Допустим, у вас есть завод в провинции. как сделать из него креативный кластер

Как применить всё это на практике

После того как была определена мера качества, построены и оценены алгоритмы кластеризации, я решил объединить всё это в систему и разработать такой программный комплекс, который бы реализовал данные алгоритмы и позволял осуществлять оптимальное разбиение для данной задачи по выбранной мере качества.

Схема описания работы программного комплекса.

Этот программный комплекс состоит из нескольких пакетов. Пакет CVI_Predictor реализует алгоритм предсказания меры для конкретной задачи кластеризации на основе мета-обучения. Пакет RL_Clustering реализует различные алгоритмы на базе представленного в работе метода выбора и настройки эвристического алгоритма кластеризации. Пакет Evo_Clustering реализует эволюционный алгоритм кластеризации с параметрами, настраиваемыми при помощи мета-обучения. Пакет Incremental_CVI реализует инкрементальное вычисление мер качества разбиений. Весь комплекс можно скачать на GitHub.

Разработанную система автоматического выбора и оценки алгоритмов кластеризации и их параметров я защитил в рамках своей кандидатской диссертации в декабре 2019 года. Автореферат и диссертацию можно почитать здесь.

На сегодняшний день система автоматического выбора и оценки алгоритмов кластеризации и их параметров была успешно использована в рамках государственного задания №2.8866.2017/8.9 «Технология разработки программного обеспечения систем управления ответственными объектами на основе глубокого обучения и конечных автоматов». В рамках этого задания решалась задача нахождения формальной грамматики по некоторому конечному списку слов, которые принадлежат некоторому неизвестному формальному языку. В частности, была решена важная подзадача разметки «слов-примеров», по которым строится грамматика при помощи рекуррентных нейронных сетей.

Также система использовалась в рамках проекта компании Statanly для разработки алгоритма поиска документов ограниченного размера. В частности, решалась задача оценки кластеризации векторных представлений слов. Для этого использовался корпус русских слов Тайга.

Помимо этого, программный комплекс был применён для разработки рекомендательной системы выбора научного руководителя и темы исследования для абитуриентов Университета ИТМО.

В планах — разработка полноценной библиотеки, реализующей алгоритмы выбора и оценки алгоритмов кластеризации и их параметров. Кроме того, в будущем планируется дальнейшее исследование задачи кластеризации, а именно вопросов кластеризуемости наборов данных, описывающих каждую задачу. И я был бы рад пополнению в наших рядах сильных в техническом плане и амбициозных студентов.

Это вам не Москва

Чтобы избежать провалов, обратите внимание на региональные особенности. Самое главное — изучите местный рынок: кто будет вашим резидентом, кто — аудиторией, а кто — конкурентом? Если вы не можете ответить на первые два вопроса, то лучше и не начинать. И если конкурентов больше одного — тоже

Двух кластеров провинциальному городу хватит. Например, в Туле уже есть «Октава» и «Искра» — на мой взгляд, этого достаточно

И если конкурентов больше одного — тоже. Двух кластеров провинциальному городу хватит. Например, в Туле уже есть «Октава» и «Искра» — на мой взгляд, этого достаточно.

Креативные кластеры в регионах в основном появляются двумя способами. Первый: собственник перестаёт зарабатывать на своей недвижимости. Например, у него был завод и обанкротился, сейчас ничего не производит. Если у собственника есть средства, а в городе — интересные проекты, которые могут стать резидентами, и аудитория, то завод может стать креативным кластером. Именно так появились, например, арт-завод «Доренберг» в Иркутске и Центр креативных индустрий Svoboda2 в Челябинске.

Второй способ: инициатива снизу. Люди насмотрелись на европейские или московские арт-центры и хотят, чтобы подобное появилось в их родном городе. Бывает, что они просто арендуют какой-то цех на свой страх и риск и заселяют проектами. У меня был такой опыт: мы делали креативные кластеры на арендованных площадях (Creative Space в Ростове-на-Дону, «Хохловка» в Москве) просто потому, что очень хотелось. Ещё один пример — «Корпус 8» в Минске.

Уникальный татарстанский проект

Что касается господдержки кластеров, то здесь, по словам экспертов, иногда лучше не мешать. Точнее, уменьшать бюрократическую нагрузку. Причем, юридически кластер можно и не оформлять. Регистрация нужна, чтобы это сообщество получало государственную поддержку. Например, сейчас по программе Минпромторга РФ кластеры могут получать до 50 процентов компенсации технологических затрат (патентование, обучение персонала, исследовательские работы и так далее). По словам Альберта Гайфуллина, это очень эффективный рычаг и механизм.

Однако до сих пор не решена проблема с коммуникацией. Зачастую участники одного кластера не знают, что какие-то собственные задачи могут решить с помощью коллег по кластеру. Татарстан собирается решить это.

— На самом деле проект исторический. Уже посажено первое зерно. И мы впервые в истории республики собрали за одним столом всех руководителей кластеров и представителей Министерства экономики. И провели установочную сессию. На следующем этапе начнем прорабатывать дорожную карту и механизмы сотрудничества, где есть и крупный бизнес, и средний, и малый.

Это будет региональная площадка, которую мы можем в будущем, на определенных условиях, масштабировать. В течение 1 года мы хотим утвердить механизмы работы, сформировать штат, состав, найти финансового партнера, — рассказал Гайфуллин.

По предварительному плану, система должна заработать к весне 2019 года.

Официальные партнеры:

Юля Красникова, фото Олега Тихонова, видео Камиля Исмаилова

МероприятияOnline-конференцииПромышленность Татарстан

Кластеры: сущность и типы

Классическая система централизованной обработки данных – выделенный сервер. На его основе строится большинство современных инфраструктур, и для целого ряда задач применение единичного узла – вполне приемлемое решение. Повышение надежности такого подхода заключается в дублировании критичных узлов, внедрении улучшенной поддержки со стороны продавца и привлечении для обслуживания специалистов высокого класса.

Схема построения кластера позволила исключить возможные точки отказа, максимально повысив отказоустойчивость системы

Все эти меры предназначены только для одного: сократить время простоя системы (в случае ее отказа) до минимально допустимого. Но в ряде случаев такой подход неприменим; кроме того, он не решает проблем, связанных с необходимостью повышения производительности и масштабируемостью системы в целом. Этих недостатков лишены структуры на базе кластерных технологий.

Проще всего кластер можно определить как совокупность взаимодействующих независимых узлов, имеющих общую инфраструктуру и предназначенных для решения общих задач.

Среди вычислительных систем, построенных на основе кластеров, выделяют два основных типа: кластеры высокой готовности и отказоустойчивые кластеры повышенной надежности. В этом вопросе зачастую возникает путаница, поскольку системы одного из типов ошибочно наделяют характеристиками обоих типов. Для более точного понимания следует различать параметры высокой готовности и отказоустойчивости.

Так, готовность системы – это время, в течение которого система способна предоставлять требуемые сервисы своим пользователям. Базовый показатель готовности системы – это отношение времени фактического предоставления услуг к общему времени работы системы, выраженное в процентах. Для системы высокой готовности характерно значение порядка 99,999%. В реальной ситуации для таких комплексов время незапланированного простоя составляет несколько минут в год.

Отказоустойчивость аппаратной части системы предполагает такую реализацию по ее составу, при которой сбои отдельных модулей не приводят к отказу всей системы в целом. Для этого применяются самые различные методы: дублирование, коррекция ошибок, majority-voting, thermal-мониторинг и т. д.

Основные схемы построения кластеров

На практике применяются две основные схемы построения: Active-Active и Active-Passive, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Первая из них предусматривает равномерное распределение выполняемой задачи между всеми узлами кластера, а в случае выхода из строя одного узла – между оставшимися. Главным недостатком такой схемы считается необходимость использования прикладного ПО, специально разработанного для выполнения на кластере, а основным преимуществом – увеличение скорости выполнения задачи.

Вторая схема, Active-Passive универсальнее, поскольку допускает решение более широкого круга задач, ориентированных на обычные серверы. В отличие от предыдущей, в таком варианте задача выполняется только на активном узле, а в случае его выхода из строя – на пассивном. Наряду с несомненными достоинствами есть и недостаток – невозможность наращивания скорости выполнения задач. Зато реализация такого кластера допустима за счет встроенных механизмов ОС. Для организации кластеров по последней схеме используются различные операционные системы, например такие, как Microsoft Cluster Server и Linux Failover Cluster. В случае применения модели Active-Active реализация возможна только за счет специального ПО, например Oracle RAC (Real Application Cluster).

Как рисовать схемы с помощью SmartArt

Схема в текстовый редактор добавляется вставкой в документ рисунока SmartArt. Для этого перейдите на вкладку «Вставка» и в группе «Иллюстрации» нажмите на кнопку «SmartArt».

Появится вот такое окно. В нем нужно выбрать подходящий рисунок. Слева кликните по разделу, в примере «Иерархия», и выберите один из предложенных рисунков. Справа область предпросмотра, посмотрите, как она выглядит, и для чего больше подойдет.

Теперь приступим к размещению блоков. Удалить ненужные можно, выделив его мышкой и нажав кнопку «Delete». Уберите, таким образом, все лишние прямоугольники.

Дальше необходимо добавить блоки. Выделите тот, под которым нужно вставить дополнительные, и на вкладке «Работа с рисунками SmartArt» – «Конструктор» нажмите на кнопку «Добавить фигуру», в списке кликните по пункту «Добавить фигуру ниже».

После этого снова выделите верхний прямоугольник и добавьте еще один ниже. Здесь же Вы можете выбрать добавление нужного объекта выше выбранного блока, перед ним, или за ним.

После того, как Вы сделаете предыдущий пункт, нужно напечатать текст. Выделите область схемы и на вкладке «Работа с рисунками SmartArt» – «Конструктор» нажмите на кнопку «Область текста». Или же на левой границе нажмите на кнопку с двумя маленькими стрелочками.

Откроется сбоку небольшое окошко. В нем нужно ввести текст для каждого из блоков. Здесь маркерами обозначены уровни, а кликнув напротив маркера можно посмотреть, куда будет вписан текст.

Напишите напротив каждого маркера, какой текст должен быть в каком объекте.

Когда все заполните окно для добавления текста можно закрыть, нажав в нем на крестик.

Теперь можно поработать над внешним видом самой схемы. Для этого выделите ее и перейдите на вкладку «Работа с рисунками SmartArt» – «Конструктор». В группе «Стили SmartArt» можете выбрать любой другой стиль.

Также можно «Изменить цвета» схемы, кликнув по соответствующей кнопке.

Если Вам не сильно подошел выбранный вид, можете изменить его в соответствующей группе. Наведите курсор на любой из предложенных макетов, чтобы посмотреть, как будет выглядеть Ваша схема. Если этот макет подойдет больше, кликните по нему, чтобы выбрать.

Перейдя на вкладку «Работа с рисунками SmartArt» – «Формат» можно изменить любую фигуру или текст. Например, выделим фигуру, нажмем «Изменить фигуру» и кликнем по любой другой из предложенного списка. Для каждой можно изменить заливку, контур или добавить эффект.

Точно так же и для текста, выделите его и можно применить один из готовых стилей, изменить заливку, контур или добавить эффект.

В итоге, у меня получилась вот такая схема.

1. Начните со стандартного шаблона

Есть два варианта, которые Вы можете использовать, когда создаете новый слайд в Microsoft PowerPoint:

• Создайте слайд с нуля, сбросив отдельные элементы, а потом добавив, которые необходимо один за другим, пока не получите слайд.
• Попробуйте стандартный макет, который включает все  необходимое, что Вам понадобится в самом начале.

Это действительно не просто создать свой дизайн слайда, используя встроенный макет. Макет экономит время, а также улучшает внешний вид презентации, так как все поля и содержимое аккуратно выровнены.

На вкладке «Главная» выберите «Макет» в меню:

Большинство тем PowerPoint содержат достаточно макетов для решения практически любого сценария.

Я думаю, одна из причин, почему докладчики избегают макетов является то, что они хотят настроить свой собственный слайд. Ничто не мешает Вам использовать макет и настраивать его, перемещение блоки вокруг по мере необходимости или добавления других элементов содержимого.

Это простая функция PowerPoint, но я видел много докладчиков, которые рисовали и перерисовывали блоки на слайдах. Вам гораздо выгодней использовать стандартный макет и корректировать его по мере необходимости.

Теорема невозможности Клейнберга[править]

Для формализации алгоритмов кластеризации была использована аксиоматическая теория. Клейнберг постулировал три простых свойства в качестве аксиом кластеризации и доказал теорему, связывающую эти свойства.

Определение:

Алгоритм кластеризации является масштабно инвариантным (англ. scale-invariant), если для любой функции расстояния и любой константы результаты кластеризации с использованием расстояний и совпадают.

Первая аксиома интуитивно понятна. Она требует, чтобы функция кластеризации не зависела от системы счисления функции расстояния и была нечувствительна к линейному растяжению и сжатию метрического пространства обучающей выборки.

Определение:

Полнота (англ. Richness). Множество результатов кластеризации алгоритма в зависимости от изменения функции расстояния должно совпадать со множеством всех возможных разбиений множества объектов .

Вторая аксиома утверждает, что алгоритм кластеризации должен уметь кластеризовать обучающую выборку на любое фиксированное разбиение для какой-то функции расстояния .

Определение:

Функция расстояния является допустимым преобразованием функции расстояния , если , если и лежат в одном кластере; , если и лежат в разных кластерах.

Определение:

Алгоритм кластеризации является согласованным (англ. consistent), если результат кластеризации не изменяется после допустимого преобразования функции расстояния.

Третья аксиома требует сохранения кластеров при уменьшении внутрикластерного расстояния и увеличении межкластерного расстояния.

Примеры преобразований с сохранением кластеров
Исходное расположение объектов и их кластеризация	Пример масштабной инвариантности. Уменьшен масштаб по оси ординат в два раза.	Пример допустимого преобразования. Каждый объект в два раза приближен к центроиду своего класса. Внутриклассовое расстояние уменьшилось, межклассовое увеличилось.

Исходя из этих аксиом Клейнберг сформулировал и доказал теорему:

Теорема (Клейнберга, о невозможности):

Для множества объектов, состоящего из двух и более элементов, не существует алгоритма кластеризации, который был бы одновременно масштабно-инвариантным, согласованным и полным.

Несмотря на эту теорему Клейнберг показал,
что иерархическая кластеризация по методу одиночной связи с различными критериями останова удовлетворяет любым двум из трех аксиом.

Кластер: что это означает

Кластер — это понятие, пришедшее из английского языка. В буквальном переводе оно означает ‘скопление’ или ‘рой’. Близкими по значению к слову «кластер» считаются:

• группа;
• союз;
• альянс;
• объединение;
• ассоциация.

Термин «кластер» используется:

• в точных науках (математике, химии, информатике);
• общественно-гуманитарных (социологии, лингвистике, истории);
• искусстве (музыке) и ряде других отраслей знания.

В педагогике термином «кластер» обозначают один из способов графической организации информации. Его суть состоит в том, что в изучаемой информации определяются смысловые единицы. Они фиксируются как схемы, в которых имеются пояснения по поводу связей. В результате получается наглядное изображение, которое помогает систематизировать, обобщить и излагать изучаемый во время урока материал. Как синонимичные преподаватели используют понятия «карта-схема» или «карта понятий», а также «ассоциограмма».

Фото: multiurok.ru: UGC

Кластер — один из методов технологии развития критического мышления. Он формирует у учеников такие навыки:

• умение грамотно формулировать вопросы;
• работать с большими объемами информации и выделять в них основное;
• способность выявлять логические и причинно-следственные связи;
• умение делать умозаключения;
• обобщать и делать переход от общего к частному и наоборот;
• способность проводить параллели и находить аналогии;
• умение анализировать части информации и сравнивать их между собой.

Освоив правила создания кластеров, ученики способны:

• объяснить новый материал ясно, четко и доходчиво;
• способны высказывать свою, отличную от учебника, интерпретацию информации;
• могут сформировать собственные оценочные суждения и логические выводы из изученного материала;
• владеют навыками ведения диалога и активного слушания;
• вырабатывают уважительное отношение к точке зрения, которая отличается от их собственной.

Иными словами, школьники таким образом освоили основы критического мышления.

Применение кластерного метода на уроке имеет ряд преимуществ:

• учитель может работать с большим объемом материала, не утомляя учащихся;
• в процесс обучения включены все ученики, и он им интересен;
• ученики заинтересованы высказывать свою точку зрения;
• способствует выработке навыков творчески мыслить.

Фото: maria-kudryavtseva.ru: UGC

Для успешного применения метода учитель должен соблюдать ряд принципов:

• Выбрать ту графическую модель, на основе которой будет создан кластер.
• В центре необходимо поместить ключевой термин, понятие, идею, мысль.
• Важные смысловые единицы с основным термином должны соединяться прямыми линиями.
• Возле крупных смысловых единиц располагаются менее значительные, но необходимые для полноценного раскрытия темы.
• В качестве ключевого понятия могут быть использованы: слово, сочетание слов, факты, даты, образы и так далее.

Кластеры по изучаемой теме могут быть созданы в результате групповой работы. Тогда учитель руководит созданием кластера на классной доске. Ученики могут поработать над созданием кластеров в малых группах и отобразить результаты на отдельных листках. Наконец, каждый ученик может разработать кластер индивидуально в рабочей тетради. Различные элементы кластеров целесообразно выделять разными цветами.

При коллективной работе с кластером записываются абсолютно все ассоциации до тех пор, пока у учеников не закончатся идеи. Лишь после этого вносятся изменения и производится перегруппировка понятий.

Специалисты предлагают учителям, использующим метод, следующий алгоритм:

• Оценить учебный материал и определить, насколько целесообразно при его изучении составлять кластер.
• Рассказать ученикам, в чем суть метода, привести собственный пример и попросить их его проанализировать.
• Предложить классу улучшить приведенный пример.
• Приступить к созданию нового кластера, помогая на первом этапе выделять смысловые единицы.

Зоны роста

Одна из главных задач сегодня — научиться каждому кластеру представлять себя: кто такие, в чем уникальность кластеров и объяснить населению, по каким вопросам и задачам можно обращаться в эту инфраструктуру.

Еще одна задача — активнее продвигать российские кластеры на международном уровне и использовать их для развития уровня жизни для людей, которые живут на этих территориях.

При этом общее количество кластеров в России примерно 100, из них 13 в Татарстане. При этом кластеры могут «повторяться»: IT-кластер, машиностроительный кластер и т. п. Однако они все равно разные, потому что отличаются специализацией. Например, в Татарстане машиностроительный кластер строится вокруг производства грузовых машин, а в Самарской области — вокруг легковых автомобилей.

Есть и уникальные кластеры: в Смоленске создан единственный кластер по производству и переработке льна. А в Татарстане, по мнению Евгении Шамис, есть кластеры, которые пока используются не на полную мощность. Например, кластер с решениями для молодежи.

— Вы умеете работать с этой аудиторией, у вас получается много мероприятий делать — вы в целом умеете про них думать, у вас есть специалисты, которые понимают, как к этому подходить. Это тоже можно показать, потому что фактически это классный кластер, который нужно показать и в России, и в мире, — считает Шамис.

Применение метода кластер

Прием составления кластера часто используется начальной школе и для старшеклассников. Он применим почти на каждом из учебных предметов и при изучении любой темы. Форма проведения также зависит только от и педагогической цели – занятия могут быть организованы для одного человека, небольшой группы или целого класса. Возможно перетекание форм работы из друг в друга. Так, на вводном этапе урока детям предлагается самостоятельно структурировать имеющихся знаний, на второй – поработать в группах с предоставленной информацией и дополнить кластеры, а на последней – организовать общую деятельность всего класса по систематизации знаний и составление общей схемы. Также кластер может быть выдан для домашнего составления или самостоятельной работы, но для этого дети должны хорошо представлять процесс его составления.

Пример использования приема кластер на уроке

В качестве примера реализации приема, можно представить создание кластера на уроке биологии по теме «Клетка». Центральной смысловой единицей будет слово, одноименное с темой. На первой стадии обучающиеся вспоминают всё, что знают по этому вопросу. Например: единица жизни, ядро, оболочка, цитоплазма, митохондрии, вакуоли. Далее педагог предлагает прочитать параграф из учебника или специально подобранную интересную информацию по этой теме. В итоге в кластере появляются дополнительные звенья, которые учитель записывает на доске с использованием других цветов мела или маркера. Выводы урока строятся на основе анализа получившегося кластера, информация обобщается, обязательно обсуждается достоверность или ошибочность изначальных записей, сделанных на этапе введения в тему.

Питание

Энергопотребление Raspberry Pi по данным raspi.tv

Raspberry Pi практически не потребляет мощности и имеет высококачественные разъёмы, поэтому я решил использовать блок питания с несколькими розетками. Мой выбор пал на RAVPower Official — блок питания на 60 Вт (ссылка на Amazon). Он отлично справляется с работой: при шести подключённых Raspberry Pi у меня не было ни одного сбоя электропитания.

Устройство имеет один «вход». Оно не только миниатюрное, но и очень удобное: подключаться к ИБП стало намного проще, чем через стандартный удлинитель с несколькими розетками. Ещё один совет: подбирайте кабели питания как можно более высокого качества и как можно более короткие, это позволит избежать сбоев. Кроме того, рекомендую отключить Wi-Fi на Raspberry Pi, так как эта функция пусть немного, но потребляет энергию.

Туристический кластер, что это

Выяснив, что такое кластер, дать определение кластера в сфере туризма не составит больших сложностей.

Все очень просто. Создание таких кластеров направлено, в первую очередь, на конкурентоспособность в этой сфере.

Основой является управляющая компания, которая регулирует работу туристических операторов, агентств по предоставлению туристических услуг, а также организаций, осуществляющих услуги по размещению гостей — отели, пансионаты, санатории и пр.

Если рассматривать этот кластер далее. То можно обнаружить такие подразделения, как компании по организации трансферта, предприятия питания (рестораны, кафе, бары и т. д.), места досуга и отдыха (парки, спортивные залы, площадки, кинотеатры), торговые точки с сувенирной продукцией.

Таким образом, более расширенное понятие туристского кластера будет выглядеть так:

Кластеры, по видам туристических ресурсов, делятся на водные (морской, речной, озерный), лесные, горные и смешанные. По видам туристских аттракторов они бывают музейные, развлекательные, спортивные, экологические, этнографические, санаторно-курортные и пр. кластеры.

По масштабу выделяют локальные, региональные, национальные и транснациональные кластеры.

Контроль температуры

Как и любое вычислительное устройство, одноплатный компьютер Raspberry Pi может перегреваться — чем больше нагрузка на него, тем активнее он вырабатывает тепло. В комплект поставки Raspberry Pi входит только сама плата и ничего больше. 

Я поступил так: обложил плату радиаторами, и на первых порах меня это выручало. Радиаторы работали довольно сносно, но лишь до тех пор, пока я не решил опробовать на кластере чуть более тяжёлые приложения.

После небольшого исследования я нашёл специализированный вентилятор Fan SHIM Pimoroni для Raspberry Pi. Этот вентилятор идеально подходит для моей кластерной структуры и не требует установки дополнительных разделителей, увеличивающих высоту платы Pi. Для управления работой вентиляторов можно воспользоваться кодом из моей предыдущей статьи, изменив его так, чтобы он соответствовал целям управления.

Вентиляторы работают отлично, особенно в связке с радиаторами. Я был так ими доволен, что вначале даже не обратил внимания на их светодиодную индикацию. Тепло идёт вверх, поэтому нижняя часть платы Pi в объединённой конструкции подогревает верхнюю.

После того как я разместил платы горизонтально (я сделал только это, ничего больше), температура упала на 10 градусов (!).