Аннотация: Обсуждены возможности расширения поискового запроса при наличии тезауруса предметной области. Роль контекста, задаваемого связями терминов тезауруса, заключается как в уточнении запроса, так и в увеличении масштабов выборки по запросу. Особое значение процесс расширения запроса имеет для научных предметных областей, где поиск опирается на специальную терминологию. В этом случае необходимо использовать тезаурусы предметных областей, чтобы минимизировать появление информационного шума. Предлагаемый подход позволяет учитывать особенности применения аналогичной терминологии в различных предметных областях. Примеры использования тезауруса отдельных разделов уравнений математической физики и смежных областей демонстрируют эффективность выбранного подхода исследований. Благодаря связям с понятиями информационных ресурсов других областей знаний, расширение информационного запроса захватывает поисковые поля отдаленных предметных областей и различных типов данных, текстов, символьных, звуковых и видеоархивов. Исследования показали, что расширение запроса на основе семантики контекста улучшает качество поиска научных публикаций в цифровой информации и повышает эффективность научных междисциплинарных исследований.

Аннотация:

Рассмотрены информационная система, предназначенная для представления предметной области, связанной с наукой, и ее особенности. Выделены общие концепции для формального описания такой предметной области в базе знаний семантической библиотеки. Особенность этих областей заключается в том, что структура данных подвержена частым изменениям. Поэтому средство организации знаний, в качестве которого выступает семантическая библиотека, должно быть достаточно универсальным и не требовать глубоких технических познаний. В работе приведены описание функциональности системы и ее использования при настройке на предметную область. Для каждой области набор ресурсов может отличаться как по формату, так и по набору самих ресурсов. Набор понятий, формирующих описание контента библиотеки, должен быть настолько универсальным, чтобы мог адаптироваться под нужды конкретной области. Для представления данных использованы метаданные трех уровней.

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:

Работа посвящена изучению когнитивной функции, связанной с генерацией эллиптических предложений в русском языке. Исследование проводилось на основе тестирования этой когнитивной способности с помощью компьютерной системы, специально разработанной авторами для этой цели. Тестирование этой когнитивной способности предложено и реализовано впервые. Система является расширением Moodle и открыто размещена в репозитории github. Эллиптические конструкции ограничиваются глагольными и именными эллипсисами, которые теоретически возможно полностью восстановить на основе контекста предложения. Исследование проводилось с участием в качестве респондентов студентов СПбПУ. В качестве предметной области были выбраны тексты планиметрических задач. В результате анализа данных тестирования получены следующие результаты: установлено влияние знаний респондента предметной области (планиметрии) на результаты тестирования; обнаружена тенденция к самообучению респондентов, что проявляется в сокращении времени и увеличении баллов по мере прохождения тестов; показано, что респонденты слабо мотивированы, если не видят отзыв на ответ по выполненному заданию.

Обсуждены проблемы дальнейшего развития системы тестирования и её применения при адаптации опросников (заданий) для оценки знаний студентов СПбПУ в области автоматизации обнаружения ошибок в программах, а также диагностики функционального состояния специалистов операторского профиля и экспресс-диагностики деменции. Перспективным представляется также применение системы для совершенствования процессов синтаксического разбора эллиптических предложений и автоматизации восстановления эллипсисов в предметной области планиметрии.

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:

Одними из основных компонентов Единого Цифрового Пространства Научных Знаний (ЕЦПНЗ) являются предметные онтологии отдельных тематических подпространств, включающие в себя основные понятия, относящиеся к данному научному направлению. Задача построения предметных онтологий на первом этапе требует формирования массива ключевых терминов в заданной области науки с последующим установлением связей между ними. Аналогичная задача стоит и при формировании энциклопедий в части определения перечня статей (слотов), определяющего их содержание. Одним из источников формирования массива ключевых терминов могут являться метаданные статей, опубликованных в ведущих научных журналах, а именно, авторские ключевые термины («ключевые слова» – в терминологии редакций журналов), сопровождающие в обязательном порядке эти статьи. Чтобы сделать заключение о возможности использования этого подхода к формированию предметных онтологий, необходимо провести предварительный анализ массива авторских ключевых терминов как с точки зрения реального соответствия основным направлениям исследований в данном разделе науки, так и с точки зрения распределения частоты встречаемости тех или иных терминов. В данной статье приведены результаты частотного анализа встречаемости авторских ключевых терминов на русском и английском языках, проведенного на основе программной обработки нескольких тысяч статей из ведущих российских журналов по математике, информатике и физике, отраженных в базе данных MathNet и на сайтах ряда издательств. Проведена оценка соответствия распределения ключевых терминов (как словосочетаний) и отдельных слов закону Брэдфорда, выявлены ядра ключевых терминов внутри тематических направлений.

