Линия жизни СО РАН

В год трехсотлетия Академии наук, подвело некоторые итоги своей работы и ее Сибирское отделение. Итоги разместились на 32 планшетах, хотя, как отмечали организаторы экспозиции список нельзя назвать полным, но его ограничили размеры выставочного пространства на проспекте Академика Коптюга. « Мы стремились к тому, чтобы его история была гармонично вписана в “линию жизни” всей Академии, а сведения публиковались точные и достоверные», — подчеркнула директор Выставочного центра СО РАН Екатерина Годунова.

Выставка «История свершений и открытий» содержит рисунки, карты, схемы, фотографии разной давности и тематики. В частности, отображена борьба Академии наук за самостоятельность, становление и развитие ее структур в Сибири, современные компетенции и направления деятельности СО РАН.

Академик РАН Валентин Пармон напомнил, что именно наличие Академии и результат работы ее членов стали одним из оснований превращения России в великую мировую державу Как известно, основателем Академии наук и искусств (вторым словом в то время определяли различные ремесла и технологии) в нашей стране стал первый российский император Петр I, правда, подписал он его на закате своего правления и  открыть саму Академию уже не успел. Поэтому, например, в Советском Союзе несколько десятилетий подряд моментом основания Академии считался не петровский указ 1724 года, как в настоящее время, а именной указ Екатерины I Сенату, подписанный годом позже. Но этот исторический казус не отменяет главного - на протяжении трех веков Академия наук исправно служила интересам государства Российского и его жителей.

И, как отметил в своем выступлении на торжественном открытии выставки председатель Сибирского Отделения РАН, академик РАН Валентин Пармон - именно наличие Академии и результат работы ее членов, среди которых множество выдающихся ученых мирового масштаба - стали одним из оснований превращения России в великую мировую державу. Этому способствовали знаменитые экспедиции академиков, закрепившие вхождение в состав империи Арктики, Сибири и Дальнего Востока и давшие старт их дальнейшему освоению, открытия ученых в области физики, химии, материаловедения и других наук, легшие в основу промышленной революции в нашей стране, успешно реализованные атомный и космический проекты и многое другое, без чего сегодня немыслима российская история.

2024 год - юбилейный не только для всей Академии наук, но и для СО РАН. "Именно в этом году исполнилось восемьдесят лет с момента создания Западно-Сибирского филиала Академии наук СССР, в лице четырех научных институтов, которые и сейчас, с несколько измененными названиями, продолжают свою работу, причем весьма эффективную. Семидесятипятилетие празднуют Иркутский и Якутский научные центры", - отметил Валентин Пармон.

Сегодня Сибирское отделение РАН - это 53 академических института, три академгородка и 17 государственных университетов, в совокупности - фактически треть научного потенциала страны сосредоточена именно в его границах. Отдельный стенд выставки посвятили одному из этих университетов - Новосибирскому государственному университету (НГУ). И это не удивительно, вуз задумывался отцами-основателями СО РАН как экспериментальный, направленный на подготовку не просто специалистов по ряду специальностей, а кадров для научной системы страны. Поэтому преподают здесь преимущественно ученые, практику студенты проходят в лабораториях научных институтов, а сам НГУ прочно входит в тройку ведущих вузов страны по разным рейтингам.

Как и положено успешному проекту, университет продолжает развиваться и уже перерос те рамки, что задали ему при основании шесть десятков лет назад. "Сегодня университет готовит кадры уже не только для институтов Сибирского Отделения, наших выпускников ждут в научных учреждениях всей страны, включая исследовательские подразделения крупных компаний, многие сами создают свой высокотехнологичный бизнес и добиваются успехов на этом поприще", - подчеркнул в своем выступлении ректор НГУ, академик РАН Михаил Федорук.

Новосибирский университет постоянно растет, становится больше студентов, а обеспечит это развитие новый кампус, подчеркнул ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук Растет университет и территориально, его новый кампус мирового уровня. наряду со СКИФом, стал главным проектом программы "Академгородок 2.0". Ректор напомнил, что первая очередь кампуса фактически готова, через считанные недели ее объекты - новые корпуса легендарной ФМШ и общежитий для студентов университета - станут доступными для посетителей и пригласил всех своми глазами оценить результаты стройки. Согласно графику идут работы и на объектах второй очереди, а руководство университета смотрит дальше. "Мы строим дальнейшие планы развития кампуса, причем, хочу всех успокоить. не за счет расширения территории в лесной зоне, а за счет развития имеющихся площадок. И надеюсь уже к 2030 году и эти планы тоже станут реальностью", - сказал он.

Экспозиция разделена на две части. слева прошлое, справа - настоящее. В будущем организаторы хотят оформить как выставленные материалы, так и не вошедшее в основную экспозицию в виде отдельной книги. А пока все желающие могут ознакомиться с открытой выставкой, тем более, чтобы попасть на нее не нужны билеты и работает она круглосуточно без перерыва на обед.

Организаторы экспозиции — Выставочный центр СО РАН и Музей Новосибирска — выражают глубокую признательность всем организациям и лицам, принявшим участие в подготовке материалов к фотовыставке:  первому заместителю председателя СО РАН академику Д.М.  Марковичу,  докторам исторических наук Н.А. Куперштох (ИИ СО РАН) и И.А. Крайневой, И.Ю. Павловской (ИСИ СО РАН, электронный архив «Фотолетопись. СО РАН с 1957 года»), ИАЭТ СО РАН, ИГМ СО РАН, НИЦ «Экология» СО РАН,  Научному совету СО РАН  по проблемам озера Байкал,  ЦКП «СКИФ», ФИЦ «ИК СО РАН», ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», ИСЗФ СО РАН, НГУ, АО «Академпарк», индустриальным партерам СО РАН. Некоторые иллюстрации взяты из открытых источников.

Сергей Исаев

Открыли "Остров"

17 июня в Новосибирске началось масштабное проектно-образовательное мероприятие «Остров», ставшее частью форума «Архипелаг». Событие организовано Правительством Новосибирской области, Фондом научно-технологического развития Новосибирской области при поддержке АНО «Платформа НТИ». Одной из главных площадок мероприятия стал Новосибирский государственный педагогический университет, где торжественное открытие провел ректор Алексей Дмитриевич Герасёв.

«Остров» представляет собой уникальную площадку для совершенствования компетенций, развития проектов и обмена опытом среди технологических компаний, проектных офисов, учёных и вузов из разных регионов России. В мероприятии принимают участие представители 40 регионов, включая команды из Новосибирска, Красноярска, Омска, Кемерова и других городов.

НГПУ стал одной из ключевых площадок для проведения интенсива. Университет предоставляет участникам уникальные возможности для развития компетенций, обмена опытом и реализации проектов. В течение интенсива на территории НГПУ проходит аддитивная фабрика БАС, представляющая собой важный элемент программы мероприятия. Здесь школьники из МАОУ Лицей №9, МБОУ Лицей №113, МАОУ Лицей №159, МАОУ Лицей №200 и МАОУ СОШ №220 имени К.Д. Ушинского займутся программированием и сборкой дронов, изучат принципы их работы и применения в различных сферах. Школьники не только овладеют практическими навыками в области технологий, но и представят свои проекты и идеи на оценку специалистов, что поспособствует их профессиональному росту и развитию креативного мышления в области инженерии и технических наук. Также для участников состоятся мастер-классы и воркшопы: «Использование генеративных нейронных сетей», «Программирование виртуального робота», «Создание машины Голдберга на Unity».

– Дорогие коллеги, уважаемые участники соревнований! Мы с вами стали свидетелями важного технологического состязания, которое проходит в мировом масштабе. В истории цивилизации было много таких моментов, например, космическая и ядерная гонки. Сегодня мы наблюдаем, без преувеличения, гонку в области технологий беспилотных авиационных систем. Это гонка не ради престижа, а ради технологического преимущества и успешного развития государств. БАС уже применяются в медицине, МЧС, обороне и автомобилестроении. Благодаря вашему энтузиазму и усилиям могут появиться новые сферы применения беспилотных авиационных систем. Многие значимые проекты и научные открытия начинаются с идей школьников или студентов, которые впоследствии воплощаются в жизнь и приносят огромную пользу экономике и науке. Мы рады приветствовать вас на площадке НГПУ и желаем успешной работы! – поприветствовал участников интенсива ректор НГПУ Алексей Дмитриевич Герасёв.

С 17 по 21 июня в рамках проектно-образовательного интенсива «Остров 2024» в НГПУ школьники и студенты разрабатывают проекты в сфере БАС. Помимо обучения, у участников состоятся соревнования, в ходе которых определят самых талантливых потенциальных спортсменов, проявивших высокий уровень технического мастерства в отрасли БАС.

Один из самых востребованных мастер-классов — «Использование генеративных нейронных сетей». Участники углубляются в мир ИИ и изучают методы создания текстов и изображений с помощью современных технологий.

Мастер-класс «Программирование виртуального робота» предлагает участникам разработать свои собственные программы для управления виртуальными роботами. Участники изучают основы робототехники и программирования, что позволяет им создавать автономные системы и решать сложные задачи в симулированных условиях.

Мастер-класс «Создание машины Голдберга на Unity» : участники курса знакомятся с возможностями виртуальной реальности и создают уникальные механизмы, выполняющие цепочки сложных действий. С помощью платформы Unity они моделируют виртуальные пространства и экспериментируют с физическими взаимодействиями объектов, что способствует развитию инженерного мышления и творческого подхода к решению задач.

Стартовавшие сегодня мастер-классы представляют уникальную возможность для участников не только углубить свои знания в сфере технологий, но и найти применение своим идеям в инновационных проектах. Под руководством опытных преподавателей и специалистов участники приобретают ценный опыт и расширяют свой профессиональный кругозор, готовясь к вызовам современного мира и будущих технологий.

Александр Терентьев

Беспилотный "Остров" в Новосибирске

В Новосибирской области с 17 по 21 июня 2024 года пройдет проектно-образовательное мероприятие «Остров». Площадка для совершенствования компетенций, развития проектов и обмена опытом является частью форума «Архипелаг». Интенсив проводится Правительством Новосибирской области, Фондом научно-технологического развития Новосибирской области при поддержке АНО "Платформа НТИ".

Деловая программа по трем трекам подготовлена для технологических компаний, проектных офисов, учёных и вузов из разных регионов России. Ожидается участие представителей 40 регионов, это команды из Новосибирска, Красноярска, Омска, Кемерова и других городов. В числе основных площадок – НГТУ НЭТИ (площадка БАС), НГАУ (биотехнологии и продовольственная безопасность), НГПУ (аддиктивная фабрика БАС), центр культуры и отдыха «Победа» (социальное проектирование и креативные индустрии), «Точка кипения - Новосибирск» в Академпарке (всероссийский съезд "Точек кипения").

Цель интенсива – проработка управленческих и технологических решений, направленных на вовлечение регионов-участников в реализацию Стратегии научно-технологического развития России. Среди задач мероприятия – создание площадки для обсуждения и тестирования проектов запуска новых рынков, инициатив и отраслей, а также подготовка региональной команды региона для участия в федеральном Проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг» в период с 8 по 21 июля 2024 года.

График работы локаций интенсива:

17 июня – открытие площадки в НГАУ, по адресу ул. Никитина, д. 155 (новый корпус, «Точка кипения») в 10.00 с участием вице-губернатора Ирины Мануйловой. Пресс-подход запланирован в 10.20. Открытие площадки НГТУ НЭТИ с участием министра науки и инновационной политики НСО Вадима Васильева, на проспекте Карла Маркса, д. 20, актовый зал 1 корпуса (в 10.00). Пресс-подход в 10.20.

20 июня – спортивные состязания по управлению беспилотным авиационным системам на стадионе «Локомотив», ул. Первомайская, д. 154, с 10.30 до 20.00.

21 июня – закрытие интенсива в МВК «Новосибирск Экспоцентр».

Подробности и регистрация на сайте - Остров2024.рф

Мишустин анонсировал новый нацпроект

Премьер-министр Михаил Мишустин провел стратегическую сессию по двум новым национальным проектам «Средства производства и автоматизации» и «Инфраструктура для жизни». Для научно-технологической сферы более важным является НП по роботам и станкам.

Станкостроение и робототехника являются ключевыми направлениями, которые необходимы для дальнейшего развития экономики, повышения производительности труда, импортозамещения и импортоопережения.

Отечественная промышленность растет, а главным драйвером является машиностроение. Но отечественные компании постепенно достигают пределов расширения производства.

Для их преодоления требуется качественный скачок:

технологическое перевооружение машиностроительных предприятий;

организация автоматизированного и современного производства (включая роботов и станки).

Требуются новые станки, кадры, товары (в т.ч. станки для производства других станков). Это позволит суверенизировать данную отрасль, обеспечить технологическую самодостаточность страны, продолжив развитие за счет внутренних возможностей.

В 2023 г. станкостроительная отрасль развивалась значительными темпами.

Уточнены меры помощи: кластерная инвестплатформа, льготные кредиты, субсидии на НИОКР и пр.

Действует программа развития станкоинструментальной промышленности и робототехники. Объём финансирования – более 300 млрд рублей до 2030 года.

На ее базе будет сформирован новый национальный проект «Средства производства и автоматизации». В числе его целей будет достижение определенных президентом показателей по роботизации.

Эти меры позволят создания кумулятивный эффект для экономики, а также «вытягивающий» для смежных областей. Также новый нацпроектный формат сделает возможным формирование полных инновационных и кадровых циклов. Будет сформирован внутренний рынок станков и робототехнике.

Овощное «биоразнообразие» для Сибири

Прошедшая 10-12 апреля в Институте цитологии и генетики СО РАН 7-я Международная конференция «Генофонд и селекция растений» затронула огромный спектр научных тем. Естественно, многие из них способны оценить только специалисты в области биологии и генетики. И все же в этом огромном потоке научной информации можно было «вычленить» отдельные вопросы, актуальность которых понятна и непрофессионалу. Одна из таких тем вполне могла бы заинтересовать любого сибирского (и не только сибирского) дачника.

Речь идет о расширении нашего овощного ассортимента за счет выращивания новых, пока еще во многом экзотических теплолюбивых культур. Эту работу давно уже весьма активно (и достаточно успешно) осуществляют специалисты Центрального сибирского ботанического сада СО РАН. В последние годы ее проводят в тесном сотрудничестве с коллегами из Новосибирского государственного аграрного университета (НГАУ), играющего в данной связке роль отраслевой организации, помогающей направить фундаментальные научные наработки в широкое практическое русло.

Особый интерес у сибирских специалистов (о чем мы уже сообщали ранее) вызывают культуры, обладающие высоким содержанием функциональных пищевых ингредиентов (ФПИ), то есть, говоря по-простому, полезные для здоровья. В данном списке находятся уже известные нам овощи – спаржевая вигна, момордика, кивано и бенинказа. Какую роль они способны сыграть в жизни российских граждан?

Как заметил в своем выступлении старший научный сотрудник ЦСБС СО РАН Юрий Фотев, сложившийся в нашей стране за долгий период ассортимент овощных культур на 90% сформирован из томатов, капусты, лука репчатого, моркови, свеклы и огурца. Проблема здесь в том, что из-за неполного восполнения отчуждаемых макро- и микроэлементов происходит снижение питательных качеств овощей. Причем данная тенденция наблюдается во всем мире. Так, за 80 лет – с 1940 по 2019 годы – в овощных культурах на 50% снизилось содержания железа и на 10% снизилось содержание магния.

По мнению ученого, одним из способов решения указанной проблемы как раз является интродукция в растениеводческую отрасль новых для России и Сибири овощных растений, отличающихся высоким содержанием ФПИ. Дополнительно необходимо расширить генетическое разнообразие традиционных овощных культур (тех же томатов) в направлении повышения их ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ. Сотрудники ЦСБС СО РАН идут обоими путями, давая «на выходе» как раз те результаты, которые окажутся интересными и для сибирских дачников.

К примеру, в ЦСБС СО РАН осуществляют межвидовую гибридизацию различных видов томатов с целью создания форм, устойчивых (на стадии прорастания пыльцы) как к низким, так и к высоким температурам. По словам Юрия Фотева, благодаря сотрудничеству с ВИР и с C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center (США), в ЦСБС СО РАН создана большая коллекция дикорастущих видов и культурных сортообразцов томата. Были выполнены многочисленные скрещивания культурного томата с дикорастущими видами и разновидностями. Таким путем был создан, например, сорт Дельта 264, отличающийся уникальным сочетанием признаков – относительно крупными плодами и удлиненной кистью, характерной для дикорастущих видов. По словам Юрия Фотева, плоды данного сорта могут достигать массы 140 – 170 грамм, отличаясь при этом высокими вкусовыми качествами. И что еще очень важно: сорт обладает высокой устойчивостью к грибным патогенам и высокой продуктивностью как в открытом, так и в закрытом грунте.

Также путем гибридизации с дикорастущими видами были получены сорта, накапливающие большое количество аскорбиновой кислоты - вдвое больше, чем у подавляющего количества сортов. Как мы понимаем, указанный признак позволяет использовать такие «витаминные» сорта и гибридные формы томата для «оздоровления» нашего повседневного рациона.

Однако особое значение для функционального питания, как мы сказали, имеют перечисленные выше овощные культуры, пока что нетрадиционные для наших краев. Юрий Фотев подробно остановился на их полезных свойствах.  Так, спаржевая вигна содержит много белка и способна выводить из организма радионуклиды. С точки зрения агротехники ее привлекательность в том, что она не требовательна к почвам, имеет короткий период вегетации (что очень важно для Сибири) и к тому же способствует накоплению в почве азота. Как заметил ученый, спаржевая вигна вполне может полноценно покрывать основные пищевые потребности человеческого организма. Интересно, что в сравнении с теми же томатами она в разы содержит больше таких жизненно важных для нашего организма элементов, как кальций, железо, цинк и молибден.

Следующая «экзотическая» (пока еще) культура – момордика. Ее ценность в том, что она нормализует содержание сахара в крови, и в этом качестве рекомендуется для профилактики сахарного диабета (что в наши дни становится очень актуально). Далее, кивано, или рогатый огурец. По вкусу он почти ничем не отличается от обычного огурца, однако может храниться в свежем виде в комнатных условиях в течение полугода. Иначе говоря, если вы сорвали кивано в августе, то спокойно можете потреблять свежий огурец вплоть до Нового года, не пользуясь при этом никаким погребом. Наконец, бенинказа, или восковая тыква, - также весьма ценная культура, обладающая антигистаминным действием и благотворно влияющая на работу ЖКТ. С точки зрения кулинарии она может использоваться в самых разных видах. При этом, в отличие от обычной тыквы, плоды бенинказы способны храниться в комнатных условиях до трех лет! Полагаем, что это очень подходит нашим дачникам, не имеющим собственных погребов.

Наиболее важным показателем работы специалистов ЦСБС СО РАН по теме интродукции нетрадиционных овощных культур является то, что они уже вывели сорта, пригодные для возделывания в условиях Западной Сибири. Например, для вигны – сорт Сибирский размер, для кивано – Зеленый дракон, для момордики – Гоша, для бенинказы – Акулина.  Указанные сорта прошли государственную регистрацию и уже достаточно хорошо испытаны в наших условиях. Причем, сортов и гибридных форм выведено гораздо больше. Мы указали только те, которые сейчас рекомендуются к возделыванию.

Если говорить об агротехнике и урожайности, то результаты здесь внушают оптимизм. По словам Юрия Фотева, изначально данные культуры (учитывая их южное происхождение) выращивались в обычных пленочных теплицах. Однако в течение трех последних лет – совместно с коллегами из НГАУ – проводятся испытания в открытом грунте. К примеру, вигну уже пытаются выращивать путем прямого (то есть без предварительного проращивания рассады) посева семян в открытый грунт (как это делают, например, с фасолью). При этом урожайность вигны вырастает примерно на 30 процентов. С высаживанием рассады возникают проблемы в силу того, что она долго болеет (примерно до августа). Что касается момордики, кивано и бенинказы, то Юрий Фотев рекомендует использовать высадку в открытый грунт трехнедельной рассады. Урожайность при таком способе также может быть выше, чем в теплице. Как показал опыт НГАУ, если в пленочной теплице урожайность бенинказы составляла 6 – 8 кг с квадратного метра, то в открытом грунте удавалось получать до 22 кг с одного «квадрата»!

При этом специалисты не останавливаются на достигнутом. Они продолжают дальнейшую работу над созданием новых сортов и гибридов, еще более приспособленных к нашим климатическим условиям.  Одна из неотложных задач – понизить требовательность растений к высокому напряжению тепла, то есть сделать их еще более «сибирскими». Возможно, им удастся добиться того, что ту же бенинказу когда-нибудь можно будет выращивать не сложнее кабачка. Что касается ценности этих культур, то она неоспорима. Как заметил Юрий Фотев, все эти культуры необходимо рассматривать для массового использования, учитывая, что их можно употреблять в самых разных видах. К тому же вигна и момордика вполне подходят для диетического и даже оздоровительного питания. А если брать кивано и бенинказу, то благодаря их способности к длительному хранению в комнатных условиях они являются, по выражению ученого, большим подспорьем в нашей продовольственной российской корзине.

Николай Нестеров

 

Подводные дроны, нейросети и инфракрасные излучатели

В научных подразделениях СГУПС инженеры при поддержке Правительства региона создают инновационные приборы для измерения и мониторинга технического состояния производственных объектов, транспорта, мостов, стадионов, торговых центов.

Заместитель Губернатора Ирина Мануйлова посетила подразделения Сибирского государственного университета путей сообщения - лабораторию «Физические методы контроля качества» и площадку Сибирского научно-исследовательского института мостов. Как отметила вице-губернатор, для Новосибирской области, как крупного транспортного хаба, научные направления в СГУПС являются одними из приоритетных - развито 30 научных подразделений, запущена программа совместно с передовой инженерной школой Уральского федерального университета - 45 бакалавров будут обучаться в УрФУ и СГУПС. Разработки университета высоко ценятся и используются на практике, как в регионе, так и далеко за его пределами.  

«В настоящее время один из приборов для выявления дефектов колес поездов реализован на 100 российских предприятиях вагоноремонтного комплекса страны, получено 5 патентов на способы усиления и ремонта металлоконструкций методом индукционной пайки без повреждения элементов, также силами СибНИИ мостов выполнены работы по усилению композитами 10 автодорожных мостов в Новосибирской области, 8 жилых домов в г. Новосибирске, железнодорожного путепровода в Академгородке, а также отдельных корпусов ИЯФ СО РАН и медицинского производства в Кольцово. Автоматизированные системы мониторинга технического состояния реализованы на знаковых объектах г. Новосибирска. В вузе продолжается работа по флагманскому проекту, который был поддержан на федеральном уровне, по созданию нового высокоскоростного рельсошлифовального поезда. Вуз активно развивается в направлениях поддержки РНФ и федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства». Всего на региональные конкурсы РНФ в регионе в этом году выделено 86 миллионов рублей, c 2022 года 98 новосибирских студентов получили миллион рублей от Фонда содействия инновациям на развитие своих проектов», - сказала Ирина Мануйлова.

В научных подразделениях вуза применяют передовые и разрабатывают новые инновационные методы, программное обеспечение для автоматизации технологических процессов и приборы для технической диагностики производственных объектов, транспорта, мостов, стадионов, торговых центов. Это позволяет в реальном времени проводить мониторинг крупных объектов инфраструктуры, ремонт металлоконструкций, продлевая срок службы сооружений.

Среди приборов в арсенале сибирских инженеров - диагностический комплекс «Тензор МС», программный комплекс «Нейрон СМ», инфракрасный термограф, подводные дроны для диагностики подводных конструкций мостов. Применение новейших приборов повышает надежность и срок службы инженерных сооружений с минимизацией трудозатрат.

В ходе пресс-тура были представлены разработки СГУПС - сотрудников и студентов вуза, поддержанные Правительством Новосибирской области в рамках региональных конкурсов Российского научного фонда и Фонда содействия инновациям.

«Учеными университета разработана серия уникальных мобильных приборов на базе смартфонов с передачей данных в единую базу в сети Интернет: виброметры для контроля двигателей и механических передач, датчики для контроля деформаций опасных объектов, для обнаружения развивающихся дефектов в сосудах и трубопроводах и ультразвукового контроля сварных соединений и рельсов. Мы создали ультразвуковой дефектоскоп, позволяющий снизить риски аварийных ситуаций и техногенных катастроф, например, предотвратить сходы железнодорожного подвижного состава из-за распрессовки буксовых подшипников», - отмечает обладатель гранта РНФ, заведующий лабораторией «Физические методы контроля качества» к.т.н. Сергей Бехер. Ученый отметил, что благодаря средствам гранта РНФ и Правительства НСО инновационный прибор, интегрированный в мобильный телефон, будет модернизирован – повысится точность измерений и расширятся возможности применения устройства.

Студенты СГУПС в 2022 и 2023 годах становились победителями конкурса «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям - аспирант лаборатории СГУПС Владимир Выплавень, получив грант в 1 миллион рублей, создал датчика Холла (измеряет параметры магнитного поля) и акселерометр-виброметр (для оценки вибрационного состояния узлов, агрегатов). Все данные измерений интегрированы в мобильное приложение на смартфоне. Студент Данил Суров спроектировал прибор, позволяющий за несколько секунд бесконтактно с помощью искусственного интеллекта измерять детали для поездов. Приборы в настоящее время приборы проходят испытания в вагоноремонтных депо, идет поиск партнеров, производственных площадок для применения инновационных разработок.

Принципиально новый этап проекта

Одна из основных характеристик Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – его беспрецедентно малый эмиттанс (около 70 пикометров - радиан). Этот параметр определяет яркость СИ, а значит и исследовательские возможности ЦКП «СКИФ». Эмиттанс формируется магнитной структурой основного кольца ускорительного комплекса. Когда проект перейдет на этап сборки и установки оборудования, одной из основных задач станет высокоточная юстировка магнитных элементов. В инжекторе, бустере и перепускных каналах синхротрона СКИФ уже начат монтаж специализированной опорной геодезической сети, которая и позволит в дальнейшем выполнить высокоточное позиционирование магнитной структуры.

«Комплекс СКИФ относится к поколению 4+, это очень жесткая машина с точки зрения фокусировки электронного пучка, – рассказывает заместитель директора ИЯФ СО РАН по реализации проекта ЦКП “СКИФ” кандидат технических наук Сергей Синяткин. – У синхротронов такого класса эмиттанс пучка, то есть занимаемый им объем фазового пространства, должен быть беспрецедентно мал – около 70 пм·рад. Отсюда вытекает требование к качеству производства магнитных элементов и высокой точности их выставки. Это достаточно серьезные требования, которые ранее в России и в мире никогда не предъявлялись к подобным машинам».

30 микрометров – с такой точностью должны быть выставлены магнитные элементы относительно друг друга на одном гирдере. На гирдер, специальную подставку длиной от 2,4 до 3,8 метров и весом около 5 тонн, помещается несколько магнитов. Всего на ускорительном кольце будет установлено 112 гирдеров и примерно 1000 магнитных элементов. По словам Сергея Синяткина, гирдерная сборка ускорительного кольца СКИФ потребует меньшей точности к взаимному положению гирдерных модулей, от 50 до 80 микрометров, и все же останется рекордной для ускорителей, так как точность выставки для подобных машин предыдущих поколений составляла 100 микрометров.

Для того, чтобы монтаж физического оборудования был высокоточным, геодезическая группа ИЯФ СО РАН создает специализированные опорные геодезические сети в основных помещениях ускорительно-накопительного комплекса. 

«Геодезическая опорная сеть в любых видах строительства – это основа, относительно которой потом производится монтаж оборудования», – объясняет старший научный сотрудник сектора 1-31 ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Леонид Сердаков. – Мы разрабатываем план, по которому во всех помещениях ускорительного комплекса на стенах будут крепиться геодезические знаки, позволяющие организовать пространственную связь всех частей комплекса. Так как мы монтируем уникальное оборудование с высокими требованиями по точности, никаких общеотраслевых нормативных документов на подобные работы нет. Мы полагаемся на собственный и международный опыт создания ускорительных комплексов при разработке концепции геодезического обеспечения ЦКП “СКИФ” на всех стадиях его реализации. В России давно не реализовывались подобные проекты ускорителей, поэтому, если говорить в целом, то работа над СКИФ представляет собой некий научно-технический вызов не только для геодезистов ИЯФ, но и всего Института в целом». 

Ускорительная геодезия отличается от классической именно уровнем точности работ, для выполнения которых требуются иные подходы и методики, более специализированное оборудование.

«Нормативы на точность формируют физики, они понимают, какие им нужны параметры для ускорителя, а мы, благодаря возможностям современных приборов, стремимся выполнить их требования, – добавляет старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Андрей Полянский. –  Техническое задание на параметры геодезической сети мы создаем на основе собственного и международного опыта работы на различных физических установках, выражаем эти параметры в более унифицированной форме, чтобы сторонняя геодезическая организация, не специализирующаяся на ускорителях, могла по нему работать».

Монтаж геодезических знаков в инжекторе и перепускном канале ЦКП «СКИФ» проводит подрядчик ИЯФ СО РАН – геодезическая компания «Геопром» (г. Череповец).

«Мы специализируемся на выверке промышленного оборудования, а в научном проекте участвуем впервые, – комментирует директор компании «Геопром» Алексей Копытов. – Для работы на подобных объектах, где требуется высокая точность, необходимо соответствующее оборудование: это не только лазерные трекеры, которые позволяют проводить измерения до десятков микрон, но и высокоточная геодезическая оснастка, например, геодезические отражатели. Наша компания одна из первых в России начала производить собственные отражатели с точностью 8 микрон. Это достаточно высокий уровень, который необходим для выставки любого оборудования, даже ускорительного».

Центр коллективного пользования «СКИФ» – источник синхротронного излучения поколения 4+. Установка сооружается в Новосибирской области в рамках национального проекта «Наука и университеты» и во исполнение Указа президента России от 25 июля 2019 года. Реализация проекта находится на особом контроле полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе. Заказчиком и застройщиком ЦКП «СКИФ» выступает ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН». Проектирует объект Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», входит в топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Генеральным подрядчиком выступает «Концерн Титан-2», так же входящий в структуру Росатома. Единственный исполнитель по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для ЦКП «СКИФ» — Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Завершение строительно-монтажных и пусконаладочных работ по всем объектам ЦКП «СКИФ» намечено на декабрь 2024 года.

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

«Геоинформационная система как интеллектуальный помощник»

Моделирование чрезвычайных ситуаций – одно из направлений, в котором успешно применяются геоинформационные технологии. С их помощью специалисты могут предвидеть, как распространится природный пожар, какие дома попадут в зону затопления при половодье или как спрогнозировать разлив нефти при аварии на нефтепроводе. Помогают они и обычным гражданам. Так, в пик весеннего половодья в Республике Башкортостан более 15 тысяч жителей ежедневно следили за паводковой обстановкой через приложение, разработанное компанией «Интро-ГИС» с использованием отечественной геоинформационной платформы CoGIS. Люди могли увидеть с помощью диаграмм, фотографий и видео, что происходит на самом деле. Генеральный директор компании «Интро-ГИС» Сергей Митакович, участвуя в конференции «Современные геоинформационные технологии 2024», рассказал о недалеком будущем интеллектуальных систем - «без кнопок», с которыми пользователи смогут общаться голосом.

- Возможно, скоро у нас будут системы без единой кнопки, которые будут управляться через GPTчат голосом. Задав вопрос, сколько домов попадет в зону затопления, можно будет тут же получить результат. Мы накопили значительный опыт, занимаясь анализом кризисных ситуаций и созданием систем по моделированию паводковой ситуации, разливов нефти на нефтепроводе, распространения лесных пожаров. Однако, мы в начале пути и готового решения пока нет. Есть направление, в сторону которого будем двигаться совместно с CoGIS. Речь о создании интеллектуальных подсистем на базе искусственного интеллекта.

- Какие сервисы вы уже применяете в решении этой масштабной задачи?

- Интеллектуальный ассистент – тема молодая. Тут открывается непаханое поле. Мы моделируем чрезвычайные ситуации прежде всего для принятия решений. Модель воздействия на природный пожар может включать разные варианты. И, к сожалению, многие из этих решений до сих пор делаются вручную – замерить расстояние от места тушения пожара до ближайшего водоема или определить площадь полосы, которую сможет обработать вертолет-амфибия. И так далее. Естественно, эту рутину должна делать система. Какие-то задачи решаются проще, а другие требуют больших усилий. В них есть доля неопределенности, надо просчитать много вариантов. Мы можем создать систему, которая ответит на простые вопросы, типа, сколько домов окажется в зоне затопления при заданных параметрах. CoGIS уже нам в этом помогает, мы используем сервисы геообработки, геометрии. На их базе будет строиться и ответ пользователю. Но есть запросы из области фантастики. Представьте, что в реке произошел разлив нефти. Могу вам сказать, что нет методики, как предотвратить разлив, есть только набор рекомендаций. При ширине реки не более 100 м и движении пятна вдоль берега, надо поставить один бон (прим. – заграждение) вдоль берега, а второй вывести на глубину. При большой скорости течения реки рекомендуется использовать катер, при слабой скорости можно задействовать весельную лодку. Примерно такие рекомендации решают задачу сейчас. Хочется видеть систему, которая сама придумает алгоритм с помощью аналитики и предложит варианты. Интересно не только собрать качественные данные в виде статистики на карте, но и проанализировать, как их применить.

- Каким требованиям должна соответствовать такая интеллектуальная система?

- Она должна быть помощником в обычной жизни. Как учитель математики или фитнес-тренер. Например, вы решили съездить в Рим, заказали билеты и забронировали отель. Приехали и открываете интеллектуального помощника, а он предлагает вам программу дня – в какие музеи сходить, что интересного посмотреть. Общение идет через чат и параллельно на карте строится маршрут. Помощник предлагает добираться пешком или на такси, подсказывает, где можно пообедать. По дороге он советует посмотреть какой-то памятник, если вы интересуетесь древней архитектурой.  Без лишних кликов, на уровне рекомендации - не понравилось, идете дальше. Вот такой интеллектуальный ассистент.

- В Новосибирске вы участвовали с докладом об интеллектуальных геоинформационных системах, которые все хотят видеть. Как вы оцениваете работу конференции?

- Мне очень понравилось. Атмосфера, новые контакты, общение – все это очень важно. Заражаешься новыми идеями, узнаешь что-то, чего до этого не знал. Такие встречи нужны. Удачно удалось совместить интересную программу и место проведения – на 13 этаже Технопарка в «Точке кипения».  Здесь есть перспектива, и когда находишься на вершине, то попадаешь в мир фантазий. Увидел что-то интересное, замечтался. Это здорово!

- Какие пожелания хотели бы сказать организаторам конференции?

- Вы сумели создать семейную атмосферу. Я получил радость от общения с коллегами! Все очень хорошо! Пожелание одно, чтобы конференция увеличивалась в размерах и через 2-3 года было уже 500 участников. Чтобы у компании было больше клиентов, и мы постараемся этому поспособствовать. Будем создавать свои блоки, которые будут встраиваться в СoGIS. Если будете каждый год проводить конференцию, я буду каждый год приезжать!

Сергей Исаев

 

Тренды «умных городов»

«Умные города» люди возводят уже не одно десятилетие. Но концепция smart city не только набирает популярность, она еще эволюционирует. Мы уже рассказывали о том, как Сингапур из «витрины цифровизации» в газах экспертов ста превращаться чуть ли не в электронный концлагерь, а на первое место в оценке «интеллекта» городской инфраструктуры вместо распространения ИТ-сервисов стал выдвигаться уровень комфорта проживания в ней.

Однако это вовсе не означало, что информационные технологии совсем сдали свои позиции, скорее речь шла о смене вектора их развития. А главным трендом стали технологии на базе искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения, говорится в аналитическом докладе, подготовленном по заказу Департамента информационных технологий города Москвы.

Усиливается роль беспилотных технологий во всех отраслях городского управления, при этом значимым критерием остается безопасность их применения. Так, администрация Нью-Йорка ужесточила требования к тестированию беспилотных автомобилей, которое теперь проводится только в присутствии водителя.

Но беспилотники не только ездят по улицам умных городов, чаще они по ним летают. Пекин и Мумбаи используют дроны для выявления нарушений на дорогах и для картографирования городской среды при создании цифрового двойника. В Амстердаме и Дубае запустили доставку медицинских препаратов с помощью БПЛА, а ряд китайских городов использует беспилотники в сельском хозяйстве, например, для сбора урожая и посадки деревьев.

Также в городском управлении уже активно используются достижения робототехники. Например, администрация аэропорта Владивостока использует роботы, которые предоставляют пользователям информацию о рейсах, багаже и парковках. В будущем прогнозируется распространение коллаборативных роботов (коботов), которые обеспечивают возможность совместной работы с человеком в рамках одной производственной операции.

Возвращаясь от «железа» к «софту», нельзя не упомянуть о набирающем обороты направлении цифровых двойников. Их создатели продвинулись достаточно далеко, чтобы замахнуться на модели таких больших и сложных объектов, как «умный город». По прогнозам, в следующему году цифровые двойники появятся у пятисот городов мира. Кроме того, предметом цифрового моделирования может выступать не весь город, а отдельное пространство или инфраструктурный объект. Так, власти Китая создали цифровой двойник высокоскоростной железнодорожной мобильной сети с использованием технологии 5G-A и ИИ, который уже позволил сэкономить 220 тыс. долл., сократить на месяц сроки настройки антенн и полностью обеспечить связью 5G сегмент железной дороги.

Еще один мировой тренд - платформизация, позволяющая более качественно осуществлять сбор и обработку больших данных. Недавно Европейский Совет и Европейский парламент одобрили идею создания Европейского пространства медицинских данных с едиными правилами безопасного обмена и использования информации. Новая платформа упростит порядок межгосударственного предоставления медицинских услуг, так как откроет пациентам и врачам доступ к истории болезни в случае лечения в другой стране Евросоюза.

Указанные выше тренды и направления носят мировой характер, но позитивным является то, что наша страна не выпадает из этого процесса, хотя его протекание в российских условиях, как и везде, имеет свои особенности, также рассмотренные в рамках доклада.

По словам российского вице-премьера Дмитрия Чернышенко, треть российских компаний используют технологии ИИ в своей работе, при этом каждая вторая компания применяет отечественные разработки. Утверждена обновленная Стратегия развития искусственного интеллекта до 2030 года. Среди основных целей – увеличение доли специалистов до 80%, доли отраслей экономики с готовностью внедрения технологий ИИ до 95%. Предполагается выделить до 850 млрд руб. в год на развитие технологии. Эти изменения позволят увеличить ВВП до 11,2 трлн руб. к 2030 году.

В результате, уже сейчас Россия входит в топ-5 стран по количеству генеративных ИИ-моделей. А их применение приносит ощутимые прибыли. Так, искусственный интеллект помог Счетной палате вернуть в бюджет 26 млрд руб. по итогам 2023 года. Это максимальное значение за последние 10 лет. Как отмечают в ведомстве, технология определяет нарушения в отдельных областях бюджетной системы с точностью до 90%, что существенно сокращает трудозатраты инспекторов.

Есть успешные примеры создания и внедрения цифровых двойников. В Казани с помощью городского цифрового двойника планируют обеспечить контроль за всеми этапами строительства и реконструкции объектов, а также противодействовать нецелевому использованию земли. Информация о подземных коммуникациях в 3D-формате позволит выдавать разрешения на строительство в кратчайшие сроки. На текущий момент оцифрованы и внесены в систему данные о 53% городских объектов. Полное формирование цифрового двойника завершится в 2025 году, а в текущем году планируется представить 3D-модель города.

Обзавестись своим цифровым двойником в ближайшие годы может и Новосибирск (или хотя бы Академгородок) – реализацией этого проекта намерены заняться в Исследовательском центре в сфере искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета.

В рамках федерального проекта «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства» продолжаются мероприятия по внедрению интеллектуальных транспортных систем (ИТС) в регионах. По данным Минтранса, в 2024 году проекты в области ИТС реализуются в 56 субъектах, что на 5 регионов больше, чем годом ранее.

Хорошей новостью является и то, что вместе с развитием новых технологий идет процесс принятия нормативной базы, регулирующей вопросы их создания и внедрения. Например, весной бы представлен первый ГОСТ, касающийся «умных домов», устанавливающий общие положения в области проектирования, применения, состава систем умного дома, а также их совместимости с системами умных многоквартирных домов (МКД).

В заключение, еще один общемировой тренд, вызванный развитием концепции «умных городов» - рост спроса на полупроводники (ведь все эти технологии, от цифровых двойников и платформ больших данных до интернета вещей, роботов и беспилотников требуют огромного числа чипов. Но оказалось, что мировая экономика не совсем готова к такому росту спроса: многие крупные игроки сначала анонсировали мега-проекты по введению в строй новых заводов по производству микросхем, но после начинают сдвигать сроки сдачи этих объектов «вправо».

На фоне многомиллиардных убытков американская компания Intel отложила планы по строительству современного завода по сборке и упаковке микросхем в Италии и исследовательского центра во Франции. Да и запуск завода по производству чипов в штате Огайо стоимостью 20 млрд долл. был перенесен с 2025 на 2026 год.

Тайваньская компания TSMC еще год назад сообщила о том, что первый завод для производства полупроводников с техпроцессом 4 нм в штате Аризона будет введен в эксплуатацию только в 2025 году, из-за острого дефицита квалифицированных кадров. Соответственно, срок запуска второго завода (3-нм чипы) уже перенесен с 2026 на 2028 год, а третий завод (2-нм чипы), в городе Финикс, планируют запустить до конца 2030 года.

Свои сложности, связанные с западными санкциями, есть и у китайской промышленности, китайцы ищут решение и, видимо, найдут, но это потребует времени. Что, в свою очередь, скажется на состоянии де и в нашей стране, поскольку именно китайский импорт является на сегодня главным источником поступления микросхем на наш рынок. Конечно, правительство объявило о курсе на возрождение российской микроэлектронной промышленности и уже делаются шаги в этом направлении. НО надо понимать, что нам предстоит преодолевать огромное отставание, а по ряду позиций вообще начинать практически с нулевой базы. И первые ощутимые результаты в гражданской сфере мы вряд и увидим ранее 2030 года. А это неминуемо замедлит и темпы распространения технологий «умного города», но замедлит – не значит остановит.

Сергей Исаев

Галопом по Евразии

Международный коллектив ученых, в состав которого вошли исследователи из Сибири, выяснил, что распространение домашних лошадей началось около 4200 лет назад и, похоже, приобрело ускоренные темпы благодаря целенаправленной селекции. Результаты исследования опубликованы в Nature

Одомашнивание и широкое использование лошадей знаменует собой начало нового этапа в истории человечества. Это дало людям беспрецедентную мобильность, существенно ускорилась различная коммуникация, что стимулировало процессы взаимодействия между различными народами по всей Евразии. Ученых до сих пор волнует вопрос о том, как и когда происходила доместикация лошадей. Отчасти ответить на него позволило исследование большого международного коллектива ученых (более 113 научных организаций из 28 стран) под руководством профессора Людовика Орландо, директора центра антропобиологии и геномики в Тулузе (Франция).

«Ранее Людовик Орландо вместе с коллегами установили, что в истории человечества доместикация лошадей происходила дважды. Сначала были одомашнены кони, родственные лошадям Пржевальского. Их условно обозначили Dom1. Такой результат показало изучение археологических памятников ботайской культуры на территории северо-восточного Казахстана. Исследователи получили необходимые научные материалы, которые свидетельствовали о том, что более 5500 лет тому назад лошадей содержали в загонах и использовали в хозяйственной деятельности, а кобылиц доили. Судя по имеющимся данным, такая ситуация пока фиксируется только для ботайской культуры. Впоследствии лошади Dom1, по всей видимости, одичали. Вторая прирученная лошадь обитала в Восточной Европе, на территории причерноморско-каспийских степей. Ее обозначили Dom2. В ходе дискуссий о месте, времени и процессах доместикации таких лошадей возник вопрос: как получилось, что за довольно короткое время лошадь Dom2 распространилась по территории Евразии в западном и восточном направлении? Для решения этой проблемы было привлечены исследователи из разных стран и учреждений», — рассказывает один из соавторов статьи, заведующий кафедрой археологии, этнографии и музеологии Института истории и международных отношений Алтайского государственного университета доктор исторических наук, профессор Алексей Алексеевич Тишкин.

Необходимо было собрать большое число образцов, чтобы провести секвенирование ДНК, проверить их возраст современными радиоуглеродными датировками, провести сопоставления и статистический анализ. В исследование вошли данные ДНК 475 древних лошадей, а также 77 современных особей 40 домашних пород и 6 лошадей Пржевальского.

«Исследования включали процесс выделения древней ДНК, приготовление библиотек фрагментов древней ДНК, определение последовательности этих фрагментов с помощью секвенирования и сложного биоинформатического анализа, в том числе метода оценки времени поколения по геномным данным», — отмечает соавтор статьи, научный сотрудник лаборатории цитогенетики животных Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, кандидат биологических наук Мария Александровна Куслий.

Проведенное исследование показало, что, хотя предков современных домашних лошадей люди одомашнили не ранее примерно 2700 года до нашей эры, широкое их распространение за пределы первоначального обитания началось около 2200 года до нашей эры. Также ученые обнаружили, что люди рано начали намеренно манипулировать воспроизводством коней.

«Были получены доказательства, что быстро и широкое распространение лошадей Dom2 — это результат целенаправленной селекционной работы, которая позволила ускорить репродукцию этих животных. В силу имевшихся преимуществ и реальной пользы, на таких одомашненных лошадей обозначился большой спрос. Коневоды стали сознательно увеличивать их число за счет спаривания лошадей в более раннем возрасте. В результате кобылы давали потомство быстрее и дольше. Уже в древности была создана система коневодства, базирующаяся на знаниях и экспериментах, а также на правильной организации конкретных популяций лошадей», — объясняет Алексей Тишкин.

«Заводчики настолько хорошо контролировали размножение домашних лошадей, что почти вдвое сократили временной интервал между двумя поколениями — с 7,4 до 3,5 года. Проще говоря, они смогли ускорить процесс размножения, фактически удвоив производительность», — приводятся в пресс-релизе Nature слова Людовика Орландо.

Также авторы статьи рассуждают о культурном ландшафте использования домашних лошадей. Пока доминирует гипотеза, что он связан с распространением индоевропейцев. Так, языковая терминология, связанная с лошадьми, составляет основу всех индоевропейских языков.

Благодаря проведенным исследованиям ученым удалось доказать, что в энеолитической ботайской культуре Казахстана происходил процесс одомашнивания лошади Dom1 примерно за тысячу лет до того, как предки современных домашних лошадей Dom2 распространились по территории Евразии и вытеснили ботайские популяции.

По словам ученых, ценность опубликованной научной работы не только в фиксации феномена размножения популяции лошадей, но и в методической составляющей. В ходе исследования удалось создать метод мониторинга процесса размножения, который можно будет экстраполировать при изучении других животных. «В этой работе использовали два метода определения времени поколения. Первый из них количественно определяет число поколений, необходимое для того, чтобы геном накопил наблюдаемое количество мутаций относительно внешней группы (осел). Второй метод позволяет оценить количество поколений, прошедших от самого последнего общего предка всех проанализированных здесь лошадей. Поскольку абсолютное время каждого образца известно из радиоуглеродного датирования, мы могли затем оценить, повлекли ли за собой некоторые периоды времени большее или меньшее количество поколений, чем ожидалось», – отмечает Мария Куслий.

«Важно узнать, когда и каким образом одомашненные лошади Dom2 попали на территорию юга Западной Сибири и далее во Внутреннюю Азию. Археологически выявлен большой всплеск использования лошадей в культурах периода ранней бронзы в конце III – начале II тысячелетия до н.э. Но мы до сих пор не знаем, какие это были лошади, как именно происходила их доместикация. Особенно важно установить, происходил ли какой-либо контакт двух линий лошадей (Dom1 и Dom2). Этих и других нерешенных проблем много. Поэтому мы будем участвовать в следующих различных проектах по изучению лошадей. В частности, уже имеется серьезный потенциал для изучения древних азиатских коней», — говорит Алексей Тишкин.

Диана Хомякова

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS