Онтологія аналізу Big Data

The object of this research is the Big Data (BD) analysis processes. One of the most problematic places is the lack of a clear classification of BD analysis methods, the presence of which will greatly facilitate the selection of an optimal and efficient algorithm for analyzing these data depending on their structure.In the course of the study, Data Mining methods, Technologies Tech Mining, MapReduce technology, data visualization, other technologies and analysis techniques were used. This allows to determine their main characteristics and features for constructing a formal analysis model for Big Data. The rules for analyzing Big Data in the form of an ontological knowledge base are developed with the aim of using it to process and analyze any data.A classifier for forming a set of Big Data analysis rules has been obtained. Each BD has a set of parameters and criteria that determine the methods and technologies of analysis. The very purpose of BD, its structure and content determine the techniques and technologies for further analysis. Thanks to the developed ontology of the knowledge base of BD analysis with Protégé 3.4.7 and the set of RABD rules built in them, the process of selecting the methodologies and technologies for further analysis is shortened and the analysis of the selected BD is automated. This is due to the fact that the proposed approach to the analysis of Big Data has a number of features, in particular ontological knowledge base based on modern methods of artificial intelligence.Thanks to this, it is possible to obtain a complete set of Big Data analysis rules. This is possible only if the parameters and criteria of a specific Big Data are analyzed clearly.Исследованы процессы анализа Big Data. Используя разработанную формальную модель и проведенный критический анализ методов и технологий анализа Big Data, построена онтология анализа Big Data. Исследованы методы, модели и инструменты для усовершенствования онтологии аналитики Big Data и эффективной поддержки разработки структурных элементов модели системы поддержки принятия решений по управлению Big Data.Досліджені процеси аналізу Big Data. Використовуючи розроблену формальну модель та проведений критичний аналіз методів і технологій аналізу Big Data, побудовано онтологію аналізу Big Data. Досліджено методи, моделі та інструменти для удосконалення онтології аналітики Big Data та ефективнішої підтримки розроблення структурних елементів моделі системи підтримки прийняття рішень з керування Big Data

Модель розпізнавання мовлення для вирішення задачі керування елементами веб-сайту

The article deals with the method of speech recognition, namely, the possibility of using this technology for the language control of website elements. Due to the widespread introduction of such technologies into human lives, the task is to create a voice application that would improve the usability. The feature of the proposed model is the implementation of speech recognition not in the service, as it happens in most cases, but in the device itself, using only a microphone. In the existing design users can easily add any commands. Language recognition is implemented on the website page using the JavaScript programming language. The script work is based on the use of the SpeechRecognition Web Speech APIs and the SpeechGrammarList API for Web Speech. The current direction of the use of speech in the process of interaction between the technical system and the user is the application of such technology for creating comfortable living conditions for people who have a violation of the musculoskeletal system and who have lost the opportunity to use traditional means and methods of dialogue with the system. It analyzed the basic principles of the website and the ability to control it using voice control. To operate the proposed speech recognition model, two interfaces are used to solve the problem of managing elements of a website: SpeechRecognition Web Speech API and SpeechGrammarList API Web Speech. In order to manage the elements of the website, a model is proposed, the implementation of which is possible through the use of a microphone on the user's desktop only. The feature of the proposed model is that it is easy to add any commands to an already existing structure. Such application provides a great perspective for building new web interfaces in combination with artificial intelligence.В статті розглядається метод розпізнавання мовлення, а саме можливість використання цієї технології для мовного керування елементами веб-сайтів. У зв’язку з широким впровадження таких технологій у життя людини, постає задача створити голосовий додаток, який би покращив зручність їх використання. Особливістю запропонованої моделі є виконання розпізнавання мовлення не на сервісі або за допомогою будь-яких програмних модулів (Запрягаев, & Коновалов, 2009), як це відбувається у більшості випадків, а на самому пристрої із застосуванням лише мікрофону. У вже існуючу конструкцію можна легко додавати будь-які команди. Розпізнання мови реалізовано на сторінці веб-сайту за допомогою мови програмування Javascript. Робота скрипта базується на використані інтерфейсів SpeechRecognition Web Speech API та SpeechGrammarList API Web Speech (Черный, 2014)

Сучасні рішення управління розподілом аероіонних полів

The paper considers the simulation of distribution of dispersed aerial ions in space from artificial sources of aerial ionization using the Android Studio software environment. The algorithm for determining and providing optimal aerial ion distribution from artificial aerial ionization sources in space from one or more aerial ionizers is proposed. Ensuring of optimal aerial ion distribution is based on the geometric model of distribution of dispersed aerial ions and is supported by optimal placement of aerial ion radiation sources in a given working area. The peculiarity of the proposed algorithm is the calculation of aerial ion distribution for the combined breathing zone, when a horizontal zone of breathing becomes an inclined one. The proposed algorithm is the basis for software of the automated system for calculating the optimal aerial ion mode of the working environment. The proposed software system is a closed system and performs information, control and auxiliary functions. The software system comprises two modules: a module of input parameters and a modeling module, which allows to simulate the aerial ion distribution in space from artificial sources of aerial ionization. The module of input parameters serves to initialize the input parameters, such as the length and width of the calculated zone, the type, capacity and number of ionizers. The simulator module calculates the aerial ion distribution of one and more sources of aerial ion distribution in a given plane at two modes: at given (fixed) coordinates of the source and in an interactive mode when a user is able to freely adjust (move the screen) the location of the sources. The output block of the results serves to output the calculation results: graphically and numerically, on the screen of the device. The data transfer unit allows to get simulation results of isolines on a plane to be generated as a report and corrected by mail online. The purpose of this work is to develop an algorithm for determining aerial ion distribution on a combined calculated plane for software on the Android Studio basis. The paper presents the algorithm for determining the aerial on distribution in the working zones with a combined breathing zone, which is implemented using the Java programming language in the Android Studio (AS) development environment. The software module is developed in Android Studio for the Android (version 4.2 - 5.0) operating system The developed system is mobile and allows a user to use it at any time from any mobile device with the installed Android version. This advantage of the mobile system is a scientific novelty in this problem area. The system guarantees the automation of the process of aerial ion devices placement effectively, resulting in placement of working places in the most favorable locations for work.Робота присвячена опису алгоритму аероіонного розповсюдження від штучних джерел аероіонізації у приміщеннях з комбінованою розрахунковою площиною та можливість його  реалізації на мобільних пристроях. Запропонований алгоритм дозволяє моделювання розподіл аероіонного поля у графічному вигляді для зазначених приміщень, визначати зони аероіонного комфорту і дискомфорту і на основі цього виконувати управляючі впливи на картину аероіонного розподілення у заданому середовищі. Управління аероіонним розподіленням ґрунтується на використанні геометричної моделі розподілення від’ємних аероіонів і здійснюється шляхом оптимального розміщення джерел аероіонного випромінювання в заданій робочій зоні. Дана система реалізована на мобільних засобах з операційною системою Android

