Научно образовательный центр «Интеллектика»

1. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР
«ИНТЕЛЛЕКТИКА»

2. СОСТАВ
Координационного Совета
Научно-образовательного центра «Интеллектика»
 Швецов Анатолий Николаевич-д.т.н., проф.,
профессор кафедры «Информационные системы и
технологии», директор НОЦ, научный
руководитель НОЦ, руководитель направления
«Мультиагентные интеллектуальные
системы»
 Суконщиков Алексей Александрович - к.т.н., доц.,
доцент кафедры «Автоматики и вычислительной
техники», руководитель направления
«Интеллектуальные информационные
системы и сети»

3. СОСТАВ
Координационного Совета
Научно-образовательного центра «Интеллектика»
 Горбунов Вячеслав Алексеевич - д.ф.-м.н., проф.,
заведующий кафедрой «Информационные системы и
технологии», руководитель направления «Применение
информационных технологий в физике
конденсированного состояния»
 Наимов Алижон Набиджанович - д.ф.-м.н., проф., профессор
кафедры «Информационные системы и технологии»,
руководитель направления «Анализ и разработка
алгоритмов построения нейронных и нечетких систем»
 Мухамадиев Эргаш Мирзоевич - д.ф.-м.н., проф., профессор
кафедры «Информационные системы и технологии»,
руководитель направления «Исследование моделей
динамических систем с применением пакетов
математических программ»

4. ТРУД УЧЕНОГО
Сизиф (Сисиф, др.-греч. Σίσυφος) — в
древнегреческой мифологии
строитель и царь Коринфа.
«Боги приговорили Сизифа
поднимать огромный камень на
вершину горы, откуда эта глыба
неизменно скатывалась вниз. У них
были основания полагать, что нет
кары ужасней, чем бесполезный и
безнадежный труд. Сизиф,
пролетарий богов, бессильный и
бунтующий, знает о бесконечности
своего печального удела; о нем он
думает во время спуска. Ясность
видения, которая должна быть его
мукой, обращается в его победу. Нет
судьбы, которую не превозмогло бы
презрение.»
Миф о Сизифе. Эссе об абсурде.1941.
(Камю А.)

5. ЯДРО НАУЧНОГО КОЛЛЕКТИВА
 Андрианов Игорь Александрович - к.т.н., доц.,
доцент кафедры «Автоматики и вычислительной
техники»,
 Давыдова Елена Николаевна - к.т.н., доц., доцент
кафедры «Автоматики и вычислительной
техники»,
 Ржеуцкая Светлана Юрьевна - к.т.н., доц., доцент
кафедры «Автоматики и вычислительной
техники»,
 Сорокин Арсений Николаевич - к.т.н., доц., доцент
кафедры «Автоматики и вычислительной
техники»,
 Сергушичева Анна Павловна - к.т.н., доц., доцент
кафедры «Автоматики и вычислительной
техники».

6. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И
ПОИСКОВЫЕ НИР
Наименование работы Источник
финансирования
Руководитель
Разработка методов формализации и
верификации распределённых
информационно-поисковых систем на
основе сервис-ориентированной
архитектуры (2009-2011)
Федеральная целевая
программа «Научные и
научно-педагогические
кадры инновационной
России» на 2009 - 2013
годы
Суконщиков
А.А.
Методология построения
интеллектуальных агентно-
ориентированных учебных
комплексов для многоуровневой
подготовки специалистов
технического профиля (2010-2012)
Федеральная целевая
программа «Научные и
научно-педагогические
кадры инновационной
России» на 2009 - 2013
годы
Швецов А.Н.
Математические модели и методы
построения интеллектуальных
агентных сообществ в
эволюционирующих средах (2012-
2013)
Грант РФФИ 12-01-00277-а Швецов А.Н.

7. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И
ПОИСКОВЫЕ НИР
Наименование работы Источник
финансирования
Руководитель
СИТУАЦИОННАЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ
СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ
РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ
ЗНАНИЙ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ
ВЫЧИСЛЕНИЙ В
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ
(2012-2013)
Задание
Минобрнауки
Суконщиков
А.А.
Многоагентная распределенная
отказоустойчивая система
резервирования данных АСУП
грант Правительства
Вологодской области
Суконщиков
А.А.
Инструментальный пакет для
мультиагентного моделирования
городских транспортных потоков
грант Правительства
Вологодской области
Швецов А.Н.
Агентная система профилирования
сетевых ресурсов для учебных
заведений на основе онтологий
грант Правительства
Вологодской области
Швецов А.Н.

8. ПОДГОТОВКА НАУЧНЫХ
КАДРОВНазвание диссертации Специал
ьность
Автор Год
защиты
Руководи
тель
Модели и методы
управления
техническим
обслуживанием и
ремонтом оборудования
промышленного
предприятия
05.13.01 Сергушиче
ва М.А.
2010 Швецов
А.Н.
Метод и алгоритмы
интеллектуальной
обработки информации
в корпоративных
хранилищах
05.13.01 Летовальц
ев В.И.
2012 Швецов
А.Н.
Моделирование
объектов сетевой
инфраструктуры АСУП
на базе аппарата
модифицированных
нечетких сетей Петри
05.13.06 Кочкин
Д.В.
2012 Суконщ
иков
А.А.

9. ПОДГОТОВКА НАУЧНЫХ
КАДРОВНазвание диссертации Специальн
ость
Автор Год
защ
иты
Руково
дитель
Многоагентная
распределенная
отказоустойчивая система
резервирования данных
АСУП
05.13.06 Мясников
Д.М.
2011 Суконщи
ков А.А.
Модель, метод и комплекс
программ для решения задачи
классификации с
использованием генетических
алгоритмов
05.13.18 Ржеуцкий
А.В.
2012 Суконщи
ков А.А.
Методики и модели
управления процессами
социальной работы с
осужденными в уголовно-
исправительной системе
России
05.13.10 Крюкова
Д.Ю.
2011 Суконщи
ков А.А.
Компьютерное
моделирование новых
классов орбитального
движения искусственных
спутников Земли
05.13.18 Еременко
А.П.
2012 Горбунов
В.А.

10. ПОДГОТОВКА НАУЧНЫХ
КАДРОВ
Название
диссертации
Специаль
ность
Автор Год
защит
ы
Руководит
ель
Модели и алгоритмы
параллельных
вычислений на
графических
процессорах и их
применение в
программных
средствах
автоматического
тестирования
графических
приложений
05.13.11 Капустин Д.С. 2013 Ржеуцкая С.Ю.
Метод и средства
интеграции онтологий
разнородных
источников данных в
АСУ промышленных
предпритяий
05.13.06 Кузнецов Д.П. 2013 Ржеуцкая С.Ю.

11. НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
КОЛЛЕКТИВА
 Общее количество публикаций: 138
- монографий: 6
- учебников, учебных пособий: 4
- статей: 51
- тезисов докладов: 77
- количество публикаций в зарубежных
научных изданиях: 2
- количество публикаций в российских
научных изданиях: 136
- количество публикаций в реферируемых
журналах: 31

12. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ
НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
 Метод агрегирования знаний в концептуальное пространство
моделируемой предметной области, позволяющий из когнитивного
пространства экспертов, эмпирического портрета модельного пространства
мира (МПМ), вербального описания МПМ и формального пространства
МПМ сформировать концептосферу, динамические, социальные и
эволюционные образы предметной области.
 Концептуальная модель МПМ, выраженная как совокупность структурной,
логической, поведенческой, социальной и эволюционной проекций,
позволяющая в достаточной степени описать существование и развитие
сложной системы, обеспечивающая последующий переход к формальным
моделям мультиагентных интеллектуальных систем (МАИС).
 Конвергированный математический аппарат интегрированных атрибутных
сетей Петри (ИАСП), совмещающий возможности нечеткой логики,
нейронных сетей, предикатно-переходных сетей Петри, позволяющий
создавать эффективные методы верификации и моделирования различных
компонентов, агентов и объектов МПМ.
 Новый класс нечетких сетей Петри С1, позволяющий моделировать текущие
ситуации в МАИС.
 Модели интеллектуальных агентов (ИА) анализа состояний и ситуаций в
динамических гетерогенных информационных средах (ДГИС) на основе
нечетких СП для различных уровней управления и принятия решений.

13. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ
НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Методика моделирования сервис-ориентированных МАИС, в которых
распределенные сервисы используются на уровне реализационной модели и
построения механизмов поведения ИА в ДГИС.
 Формальная модель МАИС управления техническим обслуживанием и
ремонтом оборудования для распределенного предприятия, включающая
модели ИА, модели процессов, модель взаимодействия ИА.
 Принципы и структура метаметодологии построения мультиагентных
интеллектуальных систем (МАИС).
 Модель мультиагентной системы резервирования данных в динамической
гетерогенной информационной среде (ДГИС).
 Основы аппарата вложенных гибридных сетей Петри.
 Модель сервис-ориентированных сетей Петри.
 Модель компьютерной тестирующей системы, отличающаяся наличием
механизма оперативного формирования тестовых заданий и
обеспечивающая предъявление заданий в соответствии со структурой теста
в динамическом режиме.
 Продукционный метод автоматической генерации тестовых заданий,
отличающийся возможностью быстрого изменения характерисчтик
компьютерных тестов и позволяющий оперативно генерировать заданное
количество тестов и управлять их содержанием в автоматическом режиме.

14. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ
ОБУЧЕНИЯ

15. Интеллектуальная система
генерации компьютерных тестов
(Intelligence system for computer test production)
Программная система автоматически порождает
компьютерные тесты на основе продукционного
формализма. Продукции являются наиболее популярными
средствами представления знаний в интеллектуальных
системах, которые позволяют организовать эффективные
процедуры вывода и наглядно отражают знания. В
продукциях отсутствуют жесткие ограничения,
характерные для логических исчислений, что дает
возможность изменять интерпретацию элементов
продукции.

16. Решаемые проблемы
 Большое разнообразие и неограниченное количество
генерируемых компьютерных тестов и содержащихся в них
заданий.
 Отсутствие ограничений на предметную область
разрабатываемых тестов.
 Возможность использования шаблонов.
 Наличие вычисляемых функций и условного выполнения.
 Поддержка мультимедиа данных и оформления тестов.
 Расширенные свойства созданных тестов, реализующие
интерактивность.

17. Основные понятия
Грамматика – это один из способов описания бесконечного формального
языка конечными средствами. Грамматика состоит из:
 множество символов алфавита (терминальных символов, терминалов) T;
 множество нетерминальных символов (метасимволов или
нетерминалов), не пересекающееся с T;
 множество правил вывода (подстановок);
Классификация грамматик по иерархии Н.Хомского (N. Chomsky):
 Контекстно-свободные грамматики
 Контекстно-зависимые грамматики
 Произвольные (неограниченные) грамматики

18. Возможности комплекса
 Поддержка трех типов
грамматик
 Поддержка объектов:
изображение, видео,
форматирование текста.
 Математические функции (sin,
cos, sqrt и т.д.)
 Статическая и динамическая
генерация
 Генерация по нескольких
грамматикам, с различным
смешиванием.
 Контролируемая рекурсия.
 Несколько выходных форматов.

19. Процесс генерации
Создание файла грамматик
Несколько типов грамматик в одном файле
Структура разделов для правил.
Генерация тестов
Выбор параметров
Выбор файлов с грамматиками
Учебный
материал
Преподаватель
Сохранение в
печатный формат
Сохранение в
автоматизированный
формат

20. Выходные форматы
 Формат MS Word
(печать)
 Формат HTML
(печать)
 Бинарный формат
(для генерации
изображений и
других файлов)
 Формат SSI
(исполняемый
HTML с отправкой
результатов)
 Формат USF (для
проведения
компьютерных
тестов)

21. Расширение грамматик
 Мультимедиа расширения
(вставка файлов с данными)
 Математические расширения
(+,-,*,/, sin, cos)
 Текстовые (вставка
неизменяемого текста в том
числе служебных символов)
 Расширение форматирования
(цвет, шрифт, положение и
т.д.)

22. ДЕМОНСТРАЦИЯ СИСТЕМЫ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ГЕНЕРАЦИИ
КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕСТОВ

23. Сферы применения
 Создание множества разнообразных мультимедиа
заданий, не требующего больших затрат времени.
 Создание обучающего материала с нужным
форматированием и медиа-данными.
 Реализация интерактивных курсов, благодаря гибкой
структуре грамматик.
 Создание произвольных (изображение, бинарные)
файлов с помощью грамматик.
 Отдельные модули комплекса имеют возможность
внедрения в комплексы дистанционного обучения.

24. Комплексная система синтеза
компьютерных тестов
(Complex system for computer tests synthesis)
 Генерация тестовых заданий методом формальных
грамматик
 Генерация тестовых заданий путем анализа пособий на
естественном языке
 Редактирование тестовых заданий преподавателем
 Передача результатов работы в СДО Moodle для
дальнейшего использования

25. Генерация компьютерных тестов на
основе формальных грамматик
Среда подготовки тестов
Преподаватель
СДО
(Moodle)
Грамматики:
•Неограниченные
•Контекстно-зависимые
•Контекстно-свободные
запросы
грамматики
База знаний
сохранение
загрузка
тесты
Редактор
грамматик
Генератор
тестов

26. ГЕНЕРАЦИЯ ВОПРОСОВ НА
ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕКСТОВ
УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ
Учебные
пособия
Преподаватель
Анализ текста
Отбор
Корректура
Редактирование
Генерация
вопросов
Экспорт тестов
СДО
(Moodle)
Среда подготовки
тестов