Аннотация: Рассмотрен вопрос STEM-образования в современной школе и методических подходах к его реализации на предметах естественно-научного цикла в рамках проектной деятельности. Приведен пример этапов работы над проектом, разбиения на предметные сферы. Поскольку STEM образование подразумевает не только получение знаний по отдельным предметам, но и применение их на практике, ключевым моментом работы над проектом становится практическое применение. В рамках предметной области «Математика и информатика» это предполагает совершение расчетов и представление конечных результатов с помощью современных технических средств. Таким образом предмет математики переходит из рамок академического знания в рамки практических умений. В частности, в статье приведен пример формирования финансовой грамотности обучающегося в рамках работы над проектом. STEM-обучение позволяет объединить научные методы, математическое моделирование, технологические приложения и инженерный дизайн. Тем самым формируется инновационное критическое мышление, появляется возможность и необходимость интегрированного обучения по темам, в рамках которого происходит активная коммуникация обучающихся и формируется новое образовательное пространство.

Аннотация:

Инструмент построения рейтингов научных журналов является одним из востребованных сервисов библиографических баз. Задача построения рейтинга обычно делится на две основные подзадачи: определение референтной группы журналов и вычисление показателя рейтинга для журналов этой группы. Практика показывает, что для корректного сопоставления журналов необходимым условием является ограничение референтной группы исключительно журналами определенной тематики. В случае методических ошибок, допущенных на этапе выделения референтной группы, значения показателя журналов в рейтинге могут сильно отличаться от ожидаемых.

Например, в рейтинге журналов в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ) по двухлетнему импакт-фактору в тематическом направлении «Математика» классические фундаментальные математические журналы вопреки ожиданиям не выходят на первые позиции рейтинга. Первые позиции заняли журналы, для которых математика не является доминирующей профильной дисциплиной. Анализ статистических данных о тематике публикуемых статей и цитирований в журналах, занимающих лидирующие позиции рейтинга РИНЦ, показывает, что на показатели рейтинга существенно повлияла мультидисциплинарность этих журналов.

Отмеченное недоразумение подводит к мысли о том, что в подсчет рейтинга в данном случае следовало вовлекать не все статьи журнала, а только относящиеся к данному тематическому направлению. Вместе с тем вопросы вызывает и сложившаяся схема тематической классификации направлений. Более перспективной представляется набирающая популярность классификация «снизу вверх», работающая на представительном массиве статей. Здесь тематические кластеры вычленяются на основе понятия близости статей, трактуемого как близость их библиографических связей. И далее тематическая принадлежность статьи не назначается волевым решением автора или редакции, а строго формально вычисляется на основе ее библиографического списка.

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:

Использован подход онтологического проектирования для описания семантики некоторых краевых задач в цифровой библиотеке LibMeta.

Для описания задач в библиотеке LibMeta установлены связи терминов и понятий с классическими определениями математической энциклопедии и других первоисточников. Установление связей позволяет сформировать словарь и тезаурус прикладной предметной области краевых задач и поместить результаты в семантическую среду цифровой библиотеки. Примеры такого подхода продемонстрированы с использованием возможностей семантической библиотеки LibMeta, в которую в процессе развития интегрированы в оцифрованном виде версия математической энциклопедии, энциклопедии математической физики, классификаторы, прикладные математические тезаурусы и словари. Новые термины из публикаций после добавления в контент библиотеки отразились со связями в математической энциклопедии. Тезаурус для задач предметной области теории упругости был впервые создан путем интеграции предметных словарей, классификаторов, метаданных публикаций профильного журнала и энциклопедического контента библиотеки LibMeta. Цель таких исследований состоит в предоставлении пользователю дополнительных сервисов в поиске публикаций в прикладной научной области.

Аннотация: Статья посвящена анализу взаимосвязи национального проекта «Образование» государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» с подготовкой преподавателей математики и информатики в вузе. Выделены основные направления указанного проекта, которые должны стать основой модернизации образовательных программ, направленных на подготовку специалистов в области математики и информатики, педагогов рассматриваемых предметных областей.

