Аннотация: Методы визуализации информации давно зарекомендовали себя как инструмент, позволяющий понимать данные большого объема. Визуализация коллекций научных публикаций является частным случаем визуализации информации. В статье рассмотрены задачи, решаемые при помощи визуализации, модели и методы анализа текстовой информации, а также новые подходы к визуализации документов. Особое внимание уделено тому, каким образом методы визуализации связаны с методами анализа коллекций научных публикаций.

Аннотация: Экспоненциальный рост размеров таких графов, как социальные сети, интернет-графы и др., требует новых подходов к их визуализации. Наряду с представлениями типа «диаграммы связей вершин» все чаще используются визуализации матриц смежностей, а также разнообразные комбинации этих представлений. В данном обзоре рассмотрены новые подходы к визуализации графов большого объема при помощи матриц смежностей и приведены примеры приложений, где эти подходы применяются. Описаны различные типы шаблонов, возникающие при упорядочении матриц смежностей, соответствующих современным сетям, и алгоритмы, позволяющие выделять эти шаблоны. В частности, продемонстрировано, как использование методов упорядочения матриц совместно с алгоритмами поиска таких шаблонов, как звезды, ложные звезды, цепи, почти клики, полные клики, двудольные ядра и почти двудольные ядра, позволяют создавать понятные визуализации графов, имеющих миллионы вершин и ребер. Также приведены примеры гибридных визуализаций, использующих диаграммы связей вершин для представления неплотных частей графа, а матрицы смежностей – для представления плотных частей и их приложений. Гибридные методы используются для визуализации сетей соавторства, глубоких нейронных сетей, сравнения сетей связности человеческого мозга и др.

Аннотация: Благодаря быстрому развитию направления Semantic Web и его новой ветви Linked Open Data, в Интернете становятся доступными большие объемы структурированной информации, размещенной на научных порталах, посвященных различным научным направлениям. Наиболее достоверным источником информации, посвященной любому научному направлению, являются собственно научные публикации, составляющие основное наполнение таких порталов. Эти данные нуждаются в средствах анализа, которые могли бы способствовать упрощению их понимания и оптимизации научного менеджмента. В данной работе описываются новые алгоритмы визуализации графов, реализованные в ИСИ СО РАН, и демонстрируется применение этих алгоритмов для визуализации сетей соавторства и сетей цитирования, извлеченных из научных порталов, входящих в облако Linked Open Data.

Аннотация:

Задача автоматизации рутинной работы сценаристов компьютерных игр, нарративных дизайнеров, поставленная в ранних работах, получила свое продолжение в настоящей работе. Рассмотрены вопросы визуализации разветвленных структур повествования компьютерных игр, проведен анализ различных подходов визуализации сюжета и других важных составляющих видеоигры, выбран технологический стек и приведены конкретные решения для хранения в виде структурированного сценария, позволяющего генерацию продолжения сюжетных веток и тестирование этапа повествовательного прототипирования при помощи автоматически генерируемой текстовой новеллы.

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

Аннотация: Статья посвящена проблеме создания методики мониторинга состояния и систематизации сведений о фресковой живописи объектов культурного наследия. Проблема может быть решена путем компиляции традиционного метода картографирования фресок с применением современных средств визуализации. Описана новая технология Project Tango для фиксации текстур сложных 3D внутренних объёмов архитектурных памятников. Предложены методика экспресс сканирования с автоматическим картограммированием для дальнейшего сравнительного анализа изменения состояния стенописей и методика оценки процента утраты.

Аннотация:

Проведен анализ развития интеллектуальных систем в кредитных организациях (далее – Банках).

Предложен метод выстраивания сквозного управленческого учета в подразделении кредитной организации, специализирующегося на работе с непрофильными активами. На базе процессного подхода предложен алгоритм внедрения в работу подразделения базы данных для формирования ключевых индикаторов производительности и контроля.

Описаны ключевые этапы работы подразделения, атрибутный состав сущностей (множества), поступающих, обогащаемых и передаваемых на каждом этапе работы подразделения. Методом моделирования процесса выстроены ролевая модель, права доступа и редактирования для сотрудников. Предложены источники данных (справочники) для оптимизации и унификации процесса наполнения базы данных (кортежа). Предложен способ обращения к базе данных в надстройке Power Query Microsoft Excel, которая позволяет собирать данные из файлов всех основных типов данных, обрабатывать и дорабатывать полученные данные. На языке Python на основе данных построены математические и финансовые модели анализа данных (логистическая регрессия, дерево решений и метод дисконтированных денежных потоков) с целью прогнозирования расходов, сроков экспозиции активов и принятия решения об оптимальной стоимости постановки имущества на баланс Банка и цены реализации. На основе библиотек (matpotlib, seaborn, plotly) предложены варианты визуализации данных для менеджмента. На примере подразделения Банка описаны положительные эффекты и возможности, которые открываются перед менеджментом разного уровня в решении повседневных задач и планирования деятельности подразделения. Предложено техническое задание по разработке витрины реализации непрофильных активов на сайте Банка как среды накопления внешних данных для принятия гибких менеджерских решений.

