцетрировано на интерпретации понятия «онтология», введенном в работах Н. Гуарино.

Аннотация: Показано, что доверие к контенту информационных ресурсов можно оценивать с помощью критерия опубликования и разделять ресурсы на доверяемую и сомнительную части. Задача оценки доверия состоит их четырех подзадач: (1) построения мультимножеств физических величин, содержащихся в первичных источниках данных, (2) согласования значений физических величин, (3) формирования количественных ограничений для критерия опубликования в разных интервалах изменения физических величин и (4) декомпозиции экспертных данных. Кратко описаны критерии достоверности спектральных данных и ограничения необходимые для решения задач согласования данных. Представлено табличное представление результатов согласования. На примере вакуумных волновых чисел описаны ограничения характерные для критерия опубликования. Оценки доверия, полученные из решения задачи декомпозиции, представлены в форме OWL-онтологий. Построение онтологической базы знаний подобного типа для виртуальных центров данных в дисциплинах с большими объемами данных измерений обеспечит автоматический выбор информационных ресурсов с высокой степенью доверия.

Аннотация:

Для классификации изображений в настоящее время можно применить множество различных инструментов, каждый из которых направлен на решение определенного спектра задач. В статье проведен краткий обзор библиотек и технологий для классификации изображений. Построена архитектура простой свёрточной нейронной сети для классификации изображений.

Были проведены эксперименты по распознаванию изображений с такими популярными нейронными сетями, как VGG16 и ResNet 50. Обе нейронные сети показали хорошие результаты. Однако ResNet 50 переобучилась из-за того, что в наборе данных присутствовали однотипные изображения для обучения, поскольку в данной нейронной сети больше слоев, позволяющих считывать признаки объектов на изображениях. С обученными моделями был проведен сравнительный анализ по распознаванию изображений, специально подготовленных для этого эксперимента.

Для классификации изображений в настоящее время можно применить множество различных инструментов, каждый из которых направлен на решение определенного спектра задач. В статье проведен краткий обзор библиотек и технологий для классификации изображений. Построена архитектура простой свёрточной нейронной сети для классификации изображений.

Были проведены эксперименты по распознаванию изображений с такими популярными нейронными сетями, как VGG16 и ResNet 50. Обе нейронные сети показали хорошие результаты. Однако ResNet 50 переобучилась из-за того, что в наборе данных присутствовали однотипные изображения для обучения, поскольку в данной нейронной сети больше слоев, позволяющих считывать признаки объектов на изображениях. С обученными моделями был проведен сравнительный анализ по распознаванию изображений, специально подготовленных для этого эксперимента.

Аннотация: Аннотирование информационных ресурсов с помощью средств платформы XML является в настоящее время актуальной задачей. Формирование баз знаний, в основе которых лежат формализованные утверждения, позволяет обрабатывать содержание информационных ресурсов, расположенных на многочисленных сайтах, с помощью машины вывода. В нашей работе описан подход к формированию аннотаций для информационных ресурсов по молекулярной спектроскопии.
В работе дано краткое описание используемых структур данных и метаданных. Представлен подход к формированию онтологий для создания базы знаний в этой предметной области.

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:

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: 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: Статья посвящена проблемам совместного использования гетерогенной геопространственной информации при решении задач поиска нефти и газа. Рассмотрена модель интеграции аэрокосмической информации и данных наземных спектральных измерений, предложен подход к интегрированию данных с использованием программного продукта FME, приведены результаты экспериментальных исследований.

Аннотация: Проведен анализ актуальных решений в области биотехнологических симуляций в виртуальной среде, на основании которого сформулирован ряд требований к механике, окружению, визуальной и технической частям реализации таких виртуальных лабораторий. Представлена конкретная реализация виртуальных лабораторий, которую можно применять студентам при изучении биомедицинских технологий. Предложенная методика разработки биотехнологических симуляций в виртуальной среде может быть успешно применена для разработки виртуальных лабораторий по всему спектру изучаемого материала.

Аннотация: В настоящее время астрономия переживает взрывной рост объемов данных, получаемых в результате наблюдений и моделирования. Их эффективное хранение становится проблемой, сравнимой по важности с собственно анализом. В настоящей работе мы анализируем причины такого "информационного взрыва" и описываем цели и задачи, стоящие в связи с ним перед Виртуальной Обсерваторией, в первую очередь, разработки стандартов и технологий удаленного и программного доступа к данным. Также мы рассматриваем основные требования, предъявляемые к современной научной информации, такие, как воспроизводимость получаемых результатов, версионность, контролируемость ее происхождения. Очевидным способом долговременного надежного хранения информации являются системы управления базами данных (СУБД). Мы обсуждаем, насколько хорошо различные виды астрономической информации – каталоги, спектры, изображения, временные ряды, результаты симуляций и т. д. – совместимы с реляционной моделью, используемой в наиболее распространенных СУБД, и формулируем требования к специализированным системам, оптимальным для хранения и анализа научной информации.

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: Массовое отождествление списка радиоисточников по данным обзоров неба разных диапазонов электромагнитного спектра представляет для астрономов несомненный интерес. Отождествление радиоисточников не является простой задачей из-за разного углового разрешения, предельной чувствительности, координатной точности радиокаталогов, а также из-за морфологической структуры самих радиоисточников.
Нами был разработан подход к массовому отождествлению радиоисточников каталога RC, полученного на крупнейшем российском радиотелескопе РАТАН-600, с использованием веб-сервисов, обеспечивающих доступ, визуализацию и анализ данных из оптических, инфракрасных и радио обзоров, которые являются ресурсами виртуальной обсерватории. Около 25% радиоисточников каталога RC не были подтверждены в обзоре NVSS, поэтому для уточнения координат и плотностей потоков была проведена повторная обработка данных обзоров “Холод” за 1980-1999 гг., результатом которой стал каталог RC Refined (RCR).
Средствами интерактивного атласа неба Aladin (Perl API для командного интерфейса и макроконтроллер), а также с помощью pysao (программный Python-интерфейс к SAOImage DS9) реализованы потоки работ по списку радиоисточников для подготовки данных и визуализации результатов. Радиоисточники каталога RCR были отождествлены с данными 5 радиообзоров неба: VLSS, TXS, NVSS, FIRST, GB6 (частоты 74, 365, 1440 и 4850 МГц), двух оптических обзоров: DSS2 и SDSS (полосы u,g,r,i,z) и инфракрасного обзора UKIDSS (полосы J, H, K). Поскольку предполагается дальнейший анализ многочастотных данных, особое внимание уделено компиляции разнородной информации в один ресурс, информационно-поисковую систему ObjectRadioSky. Для этого разработана схема базы данных, учитывающая добавление новых каталогов, интеграцию их параметров с UCDs и реализацию связи между объектами каталогов. Реализован веб-интерфейс для отображения всей имеющейся информации о выбранном радиоисточнике.

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