Файл: Российской федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования.pdf

207 в ветви оператора case должна быть написана ветвь, связанная с проверкой задания в указанном файле:
'04_Arr1_If': begin
ClearOutputListFromSpaces;
var a := IntArr(10);
var b := a.FindAll(x->x mod 2 = 0);
Result := CompareSeqWithOutput(a + b);
if Result = NotCompleted then
Result := CompareSeqWithOutput(b);
end;
Здесь
04_Arr1_If.pas
– файл с заданием,
ClearOutputListFromSpaces очищает вывод от необязательной информации, функция
CompareSeqWith-
Output сравнивает выведенный результат с предполагаемым правильным и рассматривается два варианта решения – с эхо-печатью вводимых данных и без неѐ.
Таким образом, новый вариант проверки заданий по программирова- нию позволяет оперативно разрабатывать функции автоматической провер- ки вместе с разработкой самого задания, делать данную проверку невиди- мой для учащегося и обеспечивать несколько вариантов правильного реше- ния с разной последовательностью и типами данных для ввода и вывода.
Литература
1. Бондарев И. В., Михалкович С. С. Система программирования
PascalABC.NET: новые возможности 2015–2016 гг. / Труды XXIII
Научно-методической конференции «Современные информационные технологии: тенденции и перспективы развития». Ростов-на-Дону: Изд- во ЮФУ, 2016. С. 69–71.
2. Бондарев И. В., Михалкович С. С. Система программирования
PascalABC.NET: 15 лет развития / XXV Научная конференция «Совре- менные информационные технологии: тенденции и перспективы разви- тия». Материалы конференции. Ростов-на-Дону, 2018. С. 31–34.
3. Михалкович С. С., Абрамян М. Э. Основы программирования на языке
PascalABC.NET. Скалярные типы данных, управляющие операторы, знакомство с массивами, процедуры и функции, работа с графикой /
Учебник. Ростов-на-Дону – Таганрог: 2017. 248 с.
4. Абрамян М. Э., Михалкович С. С. Конструктор учебных заданий для си- стемы Pascal ABC. Труды конференции «Современные информационные технологии в образовании: Южный федеральный округ». Ростов-на-
Дону: Изд-во ЮФУ, 2007. С. 20–21.

208
JUPYTER-
НОУТБУКИ ДЛЯ PASCALABC.NET И ИХ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Михалкович С. С., Баглий А. П., Кобзарь Д. В., Пахомов А. А.
ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»,
Институт математики, механики и компьютерных наук
им. И. И. Воровича
E-mail: miks@sfedu.ru, abagly@sfedu.ru, dkobzar@sfedu.ru, arpahomov@sfedu.ru
PascalABC.NET – язык программирования нового поколения, наце- ленный на обучение современному программированию [1], активно разви- вающийся в последнее пятилетие [2], [3]. В данной статье описывается со- здание и использование языкового ядра интерактивных Jupyter ноутбуков для языка PascalABC.NET, а также связанных с ними сервисов. Кроме то- го, иллюстрируются возможности интерактивного ноутбука Pas- calABC.NET с точки зрения учебного процесса.
Интерактивные Jupyter-ноутбуки – это среда разработки в браузере, позволяющая сочетать интерактивный код с поясняющим текстом на языке
MarkDown. Интерактивные ноутбуки первоначально создавались для вы- полнения кода на языке Python, но уже сейчас существуют для множества различных языков. Для внедрения нового языка достаточно подключить так называемое языковое ядро (Jupyter Kernel) для этого языка.
Интерактивные ноутбуки являются отличным средством обучения, поскольку интерактивный код сочетается с пояснениями, которые могут содержать картинки, гиперссылки, таблицы, формулы, гипертекст. Вывод результата программы осуществляется сразу после текста программы.
В настоящее время реализованы следующие подсистемы, позволяю- щие эффективно использовать Jupyter-ноутбуки PascalABC.NET:

Комплекс утилит, осуществляющих компиляцию и запуск откомпилированного приложения как единую транзакцию. Здесь ограничивается время запущенной программы 5 секундами (на случай если приложение зависло) и ограничивается вывод 10000 символами.

Комплекс утилит, реализующих
ZMQ-сервер, постоянно находящийся в памяти во время работы ядра PascalABC.NET интерактивного ноутбука, и выполняющий те же функции, что и в предыдущем пункте. Основное отличие здесь –компиляция небольших программ осуществляется мгновенно за счет кеширования компилятора в памяти.

209

Собственно ядро интерактивного Jupyter-ноутбука, запускающего компилятор PascalABC.NET с помощью утилит из первого или второго пункта.
Ядро интерактивного ноутбука для PascalABC.NET реализовано в двух вариантах:
1. Средствами библиотеки IPython. Данное ядро написано на Python и проще в установке, однако не поддерживает консольный ввод и графические команды.
2. Средствами языка C#. В этом ядре основная функциональность реализована на более низком уровне с использованием протоколов
ZMQ-сервера и специфических низкоуровневых протоколов для обмена информацией между ядром и Jupyter ноутбуком. Такое ядро сложнее в реализации и поддержке, сложнее в установке, зато в нем реализованы интерактивный ввод и архитектура, позволяющая выполнять графические команды с возможностью отображения результатов в различных форматах: в виде png-изображения, в виде svg-файла и в виде команд Javascript, рисующих на HTML5 Canvas.
Наиболее интересным является протокол, позволяющий приостанавливать выполнение программы при вводе, открывать ниже соответствующей ячейки ноутбука поле ввода и после ввода посылать сигнал на продолжение выполнения приложения и закрывающий поле ввода.
Отдельно отметим, что указанные Jupyter-ноутбуки удалось запустить на удаленном сервере в рамках приложения Jupyter Hub, что открывает возможности выполнения PascalABC.NET-программ без установки Pas- calABC.NET и Jupyter ноутбуков на локальный компьютер – в частности, при использовании ОС Linux, а также при проведении дистанционных за- нятий по программированию. Данная возможность является возвращением на новом уровне к Web-среде программирования PascalABC.NET, описан- ной в [4], [5].
Механизмы использования интерактивных Jupyter-ноутбуков в учеб- ном процессе многообразны, из них можно выделить главные:
1. Реализация ноутбука, отображающего описание некоторой темы в курсе программирования с изложением теории (сочетающей формулы, таблицы и изображения на языке MarkDown), и возможностью запустить и изменить код, иллюстрирующий теоретические положения.
2. Возможность перекрестных гипертекстовых ссылок между интерактивными ноутбуками и создания гипертекстовых оглавлений по группе связанных тем.
3. Ноутбуки, содержащие примеры кода по данной тематике с пояснениями на языке MarkDown.

210 4. Ноутбуки с заданиями типа «Сделай по образцу»
5. Ноутбуки с заданиями типа «Исправь ошибки»
6. Ноутбуки с заданиями, которые необходимо выполнить и прислать преподавателю.
Из идей, которые пока не реализованы, следует прежде всего упомя- нуть возможность реализации системы Intellisense подсказок по коду (при нажатии на точку – отображение методов объекта и при нажатии на от- крывающую скобку – отображение параметров функции). Отметим, что интерфейс ядер Jupyter ноутбуков имеет возможности создания подсказок, поэтому достаточно реализовать соответствующую поддержку в компиля- торе.
Другая пока не реализованная идея – создание в рамках Jupyter- документа простой системы тестирования, позволяющей автоматически проверять вывод программы, запущенной в ячейке ноутбука.
Таким образом, интерактивные ноутбуки PascalABC.NET расширяют методические возможности преподавания курсов по программированию и облегчают преподавателю выполнение ряда задач. Ряд технических слож- ностей, связанных с реализацией интерактивного Jupyter-ноутбука для Pas- calABC.NET, успешно преодолѐн, другие технические проблемы проана- лизированы в настоящей статье и сделаны выводы о возможной сложности их реализации.
Литература
1. Михалкович С. С., Абрамян М. Э. Основы программирования на языке
PascalABC.NET.
Скалярные типы данных, управляющие операторы, знакомство с массивами, процедуры и функции, работа с графикой / Учебник.
Ростов-на-Дону - Таганрог: 2017. 248 с.
2. Бондарев
И. В.,
Михалкович
С. С.
Система программирования
PascalABC.NET: новые возможности 2015–2016 гг. / Труды XXIII Научно- методической конференции «Современные информационные технологии: тенденции и перспективы развития». Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2016.
С. 69–71.
3. Бондарев
И. В., Михалкович С. С. Система программирования
PascalABC.NET: 15 лет развития / XXV Научная конференция «Современные информационные технологии: тенденции и перспективы развития».
Материалы конференции. Ростов-на-Дону, 2018. С. 31–34.
4. Абрамян М. Э., Михалкович С. С. Веб-среда разработки и обучения /
Открытые системы. СУБД. Москва, 2012. № 10. С. 56–59.
5. Белякова Ю. В., Бондарев И. В., Михалкович С.С. Использование Web-среды
PascalABC.NET для дистанционного обучения программированию /
Дистанционное и виртуальное обучение. Москва, 2012. № 3. С. 14–24.

211
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКИ
КАК ПРИОРИТЕТНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
Натробина А. И.
ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»,
Институт математики, механики и компьютерных наук
им. И. И. Воровича
E-mail: natrobina@sfedu.ru
Современные информационные технологии стали неотъемлемой ча- стью социальной, экономической и технологической сфер жизни, включая институты управления, государственные структуры и коммерческие ком- пании. Процветание предприятия сегодня определяет не только его готов- ность к цифровизации, но также и внедрение информационных систем и информационно-коммуникационных технологий, автоматизация бизнес- процессов. Некоторые из этих задач решать наиболее эффективно призва- на бизнес-информатика.
Бизнес-информатика является одной из многих современных интегри- рованных наук, объединяющих несколько предметных областей в одну.
В первую очередь, это сама информатика, в широком смысле определяе- мая, как наука, изучающая методы обработки информации: поиск, сбор, анализ, систематизацию и классификацию. Вторым компонентом бизнес- информатики являются информационные технологии (ИТ), включающие в себя компьютерные технологии, сетевые ресурсы, аппаратное и программ- ное обеспечение, использующиеся для создания, хранения, управления, передачи, поиска и защиты информации. Сюда также входит разработка и использование информационных систем, определяющих архитектуру предприятия и контролирующих все информационные и коммуникацион- ные процессы внутри и вне предприятия. Третьей важной составляющей бизнес-информатики является управление бизнесом или менеджмент, включающее в себя моделирование и анализ управления бизнес- процессами, стратегическое планирование, управленческое мышление, коммуникации, лидерство, современные методы управления проектами, деловое администрирование, бизнес-модели. Четвертым компонентом яв- ляется экономическая составляющая, которая включает в себя микро- и макроэкономику, финансовый учет и отчетность.
Такое разнообразие объясняется тем, что специалисты профиля
«Бизнес-информатика» помимо владения навыками ИТ должны четко по- нимать цели и задачи предприятия, максимально осознанно представлять его процессы. Такие специалисты являются посредниками между пред- приятием и ИТ.

212
Методика преподавания бизнес-информатики в силу своей междисци- плинарности обладает рядом особенностей. Первая особенность заключа- ется в том, что бизнес-информатика, как наука, постоянно и стремительно развивается, адаптируясь под реалии рынка. Отсюда вытекает первое тре- бование к процессу обучения и содержанию учебного курса: преподавание должно обеспечивать усвоение базового уровня знаний, не теряющего ак- туальность со временем и позволяющего студентам развиваться в этой об- ласти далее, используя базовый фундаментальный материал; преподавание бизнес-информатики должно постоянно пересматриваться и корректиро- ваться исходя из мониторинга потребностей и условий рынка. Второй осо- бенностью методики преподавания бизнес-информатики является необхо- димость осуществления практической направленности в учебном плане.
Он должен включать в себя проведение занятий с использованием совре- менных технологий обучения, таких как проектное обучение, кейс- обучение, активное обучение (тренинг), интерактивное обучение, «flipped classroom», ТРИЗ и другие.
Следует также понимать, что не представляется возможным обучение по отдельности каждой из дисциплин на углубленном уровне. Программа подготовки по специальности «Бизнес-информатика» должна быть содер- жательной и взаимосвязанной, поскольку будущие специалисты должны научиться применять компетенции в совокупности. Обязательным и гла- венствующим модулем «Бизнес-информатики», несомненно, является ин- форматика и ИТ. Среди обязательных модулей обучения следует также выделить вводные курсы по теории менеджмента и финансов, однако по- сле освоения данных основ будущим специалистам необходимо опреде- литься с выбором сценария дальнейшего обучения и развития: изучение информационных систем в бизнесе, включающее в себя управление биз- нес-процессами, управление контентом, жизненный цикл информацион- ных систем, или изучение технологий анализа данных для бизнеса и управления, включающее основы методов и алгоритмов для анализа дан- ных, бизнес-метрики, решение прикладных задач, связанных с анализом бизнес-данных, визуализация данных, принятие решений на основе дан- ных. Такое разделение позволяет студентам наиболее точно определиться со спецификой своей профессии и окончательно формирует специальность будущих выпускников.
Программа подготовки по специальности «Бизнес-информатика» поз- волит будущим специалистам владеть следующими компетенциями: осу- ществлять поиск, сбор, обработку, анализ, систематизацию и классифика- цию информационных данных в экономике, управленческих процессах, информационных системах и информационно-коммуникационных техно- логиях; осуществлять аудиторскую проверку бизнес-процессов и инфор- мационно-технологической инфраструктуры предприятия, процессов мо-

213 делирования и совершенствования информационных систем предприятий и их компонентов; осуществлять управление процессами разработки и ис- пользования продуктов и услуг в сфере ИКТ; организовывать взаимодей- ствие с клиентами и партнерами предприятий в процессе решения задач управления жизненным циклом информационных систем; осуществлять научно-исследовательскую деятельность для поиска, выработки и приме- нения современных и актуальных решений в сфере ИКТ. Специальность
«Бизнес-информатика» обеспечивает выпускникам трудоустройство в ка- честве бизнес-аналитиков, системных аналитиков, IT-менеджеров, систем- ных архитекторов, руководителей или консультантов информационного отдела любой государственной структуры или коммерческой компании и множества других профессий.
Таким образом, следует отметить, что бизнес-информатика занимает существенное место в структуре предприятий и современном мире в це- лом, поэтому очень важно, чтобы выпускники данной специальности об- ладали высоким уровнем навыков и квалификаций, что задает определен- ные требования к организации учебного процесса: обучение должно быть связным, актуальным, емким и фундаментальным, иметь практическую направленность и отражать современные тенденции рынка труда.
Литература
1. Абдикеев Н. М., Брускин С. Н., Данько Т. П. и др. Системы управления эф- фективностью бизнеса. – Книга. – М.: ИНФРА-М, 2009. – 282 с. – (Научная мысль).
2. Кудряшов А. А. Бизнес – информатика. – ННГУ, Россия, Киселев В. Г.,
2011 год.
3. Paul P. K., Bhuimali A. and Aithal P. S. (2018). Business Information Sciences
Emphasizing Digital Marketing as an Emerging Field of Business & IT:
A Study of Indian Private Universities. IRA International Journal of Management &
Social Sciences.

214
АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ СЕМАНТИЧЕСКОЙ СЕГМЕНТАЦИИ
ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ АВТОПИЛОТА
Нерчинский Н. В., Демяненко Я. М.
ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»,
Институт математики, механики и компьютерных наук
им. И. И. Воровича
E-mail: nik.nik24@mail.ru, demyanam@gmail.com
Целью данной работы является поиск подходящих моделей задачи семантической сегментации изображения, полученного из видео с движу- щегося автомобиля. Это накладывает определенные ограничения на ис- пользование традиционных моделей. Во время движения автомобиля мы не можем гарантировать, что перед камерой будут объекты нужные для сегментации, невозможно получить видео объектов со всех ракурсов. Это может привести к тому, что наша сеть будет хорошо работать только в ка- кой-то одной ситуации. А нам необходима модель, которая будет способна реагировать на разные ситуации, как в городе, так и вне.
Авторами было выполнено несколько попыток обучить нейронные се- ти модели U-net [1] с нуля, а конкретно модель vgg16 [2], представляющая собой предварительно обученную U-net, в качестве источников для изоб- ражений использовались датасеты Kitti [3] и Mapillary [4].
При первой тренировке использовался только датасет Kitti, данный датасет включает в себя несколько архивов с изображениями
1392x512 пикселей. В этом случае на обработанных сетью изображениях появлялись ложные сегменты, предположительно из-за того, что в исполь- зуемом нами датасете некоторые объекты имели класс «not assigned» на масках. Такие объекты вместо правильного силуэта на маске обозначались, как просто прямоугольники.
Для второго обучения было принято решение убрать описанные пря- моугольники, а также добавить датасет Mapillary. Датасет Mapillary был выбран не случайно. Были проведены исследования по нескольким датасе- там, из которых Maple выделялся по нескольким пунктам. Во-первых, дан- ный датасет располагает изображениями со всех точек планеты, что подра- зумевают хорошую репрезентативность, так как имеются изображения с разными погодными условиями. Во-вторых, на многих изображениях при- сутствуют сильно затенѐнные области, объекты в которых часто не распо- знаются другими сетями. Также можно выделить простоту работы с дан- ным датасетом, у масок легко распознать, где какой класс, удобная файло- вая система, небольшой размер архива.
При дальнейшем поиске решений была протестирована библиотека mmsegmentation [5]. Данная библиотека представляет собой инструмента-