Аннотация:

Представлена реализация визуального редактора сценариев, позволяющего проектировать серии экспериментов для виртуальных образовательных лабораторий. Описана связь приведенного подхода с возможностью явного управления вовлеченностью студентов и методами ее оценки.

Аннотация: Изложены подходы к разработке (с использованием бесконтактного сенсорного игрового контроллера Microsoft Kinect) реабилитационных игр для полного или частичного восстановления двигательных функций постинсультных пациентов. Описаны проблемы, которые были преодолены при работе с  комплектом средств разработки приложений для игрового контроллера Microsoft Kinect, и элементы игровой механики для достижения вовлеченности пациентов в реабилитационно-игровой процесс.

Аннотация:

Быстрое развитие сложных виртуальных миров, в особенности 3D-игр и компьютерных игр, создает новые проблемы при разработке виртуальных агентов, управляемых системами искусственного интеллекта (ИИ). Две важные подзадачи в этой тематической области, которые необходимо решить, это: (а) достоверность и (б) эффективность поведения агентов, то есть сходство персонажей с людьми и высокая способность к достижению их «собственных» целей. В этой статье мы изучаем современные подходы к разработке реалистичного ИИ в виртуальных мирах. Мы изучаем концепции правдоподобия и эффективности и анализируем несколько успешных попыток решить эти проблемы. Мы полагаем, что правдоподобное и эффективное поведение может быть достигнуто посредством изучения моделей поведения из наблюдений с последующим автоматическим выбором выигрышных действующих стратегий.

Аннотация:

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

Аннотация:

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: Представлена технология автоматизированного построения онтологии предметной области на основе информации, извлекаемой из комментариев реляционных баз данных ПАО «Татнефть». Технология основана на построении конвертора (компилятора), транслирующего логическую модель данных Epicentre Petrotechnical Open Software Corporation (POSC), представленную в виде ER-диаграмм и набора описаний на объектно-ориентированном языке EXPRESS, в язык описания онтологий OWL, рекомендованный консорциумом W3C. Описаны основные синтаксические и семантические аспекты преобразования.

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:

На текущий момент времени значительная часть передаваемых и хранимых данных не структурирована. Количество неструктурированных данных растет большими темпами каждый год, несмотря на то, что по таким данным трудно производить поиск, к ним нельзя совершать запросы и в целом их обработка не автоматизирована. В то же время наблюдается развитие систем электронного документооборота.

Настоящая работа предлагает инструмент для извлечения данных из фотографий бумажных документов, принимая во внимание их структуру и разметку. Представлены результаты разных испытанных подходов, включая нейронные сети и алгоритмический метод, а также проведен анализ полученных результатов.

Аннотация: Обсуждены вопросы использования данных об обучающихся, представленных в электронном виде, в задачах генерации распределений обучающихся по академическим группам, элективам и проектным командам. Проиллюстрировано применение алгоритмов машинного обучения для этих задач. Показана возможность использования данных, собранных из социальных сетей.

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: 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:

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: Предложен подход к организации экспертной оценки научного документа, представленного для публикации в математический журнал. Ограничение предметной области связано с использованием системы математической классификации Mathematical Sciences Classification System – MSC. Представлена рекомендательная система, позволяющая сформировать список возможных экспертов для проведения процедуры научного рецензирования математической статьи. Эта рекомендательная система использует коды MSC2020, изначально представленные автором статьи. Если в статье указаны коды MSC2000 или MSC2010, производится их автоматическое преобразование в коды MSC2020. Для каждого эксперта в системе поддерживается персональный профиль, который содержит набор кодов MSC2020, дополненный числовыми характеристиками, – весами, вычисленными для каждого кода в соответствии с системой учета компетенций, предпочтений или отказов от участия в процедуре рецензирования, сформированных в процессе предыдущей работы в качестве эксперта. Этот набор автоматически редактируется в случае включения эксперта в список возможных рецензентов – повышаются или уменьшаются веса нескольких кодов, а также добавляются новые коды. Рекомендательная система реализована в виде встроенного инструмента (плагина) платформы Open Journal Systems (OJS). Разработанный метод апробирован в информационной системе научного журнала Lobachevskii Journal of Mathematics (https://ljm.kpfu.ru).

Аннотация: Описаны сущностные изменения в сфере образования, происходящие в связи с активным и систематическим применением цифровых информационных технологий и соответствующие им стратегические направления развития информатизации отечественного образования. Описаны современные теории обучения периода активного использования цифровых технологий в образовании (дидактико-технологические парадигмы современного периода информатизации образования; информационная безопасность личности субъектов образовательного процесса; конвергенция педагогической науки и цифровых информационных технологий; трансфер-интегративные области научного знания). Представлены сравнительные характеристики основных компонент традиционной дидактики и дидактики в условиях информатизации образования.

