Аннотация:

Статья нацелена на привлечение внимания к вопросам, возникающим в связи с проблемой оценки влияния программируемых решений на продуктивность программирования и производительность программ в процессе обучения программированию и улучшения программных приложений с сохранением их правильности. Проанализированы результаты некоторых экспериментов по этим вопросам. Рассматривается гипотеза, что функциональные модели могут быть полезны как метрическая шкала, позволяющая отделять особенности используемых языков и систем программирования от характеристик программ и запрограммированных решений. Описаны результаты небольшого демонстрационного эксперимента, направленного на исследование зависимости производительности программ от выбора компилятора и отдельно от представления программируемых решений на определённом языке программирования. Анализ полученных результатов позволяет наметить подход к созданию методики, позволяющей выяснять такие зависимости. При создании методики может быть учтён многолетний опыт оценки учебных и олимпиадных работ по программированию, проявивший ряд не вполне очевидных аспектов проблемы.

Аннотация:

Статья посвящена вопросам взаимодействия Единого цифрового пространства научных знаний (ЕЦПНЗ) с Национальной электронной библиотекой (НЭБ). Приведены основные архитектурные особенности ЕЦПНЗ и задачи, решаемые в его рамках. Исследованы особенности структуры Национальной электронной библиотеки (НЭБ), технологии ее наполнения, проанализирован актуальный состав фондов. Рассмотрены правовые основы создания и функционирования НЭБ. Предложены направления взаимодействия ЕЦПНЗ с НЭБ.

Аннотация:

Представлен новый подход к контролируемой генерации лиц, использующий генеративные модели с открытым исходным кодом, включая StyleGAN2 и Гребневую регрессию. Разработана методология, расширяющая возможности StyleGAN2 для контроля характеристик лиц, таких как возраст, раса, пол, выражение лица и атрибуты волос, а также использован обширный набор данных человеческих лиц с аннотациями атрибутов. Лица закодированы в 256-мерном латентном пространстве с использованием кодировщика StyleGAN2, что привело к набору характерных латентных кодов. Применен алгоритм t-SNE для кластеризации этих кодов на основе признаков, продемонстрирована возможность контроля генерации лиц, впоследствии обучены модели регрессии Риджа для каждого измерения латентных кодов с использованием размеченных признаков. При декодировании с использованием StyleGAN2 полученные коды успешно восстанавливали изображения лиц, сохраняя связь с входными признаками. Разработанный подход дает легкий и эффективный способ контролируемой генерации лиц с использованием существующих генеративных моделей, таких как StyleGAN2, и открывает новые возможности для различных областей применения.

Аннотация: В работе рассматриваются основные возможности и особенности EPrints как свободно распространяемой системы построения электронных научных архивов на основе Веб. Описан также первоначальный опыт построения многоязычной электронной библиотеки с особенностями адаптации под определенные задачи и требования.

Аннотация:

В поисках путей развития медицинского искусственного интеллекта показано, что предварительно обученный Vision Transformer с линейным классификатором может достигать высокой и конкурентоспособной производительности в классификации эндоскопических изображений. Представлен систематический послойный анализ, который выявляет источник наиболее важных признаков, оспаривая общепринятую эвристику использования только последнего слоя. Установлен отчетливый феномен «пика перед концом», когда поздне-промежуточный слой предлагает более обобщаемое представление для последующей медицинской задачи. На стандартных наборах данных Kvasir и HyperKvasir предложенный подход с малым количеством параметров не только получить достаточно высокую точность, но и значительно сокращает вычислительные затраты. Полученные работы могут быть рекомендованы в качестве практического руководства по эффективному использованию признаков общих базовых моделей в клинических условиях.

Аннотация:

Классификация документов с присвоением кодов-классификаторов является традиционным способом систематизации и поиска документов по определенной тематике. Универсальная десятичная классификация (УДК) лежит в основе систематизации знаний, представленных в библиотеках, базах данных и других хранилищах информации. В России УДК является обязательным реквизитом всей книжной продукции и информации по естественным и техническим наукам. Выбор классификационных кодов связан с анализом структуры дерева классификатора и традиционно выполняется автором научной статьи.

В настоящей работе предложено решение задачи автоматизации подбора классификационного кода УДК для математической статьи на основе специального ресурса – онтологии OntoMath^PRO профессиональной математики, разработанной в Казанском федеральном университете. Подходом к решению задачи автоматизации является создание «кодовых карт» для каждого классифицирующего кода в дереве УДК в области математики. Под «кодовой картой» понимается взвешенный набор всех математических именованных сущностей, извлеченных с помощью онтологии OntoMath^PRO из коллекции статей с заданным кодом УДК. Создание «кодовых карт» основано на гипотезе о том, что выбор кода УДК обуславливается определённым набором классифицирующих признаков, которые можно представить классами из онтологии OntoMath^PRO. Предложенная гипотеза проверена и подтверждена: проверка гипотезы проведена на коллекции математических статей, опубликованных в журнале «Известия ВУЗов. Математика» в течение 1999–2009 гг.

Аннотация: Система автоматизированного распараллеливания SAPFOR (System FOR Automated Parallelization) включает инструменты для анализа и преобразования программ, основной ее целью является снижение сложности распараллеливания программ. Система SAPFOR ориентирована на исследования многоязыковых вычислительных комплексов, разрабатываемых на языках программирования Фортран и Си. Для анализа программ в этой системе используется низкоуровневое их представление в виде LLVM IR, которое позволяет проводить различные оптимизации с целью повышения качества анализа программ. При этом оно теряет некоторые особенности программы, отражаемые ее представлением на языке высокого уровня. Одной из таких особенностей является многомерная структура используемых массивов. Анализ зависимостей по данным является одним из ключевых при исследовании возможности параллельного выполнения программ. При этом такой анализ относится к классу NP-трудных задач. Знание многомерной структуры массивов позволяет во многих случаях учесть структуру индексных выражений в обращениях к массивам и снизить сложность проводимого анализа. Кроме того, использование многомерных массивов позволяет повысить уровень параллелизма в программе за счет использования многомерных решеток процессоров и распараллеливания гнезд циклов, а не отдельных циклов в гнезде. Данная возможность естественным образом поддерживается в DVM-системе. В настоящей работе рассмотрен подход, применяемый в системе SAPFOR для восстановления формы многомерных массивов и обращений к ним по их линеаризованному представлению в LLVM IR. Предложенный подход был успешно протестирован на различных приложениях, включая тесты производительности из набора NAS Parallel Benchmarks.

Аннотация: Раскрыты некоторые подходы решения проблемы педагогического проектирования учебной деятельности обучающихся с учетом их индивидуальных особенностей. Рассмотрены особенности проектирования индивидуальных образовательных маршрутов по математике.

Аннотация:

Представлены решения основных задач, связанных с формированием цифровых математических коллекций из документов, изданных в доцифровой период, – такие коллекции обозначены в работе как ретро-коллекции. Приведены алгоритмы создания метаописания ретро-коллекций, основанные на анализе структуры математических документов и применении программных инструментов выделения метаданных. Дано описание ретро-коллекций, сформированных с помощью разработанных алгоритмов и включенных в состав фабрики метаданных цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML. Указаны схемы формирования метаданных и методы нормализации извлеченных метаданных в соответствии со схемами и требованиями интегрирующих математических библиотек.

Аннотация:

Работа посвящена проектированию концепции Метавселенной как нового взгляда на способы популяризации научного знания путём взаимодействия пользователя с виртуальным окружением. Рассмотрены особенности построения Метавселенных и технологические решения, необходимые для их реализации.

Аннотация: Рассмотрена «технология наводящих вопросов» как методика обучения. Раскрыты содержательные особенности технологии обучения. Рассмотрены педагогические подходы к технологии обучения и компоненты технологии обучения как элементы содержательной структуры. Определены понятия: «наводящий вопрос» и «технология наводящих вопросов». Показан пример применения «технологии наводящих вопросов». Пояснена актуальность технологии обучения для формирования умений решать геометрические задачи на доказательство.

Аннотация:

Размещенную в интернете научную работу, которую ее автор постоянно поддерживает в актуальном состоянии, будем называть живой публикацией. У жанра живой публикации есть множество привлекательных черт. Однако он требует определенного расширения состава метаатрибутов публикации: наряду с традиционными атрибутами здесь на первый план выдвигается дата появления очередной, свежей редакции. Такая дата размещается на видном месте в тексте публикации. Наряду с этим весьма желательной становится включения такой динамически («на лету») формируемой даты в библиографическую ссылку на живую публикацию.

В статье рассмотрены применяющиеся сейчас способы динамического извлечения искомой даты для простой онлайновой публикации, для публикации, получившей DOI посредством Crossref, и для публикаций, размещенных в arXiv.org и preprints.org.

