Информационные технологии, ИИ / ТГУ 2025

РЕЗЮМЕ Лабораторная диагностика играет одну из ведущих ролей в современной медицине, предоставляя врачам клинических специальностей данные для своевременной установки диагноза, выбора тактики и методов лечения. Для обеспечения высокой эффективности и повышения точности исследований в последнее время в практику работы лабораторной службы активно внедряются технологии искусственного интеллекта ( ИИ) : компьютерное зрение ( КЗ) , машинное обучение, глубокое обучение, нейронные сети, анализ банка данных. В лабораторной диагностике эти технологии успешно используются для автоматизации и улучшения технологических процессов, включая обработку результатов реакций, цитоморфологических изображений, анализ полученных данных. Одним из перспективных направлений внедрения ИИ в лабораторной диагностике является разработка технологий для фенотипирования групп крови с использованием в качестве реагентов широко распространённых моноклональных антител и технологии КЗ на носимых устройствах. Вместе с тем на рынке часто отсутствуют готовые решения для включения интеллектуальных программных систем в повседневную работу лаборатории. В обзоре рассмотрены различные примеры использования в лабораторной диагностике технологических систем, основанных на ИИ. Также в работе представлен библиометрический анализ научной литературы, касающейся распространения практики использования технологий КЗ, машинного обучения и ИИ в медицинских лабораториях на основании публикаций из базы данных PubMed за предшествующие 20 лет. Кроме того, в обзоре обсуждаются перспективы и ограничения для применения ИИ и КЗ в медицинских лабораториях и проведена оценка преимуществ внедрения в клиническую практику метода фенотипирования групп крови с использованием технологии ИИ на мобильных устройствах.

Пособие содержит основные сведения по вопросу надежности информационных систем. Изложены основные понятия и определения теории надежности. Рассмотрены случаи анализа статистических данных, аналитического определения характеристик надежности, последовательного соединения элементов в систему, постоянного резервирования, невосстанавливаемых систем и систем с восстановлением. Приведены примеры расчета надежности систем. Пособие содержит набор индивидуальных заданий и лабораторных работ.

Рассмотрены особенности применения интеллектуальных информационных систем радиоуправления и телекоммуникаций в сложной тактической ситуации, требующей использования экспертных систем (ЭС) и систем распознавания образов (СРО). В четырех разделах пособия даны основные сведения об интеллектуальных информационных системах, обслуживании целеуказаний телекоммуникационными системами, представлены описание и порядок выполнения лабораторных работ «Исследование целеуказаний ЭС в составе командного радиоуправления и полуавтономного наведения» (10 вариантов заданий) и «Исследование СРО целеуказаний в составе комплекса самонаведения» (30 вариантов заданий). Данный материал будет полезен для самостоятельной подготовки студентов к практическим занятиям, лабораторным и курсовым работам и соответствует программам по дисциплинам «Моделирование и оценка эффективности РСУ», «Информационные интеллектуальные системы», «Моделирование систем и сетей телекоммуникации».

Рассмотрены основные практические навыки работы в среде PyCharm. В качестве базовых элементов работы в среде PyCharm даны рекомендации по установке среды PyCharm, началу работы, правилам выполнения программы, дополнительным вариантам выполнения команд, переименованию переменных и базовой настройке IDE PyCharm. Приведено описание и рассмотрены основные правила использования среды разработки Jupyter Notebook, которая, в первую очередь, ориентирована на программирование средствами Python. Среда Jupyter Notebook позволяет сразу видеть результаты выполнения программного кода, а также обеспечивает работу с отдельными его фрагментами. Среда разработки позволяет отдельно загрузить файл в память, отдельно проверить его содержимое и отдельно его обработать.

Учебное пособие рассчитано на обучающихся по программе бакалавриата. Призвано помочь обучающимся лучше усвоить содержание и разобраться в основах анализа данных и многомерных статистических методах. Соответствуют требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по указанному направлению. Подготовлено на кафедре математики и бизнес-информатики.

Пособие представляет собой краткое изложение материалов по ключевым разделам современной теории искусственного интеллекта: машинному обучению и распознаванию образов (классификации). Пособие включает, в частности, классификацию задач машинного обучения, описание основных методов ранжирования/упорядочивания объектов и методов распознавания образов (классификации): геометрических, статистических и алгебраических, а также кратких основ теории последовательного анализа и классификации, теории обучения с подкреплением и искусственных нейронных сетей. Подготовлено на кафедре геоинформатики и информационной безопасности.

Издание представляет собой сборник указаний к лабораторным работам по статистической теории распознавания образов, для каждой из которых приводятся описание теоретических основ, задание и список контрольных вопросов. Разделы теоретических основ содержат описания наиболее распространенных методов и алгоритмов статистической теории распознавания образов: методов оптимальной классификации (классификатор Байеса, минимаксный классификатор и классификатор Неймана-Пирсона), методов построения и настройки линейных классификаторов и классификаторов, основанных на оценивании плотностей вероятностей, а также методов автоматической классификации – кластеризации и таксономии.

Практикум предназначен для использования при изучении курса «Технологии проектирования информационно-вычислительных систем». Посвящен проектированию информационно-вычислительных систем с использованием нотации моделирования бизнес-процессов BPMN и объектно-ориентированного подхода (с применением методологии UML). Практикум должен способствовать получению студентами навыков в области проектирования информационно-вычислительных систем. В дальнейшем он может быть использован в ходе выполнения ВКР, также может быть полезным преподавателям смежных дисциплин и разработчикам программного обеспечения. Подготовлен на кафедре информационных систем и технологий.

В настоящем учебном пособии изложены теоретические основы и практические примеры разработки распределённых приложений с применением Spring Boot, которые могут быть применены при изучении дисциплины «Разработка web-приложений», являющейся завершающим этапом изучения технологий разработки объектно-ориентированных распределенных приложений на языке программирования Java. Подготовлено на кафедре информационных систем и технологий.

Учебное пособие посвящено изучению беспилотных летательных аппаратов, а также их сборке, настройке и программированию. В процессе изучения рассматриваются основные особенности и правила в подборке комплектующих, а также основные проблемы и ошибки при их сборке, настройке и программировании. Благодаря данным материалам обучающиеся научатся пользоваться следующими программными продуктами: Betaflight, iNav, QGroundControl, Mission Planner, Mavlink, а также узнают, как запрограммировать беспилотный летательный аппарат на языке Python.

Учебное пособие включает главы, посвящённые определённым разделам курса «Введение в Интернет вещей». Каждая глава сопровождается примерами, пояснениями и контрольными вопросами, направленными на повышение качества усвоения материала. Дисциплина входит в раздел технических дисциплин по направлению подготовки 2.2.15 Системы, сети и устройства телекоммуникаций, рекомендована для научной специальности 2.3.8 Информатика и информационные процессы, а также предназначена для обучающихся по основной образовательной программе высшего образования по направлению подготовки 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств. Подготовлено на кафедре технической кибернетики.

Практикум содержит обучающий материал для выполнения практических работ по курсу «Введение в Интернет вещей». Каждая работа сопровождается пояснениями и контрольными вопросами, направленными на повышение качества усвоения материала. Дисциплина входит в раздел технических дисциплин по направлению 2.2.15 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», рекомендована для специальностей 2.3.8 «Информатика и информационные процессы», а также предназначена для обучающихся по основным образовательным программам высшего образования по направлению подготовки 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств. Подготовлено на кафедре технической кибернетики.

Практикум содержит обучающий материал для выполнения лабораторных работ по курсу «Введение в Интернет вещей». Каждая работа сопровождается пояснениями и контрольными вопросами, направленными на повышение качества усвоения материала. Дисциплина входит в раздел технических дисциплин по направлению 2.2.15 Системы, сети и устройства телекоммуникаций, рекомендована для научной специальности 2.3.8 Информатика и информационные процессы, а также предназначена для обучающихся по основной образовательной программе высшего образования по направлению подготовки 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств. Подготовлено на кафедре технической кибернетики.

Предложен метод визуализации и программирования параллельных и распределенных вычислений на основе алгоритмической интерпретации классической модели акторов. Описано применение метода для программирования процессов с различными типами коммуникационных топологий, представлены примеры программ на языке С++ в системе Templet, приведены практические задания. Подготовлено на кафедре программных систем.

Рассмотрены базовые вопросы операционных систем: определения, классификация, проектирование и архитектуры, приведен исторический обзор операционных систем. Дается обзор языка программирования Си: указателей, адресной арифметики и типовых проблем при работе с указателями. Приведены варианты задач для самоконтроля, проведения лабораторных занятий и экзамена. Включен список экзаменационных вопросов.

