Интеллектуальные информационные системы для автоматизации научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствахНИР

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 2013 г.-31 декабря 2013 г. Интеллектуальные информационные системы для автоматизации научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах
Результаты этапа:
2 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Интеллектуальные информационные системы для автоматизации научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах
Результаты этапа: Создана программа для игры в шахматы через сервер для использования с мобильных устройств на платформе Android. В 2014 году в направлении алгоритмизации параллельных вычислений и шахматной информатики получены следующие результаты. Разработан улучшенный генератор таблиц Ломоносова и получены 6-фигурные таблицы шахматных окончаний (в метрике DTZ50) . Реализован новый вариант алгоритма RE-PAIR для эффективного сжатия таблиц, позволивший двукратное сокращение объема таблиц по сравнению с алгоритмом сжатия LZMA. В направлении разработок программ для мобильных устройств создана для платформы Android и внедрена программа для игры в шахматы через сервер Chess Planet. Число установок программы пользователями превышает 10000. В направлении автоматизации научных исследований разработана методика создания электронных картотек с использованием HTML 5 технологии, позволяющая использование и перенос этих программ как под управлением ОС Windows, так и на мобильных устройствах с платформой Android. Разработана программа для управления коллекцией изображений, используемая для инвентаризации коллекции гравюр XIX века. В рамках проекта «Интеллектуальные обучающие системы» разработана структура онтологической базы знаний (ОнтБЗ) образовательного пространства учащегося для оперативного режима «вопрос-ответ» в диалоге интеллектуальной обучающей системы (ИОС) ГРОМ на суперЭВМ, а также стратегия поиска в указанном пространстве
3 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Интеллектуальные информационные системы для автоматизации научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах
Результаты этапа: В направлении алгоритмизации параллельных вычислений и шахматной информатики получены следующие результаты. После исследований блочно-ориентированной компрессии данных реализован вариант алгоритма RE-PAIR, который при размере блоков менее 64 кбайт показал более высокую степень сжатия, чем другие известные алгоритмы, в том числе широко используемый алгоритм LZMA. При этом алгоритм остается эффективным и при сверхмалых, менее 1 кбайта, размерах блоков. Модификация алгоритма RE-PAIR с использованием известных зависимостей исходных данных друг от друга дополнительно дала не менее 30% улучшения качества сжатия. Алгоритмы для суперкомпьютеров реализованы с использованием библиотеки MPI и проверены на Blue Gene. По результатам работы в этом направлении подготовлена статья для Вестника МГУ, серия «Вычислительная математика и информатика», авторы В.Б. Захаров, М.Г. Мальковский, В.Ю. Щукин. В направлении автоматизации научных исследований разработана методика управления электронным архивом документов в файлах различного типа и создана программная оболочка использованием технологии HTML 5 на языке JavaScript в среде браузера Google Chrome В направлении разработок программ обучения для мобильных устройств исследованы технологии с использованием языков С++, Java для Android и Swift для iOS. Разработаны методики и шаблоны, облегчающие создание переносимых приложений. На основе проведенных исследований изготовлены два приложения для платформы Android (обучающие программы по шахматам и для работы с 7-фигурными таблицами Ломоносова), которые доступны через Google Play.
4 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Интеллектуальные информационные системы для автоматизации научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах
Результаты этапа: В направлении алгоритмизации метода ретроанализа и методического сопровождения этих работ для обучения студентов подготовлено методическое пособие для студентов 3,4-го курсов предназначенное для решения задач, связанных с нахождением оптимальных стратегий методом ретро-анализа для игр с пошаговой стратегией. Методический материал подкреплен созданной для курса библиотекой для ускорения написания программ с использованием метода ретроанализа на языке С++. В направлении автоматизации историко-архивной деятельности исследованы способы преобразования многовходовых справочников в информационные системы. Разработана методика создания мобильных информационных систем на основе массива сканированных страниц справочников, для которых полное распознавание текста трудноосуществимо. В направлении создания учебных и игровых программ для мобильных устройств предложен метод создания гибридных приложений. Особенность метода: наиболее важные части графического интерфейса создаются с помощью средств Java и Swift, а менее критичные части графического интерфейса и функциональная часть с помощью JavaScript и C++. Методика опробована при создании серии мобильных приложений для обучения и игре в шахматы, а результаты загружены в магазины GooglePlay и AppStore. Создано макетное приложение для мобильных устройств и адаптации его для платформы iOS и Android на примере эмуляторов машин Тьюринга и алгоритмов Маркова.
5 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Интеллектуальные информационные системы для автоматизации научных исследований и обучения на персональных компьютерах и мобильных устройствах
Результаты этапа: В направлении алгоритмизации параллельных вычислений и шахматной информатики получены следующие результаты. Реализована библиотека процедур на языке C++ для решения задач с пошаговой стратегией, в том числе шахматных, шашечных задач и игры калах. Библиотека облегчает написание процедур, специфических для каждой игры и осуществляет поддержку соответствующих структур данных, что позволяет при написании программ сосредоточиться на деталях реализации алгоритма ретроанализа. Подготовлены материалы для печати методического пособия для студентов "Алгоритмы вычисления оптимальных решений для игр с пошаговой стратегией на суперкомпьютерах". В направлении разработок программ обучения для мобильных устройств исследованы технологии с совместным использованием языков С++, JavaScript и Kotlin. Предложена технология, позволяющая минимизировать затраты для создания переносимых программ для мобильных устройств на платформах Android, iOS, Windows. Технология использована для создания серии шахматных обучающих программ для данных платформ, которые на данный момент установлены на более чем 4 миллионах устройств во всем мире (из них около миллиона в России). Разработаны модельные программы-эмуляторы машины Тьюринга и алгоритмов Маркова для демонстрации эффективности данного подхода. Данные программы предназначены для обучения студентов первого курса факультета ВМК. В направлении автоматизации научных исследований разработана мобильная информационная система для платформы Android, содержащая десять годичных баз данных по студентам Московского университета XIX века, а также возможность получения статистических данных, интересных для историка-архивиста. Разработанные программные средства для управления электронными портретными коллекциями применены при оцифровке и атрибутировании коллекции гравюр Московского общества испытателей природы, о чем было доложено на международной конференции в Санкт-Петербурге. В рамках совершенствования моделей обучения построена модель учащегося для интеллектуального рабочего места с использованием языка категорий на основе базы знаний, созданной на основе современных представлений о функционировании искусственного и естественного интеллекта. Создана новая автономная система контроля выполнения заданий практикума по программированию на младших курса. Подготовлены и введены в интернет-систему автоматического тестирования решений более 200 задач и тестов на основе задачника В.Н. Пильщикова для языка Паскаль. Система практически используется в одной группе первого курса факультета ВМК и на вечернем отделении. Система способна работать и в автономном режиме.

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".