Аннотация: Статья посвящена вопросам создания системы управления коллекциями графических документов. Мы описываем работу интерфейсов администратора и пользователя в разработанной системе, существующие и новые признаки изображений, и их использование в методах классификации и поиска, возникшие проблемы и методы их решения.

Аннотация:

Предложен метод построения инвариантных к масштабу представлений временных рядов розничной выручки на базе трехбарной (по трем соседним периодам) геометрии Драммонда (DG), расширенной мульти-таймфреймовым контекстом (день, частичная календарная неделя и скользящая 7-дневка). На этих «патчах» выполнено self-supervised предобучение по схеме Joint-Embedding Predictive Architecture (JEPA) со спатио-темпоральным маскированием, после чего модель дообучена с выходными слоями, оценивающими неопределенность, для прогноза на следующий день и следующую неделю. Проанализированы свойства аффинной инвариантности признаков и идентифицируемости недельной фазы; эмпирически продемонстрировано улучшение по сравнению с сильными базовыми моделями 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 представлены новые возможности DVM-системы, которые были разработаны в последнее время.

Аннотация:

Представлен подход к решению задачи анализа тональности в рамках тестирования SentiRuEval – открытого соревнования систем анализа тональности на русском языке. Описанный алгоритм был применен в дорожке по анализу тональности твитов о банках и телекоммуникационных компаниях. Для этих данных была разработана и оценена классификация на три класса: положительный, отрицательный и нейтральный.

Для решения поставленной задачи использовались различные алгоритмы машинного обучения. Признаками для классификатора являлись лингвистические данные, полученные из текста с помощью разработанного нами морфо-синтаксического анализатора. Нормализованные слова, а также синтаксические связи, оказались решающими признаками для достижения наилучшего результата, который был получен с помощью статистического алгоритма опорных векторов.

Оценка, проведенная организаторами конкурса, выявила высокое качество предложенного подхода, который занял первую строчку по трем из четырех мерам качества.

Аннотация:

Представлена разработанная авторами объектно-ориентированная веб-система, предназначенная для формирования метаданных, описывающих результаты научной деятельности сотрудников учреждения (группы учреждений), и предоставления различных справочно-статистических данных о публикациях и докладах, сделанных ими на научных конференциях, симпозиумах, семинарах. Система ориентирована на работу с объектами таких связанных между собой классов, как «автор», «организация», «публикация», «доклад», «мероприятие». Профиль метаданных объектов каждого класса включает атрибуты, необходимые для получение развернутой информации как об отдельном объекте данного класса, так и о группе объектов, связанных заданными значениями атрибутов объектов других классов (например, перечень статей сотрудников заданного подразделения данной организации, опубликованных в заданном журнале за заданный промежуток времени). 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. Подробно охарактеризованы возможности системы, ее пользовательский интерфейс, приведены примеры выполнения конкретных запросов.

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:

Рост числа IT-продуктов с внедренными элементами машинного обучения (Machine Learning – ML) обуславливает повышение актуальности автоматизации процессов машинного обучения. Использование методов MLOps направлено на обеспечение обучения и эффективного развертывания приложений с производственной среде, автоматизируя решение побочных инфраструктурных вопросов слабо связанных с непосредственно разработкой модели.

Мы рассматриваем компоненты, принципы и подходы MLOps и анализируем существующие платформы и решения для построения конвейеров машинного обучения. Кроме того, предлагаем подход к построению конвейера машинного обучения на основе основных инструментов DevOps и библиотек с открытым исходным кодом.

Аннотация: В статье описана разрабатываемая информационно-вычислительная система для проведения научных исследований, связанных со статистическим анализом архивов пространственно-распределенных геофизических данных, полученных как в результате наблюдений, так и моделирования. В процессе реализации использовался накопленный опыт создания информационно-вычислительных веб-систем, обеспечивающих обработку больших массивов данных. Функциональные возможности существующей на данный момент версии системы включают в себя ряд процедур для оперативного математического и статистического анализа, а также визуализации данных, что позволяет оптимизировать выполнение типовых вычислительных задач. В качестве одного из приложений разрабатываемой системы были реализованы программные модули для анализа региональных особенностей динамики основных климатических характеристик и их взаимосвязей, а также для обеспечения графического представления результатов в виде графиков, диаграмм и полей на карте соответствующей территории с использованием Веб-ГИС технологий.