В учебном пособии изложен теоретический материал по разделам и практические задания, соответствующие каждому разделу, которые в свою очередь необходимы для закрепления полученных теоретических знаний, практических навыков. Подготовлено на кафедре математики и бизнес-информатики.

В учебном пособии изложены теоретические аспекты параллельных вычислений над оперативными данными с ограниченной во времени актуальностью (темпоральными данными), составляющие основу разработки приложений реального времени. Рассмотрены стандартные средства API операционной системы QNX Neutrino, которые используются для программирования процессно-нитевой структуры многопоточного, параллельного и распределённого приложения, осуществляющего вычисления над разделяемыми темпоральными данными в режиме реального времени.

Учебное пособие посвящено технологиям проектирования, разработки и внедрения баз данных. В пособии рассматриваются основные понятия реляционных баз данных и реляционной алгебры, вопросы проектирования баз данных. Несколько разделов посвящены языку запросов SQL и его использованию для получения и модификации данных, определению объектов баз данных, таких как таблицы, индексы или представления, а также вопросам использования процедурных расширений языка SQL. Кроме того, рассмотрены NoSQL-решения, предназначенные для хранения денормализованных данных, что может быть более эффективным в распределенной среде, а также принципы и программные инструменты обработки больших данных.

Учебное пособие посвящено основам безопасности систем баз данных. В пособии рассматриваются задачи построения защищенной базы данных, которая обеспечивает конфиденциальность, доступность и целостность данных пользователя. Для решения задачи построения защищенной базы данных рассматриваются вопросы, связанные с разграничением доступа к данным, вопросы управления доступом к данным, создания учетных записей и настройки процедуры аутентификации, управления привилегиями. Также рассматриваются вопросы обеспечения доступности данных, создание резервных копий баз данных, настройка репликации данных, балансировки нагрузки, секционирования и сегментирования данных, мониторинга доступности баз данных. Отдельные разделы посвящены аудиту и шифрованию данных, а также SQL-инъекциям. Рассматриваются вопросы обеспечения целостности данных с использованием механизма транзакций и встроенных средств СУБД. Для иллюстрации примеров решения данных задач используются СУБД MySQL, PostgreSQL и MongoDB.

Рассмотрены разделы информатики, определяющие базовый уровень подготовки специалистов: основы информационной культуры, современные технические средства и программный инструментарий новых информационных технологий (системное и прикладное программное обеспечение, инструментарий создания программных продуктов).

Практикум полностью переработан (2-е изд. – 1998 г.) и посвящен освоению более поздних версий программных продуктов фирмы Microsoft: Windows 95 (98), Word 97, Excel 97, Access 97, Power Point 97, а также технологии работы в Интернете. Освоение сред происходит в процессе решения различных задач: приводится постановка задачи, а затем клавиша за клавишей показывается технология ее решения. По инструментарию среды приводится справка.

Изложены необходимые для освоения курса сведения – краткий конспект лекций, методические указания к выполнению лабораторных работ, а также образцы тестовых вопросов. Направления подготовки: 10.03.01 (профиль «Информационно-аналитические системы безопасности»), 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», а также образовательные программы, 09.03.02 «Информационные системы и технологии», 09.03.04 «Программная инженерия», 02.03.03 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» по дисциплине «Методы и модели инженерии знаний».

Пособие содержит теоретический материал и практические примеры, касающиеся обеспечения сетевой безопасности на нижних уровнях сетевой модели OSI – физическом, канальном и сетевом. В приложении приведены рекомендации по подготовке к выполнению лабораторного практикума по курсу.

В учебном пособии рассматриваются понятия информации и информационных технологий (ИТ), основные компоненты ИТ, принципы работы компьютера, его состав и структура. Содержится описание современного программного обеспечения, в том числе операционных систем и прикладных программ. Дается общее представление о компьютерных сетях и сетевых технологиях, проблемах защиты информации. Прикладную ценность имеют разделы, посвященные сетевым сервисам в интернете, соцсетям и мессенджерам, инструментам продвижения, созданию и развитию сайта, другим технологиям, которые могут быть полезны в профессиональной деятельности лиц с ОВЗ в условиях современного информационного общества.

В учебно-методическом пособии содержатся указания к практическим занятиям и выполнению компьютерных практикумов по дисциплине «Основы методов искусственного интеллекта».

Монография посвящена вопросам прогнозирования электрических нагрузок ЭЭС с использованием аппарата искусственных нейронных сетей. Предложена математическая нейросетевая модель прогнозирования ожидаемых объемов потребления электроэнергии потребителем, отличающаяся возможностью работы с аддитивным потребителем активной и реактивной электроэнергии. Предложена нейросетевая система прогнозирования активной и реактивной электроэнергии.

В этом руководстве содержатся основные сведения об алгоритмах: анализируются различные типы алгоритмов, рассматриваются методы их построения (рекурсия, динамическое программирование и др.), приводятся практические примеры. В конце каждой главы приводятся упражнения, направленные на закрепление пройденного. Для изучения материала требуется знание основ дискретной математики и методов доказательств, а также представление об основных вычислительных задачах и алгоритмах. Желателен практический опыт работы с языком программирования, поддерживающим косвенную адресацию и рекурсию.

В книге приводится всесторонний анализ идей и деталей реализации структур данных как важнейшей составляющей прикладных алгоритмов. Обсуждаются не только эффективные способы реализации операций над множествами чисел, интервалов или строк, представленных в виде различных поисковых структур данных – деревьев, множеств интервалов, кусочно-постоянных функций, прямоугольных областей, непересекающихся подмножеств, куч, хеш-таблиц, но и динамизация и персистентность (сохраняемость) структур. Структуры данных впервые рассматриваются не просто как вспомогательный материал для иллюстрации методологии объектно ориентированного программирования, а как ключевой вопрос разработки алгоритмов. Многочисленные примеры кода на языке C и более 500 ссылок на первоисточники делают книгу исключительно ценной.

В окружении современного человека трудно найти предметы, которые не прошли через заботливые руки дизайнера. При проектировании для дизайнера основными критериями являются не только функциональность, но и эстетичность будущего изделия. Данная работа посвящена применению трехмерного компьютерного моделирования для проектирования промышленных изделий различного назначения: начиная от предметов быта, объектов архитектурной среды, заканчивая средствами транспорта и концептуальными сценами. Представлены этапы моделирования и сцены реалистичной визуализации концептуальных поисков создаваемых объектов. Для моделирования использованы различные современные графические системы трехмерного моделирования.

Перед вами авторитетный справочник по переформатированию, очистке и обработке наборов данных на Python. Третье издание, переработанное с учетом версий Python 3.10 и pandas 1.4, содержит практические примеры, демонстрирующие эффективное решение широкого круга задач анализа данных. По ходу дела вы узнаете о последних версиях pandas, NumPy и Jupyter.

Книга представляет собой введение в теорию алгоритмов принятия решений в условиях неопределенности, включая формулировки основных математических задач и методы их решения. Рассмотрены современные методы снижения вычислительной нагрузки и поиска оптимальных стратегий в различных сценариях – от простых регуляторов до стохастических многоагентных систем. Основное внимание уделяется планированию и обучению с подкреплением, хотя некоторые из представленных методов основаны на элементах обучения с учителем и оптимизации. Алгоритмы реализованы на языке программирования Julia.

В учебном пособии приведены базовые понятия информационной безопасности и теоретические сведения о средствах защиты информации. Практическая часть включает в себя примеры заданий по изучаемым темам.

Учебное пособие составлено на основе курса лекций, который читается автором для студентов IV курса факультета бизнеса Новосибирского государственного технического университета. В нем излагаются такие разделы математического программирования, как линейное программирование, целочисленное линейное программирование и динамическое программирование.

В учебном пособии рассматриваются теоретические основы интеллектуального анализа данных. Дается общее представление о современных инструментах обработки больших данных и приводятся примеры их практического применения. Учебное пособие построено с учетом требований к специалистам в области информатики.

В учебном пособии изложены теоретические основы и практические приемы в сфере бизнес-аналитики: использование современных аналитических методов, выявление факторов прибыльности бизнеса, применение инструментов капитализации. Описаны визуализация данных исследований с помощью Power BI, порядок составления развернутых аналитических отчетов. Рассмотрена оптимизация процессов как основа совершенствования деятельности компании, приведены принципы и методы анализа бизнес-процессов, основные подходы к оптимизации, рассмотрена сбалансированная система показателей и ключевые показатели эффективности KPI.

Пособие посвящено рассмотрению подходов по применению методов обработки естественного языка sentiment analysis для обнаружения угроз информационной безопасности в сети интернет, а также выявлению мошеннических транзакций с помощью методов машинного обучения.

Рассмотрены примеры создания приложений с графическим интерфейсом с помощью библиотеки Tkinter. Приведены необходимые сведения по стандартным графическим компонентам, описана технология работы с ними. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассмотрены возможности языка программирования Python в области визуализации данных. Для построения графиков использована библиотека Seaborn. Приведены примеры построения двумерных графиков, гистограмм и диаграмм, а также рассмотрены вопросы форматирования построенных графиков. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассмотрены задачи по математическому анализу, вычислительной и прикладной математике, информационным технологиям и их реализация на языке Python. Описана технология работы с библиотекой SymPy, приведены необходимые теоретические сведения и формулы для решения рассмотренных задач. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Представлены задачи по теории вероятностей и математической статистике и их реализация на языке Python. Описана технология работы с модулями scipy.stats и statistics, приведены необходимые теоретические сведения и формулы для решения рассмотренных задач. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассмотрены задачи по линейной алгебре, вычислительной и прикладной математике, информационным технологиям и их решения с использованием языка программирования Python. Описана технология работы с библиотекой SciPy, приведены необходимые теоретические сведения и формулы для решения рассмотренных задач. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассмотрены возможности создания интерактивных графиков в Python с помощью библиотеки Plotly. Приведены примеры построения базовых графиков, таких как scatter-plot, line charts, bar charts, area chart, funnel chart и gantt chart. Рассмотрены вопросы форматирования построенных графиков: работа с макетом, обновление свойств объектов оси, добавление к графику кнопок, ползунков. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Монография посвящена использованию современных информационных технологий для создания эффективных технических систем. Рассмотрены особенности и закономерности сложных процессов.

Автор, исходя из позиций своей теории «Автономного адаптивного управления», представленной в книге «Автономный искусственный интеллект», предлагает ряд дополнительных аспектов и понятий к общей теории систем (ОТС), которые могут сделать ОТС более конкретным инструментом для разработчиков систем. Особое внимание уделяется системам, конфигурация которых близка к наиболее важным для нас системам — к живому мозгу. С предлагаемых позиций анализируются основные подходы ОТС — математический, физический и теория функциональных систем.

Представлены теоретические основы искусственного интеллекта: информационные аспекты, сведения о бинарной и нечеткой логике, а также методы и модели актуальных направлений искусственного интеллекта, экспертных систем, инженерии знаний, нейронных сетей и генетических алгоритмов. Подробно рассмотрены вопросы практической реализации интеллектуальных систем. Приведено множество примеров, иллюстрирующих разработку и применение рассматриваемых методов и моделей. Особое внимание уделено экономическим задачам.

В учебнике представлено систематизированное изложение основ теории представления знаний в системах искусственного интеллекта (СИИ). Даётся описание наиболее значимых в настоящее время моделей и технологических аспектов проектирования систем, основанных на знаниях (СОЗ). Особое внимание уделено проблемам инженерии знаний в СОЗ, а в качестве основного подхода к их решению рассматривается авторский метод ситуационного анализа и проектирования модели предметной области (БАЗЫ ЗНАНИЙ).

Пособие посвящено изложению учебного материала, необходимого для освоения студентами практической части учебных курсов. В пособии определены цели, которые необходимо достигнуть на лабораторно-практических занятиях, дана теоретическая часть для помощи при выполнении лабораторно-практического занятия и практическая часть для детальной реализации поставленных целей и получения практических навыков, приведены контрольные вопросы для закрепления теоретических знаний и практических умений.

В пособии описываются компоненты и функциональные возможности современных систем управления базами данных, рассматриваются: устройство индексов, оптимизатора запросов, системы безопасности, вопросы резервного копирования и восстановления.

Учебно-методическое пособие включает материалы для организации практических занятий по дисциплине «Практикум по решению задач по информатике». Пособие состоит из 6 базовых тем, каждая из которых содержит цель, определено ее содержание, подобраны краткие теоретические сведения, вопросы для самопроверки, представлены методические рекомендации по решению задач различных типов, предложены варианты для самостоятельной работы студентов. Пособие предназначено для бакалавров направления подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) направленность «Математика и Информатика».

Учебное пособие содержит теоретический материал и лабораторные работы по дисциплине «История информатики» для обучающихся по направлениям подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки), профили Математика и Информатика, Информатика и Иностранный язык (английский). Второе издание дополнено лабораторной работой, связанной с историей криптографии.