Modern solutions of aerial ion field distributions

Робота присвячена опису алгоритму аероіонного розповсюдження від штучних джерел аероіонізації у приміщеннях з комбінованою розрахунковою площиною та можливість його  реалізації на мобільних пристроях. Запропонований алгоритм дозволяє моделювання розподіл аероіонного поля у графічному вигляді для зазначених приміщень, визначати зони аероіонного комфорту і дискомфорту і на основі цього виконувати управляючі впливи на картину аероіонного розподілення у заданому середовищі. Управління аероіонним розподіленням ґрунтується на використанні геометричної моделі розподілення від’ємних аероіонів і здійснюється шляхом оптимального розміщення джерел аероіонного випромінювання в заданій робочій зоні. Дана система реалізована на мобільних засобах з операційною системою Android.The paper considers the simulation of distribution of dispersed aerial ions in space from artificial sources of aerial ionization using the Android Studio software environment. The algorithm for determining and providing optimal aerial ion distribution from artificial aerial ionization sources in space from one or more aerial ionizers is proposed. Ensuring of optimal aerial ion distribution is based on the geometric model of distribution of dispersed aerial ions and is supported by optimal placement of aerial ion radiation sources in a given working area. The peculiarity of the proposed algorithm is the calculation of aerial ion distribution for the combined breathing zone, when a horizontal zone of breathing becomes an inclined one. The proposed algorithm is the basis for software of the automated system for calculating the optimal aerial ion mode of the working environment. The proposed software system is a closed system and performs information, control and auxiliary functions. The software system comprises two modules: a module of input parameters and a modeling module, which allows to simulate the aerial ion distribution in space from artificial sources of aerial ionization. The module of input parameters serves to initialize the input parameters, such as the length and width of the calculated zone, the type, capacity and number of ionizers. The simulator module calculates the aerial ion distribution of one and more sources of aerial ion distribution in a given plane at two modes: at given (fixed) coordinates of the source and in an interactive mode when a user is able to freely adjust (move the screen) the location of the sources. The output block of the results serves to output the calculation results: graphically and numerically, on the screen of the device. The data transfer unit allows to get simulation results of isolines on a plane to be generated as a report and corrected by mail online. The purpose of this work is to develop an algorithm for determining aerial ion distribution on a combined calculated plane for software on the Android Studio basis. The paper presents the algorithm for determining the aerial on distribution in the working zones with a combined breathing zone, which is implemented using the Java programming language in the Android Studio (AS) development environment. The software module is developed in Android Studio for the Android (version 4.2 - 5.0) operating system The developed system is mobile and allows a user to use it at any time from any mobile device with the installed Android version. This advantage of the mobile system is a scientific novelty in this problem area. The system guarantees the automation of the process of aerial ion devices placement effectively, resulting in placement of working places in the most favorable locations for work

Students' mathematical training for professional self-realization in a modern, inventive society

In the framework of their professional self-realization on the contemporary job market, the paper explores the issues with professionals' training for mathematics at universities. The structure of students' mathematical proficiency is taken into consideration, and its key elements are substantively presented (the ability to ask and answer questions in and with mathematics, the ability to deal with mathematical language and tools). The initial (ascertaining) step of the pedagogical experiment allowed for the establishment of the level of students' mathematical proficiency and formation in accordance with the predetermined structure. It has been demonstrated that students, both of mathematical and non-mathematical majors, lack the mathematical knowledge and abilities necessary to solve complicated issues, particularly those involving modeling in the context of future professional engagement. The following fundamental strategies for developing students' mathematical competence are supported: research-focused instruction, an interdisciplinary approach with a practical focus, and the use of digital learning environments and related resources. The implementation strategies for these techniques are described in the authors' optional course "Methods of formation of students' mathematical competence for the future successful career" for math specialist students. The research will continue with the introduction of the aforementioned discipline to the educational system, which will include the subsequent assessment of future teachers' readiness to employ the suggested methods in their professional work.In the framework of their professional self-realization on the contemporary job market, the paper explores the issues with professionals' training for mathematics at universities. The structure of students' mathematical proficiency is taken into consideration, and its key elements are substantively presented (the ability to ask and answer questions in and with mathematics, the ability to deal with mathematical language and tools). The initial (ascertaining) step of the pedagogical experiment allowed for the establishment of the level of students' mathematical proficiency and formation in accordance with the predetermined structure. It has been demonstrated that students, both of mathematical and non-mathematical majors, lack the mathematical knowledge and abilities necessary to solve complicated issues, particularly those involving modeling in the context of future professional engagement. The following fundamental strategies for developing students' mathematical competence are supported: research-focused instruction, an interdisciplinary approach with a practical focus, and the use of digital learning environments and related resources. The implementation strategies for these techniques are described in the authors' optional course "Methods of formation of students' mathematical competence for the future successful career" for math specialist students. The research will continue with the introduction of the aforementioned discipline to the educational system, which will include the subsequent assessment of future teachers' readiness to employ the suggested methods in their professional work

МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ВИКЛАДАННЯ ДИСЦИПЛІН НАПРЯМКУ «ІНТЕРНЕТ РЕЧЕЙ»

В роботі здійснено огляд комп’ютерних технологій Інтернету речей, короткий аналіз складу і структури інтернету речей, розглянуто властивості і особливості роботи і проектування вбудованих систем керування, як основної складової Інтернету речей. Досліджено запити ІоТ-індустрії щодо випускника закладу вищої освіти, а саме: наявність розуміння структури і процесів в екосистемі, в якій розвиваються виробники компонентів, постачальники готових систем і компанії-інтегратори; володіння системним, цілісним підходом до аналізу і оцінки ситуації та вирішення проблеми; відкритість до нових знань, ідей і технологій; вміння організовувати власну діяльність та виконувати проекти у складі групи, ефективно спілкуватись із замовником, формулювати технічне завдання, розробляти план його виконання, оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт, представляти результати роботи й обґрунтовувати запропоновані рішення. З огляду на це вивчено ключові питання і проблеми викладання окремих дисциплін напрямку ІоТ та шляхи їх вирішення. Показано, що ефективним є проектне навчання, для реалізації якого було розроблено спеціальний алгоритм створення вбудованих комп’ютерних засобів ІоТ для його використання студентами в процесі вивчення відповідних дисциплін і створення власних проектів. Він характеризується тим, що передбачає дослідження більшості найвідоміших технологій та умов їх застосування і охоплює усі етапи проектування, які використовуються у виробництві. Описано впровадження отриманих результатів досліджень в Київському університеті імені Бориса Грінченка для підготовки фахівців спеціальності «Комп’ютерні науки» в рамках дисциплін «Фізичні процеси в обчислювальних системах» та «Технології проектування вбудованих комп’ютерних систем»

Experience in Implementing IBME at the Borys Grinchenko Kyiv University

In this chapter, we learn that an educational community was formed at the university, including colleagues from several universities, to address low motivation of students in choosing mathematics programmes and to share understand�ings of IBME. This Community of Inquiry (CoI) addressed issues related to conceptual versus procedural learning approaches drawing on a range of literature. PLATINUM members led the CoI in suggesting inquiry-based approaches to teaching and learning and one member led a course in Mathematical Analysis to enable the community to observe and address processes and issues. An open questioning approach was taken by this teacher with encouragement for students to address the questions and to ask their own questions. Extracts from the teaching and examples of students’ responses suggested that teaching had motivated students and engaged their interest, thus also motivating the CoI to engage further with IBME approaches

METHOD OF AUTOMATED DEVELOPMENT AND EVALUATION OF ONTOLOGIES’ QUALITIES OF KNOWLEDGE BASES

The process of automated development of base ontology is considered. It has been offered to consider the concepts and elements of ontologies for increasing the effectiveness of knowledge bases, the core of which is the ontology. Methods of specifying the weights of the relevant elements and optimization the structure of knowledge base of ontologies has been elaborated. It has been offered to evaluate the quality of the ontologies based on ISO 9126

Онтологія аналізу Big Data

The object of this research is the Big Data (BD) analysis processes. One of the most problematic places is the lack of a clear classification of BD analysis methods, the presence of which will greatly facilitate the selection of an optimal and efficient algorithm for analyzing these data depending on their structure.In the course of the study, Data Mining methods, Technologies Tech Mining, MapReduce technology, data visualization, other technologies and analysis techniques were used. This allows to determine their main characteristics and features for constructing a formal analysis model for Big Data. The rules for analyzing Big Data in the form of an ontological knowledge base are developed with the aim of using it to process and analyze any data.A classifier for forming a set of Big Data analysis rules has been obtained. Each BD has a set of parameters and criteria that determine the methods and technologies of analysis. The very purpose of BD, its structure and content determine the techniques and technologies for further analysis. Thanks to the developed ontology of the knowledge base of BD analysis with Protégé 3.4.7 and the set of RABD rules built in them, the process of selecting the methodologies and technologies for further analysis is shortened and the analysis of the selected BD is automated. This is due to the fact that the proposed approach to the analysis of Big Data has a number of features, in particular ontological knowledge base based on modern methods of artificial intelligence.Thanks to this, it is possible to obtain a complete set of Big Data analysis rules. This is possible only if the parameters and criteria of a specific Big Data are analyzed clearly.Исследованы процессы анализа Big Data. Используя разработанную формальную модель и проведенный критический анализ методов и технологий анализа Big Data, построена онтология анализа Big Data. Исследованы методы, модели и инструменты для усовершенствования онтологии аналитики Big Data и эффективной поддержки разработки структурных элементов модели системы поддержки принятия решений по управлению Big Data.Досліджені процеси аналізу Big Data. Використовуючи розроблену формальну модель та проведений критичний аналіз методів і технологій аналізу Big Data, побудовано онтологію аналізу Big Data. Досліджено методи, моделі та інструменти для удосконалення онтології аналітики Big Data та ефективнішої підтримки розроблення структурних елементів моделі системи підтримки прийняття рішень з керування Big Data

Використання електронного навчального курсу «Аналітична геометрія» у процесі підготовки фахівців з інформатики та інформаційних технологій

As a result of literature analysis the expediency of free access of bachelors majoring in Computer Sciences and Information Technologies to modern information educational resources, in particular, e-learning courses in the process of studying mathematical disciplines is substantiated. It was established that the e-learning course is a complex of teaching materials and educational services created for the organization of individual and group training using information and communication technologies. Based on the outlined possibilities of applying the e-learning course, as well as its didactic functions, the structure of the certified e-learning course “Analytic Geometry” based on the Moodle platform was developed and described. Features of application of cloud-oriented resources are considered: Desmos, Geogebra, Wolfram|Alpha, Sage in the study of the discipline “Analytic Geometry”. The results of the pedagogical experiment on the basis of Borys Grinchenko Kyiv University and A. S. Makarenko Sumy State Pedagogical University are presented. The experiment was conducted to verify the effectiveness of the implementation of the e-learning course “Analytic Geometry”. Using the Pearson criterion it is proved that there are significant differences in the level of mathematical preparation of experimental and control group of students. The prospect of further scientific research is outlined through the effectiveness of the use of e-learning courses for the improvement of additional professional competences of students majoring in Computer Sciences and Information Technologies (specialization “Programming”, “Internet of Things”).В результаті аналізу літератури обґрунтовано доцільність вільного доступу бакалаврів з комп'ютерних наук та інформаційних технологій до сучасних інформаційно-освітніх ресурсів, зокрема до курсів електронного навчання в процесі вивчення математичних дисциплін. Встановлено, що курс електронного навчання являє собою комплекс навчальних матеріалів та освітніх послуг, створених для організації індивідуального та групового навчання з використанням інформаційних і комунікаційних технологій. На основі викладених можливостей застосування курсу електронного навчання, а також його дидактичних функцій була розроблена і описана структура сертифікованого курсу електронного навчання «Аналітична геометрія» на основі платформи Moodle. Розглянуто особливості застосування хмарно-орієнтованих ресурсів: Desmos, Geogebra, Wolfram|Alpha, Sage при вивченні дисципліни «Аналітична геометрія». Представлені результати педагогічного експерименту на базі Київського університету ім. Бориса Грінченка та Сумського державного педагогічного університету ім. А. С. Макаренка. Експеримент проводився з метою перевірки ефективності впровадження курсу електронного навчання «Аналітична геометрія». З використанням критерію Пірсона доведено, що є істотні відмінності в рівні математичної підготовки експериментальної і контрольної групи студентів. Перспектива подальших наукових досліджень намічається через ефективність використання курсів електронного навчання для підвищення додаткових професійних компетенцій студентів, що спеціалізуються в області комп'ютерних наук та інформаційних технологій (спеціалізація «Програмування», «Інтернет вещей»)