Структура ИПМИ

Лаборатория информационных компьютерных технологий

Основные направления научных исследований

  • Создание, развитие и сопровождение электронных информационных ресурсов для проведения фундаментальных исследований.
  • Разработка математических моделей и алгоритмов оптимального управления динамическими структурами данных.
  • Разработка математических моделей и алгоритмов для решения задач вычислительной лингвистики и обработки текста.
  • Оптимизация использования и разделения ресурсов сетей с применением теоретико-игрового подхода.
  • Развитие и сопровождение программного обеспечения информационно-телекоммуникационных систем КарНЦ РАН.
  • Теория динамических систем со структурными изменениями.
  • Методы математического моделирования динамики экологических и экономических систем.
  • Геометрическая теория динамических систем.
  • Основные результаты деятельности

    Сотрудники лаборатории информационных компьютерных технологий добились результатов в следующих научных областях:
  • Сетевые игры оптимальной маршрутизации;
  • Корпусная лингвистика;
  • Построена теория устойчивости структур гибридных систем; на основе предложенного понятия эволюционного времени разработан метод динамической декомпозиции для исследования поведения структурных траекторий гибридных систем [4, 5];
  • Разработан комплекс математических моделей экономической динамики в период структурных изменений; предложена теория эволюционной динамики экономических систем [6];
  • Обобщена последняя геометрическая теорема Пуанкаре: доказана теорема о существовании неподвижных точек у отображений неинвариантного топологического кольца. Рассмотрены случаи непрерывного и дифференцируемого отображений, не сохраняющих меру и удовлетворяющих обобщенному условию вращения. Для гомеоморфизмов, сохраняющих меру и удовлетворяющих условию вращения, доказана теорема о существовании не менее двух неподвижных точек в случае неинвариантного топологического кольца с незвездной внутренней граничной компонентой [7, 8].

  • Сетевые игры оптимальной маршрутизации
    В игре максимизации минимальной задержки системы обслуживания для общего случая N машин найдена нижняя граница цены анархии и для случая трех машин найдено ее точное значение. Для двух машин доказано, что при добавлении в систему новой третьей машины цена анархии не изменяется, либо растет. Предложен алгоритм вычисления точного значения цены анархии на примере системы трех машин [1].

    Цена анархии для системы S четырех машин с малыми значениями скоростей

    Корпусная лингвистика и обработка текста на естественном языке
    Словарная статья многозначного вепсского слова astta в системе «Открытый корпус вепсского и карельского языков».В 2009—2016 году сотрудниками ИЯЛИ и ИПМИ под руководством Зайцевой Н.Г. был создан онлайн «Корпус вепсского языка». Словарь корпуса содержит около 10 тысяч лемм и словоформ, включает переводной словарь с вепсского на русский и английский языки. Тексты корпуса разделены на подкорпуса: диалектные тексты, вепсские причитания, вепсские народные сказки, библейские тексты, младописьменный подкорпус (художественные и публицистические тексты). Первые три подкорпуса являются параллельными и включают переводы на русский язык. Текстов в корпусе насчитывается более тысячи [2].

    Ряд текстов, включённых в корпус, собирался на протяжении десятилетий сотрудниками ИЯЛИ в ходе полевых исследований. При лингвистическом анализе текста нужна информация о том, где и когда был записан текст, поэтому в корпусе большое внимание уделено метаинформации и описанию текстов. В паспорте текста указана библиографическая информация о месте и дате записи, имени и месте рождения информанта, имени сотрудника, записавшего текст и так далее. Корпус включает более 800 библиографических источников [2].

    Авторы проекта «Корпус вепсского языка» (ИПМИ и Институт языка, литературы и истории КарНЦ РАН) в 2017 году получили премию "Ключевое слово" в номинации "За лучший научный проект". Премия учреждена Федеральным агентством по делам национальностей (ФАДН России).

    В 2016 году на основе "Корпуса вепсского языка" был создан "Открытый корпус вепсского и карельского языков" (ВепКар). Это многоязычный корпус, включающий тексты на вепсском и карельском языках, некоторые тексты содержат перевод на русский язык [3]. Особенностью базы данных и самого корпуса ВепКар является тесная взаимосвязь словарей и текстов. Многофункциональные словари вепсского и карельского языков содержат толкование, перевод, диалектные пометы, семантические отношения (синонимы, антонимы и др.), примеры словоупотреблений со ссылкой на тексты, а также полные словоизменительные парадигмы. Все тексты автоматически размечаются и от слов в тексте идут отсылки на соответствующие значения в словарных статьях [3]. Исходный код корпусного менеджера Dictorpus, обеспечивающего доступ к данным ВепКар, доступен на условиях открытой мультилицензии. Тексты и словари корпуса ВепКар распространяются по открытой лицензии CC BY. Информация о корпусе доступна на YouTube (плейлист VepKar) и в Википедии (Category:VepKar).

    Разработаны алгоритмы определения части речи и грамсета по данным морфологического словаря карельского языка. Словарь содержит 3000 лемм, из них 2500 лемм привязаны к 128 тысячам словоформ. Для каждой словоформы известны лемма, часть речи и набор грамматических признаков (грамсетов). Были сформулированы и запрограммированы правила генерации словоформ по части речи, грамсету и набору псевдооснов [9].

    В течение 2019-2021 годов были сформулированы и запрограммированы правила именного и глагольного словоизменения для всех диалектов вепсского языка и его младописьменного варианта, а также для ливвиковского, севернокарельского и тверского новописьменных вариантов карельского языка. Благодаря этому в системе ВепКар в полуавтоматическом режиме было сгенерировано более 2 млн словоформ [10].

    В 2019 году данные корпуса VepKar были экспортированы в формате CONLL для использования в соревновании морфологических анализаторов для малоресурсных языков [11].

    Разработаны алгоритмы определения части речи и грамсета по данным морфологического словаря карельского языка. Словарь содержит 3000 лемм, из них 2500 лемм привязаны к 128 тысячам словоформ. Для каждой словоформы известны лемма, часть речи и набор грамматических признаков (грамсет). Были сформулированы и запрограммированы правила генерации словоформ по части речи, грамсету и набору псевдооснов [12].



    Литература
    1. Чиркова Ю.В. Цена анархии в задаче максимизации минимальной задержки машин в системе обслуживания // Управление большими системами, вып. 62. 2016. C. 30-59.
    2. Зайцева Н. Г., Филатова М. М., Шибанова Н. Л., Крижановский А. А. Корпус вепсского языка // Труды международной конференции «Корпусная лингвистика ‒ 2015». — СПб.: СПбГУ, 2015. — С. 202-212. — ISBN 978-5-8465-1498-0.
    3. Т.П. Бойко, Н.Г. Зайцева, Н.Б. Крижановская, А.А. Крижановский, И.П. Новак, Н.А. Пеллинен, А.П. Родионова, Е.Д. Трубина. Лингвистический корпус ВепКар – «заповедник» прибалтийско-финских языков Карелии // Труды КарНЦ РАН. No 7. Комплексные научные исследования КарНЦ РАН. 2021. C. 100-115 DOI: 10.17076/them1415
    4. Кириллов А.Н. Динамические системы с переменной структурой и размерностью // Известия вузов. Приборостроение. 2009. Т.52, №3. С.23–28.
    5. Кириллов А.Н. Моделирование динамики структур гибридных систем. –Информационно-управляющие системы. 2011, № 4, с. 42-46.
    6. Кириллов А.Н. Метод динамической декомпозиции в моделировании систем со структурными изменениями. - Информационно – управляющие системы. 2009. №1. – С.20 - 24.
    7. Kirillov A., Starkov V. Some extensions of the Poincaré–Birkhoff theorem // Journal of Fixed Point Theory and Applications. Vol. 13. № 2. 2013. P. 611–625
    8. Alexander Kirillov and Victor Starkov. Fixed points of infinitely connected domain continuous mappings // Fixed Point Theory. V. 16. No. 1. 2015. P. 103–106
    9. Krizhanovsky A., Krizhanovskaya N., Novak I. Part of speech and gramset tagging algorithms for unknown words based on morphological dictionaries of the Veps and Karelian languages // Management in Data Intensive Domains. DAMDID/RCDL 2020. Communications in Computer and Information Science, vol 1427. Springer, Cham, 2021. Pp. 163-177 DOI: 10.1007/978-3-030-81200-3_12.
    10. Новак И.П., Крижановская Н.Б., Бойко Т.П., Пеллинен Н.А. Разработка правил генерации именных словоформ для новописьменных вариантов карельского языка // Вестник угроведения. Т. 10. No 4. 2020. C. 679–691. DOI: 10.30624/2220-4156-2020-10-4-679-691
    11. Klyachko E.L., Sorokin A.A., Krizhanovskaya N.B., Krizhanovsky A.A., Ryazanskaya G.M. LowResourceEval-2019: a shared task on morphological analysis for low-resource languages // Computational Linguistics and Intellectual Technologies: papers from the Annual conference “Dialogue” (Moscow, May 29— June 1, 2019) Issue 18 (25). 2019.
    12. Krizhanovsky A., Krizhanovskaya N., Novak I. Part of speech and gramset tagging algorithms for unknown words based on morphological dictionaries of the Veps and Karelian languages // Management in Data Intensive Domains. DAMDID/RCDL 2020. Communications in Computer and Information Science, vol 1427. Springer, Cham, 2021. Pp. 163-177. DOI: 10.1007/978-3-030-81200-3_12

    Сотрудники

    научный сотрудник, к.ф.-м.н.
    аспирант, стажер-исследователь
    ведущий научный сотрудник, д.ф.-м.н., доц.
    ведущий инженер-исследователь, аспирант
    младший научный сотрудник
    ведущий научный сотрудник, д.ф.-м.н., проф.
    старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.

    Контактная информация

    Официальное название: Институт прикладных математических исследований — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра "Карельский научный центр Российской академии наук"
    Адрес: 185910, Россия,
    Республика Карелия,
    г. Петрозаводск,
    ул. Пушкинская, 11
    ИПМИ КарНЦ РАН
    Контактный телефон(ы): +7 (8142) 76-63-12
    Факс: +7 (8142) 76-33-70
    Электронная почта: