Аннотация: Городское ориентирование – популярный в России вид досуга, сочетающий физическую и интеллектуальную активность. Им увлекаются многие жители крупных городов, в том числе студенты и выпускники математических специальностей. Мы провели подобные соревнования с математическим уклоном как часть программы Кавказской математической олимпиады. В них участвовали как команды школьников, так и все желающие, в общей сложности более 300 человек. В статье собраны рекомендации по подготовке и проведению подобных соревнований.

Аннотация:

Предложена гибридная архитектура Explainable AI, совмещающая полностью дифференцируемую нейро-нечеткую модель GD-ANFIS и пост-хок метод SHAP. Интеграция выполнена с целью реализации принципов XAI 2.0, требующих одновременной прозрачности, проверяемости и адаптивности объяснений.

GD-ANFIS формирует человеческо-читаемые правила типа Такаги – Сугено, обеспечивая структурную интерпретируемость, тогда как SHAP вычисляет количественные вклады признаков по теории Шепли. Для объединения этих слоев разработан механизм компаративного аудита: он автоматически сопоставляет наборы ключевых признаков, проверяет совпадение направлений их влияния и анализирует согласованность между числовыми оценками SHAP и лингвистическими правилами GD-ANFIS. Такой двухконтурный контроль повышает доверие к выводам модели и позволяет оперативно выявлять потенциальные расхождения.

Эффективность подхода подтверждена экспериментами на четырех разнородных наборах данных. В медицинской задаче классификации Breast Cancer Wisconsin достигнута точность 0.982; в задаче глобального картирования просадок грунта — 0.89. В регрессионных тестах на Boston Housing и мониторинге качества поверхностных вод получены RMSE 2.30 и 2.36 соответственно при полном сохранении интерпретируемости. Во всех случаях пересечение топ-признаков в объяснениях двух методов составляло не менее 60%, что демонстрирует высокую согласованность структурных и числовых трактовок.

Предложенная архитектура формирует практическую основу для ответственного внедрения XAI 2.0 в критически важных областях — от медицины и экологии до геоинформационных систем и финансового сектора.

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: 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: Обсуждены подходы к созданию инструментальной платформы электронного научного журнала, обеспечивающей публикацию мультимедийных материалов через веб-интерфейс. Описаны проблемы, связанные с необходимостью включения мультимедиа данных различных типов, и представлен рабочий прототип мультимедиа научного журнала.

Аннотация:

Байкальская природная территория (БПТ) – территория, прилегающая к озеру Байкал, являющемуся уникальным природным объектом и, в соответствии с конвенцией ЮНЕСКО, «Объектом всемирного природного наследия». Байкал находится на центральной части Байкальской рифтовой зоны (БРЗ) – самой активной сейсмической зоной, расположенной в середине России. Развитие БРЗ приводит к возникновению опасных геологических процессов, которые могут привести к нарушению экологического равновесия в системе озера Байкал и окружающей территории. Кроме того, эти процессы и явления представляют реальную угрозу для бесперебойного функционирования магистральных коммуникаций, ГЭС и стратегически важных производств в регионе, относящуюся по классификации МЧС России к первой категории опасности. Для обеспечения постоянного мониторинга и прогнозирования экологической обстановки БПТ организованы систематические наблюдения, а также получение и анализ информации об активности опасных геологических процессов в цифровом виде. Цифровая трансформация мониторинга опасных геологических процессов, вытекающая из цифровизации процессов и развития соответствующей инфраструктуры, обеспечивает возможность использования новых моделей и методов, более гибких подходов к анализу протекающих процессов и предсказанию возможных экстремальных явлений. В настоящей работе предлагается цифровая платформа, обеспечивающая поддержку цифровой трансформации мониторинга опасных геологических процессов на примере БПТ. Созданная и развиваемая платформа может быть также использована для экологического мониторинга БПТ в целом.

