ОТ СОСТАВИТЕЛЕЙ
Настоящий тематический выпуск журнала «Электронные библиотеки» состоит из двух частей и включает статьи, подготовленные их авторами на основе материалов, представленных в 2020 году на XXII Всероссийской научной конфе-ренции «Научный сервис в сети Интернет». Эта конференция была проведена с 21 по 25 сентября 2020 года и традиционно была посвящена направлениям и тенденциям использования интернет-технологий в современных научных исследованиях. Основная цель конференции — предоставить возможность для обсуждения, апробации и обмена мнениями о наиболее значимых результатах, полученных ведущими российскими учеными за последнее время в данной области деятельности. Организатором конференции был Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук. В связи со сложившейся эпидемической обстановкой конференция была проведена в режиме онлайн.
Первая часть тематического выпуска размещена в №1 журнала «Электронные библиотеки» за 2021 год, вторая часть – в №2.
Опубликован: 22.03.2021
Весь выпуск
Статьи
Онтологический подход к описанию единого цифрового пространства научных знаний
Несмотря на развитие технических средств, усложняются процессы, связанные с поиском полной и точной научной информации в огромном количестве источников данных. Для выхода на новый уровень в использовании технологий обработки информации в первую очередь необходим переход к семантически значимому представлению научных знаний, извлекаемых из информации в цифровой среде. В современных условиях, характеризуемых мультидисциплинарностью исследований, необходимого эффекта можно достичь, разработав универсальные подходы к хранению и представлению научных знаний. Эти подходы нашли свое отражение в концепции Единого цифрового пространства научных знаний. В работе представлен обзор основных понятий в этой области, используемых как для представления элементов пространства, так и для обеспечения доступа к ним не только для человека, но и для программных агентов. В качестве инструментария для конструирования пространства знаний рассмотрены семантические библиотеки.
Предложения по разработке средств повышения эффективности управления в условиях эпидемий
Статья посвящена рассмотрению методов моделирования эпидемий применительно к COVID-19 и обоснованию путей повышения эффективности управленческих решений с учетом прогнозируемых последствий. В работе приведён обзор методов моделирования для прогнозирования и оценки последствий эпидемиологической обстановки. Научная новизна работы заключается в использовании средств поддержки принятия решений для оперативной оценки ситуации и прогноза ее развития. Для поставленной задачи предлагается использовать мультиагентный подход имитационного моделирования.
Метод балансировки вычислительной нагрузки для гибридных вычислительных систем
Рассмотрены вопросы распределения вычислений внутри одного узла гибридной вычислительной системы для прикладных программ расчётного характера. Предложены метод статического распределения вычислений, а также метод автоматической балансировки вычислительной нагрузки в процессе выполнения программы. Метод автоматической балансировки основан на периодическом анализе величины загрузки центрального процессора выполняемой программой и принятии решения о перераспределении вычислительной нагрузки в случае необходимости. Приведённые методы реализованы в прикладной программе, решающей задачу из области газодинамики с использованием вычислительных ресурсов многоядерного центрального процессора и графических ускорителей. Получены и проанализированы результаты выполнения программы с различными распределениями данных, как с включённым механизмом автоматической балансировки вычислительной нагрузки, так и без него.
Сезонная и многолетняя изменчивость атмосферного давления в Арктике, статистический и временной анализ
Проведен статистический и временной анализ сезонной и многолетней изменчивости поля атмосферного давления в Арктическом регионе России. В качестве основного метода исследования использованы схемы частотных характеристик вероятностей переходов при построении диффузионных процессов, описывающих изменчивость полей давления. На основе заданных рядов длиной в 60 лет с 1948 по 2008 годы вычислялись такие параметры диффузионных процессов, как среднее (снос процесса) и дисперсия (диффузия процесса), и строились их карты и временные кривые. Изучена сезонная и многолетняя изменчивость полученных полей, а также их зависимость от интервалов и величины разбиения. Эти характеристики проанализированы, и проведена их геофизическая интерпретация. В частности, выявлены известные циклы солнечной активности в 11 и 22 года, а также известный из литературы квазидвухлетний период. Численное моделирование выполнено на суперкомпьютере Ломоносов‑2 Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.
Российская научная публикация периода COVID-19
Влияние пандемии COVID-19 на мир научных публикаций: стремительная публикация и упрощенный доступ для статей о вирусе, открытый доступ на время самоизоляции в мире и в России. Впечатляющая разница между числом читателей российских научных статей в открытом и платном доступах, политика журналов Российской академии наук. Впечатляющий рост читательской аудитории КиберЛенинки. Онлайновое заседание диссертационного совета. Новости eLibrary. Комплексный балл публикационной активности от Минобрнауки.
Некоторые инструменты для работы с библиографическими ссылками
Быстрый количественный рост научных публикаций подтолкнул развитие различных интернет-инструментов для поиска необходимой информации Не меньшее значение, чем поиск необходимой информации, имеет статистика по ее изучению и использованию (цитированию).
В данной статье рассматриваются инструменты для поддержки цитирования, предоставляемые Google-академией, Crossref и другими разработчиками.
В Российской Федерации НЭИКОН (национальный консорциум российских организаций образования, науки, и культуры) оказывает техническую и методическую поддержку по работе с DOI и другими сервисами Crossref.
В статье показано, как рассматриваемые инструменты встраиваются в интерфейсы пользователей электронной библиотеки ИПМ. Рассматриваются дополнительные возможности, предоставляемые указанными инструментами.
Технология наполнения предметных онтологий пространства научных знаний
Под предметной онтологией в контексте этой статьи понимается совокупность ключевых понятий, относящихся к некоторой области науки, с их семантическими связями, дополненная индексами различных классификационных систем, описывающих данную научную область. Предметные онтологии являются необходимой составляющей каждого подпространства, входящего в Единое цифровое пространство научных знаний (ЕЦПНЗ). В данной статье приводятся результаты исследований, связанных с построением предметных онтологий на базе созданной автоматизированной системы поддержки терминологических словарей и предлагается методология выделения новых ключевых терминов отдельной области науки. Предлагаемая методология базируется на использовании существующих классификационных систем в совокупности с базами данных цитирования (БДЦ), такими как Web of Science и Scopus для англоязычных публикаций и Российский индекс цитирования (РИНЦ) – для русскоязычных. Методология предполагает разбиение научной области на ряд разделов в соответствии с выбранной классификационной системой, выделение из БДЦ ядра статей, относящихся к каждому разделу, а из статей – новых авторских ключевых терминов, которые и должны составлять, в совокупности с соответствующими разделами классификационных систем, основу предметной онтологии данной научной области.
Варианты видеолекций
Статья посвящена типологии основных вариантов видеолекций (https://vimeo.com/showcase/6184718), отличающихся дидактической ценностью и трудоёмкостью создания. Для каждого варианта видеолекций определены ключевые условия эффективного формирования и использования. Особое внимание уделено вопросам оптимизации аппаратного обеспечения для создания различных вариантов видеолекций в условиях очного и дистанционного обучения.
В качестве базового варианта рассматривается видеозапись демонстрации презентации PowerPoint с речевыми и графическими комментариями слайдов. Стандартный профильный вариант — отснятый слева экран (доска) с лектором в профиль — рекомендуется использовать при дефиците места в аудитории. При наличии видеокамеры с оптикой, обеспечивающей сохранение детализации изображений наглядных материалов, предпочтительным вариантом видеолекции является стандартный фронтальный, отснятый из дальнего конца аудитории. Дидактически оптимизированный монтаж видеолекции позволяет комбинировать высококачественную запись наглядных материалов базового варианта с любыми видеозаписями действий преподавателя. Интегративные варианты видеолекций создаются посредством оверлейной вставки видеозаписи действий преподавателя поверх специально предназначенного инвариантного места в дизайне слайдов базового варианта видеолекции. Предложены варианты адаптации дизайна презентаций PowerPoint для формирования базового и интегративного варианта видеолекций. Наивысшее соотношение «дидактическое качество/ресурсоёмкость» достигается при создании интегративных видеолекций непосредственно в процессе очных и дистанционных занятий.
Средства интерактивного взаимодействия с пользователем в системе SAPFOR
Автоматизация параллельного программирования затрагивает различные этапы в разработке параллельной программы, начиная от профилирования исходной программы, ее преобразования и приведения к виду, допускающему эффективное распараллеливание, и заканчивая построением параллельной версии программы и ее последующей оптимизацией. Немалое значение имеет выбор целевой модели параллельного программирования, с одной стороны, позволяющей задействовать разнообразие существующих на данный момент аппаратных ресурсов, а с другой, упрощающей разработку автоматизированных средств и позволяющей пользователю изучить решения, принимаемые системой автоматизированного распараллеливания. Система SAPFOR (System FOR Automated Parallelization) объединяет различные подходы, направленные на автоматизацию программирования, и позволяет пользователю принимать активное участие в процесс распараллеливания программ. Кроме того, распараллеливание выполняется в модели DVMH, позволяющей разрабатывать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров.
В настоящей статье рассмотрен подход к автоматизированному распараллеливанию программ, реализованный в системе SAPFOR. Отдельное внимание уделено архитектуре системы и реализации подсистемы интерактивного взаимодействия с пользователем. Рассмотрено применение интерактивной оболочки в процессе распараллеливания и приведены результаты распараллеливания некоторых программ из набора NAS Parallel Benchmarks 3.3.1 c ручным распараллеливанием, выполненным с помощью OpenCL.
О некоторых свойствах графов сотрудничества учёных в Math-Net.ru
Проведено исследование двух графов научного сотрудничества, построенных на основе соавторства и цитирования по данным Общероссийского математического портала Math-Net.Ru. Граф научного сотрудничества на основе цитирования представляет собой ориентированный граф без петель и кратных ребер, вершинами которого являются авторы публикаций, а дуги связывают их, когда имеется хотя бы одна публикация первого автора, цитирующая публикацию второго автора. Граф соавторства – это неориентированный граф, в котором вершинами являются авторы, а ребра фиксируют соавторство двух авторов хотя бы в одной статье. Проводится традиционное исследование основных характеристик обоих графов: диаметр и среднее расстояние, компоненты связности и кластеризация. В обоих графах мы наблюдаем схожую структуру связности – наличие гигантской компоненты и большое количество маленьких компонент. Отмечается сходство и различие научного сотрудничества через соавторство и цитирование.