27. АНАЛИЗ ТЕКСТОВ УЧЕБНЫХ
ПОСОБИЙ

28. Преимущества комплексной
системы синтеза компьютерных
тестов
 Совместное применение с СДО Moodle
обеспечивает проведение тестирования в
удаленном режиме
 Существенное облегчение работы
преподавателя при составлении тестов
 Генерация множества разнообразных заданий
 Высокая гибкость и вариативность за счет
композиции двух способов генерации
компьютерных тестов

29. ДИСТАНЦИОННЫЙ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ
 Систематизация задач по темам в виде иерархической
структуры
 Автоматическая проверка решений, выдача сообщений
о характере ошибки и настраиваемых подсказок
 Отбор лучших решений по критериям быстродействия
и памяти, возможность изучить чужие решения после
успешной сдачи своего
 Автоматический контроль плагиата
 Формирование отчётов по отдельным студентам и
группам

30. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСА
Систематизация задач по
темам в виде иерархической
структуры
 Автоматическая проверка
решений, выдача сообщений
о характере ошибки и
настраиваемых подсказок

31.  Отбор лучших решений по
критериям быстродействия и
памяти, возможность изучить чужие
решения после успешной сдачи
своего
Контроль плагиата. Используется
оригинальный подход, основанный
на сравнении объектного кода
решений. Такой анализ не
чувствителен к изменению имён
переменных и функций, вставке
избыточного кода и т.п.

32. Формирование отчётов по
отдельным студентам и
группам
 подсистема проверки заданий
по языку SQL и PLS/SQL для
СУБД Oracle

33. ДЕМОНСТРАЦИЯ
ДИСТАНЦИОННОГО КОМПЛЕКСА

34.  Поддержка учебных курсов  интеграция системы с СДО
Moodle
В систему внесено более 1000
задач по ряду дисциплин:
Основы программирования
Структуры и алгоритмы
обработки данных
Объектно-ориентированное
программирование
Базы данных
Передача данных в
информационных
управляющих системах
Олимпиадные задачи по
программированию и др. БД MySQL
Web-сервер,
СУБД
Web-браузер
Пользователь
БД Firebird
Локальная сеть
Интернет
Автоматизированная
проверяющая система
кафедры АВТ
СДО Moodle
Модули интеграции
для переходов
Сторона
клиента
Сторона
сервера
Плагины Moodle

35. ПРЕИМУЩЕСТВА
ДИСТАНЦИОННОГО
ПРАКТИКУМА
 Преподаватель избавлен от рутинной работы по проверке
решений и ведению учета, повышается качество того и
другого.
 - Освободившееся время может быть использовано для
индивидуальной работы с учащимися.
 - Учащиеся с первых шагов привыкают к аккуратному
программированию и тщательному тестированию.
 - Студентам можно давать задания по разработке своих
задач (с набором тестов) для данной системы – это также
вырабатывает важные для программиста навыки.
 - Элемент состязательности повышает интерес к предмету
и способствует успеху обучения.
 -С системой можно работать в любое время, в том числе
дистанционно через Интернет

36. МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВЫСТАВКИ
CeBIT 2012 Ганновер
Германия
CHTF 2012 Шэньчжень
Китай

37. Контактная информация
Lenina Street 15
160000 Vologda, Russia
Vologda State University
Telephone: +7 (8172) 72-46-45
Fax: +7 (8172) 72-45-62
Website: http://www.vstu.edu.ru
Rector – Prof. Dr. Leonid I.Sokolov
E-mail: rector_s@vstu.edu.ru
Intellectica Research and Education Center
Head of the REC – Prof. Dr. Anatolii N. Shvetcov
Telephone: +7 (8172) 76-91-72 Fax: +7 (8172) 72-
21-68
E-mail: smithv@mail.ru
Website: http://sai.vstu.edu.ru
International Relations Department
Telephone/Fax: +7 (8172) 76-96-46
Head of the Department – Prof. Dr. Svetlana M.
Kibardina
E-mail: kibardina@vstu.edu.ru
160000, г. Вологда, ул. Ленина, 15
Вологодский государственный университет,
кафедра Информационных систем и
технологий
E-mail: smithv@mail.ru, zdo@vstu.edu.ru
ВОЛОГОДСКОЕ РЕГИОНАЛЬНОЕ
ОТДЕЛЕНИЕ НАУЧНОГО СОВЕТА РАН
ПО МЕТОДОЛОГИИ
ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
http://sai.vstu.edu.ru
НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ
ЦЕНТР «ИНТЕЛЛЕКТИКА»
http://int.vstu.edu.ru

38. Спасибо за внимание!