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:

Для определения наиболее эффективного подхода к решению задачи классификации эмоционального тона сообщения проведено обучение выбранных моделей нейронной сети на различных наборах обучающих данных. На основе такого показателя, как процентное соотношение правильно данных ответов на тестовом наборе данных, сравнены комбинации наборов обучающих данных и различных моделей, обученных на основе этих данных. Произведено обучение четырех моделей нейронной сети на трех различных наборах обучающих данных. В результате сравнения точности ответов каждой модели, обученной на разных обучающих данных, сделаны выводы о выборе модели нейронной сети, наиболее подходящей для решения поставленной задачи.

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:

Представлена инновационная методология применения технологий семантического веба для поддержки фундаментальных геологических исследований. Рассмотрена проблема семантической интеграции разнородных геологических данных, характеризующихся масштабом разного уровня и междисциплинарностью. Разработана пятиэтапная методология, включающая анализ предметной области, онтологическое концептуальное моделирование, трансформацию данных в граф знаний, развертывание инфраструктуры распределенного доступа к данным на основе концептуальной модели, а также интеграцию с процедурами обработки и анализа. Практическая апробация проведена на трех кейсах: анализе геохимических данных для оценки уровня загрязнения территории, создании информационной системы о разломах и исследовании динамики береговой зоны водохранилищ. Предложенный онтологический подход обеспечивает соответствие FAIR-принципам и преодоление «семантического барьера» в геологических исследованиях. Показано, что технологии семантического веба позволяют перейти от фрагментированных информационных массивов к целостному семантическому пространству геологических знаний, что открывает новые возможности для генерации комплексных научных гипотез и кросс-дисциплинарных исследований.

Аннотация:

Уже много лет консорциум W3C (World Wide Web Consortium) продвигает проект WAI (Web Accessibility Initiative), основной лозунг которого сформулирован как «Делаем веб доступным». В рамках инициативы WAI публикуются рекомендации WCAG (Web Content Accessibility Guidelines), помогающие разработчикам веб-сайтов учесть потребности людей с ограничениями по здоровью. В Российской Федерации разработан ГОСТ Р 52872-2019, основанный на рекомендациях WCAG. Некоторые положения ГОСТа Р 52872-2019 представлены в настоящей работе.

Закон № 181-ФЗ о социальной защите инвалидов, действующий с 1995 г., устанавливает норму, в соответствии с которой разработчики информационных ресурсов должны создавать инвалидам условия для беспрепятственного пользования средствами связи и информации. Общие положения закона № 181-ФЗ реализуются в директивных документах профильных ведомств. В настоящей работе рассмотрены положения приказа Минцифры 2023 г., определяющие порядок представления информации на сайтах организаций в виде, удобном для восприятия людьми с проблемами зрения и слуха. Положения упомянутого приказа Минцифры стимулируют разработчиков сайтов организаций, подведомственных органам управления в РФ разного уровня, обеспечивать достаточную контрастность текста, придерживаться адаптивного дизайна, оснащать нетекстовые объекты текстовым слоем или комментариями, упрощая работу инвалидов в интернете и способствуя развитию инструментов искусственного интеллекта.

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:

Сложность задачи извлечения аргументативных структур связана с такими проблемами, как выделение аргументативных сегментов, прогнозирование дальних связей между неконтактными сегментами, обучение на данных, размеченных с низкой степенью согласованности между аннотаторами. В настоящей работе рассмотрен подход к извлечению аргументативных отношений из достаточно больших текстов, относящихся к области научной коммуникации. Проведен сравнительный анализ методов тонкой настройки с использованием предобученной языковой модели типа Longformer, позволяющей учитывать длинные контексты, и двух методов, позволяющих учитывать расхождения аннотаторов в разметке аргументов за счет использования так называемых мягких меток, полученных путем равномерного сглаживания меток и усреднения экспертных оценок. Эксперименты проводились на четырех наборах данных, содержащих положительные и отрицательные примеры пар утверждений (посылка, заключение) и различающихся способами сегментации и средним размером текста. Наилучшие результаты получены на модели с усреднением экспертных оценок. В то же время отмечено, что модель, использующая сглаженные метки, также повышает точность классификаторов, но ухудшает полноту.

