|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Информационные системы и электронные архивы для научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствахНИР
Information systems and electronic archives for research and learning on personal computers and mobile devices
- Руководители НИР: Леонов М.В., Мальковский М.Г.
- Участники НИР: Громыко В.И., Захаров В.Б., Новиков М.Д.
- Подразделение: Лаборатория вычислительного практикума и информационных систем
- Срок исполнения: 1 января 2018 г. - 31 декабря 2020 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 7.5.18
- Номер ЦИТИС: АААА-А18-118012690132-6
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Программное и математическое обеспечение эффективного решения актуальных задач на современных вычислительных системах
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к передовым цифровым, интеллектуальным технологиям
- ПН России: Информационно-телекоммуникационные системы
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
- Критическая технология России: Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 28.23.25 Модели и системы обучения
- 28.23.29 Программная реализация интеллектуальных систем
- Классификатор OECD: Информатика – информационные системы
-
Ключевые слова:
мобильные системы, автоматизация научных исследований, шахматная информатика, обучающие программы, технология html5, просопографические архивы
mobile systems, prosopographical archive, historical information science, chess computer science, instructional technology html5, e-learning, automation of scientific research, supercomputers -
Описание:
В направлении параллельных вычислений предполагается разработка новых специализированных алгоритмов обработки сжатых данных в оперативной памяти, обеспечивающих приемлемую производительность при хорошем качестве сжатия и обеспечение прямого доступа к упакованным данным, что позволит эффективно решать задачи шахматной информатики с использованием суперкомпьютеров. Касательно информационных систем для научных исследований предполагается продолжить разработку программного обеспечения для обработки биографической информации, ориентированного на обработку архивных данных по истории Московского университета. В направлении дистанционного обучения предполагается разработать концептуальную модель процесса обучения в сложной предметной области, создать программный комплекса для сбора и многокритериального анализа данных о процессе обучения пользователей и оттестировать программную реализацию на большей выборке пользователей. Продолжить разработку переносимых мобильных приложений на языках С++ и JavaScript для целей обучения.
-
Abstract:
In the direction of parallel computing is expected to develop new, specialized algorithms for processing compressed data in RAM, providing acceptable performance with good compression quality, and providing direct access to the Packed data, which will allow to solve effectively the tasks of a chess computer science using supercomputers. With regard to information systems for scientific research, it is planned to continue the development of biographical information processing software focused on processing archival data on the history of Moscow University. In the direction of distance learning to develop a conceptual model of the learning process in a complex subject area, to create a software complex for collection and multicriteria data analysis on the learning process of users and to test the software implementation on a bigger sample of users. Continue development of portable mobile applications in C++ and JavaScript for learning purposes.
-
Планируемые результаты:
Серия кроссплатформенных программ серии Chess King и конвертор с языка Kotlin на язык Swift для мобильных устройств. Подсистема Тесты и Уровни в системе обучения Chess King, предназначения для определения уровня знаний и умений и автоматического предложения задач соответствующего уровня. Утилиты для сопровождения цифрового архива по истории Московского университета. Система тестирования Тестик в объеме задачника В.Н.Пильщикова “Язык Паскаль: упражнения и задачи” для практикума первого курса.
-
Научный задел:
В лаборатории на протяжении последних лет накоплен значительный опыт разработки мобильных приложений, создания тестирующих и обучающих программ и приложений для Интернет, на суперкомпьютере были рассчитаны 7-фигурные таблицы шахматных окончаний, что представляет собой достижение мирового уровня. Накоплен опыт разработки баз данных по истории Московского университета и обработки историко-архивных данных.Разработана система тестирования решений задач по программированию на первом курсе.
