По следам Вавилова

Академик Николай Вавилов исходил тысячи километров, поднимался в горы, ночевал в палатках, боролся со снегом, ветрами и инфекциями, записывал все в дневники — на ходу, верхом на лошади или ночью при свете коптилки. Он и сотрудники Всесоюзного института растениеводства (ВИР) собрали уникальную коллекцию семян и саженцев, которую мировые эксперты оценивают в $8 трлн. Но можно ли измерить деньгами продовольственную безопасность всего человечества?

Советский ботаник Николай Иванович Вавилов подарил России и всему миру уникальную бесценную коллекцию семян и саженцев культурных растений и их дикорастущих сородичей. Ее пытались купить, ее пытались украсть, ее сохранили в блокаду, за нее отдавали жизни…

Людям, далеким от сельского хозяйства, ботаники и генетики, непросто понять, почему так велика ценность "пакетиков с семенами", и еще сложнее поверить, что эта коллекция уже не раз спасала и еще не раз спасет от голода целые народы.

"С вировской коллекцией свою продовольственную безопасность мы отстоим, будем сыты и решим все свои проблемы и ответим на вызовы XXI века", — считает главный научный сотрудник Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН), академик Николай Петрович Гончаров.

Почти 20 лет — в 1920–1930-е годы — Николай Вавилов и его коллеги путешествовали по центрам происхождения растений — тем местам, где дикие растения были введены в культуру — доместицированы. Они собирали семена, аккуратно фиксировали места сборов, упаковывали килограммы грузов в почтовых отделениях всего мира и отправляли на родину. За это время они совершили около 180 экспедиций по территории Советского Союза и 40 экспедиций в 65 зарубежных стран (52 из которых Вавилов посетил лично) и собрали коллекцию, аналогов которой в мире нет.

Колосья возделываемых видов пшениц – биоразнообразие рода Triticum Можно ли сегодня, спустя почти столетие, повторить сборы и воссоздать великую Вавиловскую коллекцию заново, шаг за шагом пройдя по маршрутам ученого? Ответ на этот вопрос дала серия экспедиций "по стопам Н.И. Вавилова" генетика Николая Петровича Гончарова.

"Было интересно и очень важно пройти по следам его экспедиций. И был получен важный результат: пройдя по следам Вавилова, второй раз собрать то, что собрал он, оказалось невозможно. Даже если с тех пор в некоторых из этих мест, например Эфиопия, Таджикский Памир, мало что изменилось в сельскохозяйственном производстве, а главное, не изменились культуры и технологии возделывания, то за 80 лет материал претерпел естественные изменения — за счет пересевов, естественного отбора, эволюции и изменения климата. Поэтому коллекция Вавилова в этом плане является уникальной", — рассказал академик.

Как спасала коллекция

Сегодня на трех этажах и в подвальных помещениях Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР, Санкт-Петербург) и в Кубанском генетическом банке семян в Краснодарском крае хранится самая крупная в Европе коллекция генетических ресурсов растений. В настоящее время это не самый большой генбанк в мире, но он по-настоящему уникален. В нем представлены образцы дикорастущих сородичей культурных растений, стародавние и местные сорта, собранные Вавиловым и его сотрудниками в 1920–1930-х годах, которые не сохранились больше нигде в мире. Для человечества они бесценный источник генов возделываемых растений и исходный материал для селекции — надежная основа получения новых сортов с заданными свойствами.

"Селекция — самая фундаментальная наука, потому что нет ничего фундаментальнее в жизни человека, чем три раза в день поесть. Нет и не будет ничего важнее", — уверен академик Гончаров.

Испокон веков селекция — это возможность создания сортов и гибридов сельскохозяйственных растений с нужными человеку свойствами. Ученые получают сорта, которые не боятся холодов и изменения длины светового дня, засухи и переувлажнения, устойчивые к вредителям и болезням, при этом стабильно дающие богатый урожай. А Вавиловская коллекция становится практически неиссякаемым источником генов растений для решения почти любых сельскохозяйственных задач.

"Селекция — это тоже мода. В определенное время материал заселектировали, а потом появились другие задачи, другие идеи, и нужно вернуться назад и начать селекцию заново (на Западе даже термин появился "доместикация de novo"). Можно сделать это и по-другому, взять материалы из коллекции ВИР, скрестить его с современными сортами и получить культуру с необходимыми признаками".

В России и особенно в Сибири всегда остро стояла проблема скороспелости, и такие сорта есть, и селекционеры получают новые. А активно развивающиеся современные молекулярно-генетические методы позволяют существенно ускорить этот процесс.

Кроме того, селекционеры активно занимаются "осеверением" — адаптацией "южных" сортов к более суровому климату. "У нас есть сорта, но мы не знаем, какие с глобальным и локальным изменением климата придут вредители — грибы и насекомые. Но, что бы ни случилось, гены устойчивости, скорее всего, будут найдены в коллекции".

Обмолот пшеницы с использованием быков. Эфиопия. 2012 г Генетическая коллекция — открытый генетический банк, его материалы могут использовать ученые всего мира, и они не раз спасали от голода и эпифитотий (распространение инфекционной болезни растений на значительные территории) целые страны.

Академик Гончаров рассказал, что в конце 1990-х годов в Уганде возникла жесточайшая эпифитотия грибкового заболевания пшеницы — стеблевой ржавчины, которая уничтожила все посевы. "Вся пшеница погибла, но в ВИР нашли образцы, устойчивые к этому заболеванию. На всякий случай в России идет селекция на стеблевую ржавчину, и, если, не дай бог, придет эпифитотия, мы сможем противопоставить ей устойчивые к этой расе гриба сорта", — рассказал Николай Гончаров.

А когда в 1960-х годах на приэкваториальные страны и Индию распространилась "зеленая революция", вызванная острой нехваткой продовольствия и сопутствовавшим ей голодом миллионов людей, в эти страны завезли пшеницу из Международного центра CIMMYT (Мексика) — созданные в нем сорта, не чувствительные к длине светового дня, короткостебельные, хорошо отзывающиеся на удобрения.

"Тогда электричество было дешевое, можно было производить много удобрений и получать хороший урожай. Сейчас ситуация изменилась, удобрений стало мало, и нужно вернуться к исходным местным сортам, в которых много генов устойчивости к патогенам и вредителям, пластичности, адаптивности, способным давать стабильный урожай без применения значительных объемов минеральных удобрений. Эти гены можно вводить в современные сорта и получать более устойчивые и экологичные сорта пшеницы".

В 1980-х годах ученые из Эфиопии обратились в ВИР, и им была передана вся коллекция, собранная Вавиловым в конце 1920-х годов в этой стране. "Ни Эфиопия, ни Италия, ни Испания свой стародавний материал в 1920–1930-е годы не собрали, а мы их материал собрали и сохранили. Теперь они могут взять материал ВИР, сравнить и посмотреть, какие гены они потеряли, а потеряли они очень много", — рассказывает академик.

Как спасали коллекцию

Во время Великой Отечественной войны коллекцию из пригородов Ленинграда и попавших в оккупацию вировских опытных станций не успели эвакуировать, и за ней началась настоящая охота.

"У немцев были созданы специальные зондеркоманды, занимавшиеся биопиратством, которые по вавиловским станциям собирали коллекционный материал. Когда они заняли город Пушкин, там рос материал пшеницы — они нашли сотрудников, заставили их восстановить полевые журналы, по журналам собрали и вывезли коллекцию в Германию", — рассказывает Николай Петрович.

Будущий знаменитый селекционер картофеля Абрам Яковлевич Камераз во время службы в ополчении в Павловске, в пригороде Ленинграда, копал картошку практически на передовой, сохранив тем самым коллекцию диких видов картофеля, а профессор Вадим Степанович Лехнович сохранил ее зимой в голодном и холодном блокадном городе и в дальнейшем коллекцию пересаживал, так как в отличие от злаков картофель не может долго храниться, его нужно репродуцировать (пересаживать) каждый год.