Аннотация:

Представлен обзор современных технологий, применяемых при обработке почтовых сообщений для решения задачи получения доверенной электронной почты, проведено их описание. Приведены рекомендуемые настройки для успешного функционирования.

Аннотация:

В условиях перехода образовательных систем на дистанционное обучение, а также развития тренда на удалённую работу, возникла острая потребность в разработке надежных технологий биометрической идентификации и аутентификации для верификации исполнителей работ в режиме удаленной работы. Такие технологии позволяют обеспечить высокую степень защиты и удобство использования, что делает вопросы их разработки и оптимизации крайне важными.

Проблема заключается в необходимости повышения точности и эффективности систем распознавания движений манипулятора «мышь» без использования специализированных устройств в максимально короткий промежуток времени. Для ее решения требуется эффективная предобработка таких движений, чтобы упростить их траектории, сохранив при этом их ключевые особенности.

В статье предложено использование алгоритма Дугласа–Пеккера для предварительной обработки данных траекторий движений «мыши». Этот алгоритм позволяет значительно уменьшить количество точек в траекториях, упрощая их при сохранении основной формы движений. Данные с упрощенными траекториями затем используются для обучения нейронных сетей.

Экспериментальная часть работы показала, что применение алгоритма Дугласа–Пеккера позволяет сократить количество точек в траекториях на 60%, что приводит к увеличению точности распознавания движений с 70% до 82%. Такое упрощение данных способствует ускорению процесса обучения нейронных сетей и повышению их операционной эффективности.

Проведенное исследование подтвердило эффективность использования алгоритма Дугласа–Пеккера для предварительной обработки данных в задачах распознавания движений «мыши». Полученные результаты могут найти применение в разработке более интуитивно понятных и адаптивных пользовательских интерфейсов.

Предложены также направления для дальнейших исследований, включая оптимизацию параметров алгоритма для различных типов движений и исследование возможности его комбинирования с другими методами машинного обучения.

Аннотация:

Квантование стало ключевой техникой сжатия и ускорения больших языковых моделей (LLM). Несмотря на то, что исследования низкобитного квантования активно развиваются применительно к англоязычным LLM, его влияние на морфологически богатые и разнородные по ресурсам языки, включая русский, остается изученным значительно хуже. Поэтому требуются дополнительные исследования этого вопроса в связи с развитием высокоэффективных русскоязычных и многоязычных LLM.

Мы провели систематическое исследование квантования предобученных моделей в эффективные 2.0—4.25 бита на параметр для современных русскоязычных LLM различного масштаба от 4 до 32 млрд параметров (4 B и 32 B). Экспериментальная часть охватывает как стандартное равномерное квантование, так и специализированные низкобитные форматы. Полученные результаты выявили несколько ключевых тенденций: i) устойчивость русскоязычных LLM к квантованию варьируется в зависимости от архитектуры и размера модели; ii) 4-битное квантование демонстрирует высокую надежность, особенно при использовании продвинутых форматов; iii) 3-битное и 2-битное квантования оказались наиболее чувствительными к указанным калибровки. Полученные эмпирические данные демонстрируют необходимость учета домена модели при использовании различных методов квантования.

Аннотация:

Представлен программный комплекс, который позволит специалистам в области архитектурной акустики выбрать наиболее подходящие способы моделирования звука и подбора отделочных материалов в зависимости от поставленных задач и параметров помещения. Отличительной особенностью данной системы является наличие онтологии предметной области, описывающей термины и связи между понятиями, а также модулей для решения различных задач в области архитектурной акустики. Подобный подход позволит рекомендовать пользователю наиболее подходящие для его запроса методы моделирования вследствие учета специфики помещения и функциональных требований клиента. Программная система позволит по запросу оптимизировать и распараллелить программы, которые написаны с помощью предметно-ориентированного языка программирования.