- Добавил в систему: Леонов Михаил Васильевич
Соисполнители НИР
| МГУ имени М.В.Ломоносова | Координатор |
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Информационные системы и электронные архивы для научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах |
| Результаты этапа: Для системы для сбора и многокритериального анализа данных о процессе дистанционного обучения разработана архитектура модуля для сбора и обработки статистических данных. Реализован и подключен в клиент-серверный комплекс Chess King модуль для сбора детализированной информации о прогрессе обучения шахматам, используемый в настоящее время для сбора и хранения в сетевой базе данных Google Firebase данных в реальном времени о 100 000 обучаемых. После первичной обработки данные выгружаются на сервер обработки статистики, ранжирующий обучаемых по успешности усвоения материала с присвоением соответствующего рейтинга. Реализована система автоматического ранжирования задач по сложности на основе статистики их решения учениками. Для поддержки практикума для студентов 1-го курса создана новая версия системы тестирования решений задач на языке Паскаль с существенным расширением функционала, а именно: проверка на недопустимость использования типов данных и конструкций языка, запрещенных в условиях задач; возможность написания студентами не только полной программы, но и фрагментов программы, в частности, процедур и функций; загрузка программ, подготовленных в системе Pascal.ABC. Система используется для обучения в половине групп 2-го и 3-го потоков и вечернего отделения. В направлении создания программного обеспечения автоматизации историко-архивных исследований и в рамках проекта создания электронного просопографического архива по истории Московского университета проанализированы и доведены до пилотной реализации способы организации архива с помощью специализированного desktop-поисковика и на основе Wikimedia-движка. Результаты обсуждены на конференции в Архиве РАН. В рамках темы сжатия данных в оперативной памяти выработаны критерии оценки эффективности алгоритмов, проведен анализ и тестирование существующих на данный момент решений (RAM Doubler, MagnaRam, Memory Improve Master, Superfetch). Результаты готовятся к публикации. | ||
| 2 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Информационные системы и электронные архивы для научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах |
| Результаты этапа: В рамках системы сбора и анализа данных о процессе дистанционного обучения создан единый архив шахматных задач Chess King , состоящий из более 100000 упражнений, доступный для решения как в веб-интерфейсе (https://chessking.com/), так и на мобильных устройствах (приложения ChessKing в Google Play и Apple Store). Произведено ранжирование задач по сложности и по базовым шахматным темам. Созданы подсистема тестирования уровня учеников по каждой из базовых тем, и подсистема выборки в процессе обучения задач, наиболее подходящих для текущего уровня ученика. Сложность задач динамически ранжируется в зависимости от успеха их решения учениками разных уровней. Рейтинг ученика ранжируется по нескольким критериям (в том числе: сила игры, стратегия, тактика, внимательность, дебют, эндшпиль). При функционировании системы используется двухуровневая база данных. На первом уровне с помощью облачной БД Google Firebase собираются данные от обобщенных пользователей, и происходит начальная обработка информации. На втором уровне обработанные данные поступают в базу данных Microsoft SQL, которая используется как долговременное хранилище для анализа качества обучения учеников и коррекции задач. Количество учеников, пользующихся системой, на момент отчета превышает 200 000 человек. Разработанная система предоставляет в перспективе основу для широкомасштабной апробации методов оценки знаний учащихся и алгоритмов подбора задач, в частности с использованием нейросетей. Для поддержки практикума для студентов 1-го курса расширены возможности системы тестирования решений задач на языке Паскаль: добавлена возможность тестирования решения задач на файлы, списки и деревья. Система используется для обучения в половине групп 2-го и 3-го потоков и вечернего отделения. В направлении создания программного обеспечения автоматизации историко-архивных исследований и в рамках проекта электронного архива по истории Московского университета разработаны просопографическая база данных деятелей наук о Земле и утилиты для ее сопровождения. В направлении разработки серии мультиплатформенных обучающих шахматных программ исследованы пути сокращения затрат на перенос программ с одной платформы на другую. Объем созданного кода на языках Java, Swift, Kotlin, Python, C++ за отчетный период превышает 150 тысяч строк. Количество установок разработанных приложений достигло миллиона. Разработана архитектура конвертера программных проектов на языке Kotlin на язык Swift с целью сокращения затрат для переноса программ с платформы Android на платформу iOS. Достижения лаборатории (создание 7-фигурных окончаний на суперкомпьютере и программы семейства Chess King) )демонстрировались на стендах факультета на Фестивале науки и всероссийском форуме "Цифровизация 2019". | ||
| 3 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Информационные системы и электронные архивы для научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах |
| Результаты этапа: В 2020 г в лаборатории продолжались работы по созданию переносимых программ для мобильных устройств, дистанционному обучению шахматам, по совершенствованию системы автоматического тестирования программ – решений задач студенческого практикума. Разработана серия программ обучающих шахматных программ в рамках развития системы Chess King для платформ Android, iOS, Web. Этому предшествовала реализация новых средств разработки, обеспечивающих сокращение ресурсов, затрачиваемых на создание кроссплатформенных приложений. Значительная часть кода программ переведена с языка Java на язык Cotlin, что соответствует мировому тренду для разработки мобильных приложений. В направлении совершенствования дистанционных курсов и индивидуального подбора задач в соответствии с уровнем обучаемых в систему Chess King добавлен механизм тегов, позволяющий с большей детализацией ранжировать задачи, фиксировать прогресс обучаемых по различным темам, и, соответственно, выдавать задачи наиболее подходящие для ученика. Реализован модуль «Тесты и уровни» для проведения начального тестирования, что позволяет более быстро выбирать наиболее подходящую траекторию для обучения. Реализован пакет программ для автоматизированной загрузки данных из интернет-источников с последующим созданием баз данных для исследования истории Московского университета и решения других задач автоматизации историко-архивных исследований. Разработана первая версия автоматического тестирования студенческих программ на языке ассемблера, составлены для нее 150 тестов на основе задачника Е.А. Бордаченковой «Упражнения по MASM 6.14» и книги Е.А. Бордаченковой, А. Панферова «Задания практикума на ЭВМ». В систему тестирования студенческих программ на языке Паскаль добавлены тесты на следующие темы: файловые типы, ссылочные типы, . списки, очереди, стеки, двоичные деревья на основе книги В.Н. Пильщикова «Язык Паскаль. Упражнения и задачи». Разработана первая версия конвертера с языка Kotiln на язык Swift, что упрощает перенос мобильных приложений с платформы Андроид на платформу с iOs. Реализован перенос приложения Chess King с платформы iOs на платформу Mac. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".