В списке погибших от голода в блокадном Ленинграде тридцать имен сотрудников ВИР. Эти люди умирали от голода в паре шагов от десятков килограммов зерна, но к коллекции не притронулись. "Так, героическими усилиями сотрудников ВИР, которые защищали коллекцию и от мародеров, и от крыс, она была спасена".

Теории Вавилова — путеводная звезда "охотников за растениями"

Николай Петрович Гончаров родился в семье ученых. Его родители — селекционеры, и мальчик с детства был вовлечен в эту науку, так что вопрос о выборе профессии перед ним не стоял — он стал генетиком. Окончил аспирантуру в ВИР, где и стал изучать наследие Николая Вавилова.

"Я всю жизнь занимался сравнительной генетикой пшениц и их сородичей. В какой-то момент появилась возможность узнать, что стало с их биоразнообразием почти через 100 лет, то есть со времен Вавилова, пройдя по следам его экспедиций. Сделать это было несложно: в отличие от американцев, итальянцев, испанцев, англичан, которые собирали отселектированный материал, Вавилов ездил по центрам древних цивилизаций — центрам происхождения (доместикации) растений. У него была путеводная звезда — его гипотезы", — вспоминает Гончаров.

Академик рассказывает, что главной идеей Вавилова было не только сохранение биоразнообразия, но и помощь Родине в момент кардинальной реконструкции ее сельского хозяйства и производственных отношений. В стране начиналась коллективизация, поменялась система ведения сельского хозяйства; сорта, которые использовали небольшие помещичьи хозяйства и крестьянские общины, не подходили для посевов на больших площадях с применением промышленных технологий их возделывания.

Материал, который привозил Вавилов и его сотрудники, напрямую высеивался на опытных полях Советского Союза (ВИР имел опытные станции во всех основных сельскохозяйственных районах РСФСР и во всех союзных республиках). Таким образом, его экспедиции позволили на короткое время закрыть потребность страны в сортах для больших площадей. Положительный вклад внесли созданные до революции селекционные отделы во всех сельскохозяйственных опытных учреждениях страны.

"У него идея была не только собрать и сохранить. В первую очередь он хотел напрямую интродуцировать (вселить растения в местность, где они раньше не существовали — прим. ТАСС) новые для страны культуры и использовать их в сельском хозяйстве. У него была конкретная цель: собираем все, Советской власти все пригодится. И он собирал действительно все, что было доступно. Поэтому, если появляются какие-то болезни, новые патогены, в ВИР находятся образцы, к ним устойчивые. Собрано биоразнообразия из большей части мира — много местного стародавнего материала, того, что в других мировых генбанках, как правило, отсутствует".

Карта экспедиций Вавилова Академик Гончаров совершил за 10 лет ряд экспедиций по маршрутам Вавилова — Эфиопия, Израиль, Горный Бадахшан (Таджикистан), Армения, Азербайджан, Грузия и др.

Конечно, за 100 лет изменились не только культуры растений, но и возможности ученых и экспедиционный быт. "В Эфиопии мы 5 тыс. км по следам Вавилова проехали на машине за 1,5 месяца, а ему понадобилось больше года: Вавилов ехал на мулах и лошадях, мы на машине, он жил в палатке, мы — в гостиницах. У нас была возможность обратиться за медицинской помощью, у него такой возможности не было. Перед абиссинской (эфиопской) экспедицией ему в Пастеровском институте поставили все возможные на тот момент прививки, остальное — как повезет. В одной из экспедиций он заболел малярией, болезнь тяжелая — в то время неизлечимая, и она периодически к нему возвращалась", — рассказывает Гончаров. Единственным лекарством от малярии в то время была кора хинного дерева, которое растет в тропических странах. Вавилов его привез и организовал интродукцию в советских субтропиках на черноморском побережье.

Маршруты экспедиций Вавилова были известны, часть из них была опубликована, сохранились карты с проложенными им собственноручно маршрутами. "В нашей эфиопской экспедиции принимал участие заведующий отделом пшеницы ВИР, он нанес на карте точки его сборов, мы, используя GPS-навигатор, уже ехали по точкам, зная примерно то место, где он собирал свой материал за 80 лет до нас".

В этих местах мало что изменилось: в столице появилось несколько высотных домов, машины частично сменили лошадей и мулов. "Те же деревни, те же поля, та же эфиопская фиолетовозерная пшеница".

В течение 10 лет Николай Гончаров расшифровывал экспедиционный дневник Вавилова.

"Это, вероятно, единственный сохранившийся, потому что при аресте многие его материалы были изъяты, а потом при наступлении немцев на Москву уничтожены. К нам перед экспедицией дневник попал в виде фотокопии, никто не знает, сохранился ли оригинал. Вавилов писал его при свете коптилки, сидя на осле, буковки прыгали, слова не дописывал, почерк оставляет желать лучшего. Что-то он пытался зарисовать — орудия, погодные условия. Например, в очередной записи в "Абиссинском дневнике" Вавилов зарисовал около Гара-Мулета и подписал: "Поле полбяное". Мы приехали по его крокам (наскоро сделанным наброскам — прим. ТАСС), и, действительно, там тот же вид пшеницы растет", — рассказывает Гончаров.

Академик рассказал, что в одной из экспедиций Вавилова на Памир при переправе через речку по оврингу — бревенчатому настилу, закрепленному в скалах, в реку упала вьючная лошадь Николая Ивановича, которая перевозила и дневники, и материалы. С тех пор Вавилов стал упаковывать собранные образцы в двух экземплярах и хранить в разных местах.

"С такой же ситуацией современные экспедиции столкнулись и в других странах — и в Таджикском Памире, и в Израиле. В тех же местах растут те же сорта пшеницы, и они до сих пор остаются центрами биоразнообразия. Отчасти это связано с тем, что центры происхождения культур часто находятся в труднодоступных местах — в высокогорьях или, как в Израиле, в неудобьях, окруженные колючими кустарниками. Даже дикие кабаны ходят там по тропинкам, потому что им шкуру жалко, то есть там никто не нарушал биоразнообразие, оно так и будет там существовать", — говорит Гончаров.

При этом Николай Вавилов был не первым, кто начал собирать вировскую коллекцию. В декабре этого года созданному в Санкт-Петербурге Отделу прикладной ботаники (нынешнему Всероссийскому институту генетических ресурсов растений) исполняется 135 лет со дня организации. Но именно он, Николай Вавилов, сделал коллекцию бесценной.

"Как всегда в науке, все мы стоим на чьих-то плечах и все являемся продолжателями дел кого-то, — говорит Гончаров. — Академик Вавилов уникален своим подвижничеством, своими организационными способностями. Он смог организовать великолепный институт из небольшого Отдела прикладной ботаники и селекции Министерства земледелия и создать всемирно известный генетический банк".

Елена Сычева

Химическая еда-2

Начало - здесь

Часть вторая Почти неисчерпаемый белковый ресурс

Как мы уже сказали в первой части, ученые давно уже весьма скептически оценивали перспективы животноводства. К началу 1970-х годов об этом они заявляли открыто. Их главный аргумент: получать необходимые человеку белки через откорм животных нецелесообразно. Здесь был простой арифметический расчет. Так, 100 условных кормовых единиц содержат примерно 8,5 кг белка.  Через мясо мы получим обратно только 1 кг белка, через яйца и молоко – по 3 килограмма. То есть потери исходного белка при производстве мяса составят 88%, при производстве яиц и молока – 65 процентов. Отсюда следовал вывод о том, что расширение животноводства ведет человечество в тупик. В то же время животные были источником жизненно важных для нашего организма белков. Такие белки можно было синтезировать. Но можно было найти их источник в самой природе. Почему бы, как еще предсказывал Дмитрий Менделеев, не поэкспериментировать с микроорганизмами?