Аннотация:

Статья посвящена разработке научно-методического аппарата повышения эффективности защиты цифровых платформ от киберугроз путем создания алгоритмов обработки и детекции с учетом когнитивных особенностей пользователей. Предложена концептуальная модель трехэтапной системы защиты, интегрирующая технические механизмы безопасности с когнитивными моделями принятия решений. Разработан алгоритм эвристической детекции на основе машинного обучения Random Forest с анализом 47 признаков, включающих технические характеристики URL и когнитивно-семантические характеристики контента. Создана методика динамической интеграции четырех источников данных об угрозах, сокращающая время реагирования с 12–14 ч. до 2 ч. Предложен алгоритм рекурсивного анализа цепочек перенаправлений глубиной до десяти уровней для обнаружения замаскированных угроз. Экспериментальная валидация на эмпирической базе объемом около миллиона записей подтвердила точность детекции 87% при обработке ста тысяч записей в час. Разработанные решения обеспечивают соответствие требованиям ГОСТ Р 57580.1–2017 и российского законодательства в области защиты персональных данных.

Аннотация: Решен ряд задач, связанных с построением фабрики метаданных цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML. Под фабрикой метаданных понимается система взаимосвязанных программных инструментов, направленных на создание, обработку, хранение и управление метаданными объектов цифровых библиотек и позволяющих интегрировать создаваемые электронные коллекции в агрегирующие цифровые научные библиотеки. С целью выбора оптимальных таких программных инструментов из существующих и их модернизации: обсуждены особенности представления метаданных документов различных электронных коллекций, связанные как с применяемыми форматами, так и с изменениями состава и полноты набора метаданных в течение всего времени издания соответствующего научного журнала;представлены и охарактеризованы программные инструменты управления научным контентом и методы организации автоматизированной интеграции репозиториев математических документов с другими информационными системами;обсуждена такая важная функция фабрики метаданных цифровой библиотеки, как нормализация метаданных в соответствии с форматами других агрегирующих библиотек.В результате разработки фабрики метаданных цифровой математической библиотеки Lobachevskii-DML предложена система сервисов автоматизированного формирования метаданных электронных математических коллекций; разработан xml-язык представления метаданных, основанный на Journal Archiving and Interchange Tag Suite (NISO JATS); созданы программные инструменты нормализации метаданных электронных коллекций научных документов в форматах, разработанных международными организациями – агрегаторами ресурсов по математике и Computer Science; разработан алгоритм приведения метаданных к формату oai_dc и генерации структуры архивов для импорта в цифровое хранилище DSpace; предложены и реализованы методы интеграции электронных математических коллекций Казанского университета в отечественные и зарубежные цифровые математические библиотеки.

Аннотация: Исследованы особенности использования информационных систем в процессе издания электронных научных журналов и проведено их сравнение с точки зрения автоматизации редакционных процессов. Описаны программные модули, созданные для расширения функционала платформы Open Journal Systems в целях автоматизации ряда редакционных процессов электронного научного журнала. Приведены алгоритмы автоматической стилевой валидации текстов на этапе регистрации автором статьи в информационной системе электронного научного журнала, автоматического подбора рецензентов, рассылки уведомлений и контроля сроков рецензирования.

Аннотация:

Рассмотрены особенности задачи идентификации авторов и определения авторского вклада в публикации в цифровых библиографических коллекциях. Особенности проблемы недостаточной идентификации проявляются в повторах информации, двойниковании, наличии авторов с полностью совпадающими именами, самоцитировании, автоплагиате и собственно плагиате. Предлагается использовать информацию о публикациях, которая уже накоплена в цифровой библиотеке в виде связанных данных предметной области и множества данных тезауруса адресата, как автора и пользователя библиотеки. Эта информация содержит связи, благодаря которым для идентификации авторства можно использовать контексты ключевых слов, множества соавторов и ассоциативные связи терминов в словарях и тезаурусах. Важно, что рассматривается массив научных публикаций, поскольку они имеют сложившуюся традиционную структуру, что позволяет сравнивать фиксированные элементы текста (аннотации, ключевые слова, коды классификаторов и т. д.). Таким образом, даже при полном совпадении имен в публикациях можно ставить вопрос об авторстве, если в цифровой библиотеке публикации соответствуют различным предметным областям. Разрешение таких противоречий осуществляется путем оценки множества связей всех элементов вторичной информации о публикации. Результатом сравнения может быть добавление автора в некоторую предметную область, т. е. расширение тезауруса адресата и персонального тезауруса автора, или появление в библиотеке полных тезок, но из разных областей знаний. Показано, что современные средства анализа данных позволяют оценить вклад автора в публикацию, несмотря на то, что конечно, реальный вклад в научное исследование может оценить только научное сообщество.

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.