Real-Time Visual Analytics for Air Quality

Raise collective awareness about the daily levels of humans exposure to toxic chemicals in the air is of great significance in motivating citizen to act and embrace a more sustainable life style. For this reason, Public Administrations are involved in effectively monitoring urban air quality with high-resolution and provide understandable visualization of the air quality conditions in their cities. Moreover, collecting data for a long period can help to estimate the impact of the policies adopted to reduce air pollutant concentration in the air. The easiest and most cost-effective way to monitor air quality is by employing low-cost sensors distributed in urban areas. These sensors generate a real-time data stream that needs elaboration to generate adequate visualizations. The TRAFAIR Air Quality dashboard proposed in this paper is a web application to inform citizens and decision-makers on the current, past, and future air quality conditions of three European cities: Modena, Santiago de Compostela, and Zaragoza. Air quality data are multidimensional observations update in real-time. Moreover, each observation has both space and a time reference. Interpolation techniques are employed to generate space-continuous visualizations that estimate the concentration of the pollutants where sensors are not available. The TRAFAIR project consists of a chain of simulation models that estimates the levels of NO and NO2 for up to 2 days. Furthermore, new future air quality scenarios evaluating the impact on air quality according to changes in urban traffic can be explored. All these processes generate heterogeneous data: coming from different sources, some continuous and others discrete in the space-time domain, some historical and others in real-time. The dashboard provides a unique environment where all these data and the derived statistics can be observed and understood

Pedagogical innovative practices in teacher training in Warsaw

У роботі розглянуто основні напрямки та пріоритети діяльності Варшавського центру освітніх і соціальних інновацій та навчання, зокрема, яким чином у ньому розвивають цифрову компетентність вчителів. Основними цілями діяльності Центру є підтримка освітнього середовища Варшави та покращення якості роботи освітніх закладів загальної середньої, позашкільної та дошкільної освіти міста Варшави шляхом реалізації завдань, що випливають з освітньої політики міста Варшави. Центр організує та проводить методичне консультування для вчителів, надає підтримку вчителів та директорів шкіл у їхньому професійному розвитку. Також реалізовує освітні проекти, що сприяють системним рішенням у сфері освіти та просувають освітні та соціальні інновації.The paper discusses the main directions and priorities of the Warsaw Center for Educational and Social Innovation and Training, in particular, how it develops teachers' digital competence. The main objectives of the Center are to support the educational environment of Warsaw and to improve the quality of work of general secondary, extracurricular and preschool educational institutions in Warsaw by implementing the tasks arising from the educational policy of the City of Warsaw. The Center organizes and conducts methodological counseling for teachers, supports teachers and school principals in their professional development. It also implements educational projects that contribute to systemic solutions in the field of education and promote educational and social innovations

The Role of Serotonin in Fear Learning and Memory: A Systematic Review of Human Studies

Fear is characterized by distinct behavioral and physiological responses that are essential for the survival of the human species. Fear conditioning (FC) serves as a valuable model for studying the acquisition, extinction, and expression of fear. The serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT) system is known to play a significant role in emotional and motivational aspects of human behavior, including fear learning and expression. Accumulating evidence from both animal and human studies suggests that brain regions involved in FC, such as the amygdala, hippocampus, and prefrontal cortex, possess a high density of 5-HT receptors, implicating the crucial involvement of serotonin in aversive learning. Additionally, studies exploring serotonin gene polymorphisms have indicated their potential influence on FC. Therefore, the objective of this work was to review the existing evidence linking 5-HT with fear learning and memory in humans. Through a comprehensive screening of the PubMed and Web of Science databases, 29 relevant studies were included in the final review. These studies investigated the relationship between serotonin and fear learning using drug manipulations or by studying 5-HT-related gene polymorphisms. The results suggest that elevated levels of 5-HT enhance aversive learning, indicating that the modulation of serotonin 5-HT2A receptors regulates the expression of fear responses in humans. Understanding the role of this neurochemical messenger in associative aversive learning can provide insights into psychiatric disorders such as anxiety and post-traumatic stress disorder (PTSD), among others

Application of artificial intelligence for improving situational training of cybersecurity specialists

У статті визначена проблема необхідності постійного розвитку та вдосконалення практичних навичок спеціалістів кібербезпеки з огляду на постійне зростання кількості загроз інформаційній та кібернетичній безпеці організацій, підприємств, суспільства і держави та їх еволюцію. Обґрунтована актуальність впровадження інноваційних технологій з метою вдосконалення методів формування технічних і управлінських компетентностей фахівців кібербезпеки в закладах вищої освіти у відповідності із стратегічним напрямом реформування освіти в Україні. Актуальність формування у фахівців кібербезпеки вмінь і навичок оперативного реагування на загрози пов’язана із застосуванням кіберзлочинцями штучного інтелекту. Проведений у даній роботі аналіз наукових досліджень дозволяє зробити висновок про необхідність удосконалення ситуативного методу навчання як одного з основних способів формування компетентностей студентів спеціальності Кібербезпека та захист інформації в закладі вищої освіти. Одним із шляхів удосконалення методу є застосування інструментів штучного інтелекту при створенні різного роду завдань для проведення занять. Для створення навчальних ситуацій та варіантів розв’язання конфліктних ситуацій в управлінні кібербезпекою та кіберінцидентами з метою формування навичок прийняття своєчасних, правильних і ефективних рішень майбутніми менеджерами кібербезпеки запропоновано використовувати інструмент штучного інтелекту – мовну модель ChatGPT, яка своїми чудовими можливостями: узагальненням та аналізом статей, кодуванням, налагодженням, генерацією тематичних блоків ситуацій – свідчить про значний прогрес у галузі штучного інтелекту. Застосування ChatGPT дозволило за короткий час створити потрібну кількість ситуативних завдань з варіантами правильних рішень, якими було охоплено всі напрямки діяльності фахівців кібербезпеки. Разом з тим, при проведенні дослідження виявилась потреба в критичному оцінюванні та перевірці інформації, що надається моделлю, на відповідність контексту та правилам, законам та етичним нормам, які діють у кожній конкретній ситуації. Цю проблему вдалося вирішити шляхом уточнення та конкретизації запиту до мовної моделі ChatGPT для генерації ситуацій.The article identifies the problem of the need for continuous development and improvement of practical skills for cybersecurity professionals due to the constant growth and evolution of threats to information and cyber security for organizations, businesses, society, and the state. The relevance of implementing innovative technologies to improve the methods of developing technical and managerial competencies of cybersecurity specialists in higher education institutions is justified in accordance with the strategic direction of education reform in Ukraine. The relevance of developing the ability and skills for cybersecurity professionals to respond promptly to threats is associated with the use of artificial intelligence by cybercriminals. The analysis conducted in this work allowed us to conclude the need for improvement of the situational teaching method as one of the main ways to develop the competencies of students majoring in Cybersecurity and Information Security in higher education institutions. One of the ways to improve the method is to use artificial intelligence tools in creating various types of tasks for classes. To create educational situations and options for resolving conflicting situations in cybersecurity management and cyber incidents with the aim of developing skills in future cybersecurity managers to make timely, correct, and effective decisions, it proposed to use the artificial intelligence tool - the ChatGPT language model. Thanks to its excellent capabilities, which include summarizing and analyzing articles, encoding, debugging, and generating thematic blocks of situations, it represents significant progress in the field of artificial intelligence. The application of ChatGPT allowed the creation of the necessary number of situational tasks with options for correct solutions in a short time, covering all areas of activity for cybersecurity specialists. However, during the research, there was a need for critical evaluation and verification of the information provided by the model for compliance with the context and rules, laws, and ethical norms that apply in each specific situation. This issue addressed by refining and specifying the request to the ChatGPT language model to generate situations

Model of Informational and Cyber Security Synthetic Learning Environment Step-by-Step Implementation

The paper is devoted to the creation and improvement of the informational and cyber security learning environment for using the latest informational technologies and innovative teaching methods. The issues of informational and cyber security education in Ukraine are considered. The requirements to the modern educational environment of the higher education institution are determined. The stages of step-by-step improvement of the traditional closed learning environment with the use of the learning management system to the network learning environment with the possibilities of further step-by-step virtualization and transition to the cloud are offered. The importance and expediency of creating a synthetic online learning environment with extensive use of open educational resources (cloud and mobile) to increase the competence of students in the field of informational and cyber security has been confirmed. The article considers the forms of organization of the educational process, modern methods, tools and teaching aids for the synthetic educational environment of higher education. Taking into account the results of research in the psychological and pedagogical literature and their own experience, the amount of theoretical and practical knowledge for the formation of students' specialized knowledge and skills to protect informational in cyberspace was defined. The comparative analysis of resources of open informational and educational space is carried out, selection criteria are defined and the technique of their use is offered. A model of continuous step-by-step improvement of the network learning environment with a gradual transition to an open, personalized, virtual, cloud-oriented, synthetic learning environment with a distance form of learning is proposed. It is proved that innovative educational technologies, open informational and educational resources, cloud and mobile services related to data protection, allow to train labour market in-demand specialists with practical skills of informational protection. The practical implementation of the proposed method was carried out on the basis of Taras Shevchenko National University of Kyiv and Borys Grinchenko University of Kyiv.Стаття присвячена питанню створення та вдосконалення навчального середовища з інформаційної та кібернетичної безпеки з використанням новітніх інформаційних технологій та інноваційних методів навчання. Розглянуто питання освіти з інформаційної та кібернетичної безпеки в Україні. Визначені вимоги до сучасного навчального середовища закладу вищої освіти. Запропоновані етапи покрокового вдосконалення традиційного закритого навчального середовища з використанням системи управління навчанням до мережевого навчального середовищам з можливостями подальшої поетапної віртуалізації та переходу у хмари. Підтверджена важливість і доцільність створення синтетичного навчального онлайн-середовища з широким використанням відкритих освітніх ресурсів (хмарних і мобільних) для підвищення компетентності студентів в області інформаційної та кібербезпеки. У статті розглядаються форми організації освітнього процесу, сучасні методи, інструменти та засоби навчання для синтетичного навчального середовища закладу вищої освіти. З урахуванням результатів досліджень в психолого-педагогічній літературі та власного багаторічного досвіду роботи визначено обсяг теоретичних і практичних знань для формування у студентів спеціалізованих знань і навичок щодо захисту інформації в кіберпросторі. Проведений порівняльний аналіз ресурсів відкритого інформаційно-освітнього простору, визначені критерії вибору і запропонована методика їх використання. Запропоновано модель неперервного поетапного вдосконалення мережевого навчального середовища з поступовим переходом до відкритого, персоніфікованого, віртуального, хмаро орієнтованого, синтетичного навчального середовища з дистанційною формою навчання. Доведено, що інноваційні освітні технології, відкриті інформаційно освітні ресурси, хмарні та мобільні сервіси, пов'язані із захистом даних, дозволяють підготувати затребуваних на ринку праці фахівців з практичними навичками захисту інформації. Практична реалізація запропонованої методики проводилася на базі Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Київського університету імені Бориса Грінченка.Статья посвящена вопросу создания и усовершенствования обучающей среды по информационной и кибернетической безопасности с использованием новейших информационных технологий и инновационных методов обучения. Рассмотрены вопросы образования по информационной и кибернетической безопасности в Украине. Определены требования к современной обучающей среде высшего учебного заведения. Предложены этапы пошагового совершенствования традиционной закрытой обучающей среды с использованием системы управления обучением к сетевой обучающей среде с возможностями дальнейшей поэтапной виртуализации и перехода в облака. Подтверждена важность и целесообразность создания синтетической обучающей онлайн-среды с широким использованием открытых образовательных ресурсов (облачных и мобильных) для повышения компетентности студентов в области информационной и кибербезопасности. В статье рассматриваются формы организации образовательного процесса, современные методы, инструменты и средства обучения для синтетической обучающей среды высшего учебного заведения. С учетом результатов исследований в психолого-педагогической литературе и собственного многолетнего опыта работы определен объём теоретических и практических знаний для формирования у студентов специализированных знаний и навыков защиты информации в киберпространстве. Проведён сравнительный анализ ресурсов открытого информационно-образовательного пространства, определены критерии выбора и предложена методика их использования. Предложена модель непрерывного поэтапного усовершенствования сетевой обучающей среды с постепенным переходом к открытой, персонифицированной, виртуальной, облако ориентированной, синтетической обучающей среде с дистанционной формой обучения. Доказано, что инновационные образовательные технологии, открытые информационно-образовательные ресурсы, облачные и мобильные сервисы, связанные с защитой данных, позволяют подготовить востребованных на рынке труда специалистов с практическими навыками защиты информации. Практическая реализация предлагаемой методики проводилась на базе Киевского национального университета имени Тараса Шевченко и Киевского университета имени Бориса Гринченко

Managing sociotechnical risks in infrastructure projects : Sociotechnical Systems (STS) perspectives on systems

As systems become larger, more complex and integrated, the cost of failure increases rapidly, leading to a need for effective risk management tools. However, conventional risk management tools such as the ones based on hazard analysis or accident causation analysis have a narrow focus on either human or technical actors and on single causal chains at one organisational level. This led researchers to introduce the concept of Sociotechnical Systems (STS), involving the interaction of human and non-human technical components. The present study was conducted with the aim of developing ways of applying STS principles and STS-based methods to improve the risk management in large infrastructure projects. Initially, the sets of STS principles for the system design, which had been developed so far, were identified and then integrated and synthesised to produce a list of 20 core STS principles for applying them further in the current study. A comprehensive literature review of the work done in this field since its inception in the 1950s was then conducted, producing a unified list of 103 STS-based methods. These methods were then evaluated for their validity and visibility (occurrence). To identify and analyse major risks in complex infrastructure projects from an STS perspective, an observational case study of a large-scale collaborative design project at Heriot-Watt University was conducted, including running the surveys and interviews with the project participants. The aim was to find out if the presence or absence of the 20 STS principles and 18 associated risk factors affected the performance of the teams. It was found that the team performance was strongly related to the presence or absence of STS principles that was supported by statistically meaningful results of a quantitative analysis. The same STS principles were then applied retrospectively to a second case study, which was the construction of the Edinburgh Tram Network, based on documentary sources and employing the AcciMap and Abstraction Hierarchy (AH) methods. It was concluded that failure to apply these principles and the resulting risks could play a major role in the failure to deliver the project on time and within budget. Finally, a five-phase framework was constructed for STS-based risk management framework of infrastructure projects, with the guideline principles aligning the existing risk management framework with STS theory

Multidisciplinary Aspects of Design. Objects, Processes, Experiences and Narratives

The book addresses the contemporary perspectives of design on a multidisciplinary through 4 key words: objects, processes, experiences, narratives. It aims at further investigating the role of the archive for the design culture reflecting on “Memory and Future” and “The Tools of Design and the Language of Representation”, and also themes that are yet at the center of the multidisciplinary debate on design. The tenets of the conference (OPEN: objects, processes, experiences and narratives) will hence also correspond to the book sections: -Objects. Design as focused on the object, on its functional and symbolic dimension, and at the same time on the object as a tool for representing cultures; -Processes. The designer’s self-reflective moment which is focused on the analysis and on the definition of processes in various contexts, spanning innovation, social engagement, reflection on emergencies or forecasting. -Experiences. Design as a theoretical and practical strategy aimed at facilitating experiential interactions among people, people and objects or environments. -Narratives. Making history, representing through different media, archiving, narrating, and exhibiting design

Computational Intelligence and Human- Computer Interaction: Modern Methods and Applications

The present book contains all of the articles that were accepted and published in the Special Issue of MDPI’s journal Mathematics titled "Computational Intelligence and Human–Computer Interaction: Modern Methods and Applications". This Special Issue covered a wide range of topics connected to the theory and application of different computational intelligence techniques to the domain of human–computer interaction, such as automatic speech recognition, speech processing and analysis, virtual reality, emotion-aware applications, digital storytelling, natural language processing, smart cars and devices, and online learning. We hope that this book will be interesting and useful for those working in various areas of artificial intelligence, human–computer interaction, and software engineering as well as for those who are interested in how these domains are connected in real-life situations