CC BY
15
Севидов Владимир Витальевич, канд. техн. наук, доцент, докторант кафедры, v-v-sevidov@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи
PHASE SHIFT OF A MIXTURE OF SIGNAL AND INTERFERENCE AT THE OUTPUT OF A LINEAR CIRCUIT WITH A «SIGNAL - INTERFERENCE» RATIO CLOSE TO ONE
G.I. Alexandrov, V.V. Balabanov, I.A. Kurchanov, V.V. Sevidov
The article considers the dependence of the stationary probability density of the reduced phase difference of a mixture of signal and interference at the output of a linear circuit at various initial detunings and signal-to-noise ratios close to one when analyzed using the Markov process apparatus.
Key words: phase shift, signal-interference mixture, signal-interference, probability density, initial
detuning.
Alexandrov Gennady Ivanovich, candidate of technical sciences, head of the sector, gialeksan-drov@yandex.ru, Russia, Saint Petersburg, JSC «Russian Institute of Radio Navigation and Time»,
Balabanov Vyacheslav Vyacheslavovich, candidate of military sciences, docent, ok-lo@yandex.ru, Russia, Saint Petersburg, Military Academy of Communications,
Kurchanov Igor Alexandrovich, candidate of technical sciences, head of the testing department, ikur-chanov@yandex.ru, Russia, Saint Petersburg, JSC «Russian Institute of Radio Navigation and Time»,
Sevidov Vladimir Vitalievich, candidate of technical sciences, docent, doctoral student of the Department, v-v-sevidov@mail.ru, Russia, Saint Petersburg, Military Academy of Communications
УДК 004.9
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-358-364
ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ИНФОРМАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
М.А. Прохоров, Р.С. Злобин, Г.А. Митряев, М.Н. Квасов
Успех научных исследований во многом зависит от полноты и достоверности информационного обеспечения. В условиях «информационного взрыва» и особенностей формирования информационных ресурсов глобальной сети «Интернет» единственным инструментом, обеспечивающим качественную научно-информационную деятельность, являются специализированные информационные системы. В статье проведен анализ зарубежного и отечественного опыта создания подобных систем. В результате сформулированы общие требования к перспективной системе информационного обеспечения научных исследований.
Ключевые слова: информационная система, обеспечение научных исследований, научно-информационная деятельность, CRIS.
Роль информации в современном обществе сложно переоценить. За последнее десятилетие ее объем увеличился более чем в 50 раз [1]. Лавинообразный рост информации свойственен для всех видов человеческой деятельности, в том числе и для научной. По данным электронной библиотеки eLIBRARY.RU, за последние 10 лет ее база данных пополнилась почти тремя десятками миллионов новых научных публикаций (рис. 1) [2].
45000000 40000000 35000000 30000000 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 О
Рис. 1. Динамика роста числа публикаций в базе данных научной электронной библиотеки
eLIBRARY.RU
Вместе с тем задача информационного обеспечения современных научных исследований с каждым годом становится все сложнее. При этом успех самих исследований практически полностью зависит от полноты и достоверности исходной информации.
Принципиальное значение информационного обеспечения научных исследований наглядно было продемонстрированно в эксперименте, проведенном в США в 1964 году, под названием «Эксперимент страны N» [3]. В рамках эксперимента трем молодым ученым поставили задачу спроектировать атомную бомбу, основываясь исключительно на подготовленные общедоступные материалы. Всего через три года физики-ядерщики получили результаты, говорящие о практической возможности создания такого устройства. На этом эксперименте основан вывод о том, что при наличии нескольких талантливых ученых и соответствующего информационного обеспечения любая страна способна добиться конкретных успехов практически в любой области научно-технической деятельности.
Проблема информационного обеспечения сама по себе не является новой. Сформировавшееся к середине XX века четкое понимание ее места и роли в науке и технике обусловило появление особого вида человеческой деятельности - научно-информационной деятельности (НИД).
В настоящее время сложилось две точки зрения на определение роли и места НИД в современной науке [4]. Одни специалисты считают НИД лишь разновидностью технического обслуживания научных исследований, другие выделяют ее как самостоятельный вид научной работы. С учетом современного содержания НИД, по мнению авторов, ее справедливо относить именно к особому виду научной работы.