Описаны принципы анализа программного кода для выявления участков экономии и применения трансформаций, представленных в банке паттернов. Рассмотрен также подход к построению предметно-ориентированного языка программирования, основанного на онтологии предметной области ODSL (Ontology-Based Domain-Specific Language) и позволяющего специалистам описывать алгоритмы, не вникая в используемые методы оптимизации и распараллеливания. Новизна работы заключается в предложенной архитектуре модулей, основанных на прикладной онтологии, что позволяет адаптировать решение под другие предметные области.

Аннотация:

Представлен гибридный нейросимволический метод, который объединяет большую языковую модель (LLM) и конечный автомат (FST) для обеспечения морфологической корректности при генерации текста на агглютинативных языках.
Система автоматически извлекает правила из корпусных данных: для локальных примеров словоформ LLM формирует цепочки морфологического разбора, которые затем агрегируются и упорядочиваются в компактные описания правил морфотактики (LEXC) и выбора алломорфов (regex). На этапе генерации LLM и FST работают совместно: если токен не распознается автоматом, LLM извлекает из контекста пару «лемма + теги», а FST реализует корректную поверхностную форму. В качестве набора данных использован корпус художественной литературы (~1600 предложений). Для списка из 50 существительных извлечено 250 словоформ. По предложенному алгоритму LLM сгенерировала 110 контекстных regex-правил вместе с LEXC-морфотактикой, на основе чего был скомпилирован FST, распознавший 170/250 форм (~70%). В прикладном тесте машинного перевода на подкорпусе из 300 предложений интеграция данного FST в цикл LLM повысила качество с BLEU 16.14 / ChrF 45.13 до BLEU 25.71 / ChrF 50.87 без дообучения переводчика. Подход применим к иным частям речи и другим агглютинативным и малоресурсным языкам, где он может быть использован для наполнения словарных и грамматических ресурсов.

Аннотация:

Указаны противоречия и тенденции информатизации высшей школы. На основе обзора ряда исследований в области проблем электронной научно-образовательной среды и подробного изложения электронных сервисов Казанского национального исследовательского технического университета обоснована необходимость формирования открытой модели академических знаний университета. В статье изложены цель и функции открытой модели академических знаний, главным образом – для непрерывного образования и взаимодействия с бизнес-средой. В частности, предложены виртуальные центры компетенций как инструмент совместного с бизнес-средой управления образовательной и научной деятельностью для усиления конкурентоспособности образовательных услуг.

Аннотация: Фундаментальная библиотека Герценовского университета традиционно является ключевым звеном в цепи построения эффективной научно-исследовательской деятельности университета и ее воплощения в публикациях. Новым этапом данной деятельности стали создание и развитие библиотекой программного модуля, функционирующего в РГПУ им. А. И. Герцена и позволяющего в режиме реального времени осуществлять вывод структурированных текущих и сравнительных данных о наукометрических показателях преподавателей и научных сотрудников университета. Программный модуль был создан на основе взаимодействия базы данных с API наукометрических ресурсов: Российский индекс научного цитирования, Scopus и Web of Science с целью дальнейшей обработки и систематизации получаемых данных. Особое внимание авторами уделено перспективам развития созданного комплекса и возможностям интеграции данных, в том числе, уже реализованной синхронизации сведений с профилями преподавателей на сайте университета.

Аннотация:

Статья посвящена исследованию возможностей оптимизации работоспособности и повышения эффективности функционирования сложных многофункциональных программных систем на примере свободных автоматизированных библиотечно-информационных систем (далее – АБИС).

К 2023 году в мире накоплен ценный опыт создания и эксплуатации интегрированных АБИС различного масштаба и назначения, однако вопросы совершенствования их проектных решений остаются актуальными. В первую очередь это касается необходимости оптимизации структуры исходного программного кода с целью повышения его читаемости и поддерживаемости, снижения времени выполнения отдельных функциональных модулей, уменьшения объёма занимаемой оперативной памяти.

