Научный дайджест ФКН 2021. Часть 1

Новые подразделения и проекты

В этом году на ФКН успели появиться сразу две лаборатории, работа которых связана с применением компьютерных наук в биологии. Международная лаборатория биоинформатики была открыта в январе. Она создана на основе ранее существовавшей научно-учебной лаборатории. Лабораторию возглавила Мария Попцова, научным консультантом стал Алан Герберт, основатель компании InsideOutBio, первооткрыватель Z-ДНК — левозакрученного варианта молекулы ДНК.

Научно-учебная лаборатория искусственного интеллекта для вычислительной биологии открылась в марте. Ее возглавил Аттила Кертес-Фаркаш. Лаборатория займется созданием технологий глубокого обучения для анализа биомолекулярных медицинских данных.

Также на факультете появились две новые базовые кафедры. Базовая кафедра ГК «Открытие» была создана в январе, ее возглавил член правления ПАО Банк «ФК Открытие» Сергей Русанов. Базовая кафедра компании JetBrains, давнего партнера ФКН в области научной и образовательной работы, появилась в составе департамента программной инженерии в апреле, ее заведующий — Алексей Мицюк.

На ФКН произошли важные кадровые изменения. Сменился руководитель департамента программной инженерии, им стал Сергей Лебедев. Новый руководитель — профессор Виктор Попов — появился и у научно-учебной лаборатории моделирования и управления сложными системами.

Весной у иностранных студентов появилась возможность пройти стажировку на факультете компьютерных наук. В настоящее время доступны 11 проектов в различных сферах математики и компьютерных наук. С начала действия программы на стажировку подали заявки 115 человек, из них приняты четверо.

Мероприятия

29 декабря 2020 года прошел международный онлайн-семинар “Logic Matters”, организованный международной лабораторией интеллектуальных систем и структурного анализа под руководством заведующего лабораторией профессора Сергея Кузнецова.

Доклады

С февраля по апрель научно-учебная лаборатория процессно-ориентированных информационных систем проводила цикл семинаров Wednesday Nights on Petri Nets and their Extensions, посвященный извлечению и анализу процессов.

Семинары

Видеозаписи

20 февраля прошел семинар по математическим основам информатики, посвященный столетию со дня рождения Бориса Абрамовича Трахтенброта. Семинар был организован научно-учебной лабораторией процессно-ориентированных информационных систем. Со вступительным словом выступила заведующая лабораторией профессор Ирина Ломазова.

25 февраля состоялся пятый ежегодный совместный с CERN мастер-класс по физике частиц. Его провели сотрудники научно-учебной лаборатории методов анализа больших данных Денис Деркач и Федор Ратников. Участники мастер-класса — школьники — решали задачу, связанную с распределение массы и временем жизни D0 мезона под руководством сотрудников лаборатории. После выполнения работы состоялся телемост с экспертами CERN.

4 марта состоялась онлайн-конференция «Облачные технологии в обработке и хранении медицинских данных», в которой приняли участие научные сотрудники международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа и Научно-образовательного центра Политехнического института Сургутского государственного университета в рамках проекта «Зеркальные лаборатории НИУ ВШЭ».

Доклады

11 марта прошел митап научно-учебной лаборатории Яндекса. В рамках этого мероприятия исследователи лаборатории и Yandex Research рассказали об интересных задачах, которыми они занимаются.

Доклады

Видеозапись

15-16 апреля прошла студенческая научно-практическая конференция CoCoS’21 (Conference of Computer Science). Конференция прошла в двух секциях, исследовательской — под руководством профессора Ирины Ломазовой; и практической, под руководством профессора Александра Легалова. Организационный комитет возглавила заместитель руководителя департамента программной инженерии Римма Ахметсафина.

Доклады исследовательской секции

Видеозаписи

Устойчивые разбиения на коалиции (Г. Буклей, 1 место среди бакалавров и специалистов)
Автоматическое выделение конструкций для поверхностного синтаксического анализа (А. Чевелева, 2 место среди бакалавров и специалистов)
Дистилляция нормализующих потоков (В. Клюкин, 2 место среди бакалавров и специалистов)
Уточнение масс скоплений галактик (А. Шан, Г. Шибанин, И. Амашукели, 3 место среди бакалавров и специалистов)
Визуализация процессов в динамике с помощью сетей Петри (Я. Котылев, 1 место среди магистров и аспирантов)
Алгоритмы ветвей и границ и динамического программирования для задачи о рюкзаке (Е. Бурашников, 2 место среди магистров и аспирантов)
Компактная разностная схема для квазилинейных параболических уравнений (А. Романов, 3 место среди магистров и аспирантов)
Построение предсказательных моделей финансовых рынков (Д. Озмаден, А. Калугин)
Изучение устойчивых коалиций в странах Африки (И. Романов, Д. Сапожников)
Новый метод автоматической идентификации токовых слоёв в солнечном ветре (Т. Сагитов Т., О. Хабарова)
Методы машинного обучения в process mining (А. Стрельцов, С. Петрович, Н. Степанов)
Предсказание неопределённости прогнозов обученных моделей (М. Коннова)
О разрыве между степенью булевой функции и блочной чувствительностью (Н. Проскурин)
Исследование коннектомов с помощью вычисления кривизны графов (А. Першина, Е. Левченко Е.)
Раннее обнаружение самоорганизованно критических состояний клеточных автоматов по результатам анализа генерируемых временных рядов (Ю. Саночкин, Е. Градусов)
Синтез моделей процессов с использованием методов кластеризации (П. Таранцова)
Тематическое моделирование источников информации о COVID-19 в России: выделение сфер дискурса (А. Парфенова)
Метод анализа производительности критичных по времени приложений с параллелизмом с помощью dbnets (А. Ригин)

Доклады прикладной секции

Программная система для управления межпроцессным взаимодействием в облачной инфраструктуре (Service Mesh) (И. Оралин, М. Рачинский, 1 место)
Клиентская часть веб-приложения для управления кластером пиринговой системы унифицированных коммуникаций «Симвей» (Н. Михайловский, 2 место)
Платформа для размещения и трекинга пожертвований средств на основе технологий распределенного реестра (Д. Редникина, А. Борисова, И. Костюченко, К. Манежин, А. Михалева, 2 место)
Веб-приложение для создания, программной генерации и хранения тестовых заданий с возможностью импорта и экспорта (М. Манахова, 3 место)
Программа для фрактальной фотостимуляции в виртуальной реальности (А. Шан, 3 место)
Веб-приложение для автоматической проверки и оценивание работ по программированию на языке C# с использованием Unit тестов (Е. Матвеев, 3 место)
Финансовый ассистент (А. Козлов, С. Елесин)
Оценка качества облачных приложений для интеллектуального анализа финансовых рынков (А. Крымов)
Разработка приложения для моделирования процесса воздухообмена помещения (А. Селина)
Оптимизация параметров численного метода для модели экологических сообществ (И. Чуканов, М. Куркин)
Быстрая симуляция отклика электромагнитного калориметра эксперимента LHCB (В. Белоцкий, А. Барышников)
Возможности колоночной аналитической субд Clickhouse (А. Волков)
Распределенная микросервисная архитектура приложений в оркестраторе контейнеров kubernetes (А. Волков)
Разработка моделей компьютерного зрения для диагностики кожных заболеваний (Н. Буров)
Программа определения границ растворимости твердых растворов в зависимости от температуры (К. Кожакин)
Аугментация астрофизических данных нейросетевыми моделями (Е. Самородова)
Разработка интеллектуального сервиса для проката самокатов (Г. Ярдухин, С. Анисимов, Д. Подшивалов)
Сегментация электромагнитных ливней для нейтринных экспериментов с использованием графических нейронных сетей (Е. Трофимова, В. Белавин)

26 апреля прошел пятый Колмогоровский семинар по компьютерной лингвистике и наукам о языке, организованный департаментом анализа данных и искусственного интеллекта, международной лабораторией интеллектуальных систем и структурного анализа и школой лингвистики НИУ ВШЭ.

Доклады

12-16 мая в Образовательном центре «Сириус» прошла конференция «Новые вызовы в современной теории вероятностей в пространствах высокой размерности и ее применениях в машинном обучении», организованная совместно с Институтом проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН и компанией Huawei. В организационный комитет вошел заведующий международной лабораторией стохастических алгоритмов и анализа многомерных данных Алексей Наумов.

Лекции

19 мая 2021 года на факультете компьютерных наук прошла онлайн-конференция “A, B and Z: The Structure, Function and Genetics of Z-DNA and Z-RNA”. Конференция была организована ФКН совместно с журналами Molecules и International Journal of Molecular Sciences, RNA Society и компанией InsideOutBio. Мария Попцова и Алан Герберт стали членами программного и организационного комитетов.

Доклады

27-28 мая прошла конференция SYRCoSE (Spring/Summer Young Researchers' Colloquium on Software Engineering). Программный комитет конференции возглавил профессор Александр Петренко, членами комитета от ФКН стали профессор Сергей Авдошин, профессор Ефим Гринкруг, профессор Ирина Ломазова, Андрей Устюжанин, а также Людмила Лядова и Ростислав Яворский. Конференция проводилась совместно с Институтом системного программирования им. В. П. Иванникова РАН и Санкт-Петербургским государственным университетом.

Доклады

28-30 мая прошел шестой выездной семинар по машинному обучению в учебном центре «Вороново», организованный департаментом больших данных и информационного поиска. В семинаре приняли участие 75 человек, из них около 50 — студенты.

10 июня состоялся круглый стол «Компьютерные симуляции в исследовании макроэкономических процессов», организованный научно-учебной лабораторией моделирования и управления сложными системами и инициативной группой Методологического проекта разработки и использования компьютерных симуляций в науке, промышленности и бизнесе (МИЭМ им. А.Н. Тихонова). Программный комитет мероприятия возглавил заведующий лабораторией и глава Методологического проекта профессор Виктор Попов.

Доклады

10-17 июня в учебном центре «Вороново» состоялась летняя школа «Управление, информация и оптимизация», организованная НИУ ВШЭ и Ozon Masters. Алексей Наумов и старший научный сотрудник международной лаборатории стохастических алгоритмов и анализа многомерных данных Александр Гасников стали членами программного и организационного комитетов.

Лекции

22 июня в рамках онлайн-семинара «Трансдисциплинарные приложения наук о данных» прошла первая из серии встреч на тему «Искусственный интеллект: этика, право и стандартизация».

24 июня состоялось первое открытое заседание Ученого совета ФКН, на котором научные сотрудники факультета выступили с рассказами о своих исследованиях.

Доклады

Видеозапись

Выступления

В конце декабря 2020 года сотрудники научно-учебной (международной) лаборатории биоинформатики представляли доклады на крупных конференциях. Глава лаборатории Мария Попцова выступила на конференции по искусственному интеллекту AI Journey с докладом «Методы глубинного обучения в геномике». В лекции был представлен краткий обзор применения методов глубинного и машинного обучения в геномике, а также обозначена роль искусственного интеллекта в фармакогеномике.

Стажер-исследователь лаборатории Федор Павлов выступил на воркшопе Machine Learning and Artificial Intelligence in Bioinformatics and Medical Informatics (MABM) международной конференции IEEE BIBM 2020. Он представил доклад по статье “Recognition of DNA Secondary Structures as Nucleosome Barriers with Deep Learning Methods”, опубликованной в соавторстве с Марией Попцовой.

8 февраля декан ФКН профессор Иван Аржанцев провел для Центра академического письма НИУ ВШЭ семинар “How to Prepare and Publish a Paper in Pure Mathematics” об этапах публикации научной статьи в математических журналах.

В марте научный сотрудник научно-учебной лаборатории методов анализа больших данных Артём Маевский провел семинары в рамках онлайн-интенсива Machine Learning & Deep Learning в Имперском колледже Лондона. Организатором интенсива была Школа анализа данных Яндекса.

31 марта профессор Василий Громов выступил на научно-исследовательском семинаре «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии» (Вычислительные среды) с докладом «Прогнозирование за горизонтом прогнозирования: хаотические ряды и прогнозирование на много шагов вперёд».

В конце марта стажер-исследователь научно-учебной лаборатории моделирования и управления сложными системами Полина Романченко выступила с докладом на 13-ой школе-конференции «Проблемы Геокосмоса». Она представила результаты работы, посвященной анализу сезонных изменений DST-индекса, которая была выполнена совместно со стажером лаборатории Николаем Ларионовым под руководством профессора Александра Шаповала и Елены Блантер.

В апреле сотрудники международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа Алексей Незнанов и Ольга Максименкова совместно с директором Центра развития навыков и профессионального образования Института образования НИУ ВШЭ Федором Дудыревым выступили на XXII Апрельской международной научной конференции. На I Международном научном симпозиуме «Использование анализа открытых больших данных для целей выявления глобальных трендов и вызовов, связанных с формированием и использованием человеческого потенциала» они представили доклад «О методах работы с большими данными, представлением знаний и интеллектуальном анализе данных в перспективных программных системах персонализированного адаптивного обучения».

В конце мая несколько сотрудников факультета выступили на международном научно-популярном фестивале Pint of Science. 17 мая Алексей Незнанов выступил с лекцией «Искусственный интеллект и человек-творец: противостояние или экстаз слияния?», а профессор Михаил Гельфанд — с лекцией «Практическая теория эволюции». 18 мая прошла лекция профессора Сергея Кузнецова «Искусственный Интеллект: тренды и вызовы».

В июне сотрудники центра глубинного обучения и байесовских методов представили свои работы на международной конференции NAACL 2021 (Annual Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics). Надежда Чиркова и Сергей Трошин выступили с докладом “A Simple Approach for Handling Out-of-Vocabulary Identifiers in Deep Learning for Source Code”. Также Надежда выступила с докладом “On the Embeddings of Variables in Recurrent Neural Networks for Source Code”.

Публикации

В прошедшем полугодии несколько статей сотрудников и студентов ФКН были опубликованы в крупных журналах и приняты на международные конференции:

Статья Назара Бекназарова, Сеунгмина Джина и Марии Попцовой Deep learning approach for predicting functional Z-DNA regions using omics data опубликована в Scientific Reports;
Статья Мишеля Ле Бретона (Toulouse 1 Capitole University), Александра Шаповала и Шломо Вебера (Southern Methodist University) A game-theoretical model of the landscape theory опубликована в Journal of Mathematical Economics;
Статья Ильи Макарова, Дмитрия Киселева, Никиты Никитинского (МИСИС) и Ловро Субелжа (University of Ljubljana) Survey on graph embeddings and their applications to machine learning problems on graphs опубликована в PeerJ Computer Science;
Статья Дарины Двинских (институт Вейерштрасса) и Даниила Тяпкина Improved Complexity Bounds in Wasserstein Barycenter Problem опубликована в Proceedings of The 24th International Conference on Artificial Intelligence and Statistics;
Статья Юрия Мокрия, Леонида Бойцова и Павла Браславского A Systematic Evaluation of Transfer Learning and Pseudo-labeling with BERT-based Ranking Models принята на конференцию SIGIR 2021 (44th International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval);
Статья Андрея Черкасова и Дмитрия Пионтковского Wilf classes of non-symmetric operads принята на конференцию ISSAC (46th International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation).

В июне был издан учебник «Лекции по дискретной математике», подготовленный профессором Михаилом Вялым, Владимиром Подольским, Александром Рубцовым и Александром Шенем, а также доцентом департамента математики ФЭН Дмитрием Шварцем. Учебник предназначен студентам младших курсов, изучающим курс дискретной математики; преподавателям этой дисциплины; а также более широкому кругу любителей математики.