Так, было установлено, что белки мяса и молока довольно близки белку дрожжей. По этой причине микробиологический белок был признан высококачественным. Вдобавок ко всему продуктивность микроорганизмов на много порядков превосходит продуктивность млекопитающих и птиц. Всего за сутки тонна дрожжей способна дать тысячу тонн потомства, что эквивалентно 400 тоннам белка (напоминаем – высококачественного белка!). В конце 1960-х дрожжи разных видов у нас производили на основе сельскохозяйственного сырья и уже начинали использовать для этих целей парафины нефти. Естественно, данная отрасль создавалась для нужд животноводства. Тем не менее, в самом начале 1970-х годов выказывались мысли об использовании дрожжей в качестве белковой основы человеческой пищи.

Правда, для реализации такой программы требовалось решить одну принципиально важную задачу: необходимо было сделать так, чтобы еда из «альтернативного» белка была не только полноценной в отношении питательных веществ, но еще и вкусной. Здесь учеными предлагались два пути. Первый путь предполагал ферментативный гидролиз дрожжей, дающий всю сумму необходимых аминокислот, содержащихся в дрожжевом белке. Этот гидролизат без особых проблем очищался от всего постороннего на ионообменнике. Он был чист и якобы приятен на вкус – что позволяло использовать его в кулинарии. Превращение этого гидролизата в кушанье само по себе идентично задаче превращения в кушанье смеси синтетических аминокислот. Как утверждалось в научно-популярных публикациях тех лет (конец 1960-х - начало 1970-х), на начальных стадиях исследований было доказано, что из смеси аминокислот гидролизата дрожжей можно приготовить вполне приятные по виду и достаточно вкусные и ароматные блюда: бульоны, жареное и заливное мясо и т.п. Кроме того, весьма ценным было то, что сухой гидролизат дрожжей может храниться неограниченное время.

Другой путь связан с механическим или химическим разрушением оболочки клетки и последующим отделением всего белка. Так мы получаем белый и совершенно безвкусный порошок. Как и всякий безводный белок, он также способен храниться неограниченное время. Он также становится основой для приготовления вкусных и ароматных блюд. Придание данному субстрату вкуса и аромата – это, что называется, «дело техники». По мнению ученых, создание вкуса (а их всего четыре – кислый, сладкий, горький, соленый) не представляет какой-то сложности. Такое по силу любому повару. Также не представляет никаких трудностей и введение в продукт усилителей вкуса. И точно так же в любую синтетическую пищу можно вводить пахучие и возбуждающие аппетит пряности.

Более сложной задачей считалась имитация запахов, присущих натуральным продуктам, подвергшимся термической обработке. Тем не менее, полвека назад эту задачу не считали неразрешимой, полагая, что здесь также можно применить какие-либо добавки, способные придать продукту запах жареных или тушеных блюд. Также не исключалось введение специальных отдушек на основе пряно-ароматического сырья – чеснока, лука, лаврового листа, перца и т.д. Причем, эти ароматы можно было особым образом «запечатать» в специальном порошке из декстринов и использовать затем как один из компонентов синтетических полуфабрикатов.

Например, порошок из смеси аминокислот гидролизата дрожжей засыпают в кипяток вместе с усилителем вкуса, солью и порошком с «запечатанным» запахом лаврового листа. Таким нехитрым способом получают питательный бульон. С бульонами, как писали ученые того времени, особых проблем не было, поскольку бульон – пища бесструктурная. Сложнее было создать структурированную пищу. Механическая структура во многом определяет вкус продукта. Если не воссоздать волокнистой структуры мяса или полужидкие, покрытые пленкой шарики икры, то говорить о синтетических аналогах натуральных продуктов окажется совершенно бессмысленно. Мало того, ученые были нацелены на создание синтетических аналогов растительной еды (например, риса или картофеля), содержащей весь комплекс полноценных белков (которых как раз не хватает в продуктах растительного происхождения).

К началу 1970-х наука уже находилась в поисках таких технологий. К тому времени были получены первые опытные образцы синтетической пищи. Правда, по признанию самих ученых, образцы эти были еще не совсем удачные. Тем не менее, существовала полная уверенность в том, что при дальнейшей работе ученым все-таки удастся добиться полной имитации привычных съестных продуктов и даже двинуться дальше, создавая совершенно новые виды еды. В принципе, уже в те годы ничто не мешало, отмечали ученые, наладить выпуск бесструктурных синтетических продуктов – вроде бульонных полуфабрикатов или паштетов. Однако перед наукой стояли более амбициозные задачи, связанные с имитацией мяса, икры и даже яиц. Первые образцы, пусть и неудачные, все же вселяли уверенность в ученых, что такая задача вполне решаема, хотя бы в отдаленной перспективе. Отмечалось, что вся необходимая работа в данном направлении завершится ко времени, когда в стране наладится массовое дрожжевое производство как неиссякаемый источник полноценного белка.

Науке за этот «подготовительный» период надлежало разобраться, что же все-таки предпочтительней (с точки зрения пользы для человеческого организма) использовать в качестве белковой основы – гидролизат или же чистый белок дрожжей. Для ответа на этот вопрос необходимо было привлечь к работе физиологов.

Больше всего ученых впечатлял потенциал дрожжевой промышленности. К примеру, в 1969 году в СССР было произведено 11,6 миллионов тонн мяса в убойном весе, что соответствует шести миллионам тонн мяса для потребителей. По подсчетам ученых, если бы дрожжевая промышленность увеличила объемы производства дрожжей на один миллион тонн, мы увеличили бы пищевые ресурсы за счет эквивалента мяса примерно на 40 процентов! Также были предложения добавлять дрожжевой гидролизат или чистый дрожжевой белок в колбасы, сосиски, паштеты, а также в муку и мучные изделия в виде макарон. Впрочем, такие добавки – всего лишь «программа-минимум».  «Программа-максимум» - это, конечно же, полная имитация структурированных продуктов животного происхождения на основе дрожжевого белка.

Как видим, модная нынче тема искусственной или синтетической имитации стейков не содержит в себе чего-то принципиально нового и необычного. И уж тем более нельзя говорить о том, будто всё это является неким свежим поветрием с Запада, а мы, дескать, о том никогда не помышляли и даже вообразить себе не могли. Ничего подобного! Всё это широко обсуждалось нашими учеными еще полвека назад. И даже больше того – еще во времена великого химика Дмитрия Менделеева.

Николай Нестеров

Аннотацию напишет ИИ

Мультимодальный датасет для выделения краткого содержания научных статей на русском языке разработала выпускница междисциплинарного направления математической лингвистики Гуманитарного института Новосибирского государственного университета – Алена Цанда в рамках своей выпускной квалификационной работы «Разработка мультимодального корпуса для задачи автоматического реферирования научных статей на русском языке». Разработка молодой исследовательницы стала первым подобным датасетом для работы с русскоязычными научными текстами, размещенным в открытом доступе.

Молодая исследовательница подчеркнула, что в открытом доступе довольно много русскоязычных датасетов, которые создавались для суммаризации новостей, однако они все равно включают лишь текстовую модальность. Для научного домена подобных датасетов в открытом доступе обнаружено не было.

— Наш мультимодальный датасет создавался для суммаризации текстов, главной идеей которой является генерация краткого содержания. Данная задача, в частности, для научных текстов, становится всё более актуальной в связи с растущим количеством информации в Интернете. Любая процедура написания научной статьи включает в себя создание аннотации к работе, которая позволяет читателям быстро уловить суть без необходимости полного прочтения текста. Существующие системы суммаризации генерируют краткое содержание на основе лишь текстовой информации. Мы предполагаем, что графическая информация, которой сопровождаются почти все научные статьи, — таблицы, графики и рисунки с описаниями, —позволит улучшить качество аннотаций. Этим и была обусловлена наша идея разработать датасет для данной задачи и сделать его мультимодальным, — рассказала Алена Цанда.

Датасеты — наборы данных, которые используются в различных видах анализа и машинного обучения. Особенностью данного датасета является мультимодальность, то есть включение разных типов информации — текстовой и графической.

Мультимодальность — это своего рода тренд в области искусственного интеллекта, и в настоящее время появляется все больше и больше мультимодальных моделей. Данных для обучения и тестирования подобных моделей не хватает, особенно для более узких задач и малоресурсных языков.

На данный момент в датасете собрано и обработано 480 статей, каждая из которых представляет собой отдельную директорию. Текстовая информация статьи сохранена в текстовых файлах, включающих название работы, аннотацию к ней и ее полный текст. Графическая информация — все рисунки и таблицы в статьях— сохранялась вручную в виде скриншотов. Описания рисунков и таблиц представлены в формате JSON. Этот текстовый формат легко читается как людьми, так и машинами. Всего в датасете описано 496 рисунков и 279 таблиц.

Алена Цанда работала над мультимодальным датасетом вместе со своим научным руководителем старшим преподавателем кафедры фундаментальной и прикладной лингвистики, кандидатом технических наук Еленой Бручес. Совместно они написали статью для участия в международной конференции по искусственному интеллекту AINL 2024.

— Создание датасетов вручную всегда требует много ресурсов как временных, так и человеческих. А разработка мультимодального датасета — это еще более сложная задача, так как сбор и описание графической информации довольно сложно автоматизировать. Сначала нами была выработана некоторая инструкция по сбору данных. Затем, согласовав источники и методологию, мы приступили к работе. Данные собирались вручную из научных журналов, находящихся в открытом доступе, при этом к статьям нами выдвигались некоторые требования. Например, статья должна была содержать преимущественно текстовую информацию и минимум вставок на иностранном языке. Одной из сложностей в нашей работе стала автоматизация процесса сбора данных. При парсинге PDF файлов мы столкнулись с неправильной конвертацией символов, что существенно снижало качество данных. По этой причине самым быстрым способом оказался сбор данных вручную, потому что в любом случае получившийся текст пришлось бы отсматривать на ошибки. Существенные сложности возникли и при обработке технических статей, содержащих обилие математических формул. Такие фрагменты статей целесообразно хранить в LaTeX формате, это направление нашей будущей работы, — объяснила Алёна Цанда.

На своем датасете разработчики протестировали популярные большие языковые модели: Gigachat (SBER), YandexGPT (Яндекс) и GPT-3.5 Turbo (OpenAI). Код обращения к моделям с примерами запуска доступен в их репозитории. Они отдельно выделили заключительные разделы статей и посмотрели, насколько те соотносятся с аннотациями.

На полученных аннотациях Алена Цанда и Елена Бручес посчитали различные метрики качества генерации текстов как нейросетевые, так и традиционные. Любопытным выводом оказалось то, что по нейросетевым метрикам, глубже понимающим смысл текста, языковые модели справились лучше базового подхода. Однако по традиционным метрикам, учитывающим только синтаксис, заключительные разделы статей оказались наиболее близкими к аннотациям.

— Интересным моментом в тестировании была такая особенность современных языковых моделей, как цензура. Цензура необходима для обеспечения безопасности систем искусственного интеллекта. Модель Gigachat, к примеру, посчитала неэтичными 59% статей датасета. У нас не было цели обойти ограничения модели, поэтому мы работали с тем, что ей удалось сгенерировать. Помимо этого, мы также обнаружили, что модели по-разному справляются с разными научными областями, и посчитали метрики отдельно для каждого домена, — рассказала Алена Цанда.

Датасет можно использовать в том виде, в котором он представлен сейчас, однако исследовательницы планируют продолжить работу над ним. В частности, расширить датасет такими техническими областями, как математика и физика. Они поясняют, что трудности обработки подобных статьей связаны с хранением большого количества формул, что до сих пор является нерешенным вопросом. Кроме того, таблицы в датасете представлены в формате PNG, однако для удобства использования было бы полезно перевести их в формат для представления табличных данных, такой как CSV. Алена планирует на основе собранных данных попробовать другие подходы к суммаризации текстов, а также создать свой инструмент для генерации аннотаций к научным статьям.

Датасет Алены Цанда находится в открытом доступе и доступен по ссылке: https://github.com/iis-research-team/summarization-dataset. Чтобы им воспользоваться, его можно скачать в виде архива или клонировать репозиторий себе в проект. На этих данных можно как дообучить, так и протестировать свою модель. С метриками отдельно для каждого домена можно подробнее ознакомиться в статье Алены Цанда и Елены Бручес.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

 

Химическая еда

Часть первая В поисках белкового баланса

Чем чаще изучаешь научные публикации в советских журналах, тем сильнее убеждаешься в том, что все новое – это хорошо забытое старое. Так, сегодня весьма активно продвигается тема так называемых «альтернативных источников белка», призванных устранить угрозу глобального голода. Дескать, сельское хозяйство – в том виде, в котором оно сложилось к нашему дню – не способно удовлетворить потребности в еде для растущего населения планеты. А значит, пора использовать какие-то принципиально иные подходы к обеспечению людей продовольствием. Свое слово должны сказать новейшие технологии, способные создавать еду из предельно дешевого сырья и в огромных количествах. Относительно сырья предлагаются разные варианты – от микроводорослей до съедобных насекомых и их личинок. Некоторые «рационализаторы» предлагают вообще синтезировать еду чисто химическим путем, не прибегая к культивированию каких-либо организмов.

Подобные заявления звучат как что-то революционное и совершенно новое. Многим из нас кажется, что целенаправленная пропаганда «альтернативных белков» является приметой нашего времени и тесным образом связана со стратегией «глобальной перезагрузки», продвигаемой членами Всемирного экономического форума (о чем мы много писали). Для тех, кто не посвящал время чтению старых советских научно-популярных журналов, именно так всё и представляется. На самом же деле эта тема весьма стара. О «химической еде», получаемой на заводах и фабриках из несъедобного сырья, рассуждали еще в конце XIX века, когда химия демонстрировала свои впечатляющие возможности по части синтеза различных материалов.

Не кто иной, как Дмитрий Менделеев заявлял о том, что в будущем питательные вещества можно будет получать «из сочетания элементов воздуха, воды и земли помимо обычной культуры». В настоящее время, считал ученый, надобности в том нет, поскольку на планете достаточно много свободной земли, пригодной для развития сельского хозяйства. Когда же на планете станет тесно, то люди прибегнут к культивированию низших организмов на специальных заводах, дополнительно используя воду, воздух, ископаемое топливо и энергию солнца. Такой вот прогноз от великого ученого.

В светские годы тема искусственной и синтетической пищи была очень популярна среди ученых и активно пропагандировалась в научно-популярной периодике. Где-то к началу 1970-х годов были уже предложены конкретные шаги по воплощению идеи в жизнь. Причем, мотивации были точно такими же, как и сейчас: население планеты неуклонно растет, что чревато дефицитом еды. Сельское хозяйство с этой проблемой не справится, поэтому проблему необходимо будет решать нетрадиционными способами, опираясь на новейшие технологии. Так, ожидалось, что к 2000 году на планете будет проживать примерно шесть миллиардов человек, а потому для новых двух миллиардов едоков необходимо готовить пищевые ресурсы. Учитывая, что во многих странах Третьего мира уже тогда отмечался дефицит еды, ученые начинали работать на перспективу, предлагая различные способы получения полноценных белков из «альтернативных» источников.

Свое слово здесь должны были сказать не только биологи, но и химики. Химия, отмечалось в некоторых публикациях, пока что не играет должной роли в производстве пищи, являясь лишь неким подспорьем для сельского хозяйства и пищевой промышленности. Но в настоящее время, заявляли наши ученые в самом начале 1970-х годов, химия вполне созрела для того, чтобы принимать непосредственное участие в производстве самой дорогой и дефицитной пищи – белковой.  Как утверждали специалисты, в пищевом тракте человека белок переваривается и «разбивается» на 20 аминокислот, девять из которых являются незаменимыми, то есть получаемыми только извне, через пищу. В сутки человеку необходимо как минимум 80 грамм белка или (чуть больше) смеси аминокислот, в том числе – 30 грамм незаменимых. В идеале все белки должны находиться в сбалансированном составе, который в естественном виде идеально представлен только в женском молоке.

В потребляемых нами продуктах такого идеального состава нет. Особенно это касается растительной пищи. Так, в пшенице и кукурузе резкая недостача лизина, в сое – некоторая нехватка лейцина и т.д.  На этот счет наши ученые предложили относительно простой (как они считали) способ повышения питательности растительной пищи (более дешевой, чем продукты животного происхождения) – путем добавки синтетических аминокислот к мучным и зерновым продуктам. Таким способом они намеревались выровнять аминокислотный состав ходовых товаров вроде хлеба или богатых несбалансированными белками бобовых. Основными дефицитными аминокислотами считались лизин, метионин и триптофан. Производство некоторых из них уже налаживалось в конце 1960-х годов. Как отмечалось в публикациях тех лет, такая искусственная «балансировка» продуктов питания по аминокислотному составу уже имела место в некоторых странах. Обычным способом указанный баланс достигается за счет дополнительного потребления продуктов животного происхождения (мяса, молока, яиц). Но для этого необходимо иметь высокопродуктивное животноводство. Ученые предлагали более дешевый способ – через добавление в растительную пищу трех синтетических аминокислот. Способы их синтезирования в те годы были уже хорошо известны. В частности, их можно было получать из метана через нитрометан. Как показывал опыт производства лизина и метионина, такой подход дает ощутимую экономию в сравнении с затратами на промышленное животноводство.

К промышленному животноводству вопросы были уже тогда. Как отмечали ученые, свежее мясо почти на 80% состоит из… воды. Белка там содержится только 18 процентов. Поэтому куда выгоднее, полагали они, наладить индустриальный синтез аминокислотного комплекса и превращение его в пищевые формы (чем, скажем, разводить свиней или крупный рогатый скот). И что весьма показательно: уже тогда – в самом начале 1970-х годов – велись разговоры об устранении животноводческой отрасли по мере развития индустрии искусственного (из натурального сырья) и синтетического белка. По мнению ученых, традиционное получение необходимого для нашего питания аминокислотного комплекса – через откармливание животных – экономически нецелесообразно. Как отмечали исследователи, при скармливании 100 единиц сбалансированного корма мы получаем всего лишь один килограмм мясного белка и один килограмм жира. На яйцах и молоке потери чуть меньше, но они все равно ощутимы. Поэтому в этой трехчленной пищевой цепочке (первичный белковый продукт в корме – животное – человек) имеет смысл устранить промежуточное звено – животное.

Такая работа велась уже более полувека назад в ряде стран, включая страны СЭВ. Так, в ГДР в контакте с советскими учеными проводились исследования по превращению в пищу растительных отходов. В Англии была разработана технология получения белка напрямую из люцерны и превращения его в молочный продукт, минуя корову. В США из соевого белка делали искусственное куриное мясо, ветчину и другие заменители мясных продуктов. Подчеркиваем, что всё это происходило уже в конце 1960-х годов.  Кстати, американцы задолго до войны широко практиковали добавление соевого белка (до 30%) в вареные колбасные изделия. Советские пищевики, в начале 1930-х годов тщательно изучавшие американские технологии колбасного производства, весьма положительно оценили этот опыт. По их словам, такие колбасы доступны по цене для рабочего класса и при этом весьма полезны и питательны. Иными словами, создание растительных аналогов мясных (а также молочных) изделий имеет давнюю историю. Поэтому ошибается тот, кто ассоциирует данное направление с нынешним днем.  

Точно так же нет ничего нового в производстве белковых продуктов на основе микроорганизмов. Как мы уже заметили выше, о такой возможности в свое время говорил Дмитрий Менделеев. К началу 1970-х годов наши ученые попытались воплотить идею в жизнь.

Николай Нестеров

Окончание следует

Вероятность рождения частицы

Результаты по измерению сечения рождения пары пионов на коллайдере ВЭПП-2000 опубликованы в журналах Physical Review Letters и Physics Letters D. Работа получила престижный статус Editor’s Suggestion. Этот статус получает лишь одна из шести опубликованных в журнале статей. 

В феврале 2023 г. специалисты ИЯФ СО РАН анонсировали результаты эксперимента КМД-3 на коллайдере ВЭПП-2000 по прецизионному измерению вероятности рождения пары пи-мезонов в области энергии до 1,2 ГэВ.

Вероятность рождения пионов используется для расчета вклада в аномальный магнитный момент мюона (АМММ). Магнитный момент отражает силу взаимодействия частицы с магнитным полем. Аномальный магнитный момент возникает в результате взаимодействия частицы с короткоживущими ненаблюдаемыми, или виртуальными, частицами. Величина АМММ предсказывается с высокой точностью Стандартной моделью, существующей теорией, описывающей физику микромира. Именно в этом расчете используется вероятность рождения пионов, измеренная физиками ИЯФ СО РАН. В последние годы АМММ был измерен с высокой точностью в международном эксперименте Muon g-2 и результаты измерений отличались от значения, предсказанного Стандартной моделью. Это отличие вызвало огромный интерес научного сообщества, так как оно указывало на существование Новой физики – явлений (частиц и сил), не описываемых Стандартной моделью.  

«Короткая статья вышла в Physical Review Letters, более подробная, с детальным описанием эксперимента – в Physics Letters D. Редакции обоих журналов отметили нашу работу престижным статусом Editors' Suggestion, как заслуживающую особого внимания. Это статус получает лишь одна из шести опубликованных в журнале Physical Review Letters статей, – прокомментировал заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе доктор физико-математических наук Иван Логашенко. – Полученные нами результаты интересны для физического сообщества, потому что меняют оценку адронного вклада в теоретическое предсказание АМММ и уменьшают разницу между теорией и экспериментом. Предсказание Стандартной модели для АМММ, базирующееся на новых измерениях КМД-3, согласуется с наблюдаемым в эксперименте значением в пределах 0.9 стандартных отклонений. Это отличается от предсказания, основанного на многочисленных других измерениях сечения рождения пары пионов – оно отличается от измеренного значения АМММ на 5 стандартных отклонений. С момента обнародования результаты нашего эксперимента получили большой отклик в научном сообществе. Наши результаты прошли не только стандартную процедуру рецензирования в журналах, но и детальное обсуждение на двух тематических собраниях коллаборации Muon g-2 Theory Initiative», объединяющей основных ученых, занимающихся проблемой аномального магнитного момента мюона».

Награды молодым инноваторам

Подведены итоги конкурса для молодых ученых, приуроченного к 300-летию РАН и запущенного благотворительным фондом «Система» и Российской академией наук при поддержке Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент) и российских технологических компаний. Победителями стали авторы 16 научных разработок из девяти регионов России, среди них — сибирские исследователи.

В номинации «Альтернативные источники энергии» второе место занял инженер-исследователь Института химии твердого тела и механохимии СО РАН Юрий Евгеньевич Кунгурцев — лидер команды, представившей работу «Разработка перспективных протонпроводящих мембран на основе дигидрофосфата цезия и фторполимеров». Член команды — старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Ирина Николаевна Багрянцева.

В номинации «Генетика и биомедицина» первое место у сотрудницы НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН кандидата биологических наук Марины Константиновны Ибрагимовой — она автор работы «Изменение генетического ландшафта опухоли молочной железы в процессе неоадъювантной химиотерапии: связь с метастазированием».

В номинации «Новые материалы и химические процессы» вторым стал заместитель директора по научной работе Института сильноточной электроники СО РАН доктор технических наук Александр Сергеевич Гренадёров, представивший проект «Разработка технологических подходов и соответствующего вакуумного ионно-плазменного оборудования для модификации поверхности различных материалов с целью улучшения комплекса физико-механических, трибологических, антикоррозионных и медико-биологических свойств».

