|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Информационно-когнитивные технологии, сервисы и ресурсы распределенных информационно-вычислительных инфраструктур в науке, образовании, социумеНИР
Information and cognitive technologies, services and resources of distributed information infrastructures in science, education, society
- Руководитель НИР: Сухомлин В.А.
- Ответственный исполнитель: Намиот Д.Е.
- Участники НИР: Баженова И.Ю., Бодунов Н.В., Вовк Е.Т., Гурьев Д.Е., Денисов В.С., Дмитриев Л.В., Зубарева Е.В., Ильюшин Е.А., Лапонина О.Р., Малиновская О.А., Морковин Е.С., Парчевская Л.Н., Посыпкин М.А., Романов В.Ю., Ступников С.А., Якушин А.В.
- Подразделение: Лаборатория открытых информационных технологий
- Срок исполнения: 1 января 2016 г. - 31 декабря 2020 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 2.11.16
- Номер ЦИТИС: АААА-А16-116021110336-1
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Математическое моделирование и численные методы
- 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: Технологии и программное обеспечение распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем
-
Рубрики ГРНТИ:
- 20.01.04 Информатизация общества. Информационная политика
- 20.01.13 Научные и технические общества, конгрессы, конференции, симпозиумы, семинары, выставки
- 20.01.37 Стандартизация в научно-информационной деятельности
- 20.01.45 Преподавание информатики
- 50.41.17 Системное программное обеспечение
- 50.41.23 Программное обеспечение вычислительных сетей
- 50.41.25 Прикладное программное обеспечение
- Классификатор OECD: Информатика – теория и методы, Информатика – приложения, Информатика – информационные системы
-
Ключевые слова:
интернет вещей, сетевые технологии, ит-образование, распределенные вычисления, большие данные, информационно-когнитивные технологии
it education, network technology, information and cognitive technologies, distributed computing, internet of things, big data -
Описание:
Общей целью НИР является исследование тенденций, направлений и процессов развития нового поколения конвергентных информационно-когнитивных технологий, методов и средств их создания, принципов построения платформ в виде распределенных комбинированных информационно-вычислительных инфраструктур, а также возможностей применения таких технологий в науке, образовании, социальной сфере. Предлагаемая тема включает три части: научную, образовательную, социально-ориентированную. В научную часть входят следующие направления исследований: Исследование и разработка языков, методов, инструментов и алгоритмов построения конвергентных информационно-когнитивных инструментальных сред и их компонентов. Исследование и разработка методов и средств построения распределенных проблемно-ориентированных платформ в виде комбинированных гетерогенных информационно-вычислительных инфраструктур и методов решения ресурсоемких вычислительных задач на таких платформах. В образовательную часть входят следующие направления исследований: Исследование концепций, стандартов, механизмов, принципов создания методического обеспечения и самой системы подготовки востребованных профессиональных кадров в области конвергентных информационно-когнитивных технологий на базе национальной системы ИТ-образования. Разработка и внедрение в образовательную практику системы ИТ-образования инновационных механизмов, элементов, методического обеспечения, разработка новых учебных программ и курсов для подготовки востребованных профессиональных кадров в области конвергентных информационно-когнитивных технологий. В социально-ориентированную часть входят следующие направления исследований и разработок: Развитие системы обучения профессиональным компетенциям людей с ограниченными возможностями здоровья на базе виртуальной кафедры и сети Интернет.
-
Abstract:
The research work's primary goal is to research trends, directions and processes for advancement of a new generation of convergent information and cognitive technologies, including methods and resources for their implementation based on heterogeneous distributed information and computing infrastructures, as well as the opportunities for employment of such technologies in science, education and social sector. The proposed topic can be divided into three parts: - scientific part; educational part; social part. Scientific part includes the following research topics: Research and development of languages, methods, tools, and algorithms for implementation of convergent information and cognitive tool environments and their components. Research and development of methods and tools for building distributed problem-oriented platforms using heterogeneous information and computing infrastructures, and of methods for solving resource-intensive computing tasks on such platforms. Educational part includes the following topics: Research of concepts, standards, mechanisms, principles of creation of methodical support, and of the national IT education-based system of training highly demanded professionals in the area of convergent information and cognitive technologies itself. Development and introduction into educational practice of the IT education system of various innovative mechanisms, elements, methodical support, development of new educational programs and training courses for demanded professionals in the field of convergent information and cognitive technologies. Social part includes the following research and development topics: The development of a virtual department- and Internet-based professional competencies training system for disabled persons. Development and implementation of public educational Internet projects for patriotic work, promotion of sports and a healthy lifestyle for young people.
-
Планируемые результаты:
Предполагается выполнить работы исследовательского характера, связанные с разработкой компонент системного программного обеспечения для перспективных вычислительных и распределенных платформ, включая разработку систем программирования с встроенными средствами оптимизации и распараллеливания программ, средства человеко-машинного взаимодействия с когнитивными возможностями, проблемно-ориентированные CASE-инструменты. Планируется выполнить исследование и разработку технологий распределенных проблемно-ориентированных платформ, а также исследование методов решения вычислительных задач, ориентированных на распределенные системы, программную реализация этих методов на распределенных системах. Планируются выполнить исследования в области Интернета вещей и умных городов. Планируется проведение исследований и разработок в области сетевых протоколов. Планируется проведение международных конференций и интернет-конкурсов.
-
Научный задел:
Предыдущие исследования и разработки создают задел в области распределенных вычислений, визуализации архитектуры программного обеспечения (и разработки CASE-инструментария для проведения данных исследований), сетевой инфраструктуры и сетевых протоколов, облачных вычислений и разработке системного программного обеспечения, образовательных технологий и стандартизации. Опыт проведения международных конференций облегчает проведение последующих.
- Добавил в систему: Врагова Елена Юрьевна
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 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Информационно-когнитивные технологии, сервисы и ресурсы распределенных информационно-вычислительных инфраструктур в науке, образовании, социуме |
| Результаты этапа: Проведены три международные конференции и международный интернет-конкурс. Исследованы вопросы создания моделей контекстно-зависимых вычислений, основанных, в первую очередь, на понятиях сетевой близости и их применения для создания мобильных сервисов. В качестве области применения таких сервисов рассматрены задачи Интернета вещей и приложений Умного города. Совместно с сотрудниками экономического факультета проведены исследования и опубликованы работы по измерению пешеходного и велосипедного трафика в Умных городах. Результаты использованы университетом в работах по заказу Департамента транспорта города Москвы. Исследованы высоконагруженные системы обработки потоковых данных в реальном времени; разработан прототип системы захвата и анализа сообщений социальной сети Twitter с использованием Apache Storm. Исследованы методы анализа и визуализации структуры и эволюции программного кода, написанного на языке Java и хранимого в репозиториях свободно распространяемого программного обеспечения. Доработана библиотека управления конфигурацией Java-приложений с использованием механизма семантических аннотаций options-util. Разработана расширенная библиотека диагностики передачи данных по протоколу MIL-STD-1553. Подготовлено 12 выпусков международного научного журнала «International Journal of Open Information Technologies» (INJOIT). Журнал включен в перечень ВАК. | ||
| 2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Информационно-когнитивные технологии, сервисы и ресурсы распределенных информационно-вычислительных инфраструктур в науке, образовании, социуме |
| Результаты этапа: Проведены четыре международные конференции и международный интернет-конкурс, изданы труды. Издано два включенных в перечень ВАК журнала. Исследованы модели цифровой экономики для Умных Городов. В качестве элементов цифровых платформ рассматривались модели контекстно-зависимых вычислений, основанные, в первую очередь, на понятиях сетевой близости. Как область применения сервисов, построенных на таких платформах, рассматривались задачи Интернета Вещей и приложения для мобильности в Умных Городах. Исследованы методы извлечения, анализа и визуализации архитектуры программных систем. Исследованы методы поиска, анализа и визуализации программных систем в репозиториях свободно распространяемого бинарного кода, разработанного на языке Java. Разработаны алгоритмы автоматической генерации программного кода управления каналообразующим оборудованием MIL-STD-1553. Проведено исследование и анализ механизмов удаленного программного взаимодействия с различными облачными хранилищами данных, предоставляющих сервисы для хранения больших объектов данных. Выполнено формирование исследовательского стенда для удаленного взаимодействия с речевой БД в облачном хранилище данных SQL Azure. Реализована система сбора и обработки в реальном времени сообщений социальной сети Twitter с использованием средств распределённой потоковой обработки данных. Исследованы способы трансформации основных классов традиционных сетей к SDN-архитектуре, основанной на стандарте OpenFlow. | ||
| 3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Информационно-когнитивные технологии, сервисы и ресурсы распределенных информационно-вычислительных инфраструктур в науке, образовании, социуме |
| Результаты этапа: Проведены четыре международные конференции и международный интернет-конкурс, изданы труды. Издано два включенных в перечень ВАК журнала. Проведены исследования в области мобильности в Умном Городе, предложена модель прогнозирования пассажиропотока для новых линий городской железной дороги. Полученные практические результаты использовались при проектных работах в Московской агломерации. Реализованы элементы системы сбора и обработки в реальном времени сообщений социальной сети Twitter с использованием средств распределённой потоковой обработки данных. Разработаны алгоритмы и модернизировано ПО диагностического оборудования канала MIL-STD-1553. Исследовано применение методов машинного обучения для оценки качества проектирования программных систем, обнаружения и визуализации дефектов проектирования программных систем. Проведены исследования способов использования SDN-архитектуры, основанной на стандарте OpenFlow и исследование вопросов сетевой безопасности в условиях возрастающего использования SDN-архитектур. Проведено исследование облачных хранилищ данных, позволяющих с использованием современных фреймворков реализовывать различные механизмы удаленного программного взаимодействия. | ||
| 4 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Информационно-когнитивные технологии, сервисы и ресурсы распределенных информационно-вычислительных инфраструктур в науке, образовании, социуме |
| Результаты этапа: Проведен международный конгресс, включающий три международные конференции, подготовлены к изданию труды. Проведен международный интернет-конкурс. Издано два включенных в перечень ВАК журнала. Создана цифровая открытая конференц-издательская платформа для поддержки научной и образовательной деятельности в области прикладной математики, компьютерных и информационных наук. Платформа представляет собой инфраструктурное решение, включающее комплекс средств организационно-методического, информационного и технологического обеспечения (ОИТ-платформа). Проводились разработки в области представления контекстно-зависимых сервисов, основанных на сетевой близости (proximity services – ProSe). Предложены новые модели реализации таких сервисов для беспроводных сетей Bluetooth, Bluetooth Low Energy, Wi-Fi. Были исследованы предложения 3GPP по стандартизации ProSe, D2D сервисов, использования LTE Direct. Впервые представлена программная архитектура для реализации сервисов на базе 3GPP D2D. Разработаны программа-отражатель тестовых пакетов уровней L1 и L2 и программа дистанционного управления интерфейсами физического уровня Ethernet. Проведены исследования системы потоковой обработки Hazelcast Jet: исследованы вопросы поглощения данных системой, управления противодавлением, разработаны стратегии для селективного отброса данных при перегрузке системы. Исследовано применение методов машинного обучения для автоматического извлечения, анализа и визуализации архитектуры программных систем. Исследовано применение методов машинного обучения для анализа и визуализации эволюции архитектуры программных систем. Проанализированы уязвимости, связанные с использованием внешних сущностей XML в веб-приложениях, и предложены способы защиты от уязвимостей, связанных с использованием внешних сущностей XML. Разработано расширение для прокси-сервера ZAP, выявляющее наличие ХХЕ-уязвимостей. Исследован процесс веб-скрапинга и изучены проблемы блокировки веб-скраперов, исследованы приемы для обхода блокировок веб-скраперов и их влияние на процесс веб-скрапинга. Разработан метод, позволяющий детектировать автора программного кода с точностью около 98% для языков программирования C++, Java, JavaScript. | ||
| 5 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Информационно-когнитивные технологии, сервисы и ресурсы распределенных информационно-вычислительных инфраструктур в науке, образовании, социуме |
| Результаты этапа: Проведен международный конгресс, включающий три международные конференции, подготовлены к изданию труды. Проведен международный интернет-конкурс. Издано два включенных в перечень ВАК журнала. Проанализированы профессиональные и образовательные стандарты в области ИТ. Детально рассмотрена концепция цифровых навыков, их классификация и жизненный цикл, подготовлена метамодель цифровых навыков. Создана концептуальная модель системы развития цифровых навыков. Выполнен анализ методических основ кибербезопасности с целью выявления требований к учебным программам для подготовки соответствующих профессиональных кадров. Кибербезопасность рассматривалась с трех точек зрения: во-первых, как область деятельности, которая описывается на языке навыков, компетенций, ролей, профилей с использованием современных международных стандартов для их определения; во-вторых, как обширнейшая научно-прикладная область знаний и технологий, которая представляется в виде моделей верхнего уровня, т.е. архитектурных моделей или таксономий, а также стандартизованным сводом знаний (CyBOK) и системой стандартов; в-третьих, как область образования, ориентированная на подготовку профессиональных кадров по кибербезопасности, представляемая такими сущностями, как стандартизованные на международном уровне учебно-методические материалы или куррикулумы и соответствующие им результаты обучения (outcomes). Исследована и разработана универсальная программная модель для поддержки ProSe, как в 3GPP D2D, так и в беспроводных сетях Bluetooth и Wi-Fi. Были рассмотрены как Core Bluetooth, так и Bluetooth Low Energy, равно как и новые интерфейсы Wi-Fi Direct и Wi-Fi Aware с точки зрения реализации Proximity Services (ProSe). Также была представлена новая модель реализации сервисов близости. Проведено исследование возможностей разработки приложений на базе сетевой близости с использованием JavaScript, рассматривались W3C Web API и Chrome Developer. В работах были исследованы предложения W3C по использованию веб-интерфейсов для доступа к информации о беспроводных сетях. Были предложены расширения для интерфейсов W3C, ориентированные на поддержку сервисов на базе сетевой близости. Осуществлено законченное формирование нового подхода (программной архитектуры) – модели сетевой пространственной близости. Проведен обзор технологий, которые используются при анализе программ и базируются на статических данных, которые могут быть извлечены непосредственно из программного кода или репозиториев кода. По направлению тестирования оборудования Ethernet закончены работы по модернизации ряда драйверов сетевых карт для семейства ОС Linux. Проведено исследование базовых возможностей облачных хранилищ данных для выполнения процедур полнотекстового поиска, выполнен сравнительный анализ применения независимых поисковых систем, таких как Sphinx, и систем, использующих поисковые механизмы, встроенные в базу данных. | ||
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".