Достижения

В феврале стажер-исследователь научно-учебной лаборатории моделирования и управления сложными системами Екатерина Самородова стала лауреатом конкурса научно-исследовательских работ студентов (НИРС). Была отмечена работа Екатерины «Ошибка спутникового измерения аномалий уровня моря в зависимости от скорости ветра», выполненная под руководством профессора Александра Шаповала.

В марте младший научный сотрудник международной лаборатории стохастических алгоритмов и анализа многомерных данных Никита Пучкин попал в число победителей конкурса научно-технических проектов «Молодая математика России» за работу по обнаружению низкоразмерных структур в многомерных данных под руководством профессора Владимира Спокойного.

Также, в марте профессор Дмитрий Ветров получил награду Research Excellence Award Russia 2021, которую компания Elsevier вручает наиболее значимым в международном контексте российским ученым. Награда была вручена «за вклад в развитие актуальной научной темы в мире: сверточные нейронные сети».

В мае аспирант департамента больших данных и информационного поиска Александр Гришин был награжден научной премией Яндекса имени Ильи Сегаловича в номинации «Молодые исследователи». Вместе с коллегами Александр занимается исследованиями в области обучения с подкреплением.

В начале июня НИУ ВШЭ поднялась в международном рейтинге QS World University Rankings до четвертого места среди российских и 305 места среди мировых университетов. В предметном рейтинге QS НИУ ВШЭ также показала рост, достигнув 95 места и войдя в сотню лучших университетов в мире в области математики.

НИУ ВШЭ также вошла в топ-5 российских университетов в Лейденском рейтинге (CWTS Leiden Ranking), который оценивает публикационную активность вузов. В направлении «Математика и информатика» НИУ ВШЭ занимает первое место по публикациям в России.

В рейтинге публикационной активности аналитического центра «Эксперт» НИУ ВШЭ заняла второе-третье место в компьютерных науках и первое-второе место в срезе по искусственному интеллекту.

5 июня профессор Арутюн Аветисян, заведующий кафедрой «Системное программирование» и директор Института системного программирования им. В.П. Иванникова РАН был награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени.

Семинары

Продолжают свою работу многочисленные научные семинары факультета и его подразделений.