Аннотация:

В современном мире потоковые данные получили широкое распространение во многих предметных областях. Высокую актуальность имеет решение задачи обработки потоковых данных в реальном времени, с минимальной задержкой.

При потоковой обработке данных часто применяются различные приближенные алгоритмы, имеющие гораздо более высокую эффективность по времени и памяти, чем точные алгоритмы. Кроме того, часто возникает потребность прогнозирования состояния потока.

Таким образом, в настоящее время существует потребность в инструменте последовательного снятия снимков агрегированных данных из потоковых данных, дающем возможность прогнозирования состояния потока и применения приближенных алгоритмов обработки потоковых данных.

Авторами статьи разработан такой инструмент, рассмотрены архитектура и механизм его функционирования, а также оценены перспективы его дальнейшего развития.

Аннотация: Рассмотрены сервисы платформы LEARNIS, в составе которой веб-квесты «Выберись из комнаты», интеллектуальная игра «Твоя викторина», терминологическая игра «Объясни мне». С их помощью учителя любой предметной области могут проводить учебные занятия в игровой форме. Рассматриваемые сервисы являются элементами предлагаемой авторами системы методов обучения на основе мобильных технологий.

Аннотация:

Методы проверки ответов обучающихся с использованием языковых моделей в настоящее время исследуются разными специалистами. Результаты автоматизированного оценивания зависят от предметной области и особенностей учебной дисциплины. В работе проанализированы ответы студентов, полученные в ходе изучения курса «Компьютерная графика и дизайн». При помощи языковых моделей определены векторы документов. Предложен метод оценивания ответов через нахождение косинусного сходства полученных векторов и уточнение оценок проверкой ключевых слов. Результаты могут использоваться при предварительной проверке ответов студентов и являются базой для дальнейших исследований. 

Аннотация: Описана система критериев для оценивания решений учебных задач из предметной области при организации обучения будущих учителей математики. Критерии сформулированы в терминах деятельности и нацелены на усиление профессиональной составляющей процесса освоения математических дисциплин. Предложено использование указанной системы формирующих критериев при изучении базовых конструкций математического анализа.

Аннотация: Статья посвящена одной из актуальных проблем современного математического образования – формированию учебно-исследовательских умений у обучающихся в процессе решения задач в предметной области «Математика». Описаны уровни сформированности учебно-исследовательских умений обучающихся на основе совокупности критериев, выделенных Н.А. Меньшиковой. Показано, что для формирования учебно-исследовательских умений (УИУ) обучающихся целесообразно использовать блоки взаимосвязанных учебно-исследовательских задач, которые позволяют обучающимся с низким уровнем сформированности УИУ участвовать в решении задач более высокого уровня сложности.

Аннотация: Цифровизация экономики России требует соответствующих преобразований в системе образования и подготовки кадров. Преобразования в системе среднего образования нужно начинать в предметной области «Математика и информатика». В работе показан опыт подготовки и участия учащихся школ в секциях математики, информатики, биоинформатики научно-практических конференций.

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: Рассмотрены основные проекты, которые были реализованы в Вычислительном центре им. А.А. Дородницына Российской академии наук (ВЦ РАН) за последние 20 лет, т. е. с 1998 года. Одним из первых был реализован пилотный проект «Интегрированной системы информационных ресурсов (ИСИР) РАН». Успешное завершение этого проекта позволило развернуть работы по интеграции разнородных научных информационных ресурсов в общеакадемическую научную информационную систему. Важным этапом был проект создания Единого Научного Информационного Пространства (ЕНИП) РАН. Этот проект основывался на подсистеме «Научный институт РАН», созданной в ВЦ РАН и Центре научных телекоммуникаций (ЦНТК) РАН. Учитывая важность формирования цифровых библиотек, Российская академия наук приняла в 2006 году целевую научную программу «Создание ЦБ «Научное наследие России»», в соответствии с которой была реализована цифровая библиотека. Созданный портал «ГеоМета» – это стандартизированная и децентрализованная среда управления пространственной информацией, разработанная для доступа к базам геоданных, картографическим продуктам и связанным с ними метаданным из различных источников, облегчающая обмен пространственной информацией между организациями и ее совместное использование посредством интернета. В настоящее время основное направление работ – цифровая персональная семантическая библиотека LibMena. Основная задача этой системы заключается в предоставлении пользователю унифицированного представления для возможности автоматизированного извлечения интересующей его информации по определенной предметной области.