Тогда, под НИД будем понимать особую форму научной работы по поиску, сбору, обобщению, аналитико-синтетической переработке, накоплению (сохранению), актуализации, передаче (распространению) и представлению потребителям научной информации для обеспечения научных исследований, решения научных и прикладных задач, а также принятия научно-обоснованных решений.
Следует отметить, что первые и наиболее важные формы и методы НИД стали складываться в рамках библиотечно-библиографического обслуживания [4]. Библиотеки долгое время были единственными институтами, накапливающими, анализировавшими и распространявшими информацию.
С развитием инфо-телекоммуникационных технологий и глобальной сети «Интернет» организация библиотечной деятельности вышла на качественно новый уровень, стали активно появляться объединения библиотек, предоставляющие пользователям различные сводные электронные каталоги.
Однако с учетом современных темпов накопления разнородной информации, единственным инструментом, способным обеспечить необходимое или по меньшей мере приемлемое качество НИД, могут быть только информационно-поисковые системы. Ярким примером подобных систем являются поисковые системы сети Интернет. Они позволяют эффективно обрабатывать запросы пользователей и оперативно предоставлять релевантные поисковые выдачи. К большому сожалению получить качественную информацию удается крайне редко, особенно по узкоспециализированным направлениям деятельности. Главной причиной этому является сложившийся механизм информационного наполнения современного Интернета. Недостоверная информация (фейки), реклама, «охота за лайками» - это лишь незначительная часть деятельности, наполняющая ресурсы Интерната информационным «мусором» [5]. Отметим, что как правило именно такая информация подвергается эффективной поисковой оптимизации (search engine optimization) и в результате вытесняет по настоящему полезную.
Таким образом, одним из возможных путей выхода из сложившейся ситуации является использование специализированных систем информационного обеспечения научных исследований.
1. Анализ зарубежного опыта создания и применения специальных систем информационного обеспечения научных исследований. За рубежом подобные специализированные системы получили название информационных систем по актуальным научным исследования (Current Research Information System) или CRIS-систем. Основная функция CRIS-систем обработка, хранение и предоставление научных данных, определение количественных (наукометрических) показателей профессиональной активности исследователей и коллективов. Кроме того системы этого класса оперируют с данными, характеризующими все стороны деятельности научной организации, начиная от финансовой деятельности, заканчивая управлением лабораторно-экспериментальной базой.
Ядром CRIS-систем выступают документированная информация о научных публикациях, диссертациях, патентах и других видах научно-исследовательской деятельности. CRIS-системы реализуют непрерывно развивающуюся модель организации, хранения и представления научных данных Common European Research Information Format (CERIF). Модель CERIF поддерживает многоязычность. При этом каждый документ в рамках модели помечается специальным атрибутом «Trans» и соответствующим значением: o (original) - язык оригинал; h (human) - перевод человеком; m (machine) - машинный перевод [6]. Кроме того модель поддерживает различные классификационные системы (классификаторы).
Модель CERIF постоянно совершенствуется. С 2000 года ее развитием занимается международная профессиональная ассоциация разработчиков научных информационных систем euroCRIS. В настоящее время ассоциация достигла существенных успехов и объединяет представителей не только Европы но и Северной Америки, некоторых стран Азии. По данным ресурса Google Scholar, наиболее успешными CRIS-системами на сегодняшний день являются Information System of Masaryk University, University of Groningen Research Portal, Aalborg University VBN Research. Следует отметить, что участниками euroCRIS также являются около десятка отечественных учреждений (по состоянию на июнь 2022
года), среди которых Санкт-Петербургский государственный университет, Институт вычислительных технологий Сибирского отделения Российской академии наук и российская научная электронная библиотека КиберЛенинка.
Главным преимуществом CERIF является реализация унифицированных подходов к построению научных информационных систем, что позволяет обеспечить глобальную интероперабельность. В интересах непрерывного совершенствования CERIF в структуре euroCRIS создано семь рабочих групп [7]:
1. Institutional Repositories - занимается развитием подходов к обеспечению взаимодействия частных CRIS-систем и различных репозиториев. Особое внимание уделяется проработке механизмов обмена данными.
2. CERIF - осуществляет поддержку и развитие единого формата представления научных данных основывающегося на CERIF-XML.
3. Best Practice - осуществляет распространение положительного опыта создания и применения CRIS-систем.
4. Projects - отвечает за консолидацию знаний и умений участников euroCRIS в области информационных систем.
5. CRIS Architecture and Development - занимается развитием программного обеспечения, используемого внутри сообщества, особое внимание при этом уделяется созданию и развитию программных интерфейсов приложений (API).
6. Linked Open Data - осуществляет трансформацию приоритетных модулей в плоскость «open source», что обеспечивает развитие своей экосистемы за счет сторонних разработчиков, а кроме того за счет вовлеченности открытого сообщества в проекты Ассоциации делают проще привлечение новых сотрудников.
7. Indicators - основной задачей подразделения являются исследования в области депонирования и оценивания исследователей.
Модель CERIF включает в себя мировой опыт в области стандартизации накопления, хранения и распространения научных данных. Подразумевает использование мощных семантических средств поиска научно-информационных материалов и информационных технологий поддержки исследований, например таких как e-Research.
Объединение CRIS-систем научных организаций позволяет реализовать принцип «открытой науки» (Open Science) и предоставлять общий доступ к вычислительным ресурсам всем участникам Ассоциации (например ресурсозатратное обучение искусственных нейронных сетей на собственных данных). Одним из ключевых аспектов построения инфраструктуры «открытой науки» являются научно-техническая продукция и ее доступность рис. 2.
Научные журналы, бюллетени и т.д. )
г t
лВь Международные наукометрические базыданных j iV"-! [Web of Science, Scopus и т.д.) J [ЧСГ Репоэитории с открытым доступом J
г t
CERIF
3
£
Учреждение (организация)
Г
ГА \
CRIS
V J
1
Л
Пользователь
f "Ч Репозиторий открытого ДОСТупа {документы) Q С \ Репозиторий eResearch {наборы данных, программно^. обеспечение! Ша —1
Учреждение
(организация)
Г
л
íoX
CRIS
V J
1
Пользователь
Репозиторий открытого доступа ¡документы! д
Репозиторий еResearch
(НйбйрыДЗННЫУ, ПрОфЭМ обеспечение]
нчинк_
Рис. 2. Структурная схема «единого научного пространства», построенного на основе СШ8-систем
Таким образом СЮБ-системы это не просто очередные локальные хранилища данных частных организаций, а полноценная информационная среда, обеспечивающая взаимодействие членов научного сообщества на качественно новом уровне [8].
2. Анализ отечественного опыта создания и применения специальных систем информационного обеспечения научных исследований. В Российской Федерации также уделяется внимание проблеме обеспечения научных исследований. Однако отечественные подходы к ее решению имеют свои отличительные особенности.
В России информационное обеспечение научной (научно-технической) деятельности предусмотрено Федеральным законом от 23 августа 1996 г. № 123-Ф3 «О науке и государственной научно-технической политике». В целях формирования и эффективного использования государственных ресурсов научно-технической информации (НТИ) в Российской Федерации создана государственная система НТИ, представляющая собой совокупность органов НТИ и научно-технических библиотек. Они обеспе-
360
чивают сбор, хранение и обработку отечественных и зарубежных источников информации, формирование, ведение и организацию использования базы данных сводного каталога по научно-технической литературе.
За формирование и ведение Российского сводного каталога отвечает Государственная публичная научно-техническая библиотека России (ГПНТБ). При этом основным средством информационного обеспечения являются: реферативные журналы, сигнальная информация, экспресс-информация, обзоры и справочники. Для ведения сводного каталога используется автоматизированная библиотечно-информационная система, обеспечивающая [9]:
- импорт информации в машиночитаемых форматах;
- поиск по справочно-библиографическим данным;
- переадресацию пользователя, в случае необходимости, к нужному сервису организации-участника и предоставление электронного экземпляра документов (при наличии).
Российский сводный каталог по научно-технической литературе построен на основе двух главных баз данных:
- справочно-библиографической, в которой содержатся библиографические описания изданий, хранящихся в фондах организаций участников;
- адресно-справочной, в которой хранится информация об организациях-участниках, включая наименование, адрес и сиглу (код) организации.
Все взаимодействие органов НТИ и библиотек осуществляется с опорой на эти базы данных
[9].
Российский сводный каталог доступен в двух вариантах использования, на портале ГПНТБ России через Web-портал или путем обращения к серверу автоматизированной библиотечно-информационной системе по протоколу Z39.50.
Следует отметить что в рамках системы, работу с метаданными возможно организовать на основе языка разметки XML, что позволяет достичь определенного уровня интероперабельности информационных ресурсов Российского сводного каталога [10].
В целях повышения эффективности расходования средств на проведение научных исследований и разработок, а также способствования коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности в России создана Единая государственная информационная система учета результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ гражданского назначения (ЕГИСУ НИОКРТ) [11].
ЕГИСУ НИОКРТ предназначена для:
- учета данных о научных исследованиях и разработках по всем областям знаний в Российской Федерации;
- предоставления информации всем заинтересованным лицам о результатах научно-исследовательских работ, опытно-конструкторских и технологических работ;
- использования результатов интеллектуальной деятельности.
Только за 2022 год в системе было размещено около 40000 полнотекстных материалов, включающих результаты диссертационных исследований на соискание ученой степени, научных отчетов и результатов интеллектуальной деятельности (рис. 3) [12].
Стоит отметить, что в системе дополнительно реализованы сервисы по управлению правами на результаты интеллектуальной деятельности (подача заявок на получение патента или государственную регистрацию, формирование типовых форм договоров на использование и др.) и поиска неправомерных заимствований [13].
Помимо рассмотренных систем, в России создано множество других, организованных в виде электронно-библиотечных систем, реализующих в том числе сервисы наукометрии. Например, крупнейшая электронная библиотека научных публикаций eLIBRARY.RU интегрирована с российским индексом научного цитирования. Отметим, что репозитории открытого доступа не сильно распространены.
40120
2Э726
201В 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Рис. 3. Динамика размещения полнотекстных материалов в базе данных ЕГИСУ НИОКРТ
361
Таким образом, информационное обеспечение научных исследований в России носит фрагментарный характер. Исследователь вынужден пользоваться множеством самостоятельных источников информации. Исходя из вышеизложенного, возникает актуальная задача формирования самодостаточной информационной системы обеспечения научных исследований, что на первоначальном этапе требует задания соответствующих требований.
3. Требования к перспективной системе информационного обеспечения научных исследований. С учетом проведенного анализа перспективная система информационного обеспечения научных исследований должна:
- основываться на современных компьютерных, web-технологиях и обеспечивать децентрализованное хранение информации с возможностью масштабирования за счет подключения частных локальных репозиториев научных организаций;
- реализовывать функции депонирования научно-технических материалов и наукометрии;
- накапливать и распространять научно-техническую информацию;
- обеспечивать проверку на достоверность, аутентичность и правомерность заимствований все размещаемые научно-технические материалы;
- поддерживать информационное взаимодействие с другими системами в режиме «одного окна», быть интероперабельной;
- обеспечивать доведение сигнальной информации до пользователей системы с учетом научных интересов, направлений исследований (профиля). Взаимодействие должно быть в том числе и через приложения для обмена мгновенными сообщениями;
- позволять осуществлять патентный поиск;
- обеспечивать автоматическую обработку текстов (natural language processing) с целью аннотирования и анализа тематик размещаемых документов;
- иметь продвинутую поисковую систему;
- предоставлять API, позволяющие заинтересованным системам (пользователям) получать доступ к данным (наборам данных) и функциям.
Заключение. Проведенный анализ зарубежного и отечественного опыта организации НИД позволил сформулировать общие требования к перспективной системе информационного обеспечения научных исследований. При этом стоит отметить, что качество информационного обеспечения зависит не только от технической основы, но и от качества информационных ресурсов (репозиториев) системы. Исходя из этого дальнейшие исследования целесообразно сосредоточить на разработке системы показателей и критериев качества информационных ресурсов. В последующем это позволит организовывать рациональное управление ресурсами и послужит базисом для автоматизации процессов оценивания существующих научно-технических заделов в различных сферах науки и техники.
Список литературы
1. Как выжить в постоянно меняющимся мире. [Электронный ресурс]. URL.: www.win30.ru (дата обращения: 13.01.2022).
2. Статистика библиотеки eLIBRARY.RU. [Электронный ресурс] URL: www.elibrary.ru (дата обращения: 28.12.2022).
3. Будапештский меморандум в шкафу: сможет ли Украина вернуть ядерное оружие? [Электронный ресурс] URL: www.naked-science.ru (дата обращения: 14.01.2023).
4. Мазур Л.Н. Информационные системы: Теоретические проблемы: Учеб. Пособие. Екатеринбург: УрГУ, 1997. 70 с.
5. Артеменко В.Б., Безденежный И.В., Василецкий Ю.Л. Система военно-научной информации Вооруженных Сил Российской Федерации: вчера, сегодня, завтра // Вооружение и экономика. 2022. № 3 (61). С. 143-158.
6. Зайцева О. В. Онтологическая модель предметной области исследовательской организации // Перспективы Науки и Образования. 2014. № 1. С. 66 - 73.
7. Паринов С.И. Международная профессиональная ассоциация разработчиков научных информационных систем euroCRIS и ее главный продукт CERIF // Труды 16-й Всероссийской научной конференции «Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции». 2014. С. 6 - 9.
8. Рыхторова А.Е. «Нужны ли нам?»: научные социальные сети и CRIS в контексте репрезентации ученого и полноты информации о научных исследованиях // Вестник культуры и искусств. 2022 № 3 (71). С.24 - 32.
9. Шрайберг Я.Л. Развитие и обеспечение работы Интегрированного сводного каталога научно-технической информации как поливидового распределенного банка данных корпоративного пользования научно-технических документов, поступающих в организации - фондодержатели научно-технической информации России и стран СНГ // Отчет о научно-исследовательской работе «2011-5.1-551-010-001» (заключительный). - Москва: ГПНТБ, 2013. 222 с.
10. Мосин Д.А., Прохоров М.А., Квасов М.Н. Разработка подхода к организации информационного сопряжения информационно-управляющих систем в интересах формирования единого информа-
ционного пространства Вооружённых Сил Российской Федерации // Сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «АСУ, информационно-телекоммуникационные системы», г. Анапа, 2021. - Том 2. - С. 79-85.
11. Доронина Е.Г. Государственные информационные системы для управления научной сферой: современное состояние и пути устранения недостатков // Наука. Инновации. Образование. 2018. № 4 (30). С. 103 - 119.
12. Аналитика. [Электронный ресурс] URL: www.rosrid.ru (дата обращения: 16.01.2023).
13. Общая информация. [Электронный ресурс] URL.: www.rosrid.ru (дата обращения: 16.01.2023).
Прохоров Михаил Александрович, канд. техн. наук, главный эксперт, vka@mail.ru, Россия, Москва, Военно-научный комитет Вооруженных Сил Российской Федерации,
Злобин Роман Сергеевич, главный эксперт, Россия, Москва, Военно-научный комитет Вооруженных Сил Российской Федерации,
Митряев Геннадий Андреевич, канд. техн. наук, начальник лаборатории, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского,
Квасов Михаил Николаевич, канд. техн. наук, начальник лаборатории, era_lab5@mil.ru, Россия, Анапа, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Военный инновационный технополис
«ЭРА»
SUBSTANTIA TION OF REQUIREMENTS FOR INFORMATION SYSTEMS FOR SCIENTIFIC RESEARCH M.A. Prokhorov, R.S. Zlobin, G.A. Mitryaev, M.N. Kvasov
The success of scientific research largely depends on the completeness and reliability of information support. In the conditions of the "information explosion" and the peculiarities of the formation of information resources of the global Internet, the only tool providing high-quality scientific and information activities are specialized information systems. The article analyzes the foreign and domestic experience of creating such systems. As a result, general requirements for a promising system of information support for scientific research are formulated.
Key words: information system, provision of scientific research, scientific and information activities,
CRIS.
Prohorov Mihail Aleksandrovich, candidate of technical sciences, chief expert, vka@mail.ru, Russia, Moscow, Military Scientific Committee of the Armed Forces of the Russian Federation,
Zlobin Roman Sergeevich, chief expert, Russia, Moscow, Military Scientific Committee of the Armed Forces of the Russian Federation,
Mitryaev Gennadiy Andreevich, candidate of technical sciences, head of the laboratory, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Kvasov Mihail Nikolaevich, candidate of technical sciences, head of the laboratory, era_lab5@mil. ru, Russia, Anapa, Federal State Budgetary Institution «Military Innovative Technopolis «ERA»