Аннотация: Описана система, реализующая механизмы применения мобильных устройств для операционной системы Android в рамках решения задач, требующих использования распределенных вычислений. Особое внимание уделено компонентам данной системы, отвечающим за управление задачами и распределение ресурсов.

Аннотация:

Проанализированы факторы, влияющие на модификацию визуальных интерфейсов. Предложены правила модификации рассмотренных факторов на основе индивидуальных пользовательских характеристик. Разработаны методы модификации визуальных интерфейсов Android-приложений.

Аннотация: Предложена модель машинного обучения для выявления взаимосвязи между данными профиля социальной сети и академической успеваемости учащегося, а также прогнозирования среднего балла успеваемости по данным параметрам.

Аннотация:

Представлен подход к индивидуализации образования, основанный на автоматизированной генерации индивидуальной образовательной траектории и расписания, учитывающих особенности каждого обучающегося и его пожелания. Описан принцип действия разработанных инструментов генерации. Затронуты вопросы применения разработанных подходов и инструментов в высшем образовании.

Аннотация: Приведены механизмы автоматизации процесса разработки интерактивных прототипов мобильных приложений на основе рукописных макетов. Процесс автоматизации включает в себя использование методов машинного обучения для распознавания рукописных макетов. Для обеспечения взаимодействия пользователя с предложенными механизмами реализовано мобильное Android-приложение.

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: Рассмотрена модель распространения тепловых полей в многолетнемерзлых породах от различных инженерных объектов, функционирующих в Арктических районах. В предложенную модель включены наиболее существенные технические и климатические параметры, влияющие на формирование тепловых полей в приповерхностном слое грунта. Основной целью исследования является долгосрочное прогнозирование изменения динамики границы залегания вечной мерзлоты при эксплуатации кустовой площадки северного нефтегазового месторождения. Такой прогноз получается при моделировании сложной системы, состоящей из источников тепла (холода) и мерзлого грунта, растепление которого может приводить к потере его несущей способности и возможным техногенным и экологическим авариям. Например, источниками тепла могут выступать добывающие скважины, а источниками холода – сезоннодействующие охлаждающие устройства, которые используются для термостабилизации грунта. Для минимизации воздействия источников тепла на вечную мерзлоту использованы различные варианты теплоизоляции, а для сохранения первоначального температурного режима верхнего слоя грунта – отсыпки, состоящие из песка, бетона, пеноплекса или другого теплоизолирующего материала. Разработанный комплекс программ был использован при проектировании 12 северных нефтегазовых месторождений. Для решения описанной задачи в сложной трехмерной области требуются существенные вычислительные ресурсы. Время расчета одного варианта часто может превышать 10–20 часов машинного времени на суперЭВМ. Для ускорения проведения численных расчетов были использованы многоядерные процессоры. Приведены численные расчеты, которые иллюстрируют возможности разработанного комплекса программ для проведения долгосрочных прогнозов по определению изменения границ распространения зон вечной мерзлоты, а также показывают, что на многоядерных процессорах можно достичь ускорения, близкого к теоретическому.

Аннотация:

Описаны современные модели публикации и распространения научных знаний, а также различные подходы к организация персонального информационного пространства ученого. Охарактеризованы современные информационные системы управления научными изданиями и сервисы, определяющие их функциональность. На основе технологии расширения функционала открытой системы Open Journal Systems созданы программные модули, обеспечивающие автоматизацию ряда редакционных процессов электронного научного журнала. Представлена архитектура универсальной платформы управления электронными научными журналами и подробно описана платформа управления электронным научным журналом «Электронные библиотеки».

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: Описано приложение OntoDictionary, которое предназначено для работы с научными математическими статьями и онтологиями, созданными в редакторе Protege. Приложение способно создавать словарь онтологии, разбивать его элементы на концепты и обрабатывать их в булевом поиске. Имеется функционал для выделения определённых именных групп из математических статей. Новизна заключается в создании и методе обработки именных групп, содержащих формулы. Формулы обрабатываются независимо от их типа. Построен отбор кандидатов в термины. По всему функционалу произведён ряд экспериментов с онтологией математического знания OntoMathPRO, которая также была разработана в Казанском федеральном университете.

Аннотация:

Описаны электронные ресурсы Карельского научного центра РАН, связанные с работой электронных библиотек, репозиториев и поисковых систем. Эти ресурсы предназначены для сбора, организации и распространения научной и технической информации (в виде научных публикаций, архивных документов) с целью ее использования в теоретических и прикладных научных дисциплинах. Охарактеризованы этапы разработки названных ресурсов на фоне истории развития отдельных, связанных с ними подразделений (Научная библиотека, Научный архив). Предложены направления развития электронных ресурсов Центра.

Статья распространяется на правах свободной лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0.