В рамках исследования был проведён сравнительный анализ исходных кодов нескольких действующих открытых АБИС, реализованных на различных языках программирования. Были изучены основные подходы к проектированию структуры кода, выявлены наиболее частотно используемые алгоритмы и паттерны. Для оценки степени оптимизированности исходного кода был разработан комплекс показателей, включающий оценку структуры, читаемости, модульности и других характеристик. На этой основе проведено сравнение отдельных фрагментов кода до и после применения известных техник рефакторинга.

В результате проведённой работы удалось выявить наиболее распространённые ошибки и недочёты в структуризации исходных кодов АБИС, определить основные направления их оптимизации. Получены данные о возможном снижении затрат на тестирование и техническую поддержку посредством улучшения качества исходных кодов.

Аннотация:

Рост уровня урбанизации и автомобилизации приводит к дефициту парковочных мест, что вызывает заторы, повышение выбросов и снижение качества жизни. Традиционные методы организации парковочного пространства не обеспечивают эффективного решения этой проблемы, что требует применения инструментов анализа данных и прогнозирования.

В работе рассмотрено использование цифрового двойника парковочной системы города Казани. Проведены фильтрация и интеграция данных, выполнены кластеризация точек интереса и корреляционный анализ факторов, влияющих на заполняемость парковок. Для прогнозирования уровня загруженности обучены и сравнены модели линейной регрессии, дерева решений, случайного леса, XGBoost, MLP и LSTM. Наилучшие результаты продемонстрировала модель случайного леса. Разработанный прототип цифрового двойника обеспечивает мониторинг и сценарное моделирование, что делает его эффективным инструментом для оптимизации парковочного пространства и принятия управленческих решений.

Аннотация: Обсуждена проблема представления математических предметных областей в цифровых библиотеках и полезности этих ресурсов для специалистов. Дан вариант представления математических предметных областей в интернете. В качестве информационной модели для единицы записи выбрана статья тезауруса. Реализация схемы показана на примере уравнений с частными производными. Предложен подход к организации информационного пространства автора, основанный на использовании тезауруса адресата. На основе описаний предметных областей индивидуумов предполагается построение онтологии научного междисциплинарного сообщества, что, по мнению авторов, позволит не утерять новый результат или открытие в науке, соблюсти приоритеты авторов, встроить новое знание в устоявшуюся систему классических предметных областей.

Аннотация:

Проанализированы данные наблюдений 1979–2018 гг. в районе Северной Атлантики, полученные в результате реализации проекта Российской академии наук по исследованию атмосферы в Северной Атлантике (РАН-НААД). Набор данных предоставляет множество параметров поверхности и свободной атмосферы на основе сигма-модели и отвечает многим требованиям метеорологов, климатологов и океанографов, работающих как в исследовательской, так и в оперативной областях. Проведен анализ сезонной и многолетней изменчивости тепловых потоков и температуры поверхности воды в Северной Атлантике. В качестве основного метода исследования использованы схемы анализа диффузионных процессов. На основе заданных рядов длиной в 40 лет с 1979 по 2018 годы вычислены такие параметры диффузионных процессов, как среднее (снос процесса) и дисперсия (диффузия процесса) и построены их карты и временные кривые. Численные расчеты выполнены на суперкомпьютере Ломоносов-2 Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Аннотация:

Рассмотрен принцип формирования виртуальных выставок как средства интеграции в Единое Цифровое Пространство Научных Знаний (ЕЦПНЗ) информационных систем в области науки и культуры с целью продвижения науки, обеспечения доступа к информации в разных областях науки, привлечения внимания к актуальным проблемам и достижениям в научной сфере. Представлены основные методы создания виртуальных выставок, включая выбор контента и разделение на основные разделы. Кроме того, предложена классификация виртуальных выставок на автономные, удаленные и комбинированные. Особое внимание уделено методологии формирования виртуальных выставок в МСЦ РАН. На примере межведомственной комбинированной виртуальной выставки предоставлено подробное описание выставки «Госпожа Пенициллин», посвященной создательнице пенициллина З. В. Ермольевой.