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:

Проанализированы существующие программы виртуального осмотра места происшествия и выделены основные важные критерии, которые могут понадобиться для разработки обучающего приложения с использованием виртуальной реальности. Для повышения погружения в иммерсивную виртуальную среду, воссоздающую процесс осмотра места происшествия, изучены устройства, генерирующие запахи, и выбрано оптимальное. Разработан метод использования ароматов в виртуальном осмотре места происшествия. Этот метод может быть использован и в других сферах, требующих при вынесении решений знания о составе воздуха.

Аннотация:

Рассмотрена комплексная технология виртуальной реконструкции Казанского императорского университета XIX – начала XX веков. Описаны технологии 3D-визуализации высокодетализированных моделей объектов университетского пространства, создания многоагентной системы и связанной с этими объектами структурированной базы данных исторических источников, варианты применения технологий погружения в виртуальную среду и геймификации.

Аннотация:

Статья посвящена подходам в обработке текста на естественном языке для выяснения конкретного пространственного взаиморасположения объектов и трехмерной покадровой визуализации. Предложенные алгоритмы учитывают влияние явных ограничений извлеченных пространственных отношений и позволяют создавать вероятные трехмерные схемы расположения объектов на сцене. Такие пространственные схемы необходимы для уточнения воплощения замысла сценариста при проектировании видеоигр. Для создания удачных кадров использованы такие правила режиссуры, как учет плана, поворот камеры и другие композиционные нюансы.

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: Представлено интерактивное приложение для полнокупольного экрана с поддержкой нескольких пользователей. Рассмотрены решения для интерактивного взаимодействия с использованием носимых устройств или смартфонов.

Аннотация:

Работа посвящена рассмотрению процесса моделирования реалистичного контроллера поведения групп объектов. Проведено исследование основных приемов и принципов, используемых при создании реалистичного контроллера поведения автономных агентов, объединенных в связанные группы. На основе этих данных создан контроллер поведения.

Исследована эффективность поведения групп автономных агентов, рассмотрены возможности использования системы локальных скалярных полей с целью построения максимально точной математической модели, проведён анализ возможности создания иерархической системы мультиагентных подгрупп в рамках группы, проведены эксперименты для оценки корректности разработанного контролера.

Аннотация: Описан опыт проектирования различных вариантов веб-среды разработки (IDE) для Оптимизирующей распараллеливающей системы и компилятора на реконфигурируемую архитектуру на основе существующих инструментов, таких, как Jupyter Notebook и Eclise Che. Сформированы требования к инструментам в составе Открытой распараллеливающей системы для поддержки их интеграции в веб-среду разработки, доступную в интернете. Описан процесс создания переносимого окружения для разработки модулей компилятора, демонстрации его работы и обучения навыкам разработки параллельных программ. Приведены примеры использования разработанных преобразований программ, используемых при оптимизации программ для ПЛИС в разработанной веб-среде, и описаны способы визуализации результатов выполнения преобразований и анализа при использовании Jupyter Notebook. Проведенная работа демонстрирует возможность организации удаленного доступа к библиотеке разрабатываемых инструментов оптимизации программ в виде, удобном прикладным разработчикам.

Аннотация: Геопортал – это картографический веб-сайт; специализированное программно-технологическое обеспечение для работы с пространственными данными. Его основная задача – обеспечение пользователя средствами и сервисами хранения и каталогизации, публикации и загрузки пространственных (географических) данных, поиска и фильтрации по метаданным, интерактивной веб-визуализации, прямого доступа к геоданным на основе картографических веб-сервисов. Геопортал ИВМ СО РАН, набор его компонентов и сервисов, стал геоинформационной платформой для создания семейства прикладных геоинформационных веб-приложений. В статье рассматриваются опыт проектирования и разработки этих систем.

Аннотация:

С появлением науки о сетях стало возможным исследовать сложные сетевые системы, в том числе социальные и информационные, посредством представления их в виде графовых моделей. Рост в геометрической прогрессии общего объема научных публикаций обуславливает актуальность задач анализа их взаимосвязей. В науке о сетях для решения данных задач разрабатываются модели и методы, относящиеся к сфере так называемых сетей цитирования. Однако сетевые метрики не используются при анализе публикаций в базах цитирования.

В работе рассмотрены вопросы создания системы поддержки принятия решений при выборе источников информации на основе данных о цитировании научных публикаций. Разработан программный комплекс для принятия решений по определению важности публикации в определенной тематической области. В основу работы этого программного комплекса заложен метод ранжирования публикаций по важности на основе анализа сетей цитирования, позволяющий выявить публикации, которые явно не выделяются в чистом виде при ранжировании на основе известных библиометрических показателей или известных мер центральности узлов. Проведены исследование и сравнительный анализ программного обеспечения для визуализации и исследования всех видов графов и социальных сетей. Выполнены исследования, подтверждающие эффективность предлагаемой системы поддержки принятия решений при выборе источников информации.

Аннотация: Описаны основные моменты процесса создания системы, которая позволяет управлять несколькими камерами одновременно, сохраняя данные на сервере. Система имеет возможность подключать IP-камеры и камеры на мобильных устройствах, предоставлять доступ другим пользователям, а также позволяет осуществлять просмотр видео в онлайн-режиме. Выявлены и описаны «горячие точки» в архитектуре системы. Разработан отдельный Angular-модуль, использованы паттерны проектирования. Описано взаимодействие системы с пользователем. Предложены этапы дальнейшего развития облачного видеомониторинга через IP-камеры с легкодоступным управлением для конечного пользователя.

Аннотация: Предложено добавить статическую систему типов в функционально-потоковую модель параллельных вычислений и разработанный на ее основе язык функционально-потокового параллельного программирования. Использование статической типизации повышает возможность трансформации функционально-потоковых параллельных программ в программы, выполняемые на современных параллельных вычислительных системах. Предложены языковые конструкции. Описаны их синтаксис и семантика. Отмечена необходимость использования принципа единственного присваивания при формировании хранилищ данных конкретного типа. Рассмотрены особенности инструментальной поддержки предлагаемого подхода.

Аннотация: Представлено описание подходов по реализации и функций ЕСИМО по визуализации данных. Дано краткое описание таких функциональных возможностей как поиск и визуализация метаданных, данных, выявление индикаторной информации для поддержки решений.

Аннотация:

Представлена цифровая платформа суперкомпьютерного моделирования в задачах напыления частиц на подложки. Целью работы является обсуждение общей архитектуры, технологического стека и особенностей реализации пользовательского интерфейса платформы. В ее основу положены веб-технологии доступа и управления расчетами, позволяющие реализовать пользовательскую систему для проведения полного цикла вычислительного эксперимента, включающего конфигурацию прикладных приложений, их запуск на удаленных вычислительных ресурсах, мониторинг прохождения задач, анализ и интерактивную визуализацию результатов. Взаимодействие пользователя с вычислительными ресурсами реализовано посредством графического интерфейса, не требующего от компьютера пользователя наличия дополнительного программного обеспечения, кроме веб-браузера. Важным преимуществом платформы является возможность проведения широкомасштабных компьютерных исследований в многопользовательском режиме, вытекающая из естественных принципов построения клиент-серверных приложений. Представляемая цифровая веб-платформа была успешно апробирована на вычислительных кластерах ИПМ им. М.В. Келдыша РАН при решении ряда актуальных математических задач нанотехнологии. Также с ее помощью последние 3 года проводится групповое обучение студентов МФТИ современным информационным технологиям.

Аннотация: Описан способ реализации распределенных вычислений c использованием GPU и современных инструментов администрирования и управления расчетами для ферм рендеринга. Проведен сравнительный анализ традиционного метода вычислений на CPU и современных подходов. Рассмотрены различные конфигурации вычислительного кластера. Определен наиболее производительный способ выполнения визуализации.

Аннотация: Представлены подходы к решению задачи создания реалистичных интерактивных 3D веб-коллекций музейных экспонатов. Рассмотрено представление 3D-моделей объектов на основе ориентированных полигональных структур. Описан метод создания виртуальной коллекции 3D-моделей по технологии интерактивной анимации. Также показано, как на основе отдельных кадров экспозиции с помощью методов фотограмметрии строится высококачественная 3D-модель. Приведены результаты расчетов для построения 3D-моделей реальных музейных экспонатов. Для создания 3D-моделей с целью предоставления их широкому кругу пользователей через интернет использована технология интерактивной анимации. Приведены различия между представлениями цифровых 3D-моделей. Описана технология создания цифровых 3D-моделей объектов из фондов Государственного биологического музея им. К.А. Тимирязева и формирования на их основе средствами электронной библиотеки «Научное наследие России» виртуальной выставки, посвященной научной деятельности М.М. Герасимова и его антропологическим реконструкциям. Выставка наглядно продемонстрирована возможности интеграции информационных ресурсов средствами электронной библиотеки. Формат виртуальных выставок позволил объединить ресурсы партнеров для предоставления широкому кругу пользователей коллекций, хранящихся в музейных, архивных и библиотечных фондах.

Аннотация:

Описано применение информационных технологий и современных средств цифровизации при организации и проведении Конференции по ИТ в науках о Земле, а также представлены современные аспекты визуализации, использованные в докладах участников Конференции.