Конкурс для молодых ученых, приуроченный к 300-летию РАН, стартовал в конце декабря 2023 года в целях выявления и поддержки студентов и молодых ученых, разрабатывающих и внедряющих результаты инновационных научных разработок и новейших исследований в приоритетных областях экономики: химической промышленности, фармацевтике, электронике, энергетике, сфере цифровых технологий.

«Участники конкурса представили хорошие, качественные работы. Было непросто выбрать самые лучшие из них. И для нас, безусловно, все молодые ребята, а тем более финалисты, уже победители. Уверен, что каждый из вас обладает всем необходимым потенциалом, чтобы развиваться в научной сфере, открывать новое и вносить вклад в научно-технологический суверенитет нашей страны. В этом году Российская академия наук празднует 300 лет со дня своего основания, и я с большим удовольствием всех поздравляю с этим знаменательным событием. РАН является старейшей системообразующей научной организацией, без нее невозможно себе представить науку, технологии, развитие страны. И сегодня ученые готовы отвечать своими работами, своей экспертной деятельностью на запросы государства», — отметил сопредседатель экспертного совета конкурса вице-президент РАН академик Степан Николаевич Калмыков.

«Совместно с Российской академией наук, Роспатентом и нашими индустриальными партнерами — отечественными технологическими компаниями, мы постарались создать инструмент поддержки молодых ученых в начале пути, задать правильный практикоориентированный вектор их научной и исследовательской работе. Особенно ценно, что победители — авторы лучших по итогам оценки работ — представляют очень широкую географию. Здесь и Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Томск, и Приморский край, Ставрополье, Нижегородская и Самарская области. Безусловно, наш конкурс не завершен — осенью мы встретимся с победителями в рамках награждения и продолжим поддержку в будущем, чтобы результаты работ могли приносить пользу далеко за пределами лабораторий и институтов их родных регионов», — отметила президент благотворительного фонда «Система» доктор педагогических наук, член-корреспондент РАО Лариса Сергеевна Пастухова.

Пресс-служба РАН

Солдатские пуговицы

Много ли можно узнать от старинной пуговицы или пряжки ремня? Достаточно – если подойти к делу профессионально. О новых находках в районе села Соляного (Черлакский район Омской области) и том, как они помогают восстановить историю освоения Сибири – в интервью с профессором, ведущим научным сотрудником Института археологии и этнографии СО РАН, д.и.н. Андреем Бородовским.

– Ваша новая статья посвящена находкам, сделанным при обследовании памятников, относящихся к Иртышской оборонительной линии. Расскажите, пожалуйста, что это такое?

– Иртышская оборонительная линия – это граница Российской Империи первой половины XVIII века, она начиналась от Омска, шла по Иртышу и дальше на Усть-Каменогорскую крепость. Эта пограничная линия защищала наши сибирские территории от набегов джунгар, казахов и других кочевых племен с этого направления.

Вообще, в Сибири долгое время границы были в основном приблизительные, а Иртышская линия стала первой, прочерченной по конкретной реке. Так же, как несколько позже граница с Китаем пролегла по Амуру.

– А охраняли ее казаки?

– Да, в то время охрану пограничных территорий обычно поручали казачьим войскам. Но по письменным источникам было известно, что на Иртышской оборонительной линии находились не только иррегулярные казачьи части, но и армейские подразделения. А теперь это удалось подтвердить и с помощью археологических находок, которым посвящена моя статья.

– Удалось установить, какие именно подразделения несли тут службу вместе с казаками?

– Если говорить о Соляном редуте – оборонительном пункте в составе Иртышской линии, где проводились исследования, то там были не подразделения, а прикомандированные гвардейские офицеры и сержанты чьей задачей было регулировать службу казачьих частей. А вообще в 1730-е годы, когда Анна Иоанновна сдала завоевания Петра по итогам его Персидского похода и вывела из района северного Каспия Ширванский полк, местом его новой дислокации стала как раз Иртышская линия. Но полк был разбросан отдельными батальонами по очень широкой территории вплоть до Горного Алтая.

– Расскажите о каких-нибудь интересных находках, описанных в статье.

– Помимо массовой фурнитуры военного костюма (прежде всего, пуговиц) был найден ряд более редких предметов. Например, часть металлической пряги с императорским вензелем, который соответствует правлению Екатерины II. Функционально такие пряги использовались нижними гвардейскими чинами на портупейных ремнях для ношения холодного оружия, а ее датировка совпадает со временем, когда Екатерина планировала сократить численность сибирских полков. Так что можно строить разные версии того, что делал ее владелец в Соляном редуте.

Уникальный предмет был обнаружен в селе Покровка Омского района Омской области – латунная гербовая накладка в виде двуглавого орла с округлым щитом на груди, на котором изображен вензель Александра I. Такие накладки для армейских офицерских знаков тоже появились еще при Екатерине II, но они, как правило, были штампованные, а эта – литая. Особенности изображения орла позволяют сделать вывод, что накладка была отлита еще до войны 1812 года.

Другая редкая находка с северного участка Иртышской оборонительной линии – латунный знак в виде охотничьего рожка с цифрой «пять» в центре – попала сюда уже явно после войны с Наполеоном. Дело в том, что ряд признаков позволил определить ее как эмблему 5-го конного егерского полка Герцогства Варшавского. Этот полк в составе французской армии активно участвовал в событиях Отечественной войны и в октябре 1812 года был разбит донскими казаками под Медынью. Надо отметить, что поляки из состава наполеоновской армии крайне редко сдавались в плен, поэтому такой значок скорее всего был редким и престижным боевым трофеем. А его обнаружение в Сибири можно рассматривать как еще одно свидетельство периодической ротации донских казаков на Иртышскую оборонительную линию, о чем есть упоминания в письменных источниках еще времен Екатерины II.

– А какие еще данные об истории оборонительной линии можно извлечь из подобных находок?

 – Во-первых, они ценны с точки зрения изучения русской военной униформы второй половины XVIII – начала XIX веков, от которой сохранилось довольно мало материальных свидетельств. Также они доказывают, что полноценные мундиры армейского образца уже в то время имели хождение и на сибирских территориях. Ну и в целом, открывают новую страницу сибирской военной археологии.

– Кроме казаков и регулярных военных, кто еще составлял население Соляного редута и Иртышской линии в целом в XVIII – начале XIX веков?

– Население было самым различным, но подавляющее большинство составляли, конечно, казаки. Уже к концу XIX века и в начале следующего вокруг казачьих станиц и поселений стали селиться и другие поселенцы, перебиравшиеся на эти земли. Но в целом это были полноценные казачьи земли. Но вот элементов стандартной военной формы, учрежденной именно для казаков на территории пунктов Иртышской оборонительной линии нам обнаружить не удалось.

– А вообще полевые исследования там продолжаются?

– Да, и в этом году тоже. Так, в начале полевого сезона, когда мы сняли планы многих полевых объектов, уточнили границы археологических памятников, сделали еще ряд находок – эмблему, аналогичную той, что носили на кожаных касках Екатерининские гренадеры, портупейную пряжку той же эпохи и др.

Сергей Исаев

Юбилей индустриализации

25–27 июня 2024 г. Институт истории СО РАН (ИИ СО РАН) совместно с Институтом экономики и организации промышленного производства СО РАН (ИЭОПП СО РАН) Научным Советом Российской академии наук по экономической истории, при поддержке Фонда «История Отечества» и АО «Производственное объединение «Уральский оптико-механический завод» им. Э.С. Яламова» проводит Всероссийскую научную конференцию «Индустриальное развитие России: этапы, особенности и перспективы», посвященную 95-летию индустриализации в СССР.