Коллоквиум ФКН

Межкампусный семинар по компьютерным наукам

Исследовательская группа байесовских методов

Международная лаборатория интеллектуальных систем и структурного анализа

Международная лаборатория теоретической информатики

Международная лаборатория стохастических алгоритмов и анализа многомерных данных

Международная лаборатория алгебраической топологии и её приложений

Международная лаборатория биоинформатики

Семинар по методам машинного обучения в биоинформатике

Научно-учебная лаборатория методов анализа больших данных

Научно-учебная лаборатория моделирования и управления сложными системами

Научно-учебная лаборатория моделей и методов вычислительной прагматики

Научно-учебная лаборатория процессно-ориентированных информационных систем

Аспирантский семинар

11, 18, 25 января Утверждение тем диссертаций аспирантов первого года обучения
1 февраля An Overview of Problems and Methods of Regulatory Text Analysis (Денис Смирнов); Belief Functions for the Importance Assessment in Multiplex Networks (Наталья Мещерякова)
8 февраля Recognizing DNA Secondary Structures Using the Attention Mechanism (Сеунгмин Джин); Identification and Early Detection of Critical Phases and States of a Microblogging Social Network Based on the Analysis of Its Stochastic Repost Activity (Виктор Дмитриев)
15 февраля Free-Energy Principle Capabilities Investigation for Building Agents in Dynamic Environments (Алексей Зеленов); Promising Approaches to High-Performance Atomistic Modeling (Всеволод Никольский)
22 февраля Biomedical Data Collection and Storage Systems for Intelligent Services Support in Healthcare (Никита Буланов)
1 марта Fusion of Text and Graph Information for Machine Learning Problems on Graphs (Дмитрий Киселев); Hierarchical Intention and Process Model for Game Analysis (Константин Никитин)
15 марта Maximizing Retailer Profit Using an Electronic Price-Tag System (Кирилл Канищев); Deep Generative Models for Anomaly Detection (Артем Рыжиков)
22 марта Methods and Software Tools for Ontology-Controlled Automatic Item Generation in Personalized Learning Environments (Мария Горденко); Machine Reading Comprehension with Interpretable Discrete Reasoning (Рамиль Яруллин)
29 марта Meta-Learning in Neural Networks (Александр Гришин); New Methods of Data Envelopment Analysis and Its Application for the Efficiency Assessment of COVID-19 Quarantine Measures (Сергей Демин)
12 апреля Bridging the Gap between Generative Adversarial Networks (GANs) and Variational Autoencoders (VAE) (Айбек Аланов)
19 апреля Some Hereditary Cases of Polynomial and Pseudopolynomial Solvability of the Graph Vertex Coloring Problem (Ольга Развенская)
26 апреля Recovering Hidden Parameters of Cyber-physical Systems from Observable Characteristics (Леонид Гремячих)
17 мая Change-Point Detection for Monitoring the State of the Observed Systems (Максим Карпов)
24 мая Interpretability and Effectiveness of Machine Learning Methods for Sequence Mining in Various Domains (Анна Муратова); Language Model for Error Correction in Russian Texts by Non-native Speakers (Никита Ремнев)
31 мая Combined complexity of Answering Ontology-Mediated Queries with a Covering Axiom (Ольга Герасимова)
7 июня Towards Integrating Centralized Multi-agent Path Finding with Decentralized Collision Avoidance (Степан Дергачев); Improving Transformers for Source Code Processing (Сергей Трошин); Variance Reduction in Monte Carlo Algorithms Софья Иволгина
21 июня Pre-Trained Transformers for Sentiment Analysis of Texts in Russian (Сергей Сметанин); Exploring Models' Knowledge of Language through NLI Task (Мария Тихонова)
28 июня Analysis of Bilevel Optimization Problems with Incomplete Information and Learning (Сергей Кетков)

Зеркальная лаборатория

13 января Подведение итогов ушедшего 2020 года
20 января Cоздание онтологий; обработка сигналов с артерио-венозных фистул у больных, находящихся на гемодиализе; классификация клинических классов заболеваний вен применительно к алгоритмам классификации фотографий конечностей
25 января Организация хранения медицинской информации в создаваемой базе данных; программный модуль для хранения и обработки результатов ультразвукового исследования вен нижних конечностей
3 февраля Проверка адекватности созданных медицинских онтологий, применительно к заболеваниям вен; проверка созданного сайта для загрузки медицинской информации в том числе результатов МРТ венозной системы
10 февраля Вариант классификации сигналов с артерио-венозных фистул у больных, находящихся на гемодиализе; вариант алгоритма классификации фотографий нижних конечностей в соответствии с Международной классификацией заболеваний вен СЕАР
17 февраля Обсуждение доработки в базе данных, в которой будут храниться данные МРТ, а также ее взаимодействие с сайтом, откуда информация должна загружаться коллегами
24 февраля Обсуждение статьи по результатам МРТ вен нижних конечностей для публикации в журнале International Angiology; проверка адекватности созданных медицинских онтологий, применительно к заболеваниям вен
10 марта Методы машинного обучения графовых данных
17 марта Хранилище больших графовых моделей
24 марта Проблемы, протоколы и программное обеспечение доступа к удаленным серверам
31 марта Технологии обработки больших данных в медицине

Магистерская программа «Машинное обучение и высоконагруженные системы»

Аспирантура и защиты диссертаций

12 марта завершилась первая волна приема в Аспирантскую школу по компьютерным наукам, по итогам которой были заполнены все 26 бюджетных мест.

В 2021 году состоялись защиты кандидатских диссертаций Виталия Демьянюка, Владислава Шахуро и Даниила Полыковского.

17 июня Владимир Подольский защитил докторскую диссертацию «Вопросы теории сложности вычислений в алгебраических и логических структурах».