bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Подход к оценке состояний внимания и проектирование моделей распознавания на базе нейронных сетей
Authors: Артамонова Я.Н. , Артамонов И.М. 
Published: December 2024

В статье рассматривается подход к цифровизации феномена внимания. В работе приведены ссылки о том, что внимание улучшает любую деятельность. Психолого-педагогические исследования показывают, что особое положительное влияние внимания оказывает на деятельность обучения. Выбор направления исследования и разработки технологий диагностики внимания обусловлен прикладными задачами и ожиданиями повышения эффективности и скорости освоения программ обучения, отказа от неэффективных методик, оперативной реакции на трудности в освоении учебной программы и повышение легкости восприятия материалов. Авторы, основываясь на экспертном анализе видео данных, сформулированных требований к методике, рассматривают возможность использования методов компьютерного зрения и алгоритмов распознавания изображений на основе нейронных сетей для анализа внимания по наблюдаемым паттернам выразительных движений. Показаны модель обработки видеоданных, структура модели нейронной сети определения общих паттернов внимания. Предложенные в статье подходы и модели позволяют рассмотреть возможности современных информационных технологий в такой области как образование. Рассмотреть применение алгоритмов на основе нейронных сетей в образовательной деятельности, повысить эффективность обучающих программ, в особенности он-лайн и дистанционных программ, за счет оперативной обратной связи ведущим обучающих мероприятий и возможности в реальном времени корректировать учебный процесс и методические материалы.
The article discusses the approach to digitalization of the phenomenon of attention. The work provides links that attention improves any activity. Psychological and pedagogical studies show that a particular positive effect of attention has on the activities of learning. The choice of the direction of research and development of attention diagnostics technologies is determined by applied tasks and expectations of increasing the efficiency and speed of mastering training programs, abandoning ineffective methods, promptly responding to difficulties in mastering the curriculum and increasing the ease of perception of materials. The authors, based on expert analysis of video data, formulated requirements for the methodology, consider the possibility of using computer vision methods and image recognition algorithms based on neural networks to analyze attention according to the observed patterns of expressive movements. The model of video data processing, the structure of the neural network model for determining common patterns of attention are shown. The approaches and models proposed in the article allow us to consider the possibilities of modern information technologies in such an area as education. To consider the use of algorithms based on neural networks in educational activities, to increase the effectiveness of training programs, especially on-line and distance learning programs, through prompt feedback from leading training events and the ability to adjust the learning process and teaching materials in real time.
Исследование влияния внешних условий на оптимальное значение гидравлических сопротивлений клапанов отопительных приборов, установленных в отапливаемом помещении
Authors: Шуравин А.П. , Вологдин С.В. 
Published: December 2024

В статье обосновывается актуальность применения методов искусственного интеллекта для задач энергосбережения и приводятся примеры подобных работ, в том числе с использованием методом математической оптимизации. Даны несколько примеров актуальных оптимизационных задач. Обосновывается необходимость исследования ландшафта целевой функции при оптимизации гидравлических режимом системы отопления зданий. Приведена постановка задачи данного исследования, включая формулу расчета целевой функции. Дано краткое описание используемых алгоритмов оптимизации (генетический алгоритм и алгоритм направленного поиска). Дано описание вычислительного эксперимента, в ходе которого были исследованы результаты оптимизации термогидравлических режимов отапливаемых помещений при разных условиях: температуре наружного воздуха, температуре и расхода теплоносителя. Данное исследование выявило, что оптимальное значение гидравлических сопротивлений клапанов отопительных приборов в общем случае уменьшается с уменьшением температуры наружного воздуха, а так же температуры и расхода теплоносителя. Отклонения от этой закономерности наблюдаться при экстремальных условиях: слишком низкая температура наружного воздуха, при низкой (для данных условий) температуре теплоносителя или низкого расхода теплоносителя.
The article substantiates the relevance of the use of artificial intelligence methods for energy saving problems and provides examples of such works, including using the method of mathematical optimization. Several examples of topical optimization problems are given. The necessity of studying the landscape of the objective function when optimizing the hydraulic regime of the heating system of buildings is substantiated. The formulation of the problem of this study, including the formula for calculating the objective function, is given. A brief description of the optimization algorithms used (genetic algorithm and directed search algorithm) is given. A description of a computational experiment is given, during which the results of optimization of thermohydraulic modes of heated rooms under different conditions were investigated: outside air temperature, temperature and coolant flow rate. This study revealed that the optimal value of the hydraulic resistances of the valves of heating devices generally decreases with a decrease in the outside air temperature, as well as the temperature and flow rate of the heat coolant. Deviations from this pattern are observed under extreme conditions: too low outside air temperature, at low (for these conditions) coolant temperature or low coolant flow rate.
Язык описания проблемы и исследование его возможностей
Authors: Доренская Е.А. , Куликовская А.А. , Семенов Ю.А. 
Published: December 2024

Разработан язык описания проблем Problem Description Language (PDL). Рассмотрены базовые архитектурные особенности языка PDL. Представлены преимущества использования языка описания проблемы. Поясняются особенности составления описаний на языке PDL и его синтаксиса. Рассмотрен универсальный конфигуратор ПО для пакета программ защиты Web-сервера, описаны основные его особенности. Приводится пример апробации PDL с помощью транслятора, конвертирующего описание проблемы в код языка Perl. Приводится структура транслятора описания проблемы на PDL в Perl (фаза анализа и фаза синтеза). Описана каждая из этих фаз. Работа на фазе синтеза в данном трансляторе существенно отличается от аналогичной фазы других трансляторов. Она может быть 3-х видов: 1. Если в описании проблемы не указан ни один из операторов действия (особый класс операторов в PDL). 2. Если в описании присутствует хотя бы один оператор действия и нужно проводить поиск в базе данных алгоритмов. 3. Если при тех же условиях что в пункте 2 в банке алгоритмов не найдено нужного модуля. В первом случае используются примитивы. Во втором - проводится поиск модулей в банке алгоритмов. В 3-м случае необходимый модуль придётся частично писать самому программисту. Рассматривается процедура генерации пакета программ защиты Web-сервера на Perl с помощью описания задачи на PDL. Приводятся примеры и рассказывается о причинах уменьшения количества программных ошибок при использовании транслятора PDL в Perl.
The problem description language (PDL) has been developed. The main architectural features of the PDL language are considered. The advantages of using PDL are discussed. The rules for creating descriptions in PDL are described. A universal software configurator for the Web server security software package is considered. Here is an example of testing PDL using a translator that converts the task description to the executable Perl code. The structure of the PDL task description translator in Perl (analysis phase and synthesis phase) is given. The features of this translator at the synthesis stage are described. There are 3 modes of operation at the synthesis phase: 1. If the task description does not specify any of the action operators (a special class of operators in the PDL). 2. If the description contains at least one action operator and you need to search the algorithm in the database. 3. If the required module is not found in the algorithm bank under the same conditions as in point 2. In the first case, primitives are used. The second one searches for modules in the algorithm bank. In the 3rd case, the required module must be partially written by the programmer himself. The procedure for generating a web server security software package in Perl using the PDL task description is considered. Examples are given and the reasons for reducing the number of program errors when using the PDL translator in Perl are described.
Разработка алгоритма построения решеток мультиопераций на основе неразложимых алгебр
Authors: Еременко Д.А. 
Published: December 2024

Рассматриваемая в статье теория относится к теории функциональных систем. Этот раздел математики исследует функции, которые определены на конечных множествах, а также композиции этих функций. Такие функции используются в математической логике и в универсальной алгебре, в частности, в теории клонов. Традиционными объектами исследования в универсальной алгебре являются алгебры операций и мультиопераций. Одной из основных задач в теории мультиопераций является классификация алгебр. Для решения этой задачи необходимо построить решетку алгебр. В статье представлен алгоритм построения решеток мультиопераций на основе неразложимых алгебр. Для реализации данного алгоритма были найдены все неразложимые алгебры унарных мультиопераций ранга 3, которые были представлены в виде графа по включению. Вершины графа представляют собой неразложимые алгебры, а ребра графа отражают связь между алгебрами по включению. Если между двумя вершинами графа существует путь, значит, одна алгебра является подалеброй для другой. Используя полученный граф, был реализован алгоритм построения решетки унарных мультиопераций ранга 3. Полученные результаты согласуются с результатами, которые описаны в статье "Алгебры унарных мультиопераций" . Данный алгоритм может быть применён для построения решёток мультиопераций более высоких рангов либо больших местностей.
The theory discussed in the article refers to the theory of functional systems. This branch of mathematics explores functions defined on finite sets, as well as the composition of these functions. Such functions are used in mathematical logic and in universal algebra, and in particular, in the clone theory. The traditional research objects in universal algebra are the algebras of operations and multioperations. One of the main problems in the theory of multioperations is the classification of algebras. To solve this problem, it is necessary to construct a lattice of algebras. The article presents an algorithm for constructing lattices of multioperations based on indecomposable algebras. To implement this algorithm, all indecomposable algebras of unary multioperations of rank 3 were found; they were presented in the form of an inclusion graph. The vertices of the graph are indecomposable algebras, and the edges of the graph reflect the connection between the inclusion algebras. If there is a path between two vertices of the graph, then one algebra is a subalgebra for the other. Using the resulting graph, an algorithm for constructing a lattice of unary multioperations of rank 3 was implemented. The results obtained agree with the results described in the article "Algebras of unary multioperations". This algorithm can be used to construct lattices of multioperations of higher ranks or large areas.
Применение метода FABRIK для моделирования захвата цели манипулятором
Authors: Харюнин А.С. , Самылина Е.А. , Борисов Н.А. 
Published: December 2024

В работе рассматривается метод инверсной кинематики FABRIK (Forward and Backward Reaching Inverse Kinematics). Алгоритм рассматривается применительно к задаче перемещения манипулятора с последующим захватом цели. Приведено несколько подходов к решению поставленной задачи, а именно: захват при помощи манипулятора с мощным магнитом, устройство захвата типа «клешня», различные вариации манипуляторов, использующих две подвижные плоскости для захвата цели, манипулятор с устройством захвата типа «гарпун». Данные методы рассматриваются с точки зрения применения ограничений, наложенных на углы поворотов звеньев манипулятора. Далее в статье описаны подробнее наиболее перспективные методы из перечисленных с точки зрения авторов. Для прогнозирования положения в пространстве цели захвата предложено использовать фильтр Калмана, что делает возможным адекватно спланировать движение манипулятора для захвата движущейся цели. В перспективе развития данного подхода планируется использование дополнительного захвата пальчикового типа в условиях большего множества ограничений (ограничения на углы манипулятора, на его габариты и задания области возможных перемещений в пространстве), а также использование методов прогнозирования движения объектов на основе фильтрации параметров движения с использованием аппарата стохастических дифференциальных уравнений.
The paper considers the FABRIK (Forward and Backward Reaching Inverse Kinematics) method. The algorithm is considered in relation to the problem of moving the manipulator with the subsequent target capture. Several approaches to solving the problem are presented, namely: gripping with a manipulator with a powerful magnet, a "pincer" gripper, various variations of manipulators using two movable planes to grip a target, a manipulator with a harpoon gripper. These methods are considered from the point of view of applying the restrictions imposed on the angles of rotation of the manipulator links. The article also describes in more detail the most promising methods from those listed from the point of view of the authors. To predict the position in space of the capture target, it is proposed to use the Kalman filter, which makes it possible to adequately plan the movement of the manipulator to capture a moving target. In the future development of this approach, it is planned to use an additional finger-type gripper under conditions of numerous restrictions (restrictions on the angles of the manipulator, on its dimensions and setting the area of possible displacements in space), as well as the use of methods for predicting the movement of objects based on filtering motion parameters using the apparatus of stochastic differential equations.
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОЛИМПИАДЫ: ПОНЯТИЙНЫЙ АНАЛИЗ
Authors: Врублевская Е.Г. , Артюхина А.А. 
Published: December 2024

В статье рассматривается понятие профессионально-педагогических олимпиад как важного элемента неформального образования для учителей. Авторы анализируют историческое развитие данного вида интеллектуальных состязаний, начиная с заочных олимпиад в XIX веке и заканчивая современными профессиональными конкурсами. Подчеркивается значимость таких мероприятий для личностно-профессионального развития учителей, их способности стимулировать педагогическое мастерство и внедрение инновационных подходов в образовательной практике. Проанализированы различные подходы к трактовке педагогических олимпиад, которые акцентируют внимание на образовательной, рефлексивной и творческой составляющих. Профессионально-педагогические олимпиады описываются как мероприятия, основывающиеся на выявлении и развитии профессиональных компетенций, с акцентом на творческом использовании интеллектуальных сил участников. Подчеркивается, что такие олимпиады помогают формировать профессиональные сообщества, способствующие обмену знаниями и опытом. Основным итогом является вывод о том, что профессионально-педагогические олимпиады являются эффективным инструментом неформального образования, расширяющим возможности саморазвития педагогов и укрепляющим их профессиональное мастерство.
The article discusses the concept of professional pedagogical Olympiads as an important element of non-formal teacher education. The authors analyze the historical development of this type of intellectual competition, starting with correspondence Olympiads in the XIX century and ending with modern professional competitions. The importance of such events for the personal and professional development of teachers, their ability to stimulate pedagogical skills and the introduction of innovative approaches into educational practice is emphasized. Various approaches to the interpretation of pedagogical Olympiads are analyzed, in which the main attention is paid to educational, reflective and creative components. Professional and pedagogical Olympiads are described as events based on the identification and development of professional competencies, with an emphasis on the creative use of intellectual abilities of participants. It is emphasized that such Olympiads help to form professional communities that promote the exchange of knowledge and experience. The main result is the conclusion that professional pedagogical Olympiads are an effective tool for non-formal education, expanding the opportunities for self-development of teachers and strengthening their professional skills.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПОТРЕБНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПОКОЛЕНИЯ А (GEN ALPHA) И ПЕРСПЕКТИВА ВНЕДРЕНИЯ ИГРОВЫХ МЕХАНИК В ИХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС
Authors: Федорчук Ю.М. 
Published: December 2024

Одной из основных проблематик образования современного поколения школьников является их сниженная мотивация к обучению. Анализируя данный феномен, можно объединить особенности обучающихся в начальной и основной школах на основе поколенческой теории, которая относит данную возрастную страту к поколению «Альфа». Их характеристики представляют научный интерес в отечественной и международной практике, как отдельное явление, так и предмет образовательной практики. Образовательная система впервые столкнулась с таким вызовом своему традиционному формату и темпы цифровизации образовательных процессов и трансформации дидактики не соответствуют такому вызову. Внедрение игровых механик в образовательный процесс, его геймификация, является одним из решений задачи повышения мотивации обучающихся поколения «Альфа» и отвечает их потребностям в когнитивном развитии и социализации. Внедрение игровых механик в учебные программы, интеграция технологий виртуальной и дополненной реальности в учебном процессе повышает привлекательность образовательного процесса, снижает рутинность, развивает коллективизм и навыки решения образовательных задач. Потенциальными вызовами и ограничениями в этом направлении является нахождение оптимального баланса между развлекательной и образовательной ценностью, возможные технические и финансовые барьеры при трансформации образовательного процесса, необходимость подготовки педагогов к новым методам обучения.
One of the main problems of education of the modern generation of schoolchildren is their reduced motivation to learn. Analyzing this phenomenon, it is possible to combine the characteristics of students in primary and secondary schools on the basis of generational theory, which relates this age stratum to the «Alpha» generation. Their characteristics are of scientific interest in domestic and international practice, both as a separate phenomenon and as a subject of educational practice. For the first time, the educational system has faced such a challenge to its traditional format and the pace of digitalization of educational processes and transformation of didactics does not correspond to such a challenge. The introduction of game mechanics into the educational process, its gamification, is one of the solutions to the problem of increasing the motivation of «Alpha» generation students and meets their needs for cognitive development and socialization. The introduction of game mechanics into educational programs, the integration of virtual and augmented reality technologies in the educational process increases the attractiveness of the educational process, reduces routine, develops teamwork and skills in solving educational problems. Potential challenges and limitations in this area include finding the optimal balance between entertainment and educational value, possible technical and financial barriers to the transformation of the educational process, and the need to prepare teachers for new teaching methods.
СТОХАСТИЧЕСКАЯ ЦИФРОВАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ БУДУЩИХ ФИЗИКОВ
Authors: Коняева Ю.Ю. , Евсеева Е.Г. 
Published: December 2024

В статье рассматриваются возможности формирования стохастической цифровой компетентности в процессе обучения теории вероятностей и математической статистике будущих физиков на основе фузионистского подхода. Выделены основные направления цифровизации учебного процесса, решение которых связано с повышением качества стохастической подготовки студентов и формированием у них стохастической цифровой компетентности. Авторами введено понятие стохастической цифровой компетентности будущих физиков. Приведены примеры задач по моделированию вероятностных процессов в физике с использованием виртуальной лаборатории «Математический конструктор», которые могут быть предложены будущим физикам на лабораторных занятиях по теории вероятностей и математической статистике. Отмечается роль цифровых технологий, как средства повышения эффективности освоения будущими физиками способов действий их будущей профессиональной деятельности. Сделаны выводы об использовании виртуальной лаборатории «Математический конструктор» как современной IT-технологии, обладающей такими дидактическими возможностями как наглядность, моделирование и динамика.
The article considers the possibilities of forming stochastic digital competence in the process of teaching probability theory and mathematical statistics to future physicists on the basis of the fusionist approach. The main directions of digitalization of the educational process, the solution of which is associated with improving the quality of stochastic training of students and the formation of stochastic digital competence. The authors introduced the concept of stochastic digital competence of future physicists. Examples of tasks on modeling probabilistic processes in physics using the virtual laboratory “Mathematical Constructor”, which can be offered to future physicists at laboratory classes on probability theory and mathematical statistics, are given. The role of digital technologies as a means of increasing the efficiency of mastering by future physicists of the ways of action of their future professional activity is noted. Conclusions are made about the use of virtual laboratory “Mathematical Constructor” as a modern IT-technology with such didactic possibilities as visibility, modeling and dynamics.