Торжественное открытие и пленарное заседании научного форума состоится в 10 час.  в конференц-зале ИЭОПП СО РАН, пр. Лаврентьева, 17, 4 этаж

Экономическое, социальные, экологические проблемы, связанные со становлением индустрии в России обсудят известные экономисты и ведущие специалисты России по экономической истории:

Крюков Валерий Анатольевич, академик РАН, д-р эконом. наук, проф., директор Института экономики и организации промышленного производства СО РАН, Арсентьев Николай Михайлович, чл.-корр. РАН, д-р ист. наук, проф., директор Историко-социологического института Национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева, Бородкин Леонид Иосифович, чл.-корр. РАН, д-р ист. наук, проф. заведующий кафедрой, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Петров Юрий Александрович, д-р ист. наук, директор Института российской истории РАН, Побережников Игорь Васильевич, чл.-корр. РАН, д-р ист. наук, директор Института истории и археологии УрО РАН, Рынков Вадим Маркович, д-р ист. наук, Директор Института истории СО РАН.

«95-летие – это короткая разминка перед столетием юбилеем. Но в любом случае выросло четыре поколения, достаточный срок, чтобы можно было повести итоги без политической предвзятости и идеологических ограничений, объективные и строго научные. Но по сложившейся в нашем академическом сообществе традиции мы ставим вопросы широко, пытаемся разобраться в длинных трендах экономического развития России с учетом мирового опыта», - говорит Председатель организационно-программного комитета, Рынков Вадим.

Программа конференции включает доклады 65 специалистов по проблемам истории индустриального развития России из 16 городов Центральной, Северо-Западной России, Поволжья, Урала, Сибири и Дальнего Востока. В рамках пленарного заседания, десяти секционных площадок и круглого стола участники научного мероприятия обсудят теоретико-методологические аспекты исследований истории индустриализации, вопросы о влиянии создания промышленности в XVIII – начале XX в. на советскую индустриализацию, о роли государства в процессах индустриальной модернизации, о взаимосвязях между институциональными, инфраструктурными, технологическими и социальными факторами формирования индустриального общества, об общемировых тенденциях и специфике в опыте индустриального развития России.

Программа на сайте ИИ СО РАН: Конференции

«Главная проблема с внедрением технологий – инерция мышления»

Новосибирск остается одним из главных центров развития геоинформационных технологий в нашей стране и достижения здешних разработчиков не ограничиваются широко известной платформой «ДубльГИС». На прошедшей недавно в Академпарке конференции ««Современные геоинформационные технологии 2024» её организатор – компания «Дата Ист» представляла свой продукт – платформу CoGIS, которая уже применяется в самых различных отраслях.

Подробнее о ней, а также – о перспективах развития этого направления ИТ-технологий рассказал генеральный директор компании к.г-м.н. Вячеслав Ананьев.

– Скажите, зачем нужно создавать разные геоинформационные платформы? Разве Google Maps и Яндекс Карты недостаточно?

– Мы привыкли, что наши географические потребности сводятся к нахождению адреса и кратчайшего пути до него, плюс автонавигация, сопровождение пути по маршруту. Но геоинформационные технологии появились намного раньше таких сервисов, как Яндекс Карты или Google Maps. И с их помощью решается намного больший круг задач. Во-первых, путешествия по местам, где нет интернета, где может не быть дорог, сложный рельеф местности, но очень красивые места, привлекающие туристов. Достоверные и детальные знания об этой местности повышают не только удобство, но и безопасность путешествия. Яндекс и Google нацелены, прежде всего, на густонаселённые области, а за их пределами, информация этих сервисов далеко не такая подробная, ее явно не хватает путешественникам, грибникам, охотникам и т.д.

Второе направление – бизнес-аналитика. Любое пространственное распределение информации позволяет не только анализировать какие-то бизнес-процессы, рынки, но и моделировать развитие производства, сервиса или логистической составляющей. Есть даже такое понятие, как геомаркетинг, когда изучение рынка и продвижение какого-то товара происходит в привязке к конкретной территории. Например, человеку, прилетевшему из южных регионов в Норильск можно уже в аэропорту предложить какие-то теплые вещи.

Поэтому разнообразие геоинформационных сервисов на самом деле очень велико и не ограничено городскими геоинформационными справочниками и автонавигацией. Возможностей гораздо больше и нам хочется, чтобы они были более доступны не только для узкого круга продвинутых специалистов, но и для широкой аудитории.

– На прошедшей конференции ваша компания представила платформу CoGIS. Чем она отличается от широко известной «ДубльГИС»?

– Отличие очень простое. CoGIS – это серверное программное обеспечение, сложный многокомпонентный продукт, предназначенный для создания многофункциональных геоинформационных систем и, в том числе, подобных «ДубльГИС».

– Можете привести какие-то конкретные примеры использования вашей платформы на практике?

– На конференции мы представляли три крупных категории проектов с использованием нашей платформы. Первая – проекты управления регионами. И в качестве примера можно привести Единый картографический портал администрации Ямало-Ненецкого автономного округа, который создан на базе CoGIS и обеспечивает население самой разнообразной информацией – о расположении и режиме работы социальных объектов, состоянии дорог и зимников, мероприятиях, которые проходят на территории округа. Дополнительно в нем содержится кадастровая информация, которая сегодня очень востребована; за счет интеграции с различными сервисами своевременно оповещает людей об изменениях погоды и чрезвычайных ситуациях. Кроме того, на базе CoGIS можно получать некоторые государственные услуги, которые привязаны к конкретной территории или местоположению. Например, реализовано приложение для удаленного приобретения доступа на особо охраняемые природные территории ЯНАО.

Второе большое направление – управление городскими территориями, здесь наиболее разнообразный пласт тематических проектов, потому что управлять любой территорией очень сложно без карты. И, в принципе, каждый департамент мэрии должен обладать геоинформационным инструментом, помогающим им выполнять свои основные функции. Это наиболее очевидно применительно к вопросам архитектуры, строительства, благоустройства и управления ЖКХ. Но карты не менее полезны и в деле информирования граждан. Например, можно узнать, к какому избирательному участку, школе или поликлинике относится конкретный многоквартирный дом. Также такие системы позволяют обеспечить прямой доступ граждан и организаций к паспорту дома – документу, который содержит информацию о дате постройки, состоянии здания, капремонтах, которые там проходили, коммуникациях рядом с ним и т.п.  На базе нашей платформы в мэрии Новосибирска реализован сервис информирования граждан о планируемых и аварийных отключениях систем жизнеобеспечения, сроках проведения ремонта, ответственных исполнителях и тд.. Любой человек может получить необходимую и актуальную информацию, зайдя на портал «Мой Новосибирск», а также оформить подписку на оповещения по телефону или электронной почте. Своевременное информирование очень сильно разгрузило колл-центры мэрии, которые раньше должны были множество раз отвечать гражданам на один и тот же вопрос.

Очень плодотворные проекты реализуются на уровне корпораций и крупных компаний, которые мало отличаются по масштабам от небольших городов, а если говорить о нефтедобывающих компаниях с их лицензионными участками и месторождениями, то это своего рода регионы, со своей сетью дорог и коммуникаций.

Причем, CoGIS помогает решать самые разные задачи, не только мониторинг состояния объектов и управление логистикой. На конференции я рассказывал о проекте «Хваля» – системе оценки качества сотовой мобильной связи Республиканского унитарного предприятия по надзору за электросвязью «БелГИЭ» в Республике Беларусь. В результате ее запуска не только операторы сотовой связи, но и сами абоненты могли участвовать в процессе улучшения качества услуг. Выявленные по результатам проведения работ отдельные недостатки, связанные с покрытием и качеством сигнала, передаются операторам сотовой связи, которые анализируют представляемую информацию и планируют мероприятия по устранению выявленных недостатков.

– Использование платформы руководством ЯНАО и Новосибирска – это яркие примеры. А когда, по-вашему, они станут стандартом работы региональных и местных властей по всей стране? И что для этого необходимо сделать?

– К сожалению, распространение таких технологий в органах управления происходит очень нестабильно. Если помните, была целая эпопея с инвестиционными картами регионов. Все должны были разместить какие-то сведения о своих инвестиционных площадках и так далее. Но спустя несколько лет эта история сошла на нет. Это произошло потому что эти системы были созданы непонятно для кого. Кто был их целевой аудиторией? Инвесторам нужна специфическая информация, которая не попала на эти инвестиционные порталы. И эта неопределенность в целевой аудитории до сих пор остается существенным барьером внедрения.

– Но в случае с порталом «Мой Новосибирск» с целевой аудиторией все понятно – это жители города, прежде всего. Что тормозит появление порталов «Мой Омск», «Моя Тюмень» и т.д.?

– Я думаю, что самая главная проблема – люди, инерция мышления, низкий уровень владения информационными технологиями среди сотрудников этих структур. А так как они не понимают всех возможностей таких продуктов и технологий, то они и не видят всех областей их применения. Конечно, есть мероприятия, где о таких продуктах рассказывают, но ежедневная рутина затягивает и человек идет по привычным и понятным ему путям, даже не пытаясь увеличить свои компетенции в области информационных технологий.

Это хорошо видно и на примере продвинутых регионов. То, что Министерство цифровизации нашей области пытается донести новые технологические возможности до других ведомств, очень часто не находит конструктивного отклика и до комплексной цифровизации рабочих процессов еще очень далеко.

– Работа таких платформ опирается на обработку больших данных, где очень востребованы технологии искусственного интеллекта. В CoGIS используются подобные решения?

– Искусственный интеллект – это модное понятие, которое включает в себя множество самых разных методов и технологий. В геоинформатике с их помощью можно решать разные задачи. И, прежде всего, это задача распознавания объектов на снимках, сделанных со спутника или летательного аппарата. Выделить эти объекты, проанализировать и внести необходимые изменения на карту с учетом этого анализа. Такие инструменты сегодня широко используются, в том числе и нашей компанией. Мы постоянно расширяем функционал и возможности платформы, интегрируя в нее такого рода решения, создаваемые нашими партнерами. У нас есть несколько своих наработок, которые тоже используют методы машинного обучения, но пока это только пробные проекты на базе CoGIS.

Следует также отметить, что одно из самых востребованная задач в бытовом использовании цифровых технологий, гаджетов, приборов – это возможность голосового управления, создание речевых интерфейсов. Но наиболее вероятным следующим шагом в интеграции методов искусственного интеллекта в геоинформационных системах, будет чат-бот, способный «обучить» своего пользователя, в диалоге с ним объяснить, как с ней работать, чтобы получить желаемый результат.

– Какой вы видите CoGIS через пять-десять лет?

– Мы разрабатываем платформу, которая будет нести на себе множество «кубиков»-решений, делающих каждый проект, создаваемый с ее помощью, уникальным. С каждой новой версией набор «кубиков» становится все больше, он будет включать не только наши наработки, но и продукты наших партнеров. Тем самым мы создадим целую экосистему, быстро адаптирующуюся под разные нужды пользователей, будь то органы власти, коммерческие компании или другой субъект.

А параллельно мы хотим на базе этой экосистемы создавать новые геосервисы, которые будут доступны широким кругам населения. Чтобы любой человек понимал, что «под капотом» работают какие-то передовые информационные технологии, но они ему доступны в формате достаточно простых вещей – мобильных приложений с голосовым интерфейсом. И с их помощью не только просто сориентироваться в городе, но и получить качественные и безопасные услуги навигации где-то в лесу, заранее рассчитать, сколько времени займет путь из пункта А в пункт Б, исходя из его физических  возможностей и рельефа, получить сведения о ближайшем развлекательном или спортивном мероприятии, поделиться местоположением грибной полянки, забронировать площадку пикника, построить маршрут по уникальным историческим или природным объектам, найти пункты оказания первой помощи, в общем сделать свою жизнь более качественной и безопасной.

Сергей Исаев

Приемная компания 2024

Сегодня в представительстве ТАСС в Новосибирске состоялась пресс-конференция, посвященная старту приемной кампании в регионе. В мероприятии приняли участие представители ведущих вузов из Новосибирска, Красноярска и Томска — НГУ, НГТУ, СибГУТИ, СФУ, ТПУ и ТГУ.

Ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук отметил, что НГУ полностью готов к старту приемной кампании. В этом году будет несколько каналов приема документов: заявления можно будет подавать через «Госуслуги» с помощью суперсервиса «Поступление в вуз онлайн», через личный кабинет на сайте университета, также можно лично прийти в НГУ и подать документы через приемную комиссию.

Сейчас в НГУ шесть факультетов и четыре института. Количество бюджетных мест в вузе в этом году существенно не изменится: на программы бакалавриата и специалитета НГУ планирует принять 1376 абитуриентов, в магистратуру, аспирантуру и ординатуру —770 человек. Таким образом, всего в НГУ в этом году открыто 2146 бюджетных мест.

—  Из общего числа абитуриентов, как правило, примерно две трети — это бюджетный набор, остальное — это платные места. Всего на программы бакалавриата и специалитета в 2023 году подали документы более 7000 человек, в текущем году мы ожидаем не меньший интерес к образовательным программам НГУ. Средний конкурс в университете в 2023 году был 5 с половиной человек на место, максимальный — 50. Данные цифры определяются не только популярностью того или иного направления, но и количеством бюджетных мест. Так, самое большое число бюджетных мест на первую ступень образования у нас по традиции на Механико-математическом факультете — 235. Далее идут Факультет естественных наук (230) и Факультет информационных технологий (185), — рассказал Михаил Федорук.

Главной особенностью приёмной кампании этого года является изменение в порядке целевого приема. Сейчас размещение заявок от заказчиков и потенциальных работодателей осуществляется на единой цифровой платформе «Работы в России». К настоящему времени в университет через данный ресурс поступило около 40 заявок на обучение в рамках целевого приема (без учета предприятий ОПК). Также предусмотрены особые условия поступления и разнообразные меры поддержки для некоторых категорий абитуриентов, в том числе для участников СВО и для детей участников СВО.

Если говорить про распределение бюджетных мест, примерно 48% приходится на естественно- научные направления, 22% — это IT, остальное — это социально-гуманитарные профили, экономика и медицинское образование, которое вуз планирует дальше развивать.

В этом году на Физическом факультете НГУ открывается новое направление бакалавриата «Прикладные математика и физика».

— Мы ищем новые форматы и направления, предполагающие междисциплинарную подготовку и повышающие привлекательность физического образования. Студенты нового направления будут в равной степени профессионально владеть математическими и физическими методами исследования, широким спектром аналитических подходов, навыками экспериментальных исследований, методами компьютерного моделирования. Мы будем готовить инженеров-исследователей, которые, с одной стороны, могут работать с физиками и говорят с ними на одном языке, а с другой стороны, знакомы с производством. Это те специалисты, которые способны решать нестандартные задачи. Они будут востребованы и в научно-исследовательских институтах, и в высокотехнологичных компаниях, — отметил Михаил Федорук.

НГУ также открывает ряд новых магистерских программ, которые предполагают подготовку по перспективным в текущих условиях направлениям. Среди них: «Современная Азия и глобальные вызовы» (в партнерстве с Институтом стран Азии и Африки МГУ), «Экология» и «Цифровые двойники и научный инжиниринг» (реализуется на Механико-математическом факультете НГУ при поддержке ГК «Росатом»).

Что касается распределения студентов первого курса между российскими регионами, то половина приходится на Новосибирскую область, далее по убывающей идут Алтайский край и Республика Алтай, Кемеровская, Иркутская область, Забайкальский и Красноярский край и т.д. Всего в НГУ представлены студенты из более 50 регионов. Также увеличивается количество иностранных обучающихся, которых на текущий момент насчитывается порядка 1700 человек из 57 стран мира.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS