Представители Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта НГУ и Сибирского научно-исследовательского института авиации (СибНИА) имени С. А. Чаплыгина в ходе совместной пресс-конференции рассказали о реализации совместного проекта по созданию интеллектуальных аналитических систем и цифровых двойников для проведения испытаний авиационной техники, в том числе при разработке беспилотных летательных аппаратов.

Для начала разберемся с терминологией. Если у вас есть некий объект, то вы можете построить его цифровую или компьютерную модель, которая имитирует свойства объекта, не будучи с ним связанной. И на ней можно изучать его, совершенствовать и так далее. Если вы соедините эту модель с объектом неким каналом, по которому она будет считывать информацию о происходящих с ним в реальности изменениях, его текущем состоянии, то это будет уже «цифровая тень». А если вы добавите еще и обратную связь, позволив модели управлять объектом, то это и называется «цифровым двойником». Если он в работе использует искусственный интеллект, то его называют интеллектуальным.

Такие технологии очень интересуют промышленность, поскольку позволяют значительно повысить эффективность различных НИОКР и одновременно – снизить материальные и временные затраты на них. НГУ же в последнее время все больше внимания уделяет сотрудничеству не только с научными институтами, но и с различными индустриальными партнерами.

«Университет традиционно был нацелен на подготовку будущих ученых. Но мы понимаем, что сейчас стране нужны не только фундаментальные научные результаты, но и решение практических задач для промышленности. Поэтому в университете был создан ряд новых структурных подразделений, в их числе Исследовательский центр в сфере искусственного интеллекта, Передовая инженерная школа, Центр НТИ по новым материалам», - отметил в связи с этим директор Центра взаимодействия с органами власти и индустриальными партнерами НГУ Александр Люлько.

СиБНИА является давним и надежным партнером университета, поэтому неудивительно, что НГУ предложил применить свои компетенции и наработки в процессах испытания авиатехники. Основы такого сотрудничества были заложены еще в 2022 году в рамках совместного семинара «Индустриальная математика», где в режиме диалога между учеными и представителями промышленности обсуждаются различные возможные подходы к решению задач авиастроения и смежных с ним отраслей.

По итогам такого обсуждения начались и первые совместные работы – модули графического анализа фракторафии и анализа фото- и видеоизображений с помощью нейронных сетей и т.п. И по мере их выполнения рождались новые проекты, расширяя дальнейшее сотрудничество.

«На сегодня мы решаем с помощью НГУ целый ряд важных задач, такие как предиктивный анализ результатов испытаний авиатехники с целью продления ресурса ее возможной эксплуатации. Эта задача в условиях санкций, когда мы утратили возможность закупать импортные самолеты и только возрождаем собственное авиастроение по целому ряду важных направлений – этот вопрос выходит на первый план», - рассказал начальник научно-испытательного отделения прочности авиационных конструкций СибНИА Александр Лазненко.

Он также отметил, что уже есть договоренность о включении в эту работу ведущих конструкторских бюро отрасли. И планируется, что со следующего года она перейдет из стадии НИР в опытно-конструкторскую.

Также НГУ и СибНИА совместно разрабатывают цифровую платформу накопления данных об эксплуатации и ресурсе техники, на базе которой можно будет не только хранить эту информацию, но и проводить ее обработку и анализ, в том числе, с использованием систем искусственного интеллекта.

Параллельно задумались и о подготовке кадров – так родился проект создания совместной молодежной лаборатории интеллектуальных систем испытания авиаконструкций (ЛИСИА). «По традиции, сложившейся в НГУ, подготовка не станет сводится к чтению курса лекций, но будет также включать в себя проектную работу по решению реальных задач, поставленных предприятиями отрасли», - подчеркнул Александр Люлько. А после обучения выпускники смогут применять полученный в лаборатории опыт уже в качестве сотрудников СибНИА, добавил он.

В ближайшее время должен стартовать еще один интересный проект, связанный уже с беспилотной авиацией. Вклад НГУ здесь связан, прежде всего, с разработкой интеллектуальных систем управления подобными аппаратами. Благо, у университета уже есть неплохие наработки в данном направлении: их дрон занял первое место на соревнованиях Национальной технологической инициативы по полетам без помощи GPS в этом году, пролетев по заданной траектории руководствуясь только собственным техническим зрением. Это направление в университете развивает команда под руководством директора Института интеллектуальной робототехники НГУ Алексея Окунева.

«СибНИА достаточно давно занимался испытаниями различной беспилотной авиационной техники, но за ее разработку мы взялись только несколько лет назад. И сотрудничество с НГУ в области систем автоматического управления такими аппаратами для нас является очень полезным. Мы предполагаем внедрить их наработки в те БПЛА, которые мы создаем у себя», - добавил руководитель отдела перспективных исследований СибНИА Сергей Шейфер.

Сергей Исаев

Исследователи ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» обнаружили парадоксальный эффект окислительных обработок на термическую стабильность субнаночастиц платины. Специалисты показали возможность целенаправленного изменения размера, структуры и свойств этих уникальных объектов. Полученные результаты могут быть полезны для оптимизации промышленных процессов, которые проводят на ультрадисперсных металлических катализаторах.

Если частица металла состоит всего из нескольких единиц или нескольких десятков атомов, она приобретает особые свойства и может кардинально отличаться от обычных наночастиц. Такие субнанокластеры вызывают большой научный интерес и применяются в различных областях — от микроэлектроники до катализа. Все современное производство высокооктанового бензина базируется на катализаторах, в которых нанокластеры платины закреплены на поверхности хлорированного оксида алюминия.

«Хорошо известно, что кластеры платины в таких катализаторах проявляют высокую устойчивость к спеканию при термических обработках в восстановительных и инертных средах, а под действием кислорода и высокой температуры легко распадаются на отдельные атомы. Мы впервые показали, что кислород может играть двоякую роль, и, в зависимости от условий окислительных обработок, происходит как диспергирование нанокластеров на отдельные атомы, так и их укрупнение. Последнее сопровождается сильным изменением структуры кластера и реакционной способности адсорбированных частиц», — рассказал ведущий научный сотрудник отдела материаловедения и функциональных материалов ИК СО РАН доктор химических наук Александр Сергеевич Лисицын.

Как отмечает соавтор работы, ведущий научный сотрудник отдела исследования катализаторов ИК СО РАН кандидат физико-математических наук Евгений Юрьевич Герасимов, проведенная работа позволила получить данные для управления состоянием активного компонента.

«Самое интересное, что мы научились управлять состояниями атомов и частиц. Зная исходное состояние, мы можем привести систему в любое другое, которое нам требуется, а затем вновь вернуться к исходному. Также известно, что в различных каталитических реакциях есть размерные эффекты — соответственно, мы можем установить нужную скорость реакции при знании размеров частиц. Здесь есть перспективы для дальнейшего практического применения. Также, что важно, мы определили действующие факторы и условия, при которых можно контролировать переход от крупных частиц в кластеры, одиночные атомы и так далее», — прокомментировал Евгений Герасимов.

Пресс-служба ИК СО РАН

День поля Новосибирской области – традиционное ежегодное мероприятие, которое является крупнейшей региональной демонстрационной площадкой современных технологий и селекционных достижений, передовой сельскохозяйственной техники. Ученые Института цитологии и генетики (а также его филиала – Сибирского НИИ растениеводства и селекции) регулярно участвуют в его проведении, рассказывая о своей работе и представляя результаты селекции новых сортов сельскохозяйственных культур новосибирским аграриям.

В этом году на День поля отправилась группа сотрудников сектора генетики качества зерна ИЦиГ СО РАН во главе со старшим научным сотрудником ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Татьяной Алексеевной Пшеничниковой.

«В этом году мероприятие было посвящено 70-летию начала освоения целинных и залежных земель в СССР. Много говорилось о том, как в этом участвовала наша область, в частности, были освоены Барабинские степи. В своем докладе, в связи с этим я обратила внимание на один важный аспект освоения целины, который сегодня мало кто вспоминает – на этих землях стали возделываться высококачественные сорта пшеницы (в основном – Саратовская 29), СССР стал мировым экспортером зерна высших товарных классов, до 1970-х годов оно было существенным источником валютных поступлений в казну», — рассказала Татьяна Алексеевна.

Сейчас, напоминает она, ситуация с качеством зерна в стране значительно ухудшилась. Это подтверждают и сами производители. Причины достаточно очевидны. Вырастить высококлассное зерно довольно сложно. Требуется повышенное внимание к агротехнологиям, дополнительные затраты, знания, усилия. Раньше государство стимулировало хозяйства к выращиванию таких сортов, чтобы получать в значительном количестве зерно высших классов.  – серьезными надбавками к цене. Оценкой товарного зерна в масштабах страны занималась Госхлебинспекция, которая была упразднена в начале 2000-х. Сейчас произошло снижение требований к качеству зерна, снижен ГОСТ на зерно. Оно, независимо от класса, стоит почти одинаково, производителям нет смысла стараться. В результате, у нас львиная доля урожая приходится на зерно третьего и четвертого классов, причём последний класс ранее не даже не считался продовольственным. И если мы хотим наполнить наши прилавки продукцией из отечественной муки высшего класса и вернуть лидерские позиции на мировом рынке, надо кардинально менять государственную политику в этой области.

Ученые ИЦиГ не только обратили внимание на проблемные места в отечественном сельском хозяйстве, но и рассказали о своем вкладе в исправление ситуации. На Дне поля они представили результаты работы по трем грантам, выделенным Российским научным фондом совместно с правительством Новосибирской области.

Первый направлен на создание сортов мягкой пшеницы с более мощной корневой системой. «Это делает растение более устойчивым к полеганию, риски которого очень велики как раз на целинных землях. Обычно с этим борются созданием короткостебельных сортов, но они часто отличаются и меньшей урожайностью. И решение проблемы за счет развития корневой системы видится более перспективным способом с хозяйственной точки зрения», — объяснила Татьяна Пшеничникова.

Вторая разработка – использование в селекции «пирамиды генов» высокого содержания клейковины, когда ходе селекционного процесса в растение одновременно вводят два разных гена, повышающих этот уровень. Это должно способствовать стабильности проявления признака в различных условиях возделывания.

Третий проект сосредоточен на генах опушения листа как средства повышения засухоустойчивости.

По всем трем проекта у сотрудников сектора генетики качества зерна есть хорошие результаты, которые они в ближайшее время будут готовы передать селекционерам. А насколько новые сорта окажутся востребованными у хозяйств, зависит от того, примет ли государство меры, стимулирующие возврат к прежнему опыту производства в СССР зерна высших товарных классов и его экспорта на внешние рынки.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Технологию анализа рисков предрасположенности к наследственным и онкологическим заболеваниям разработали ученые Института цитологии и генетики СО РАН. Для этого они научились выявлять в геноме человека так называемые субмикроскопические хромосомные перестройки, сообщили в пресс-службе института.

Сотрудники Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН) разработали новую технологию, позволяющую выявлять в геноме человека так называемые субмикроскопические хромосомные перестройки. Речь идет об очень мелких изменениях в структуре ДНК, которые крайне сложно обнаружить традиционными методами.

Сбалансированные хромосомные перестройки и другие генетические факторы являются одной из наиболее частых причин бесплодия и невынашивания беременности. Их ранняя диагностика и преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) могут помочь парам с хромосомными перестройками зачать и родить здорового ребенка, снизив риск передачи генетического заболевания будущим поколениям, рассказал научный сотрудник сектора геномных механизмов онтогенеза ИЦИГ СО РАН Вениамин Фишман.

"Мы разработали технологию, для которой сначала нужно подготовить образцы ДНК нестандартным способом. Он позволяет сохранить информацию о том, как геном уложен в ядре клетки. После этого необходимо провести глубокий анализ ДНК с помощью современных методов секвенирования. Это позволяет обнаружить изменения в расположении даже небольших участков генома", – пояснил он.

По его словам, новая технология подходит для анализа различных биологических материалов, таких как кровь, опухолевые ткани и полученные в ходе процедуры ЭКО биоптаты эмбрионов. Она позволяет отличить в ходе ЭКО-диагностики эмбрион с носительством хромосомных перестроек от нормального эмбриона и повышает шансы родителей завести здорового ребенка.

"Поиск хромосомных перестроек - актуальная проблема, в этой области много научных исследований, но пока в рутинную практику эти методы еще не вошли. Наше исследование основано на инновационных методах, связанных с анализом контактов ДНК", – рассказал Фишман.

Он добавил, что в сравнении с аналогами разработка показывает сравнимую или даже более высокую чувствительность при меньшей стоимости. При этом адаптация метода для исследования образцов эмбрионов выполнена впервые в мире.

В работе ученые используют комбинацию новых методов из области биохимии и хорошо отработанных медико-генетических технологий, которые основаны на высокопроизводительном секвенировании. Сегодня они переходят к поиску индустриальных партнеров и внедрению разработанных технологий.

Ранее мы уже неоднократно упоминали о том, что Алексей Ляпунов внес выдающийся вклад в становление математической биологии. Новосибирский Академгородок, куда ученый переехал в 1961 году, по праву считается тем местом, где зародилось это новое направление. Для Ляпунова переезд в Сибирь отнюдь не был «ссылкой». Он с большим воодушевлением встретил создание Сибирского отделения Академии наук СССР, намереваясь сразу же, еще в 1957 году, поселиться в Академгородке. Еще до войны он был убежден в необходимости ускоренного развития сибирских ресурсов. Необходимо было, считал он, развернуть промышленность центральной Сибири и «пробудить к жизни все ее природные возможности».

Новое место привлекало еще и тем, что открывало творческий простор для подлинных энтузиастов, поскольку здесь, в Сибирском отделении, еще не было окостеневших бюрократических надстроек, что облегчало междисциплинарные связи. Как утверждают современники, в Академгородке тех лет царил дух свободы, и этот момент сильно привлекал талантливых молодых ученых, готовых заниматься наукой по призванию, а не для «галочки».  Такой настрой очень сильно захватывал Ляпунова, который на новом месте занялся бурной организационной деятельностью, начав с организации лаборатории кибернетики в Институте математики СОАН СССР, позже переросшей в целый отдел. Параллельно он инициирует физико-математические олимпиады, позволявшие находить одаренных ребят. Ну а далее, в 1963 году, была создана отдельная  школа-интернат, известная как физмат-школа (ФМШ). В ту пору это было новое, неизведанное начинание: здесь дети учились, жили и питались за счет академического (а не минпросовского) бюджета. Юридических прецедентов подобной инициативе еще не было.  Кое-кто смотрел на это косо, упрекая создателей ФМШ в излишней элитарности. Однако именно такова была изначальная задумка. Позже, когда ФМШ стала утрачивать черты организации принципиально нового типа, Ляпунов и Лаврентьев переключили внимание на Клуб юных техников (КЮТ), поскольку эта организация еще не испытала давления министерских инструкций.

Мы приводим эти факты, чтобы проиллюстрировать новаторскую атмосферу тех лет, где как раз разворачивали свою деятельность энтузиасты отечественной науки. Стоит ли удивляться, что в таких условиях люди открыто занимались генетикой и кибернетикой, несмотря на то, что в высочайших инстанциях имелись определенные разногласия на этот счет. Генеральную линию Партии предугадать было невозможно, но энтузиастов данный момент не особо смущал, поскольку они были уверены в истинности выбранного ими пути.

Так, Ляпунов очень серьезно относился к исследованиям в области генетики. И надо сказать, что генетика явилась обширным полем для приложения математики к биологическим наукам. С генетикой он соприкоснулся еще до войны, выступив здесь как раз в роли математика.

Дело происходило следующим образом. В 1934-35 годах Трофим Лысенко развернул бурную кампанию против генетики. Эта инициатива привела к научным дискуссиям 1936-39 годов.  Фактически, началось не просто гонение на генетику, но и на основы опытного дела в агрономии. Лысенко заявлял, будто правило Менделя о независимом расщеплении признаков у гибридов второго поколения в соотношении 3:1 неверно. Чтобы подтвердить это заявление, он поручил своей сотруднице повторить опыты Менделя по расщеплению гороха. Однако математическая обработка полученных данных показала, что упомянутая сотрудница, сама того не желая, полностью подтвердила менделевские закономерности, причем, на более обширном материале. Этот конфуз привел к тому, что Лысенко резко выступил против использования математической статистики в биологии! На свою сторону он привлек одного философа, написавшего «разгромную» статью против менделизма.

Как раз в такой накаленной обстановке в 1938 году Николай Вавилов поручил сотруднику Института генетики АН СССР Юлию Керкису поставить новые опыты на дрозофиле для подтверждения справедливости правила расщепления. Так вот, на этот раз статистическую обработку данных сделал Алексей Ляпунов. Это была его первая совместная работа с генетиками. Позже, уже после войны, Керкис и Ляпунов встретятся в новосибирском Академгородке.

В 1964 году Ляпунова избирают членом-корреспондентом АН СССР. В это время он организует издание книжной серии из четырех томов, посвященных вопросам кибернетики. Первые два тома касались математической лингвистики и машинного перевода. Остальные два тома были связаны с биологией. В частности, в одном из них были собраны избранные кибернетические работы знаменитого советского биолога Ивана Шмальгаузена.

В конце 1960-х Ляпунов основное внимание сосредотачивает как раз на математической биологии. В 1968 году он организует в Академгородке сразу три специальных семинара. Один – по общим вопросам математической биологии. Второй – по теории популяций. И третий – по эндокринным механизмам регуляции. Ляпунова очень сильно интересовали вопросы регуляции на биогеоценотическом уровне. Среди общебиологических и философских вопросов, волновавших его, на первое место вышел вопрос определения жизни с позиций устойчивости и управления, а также вопрос иерархичности управляющих систем в живой природе. Он пытался применить кибернетический подход к построению макросистемы органического мира.

Показательным моментом является междисциплинарный характер работ Ляпунова, в чем во многом отражался его организационный талант, умение выстраивать продуктивные связи с представителями разных научных дисциплин. Он работал совместно с биологами, с физиологами, с биофизиками, с океанологами. Понятно, что такой новаторский подход, не совсем обычный для 60-летнего человека, плохо вписывался в систему бюрократических рамок и ограничений. Но именно на этом пути открывались новые возможности для науки, и закладывался фундамент для прорывных, революционных решений. И как мы уже говорили выше, общая атмосфера тогдашнего Академгородка способствовала такому творческому сотрудничеству.

Об этом очень важно вспоминать именно сейчас, когда о необходимости междисциплинарного взаимодействия говорят все более и более настойчиво. Мало того, новосибирский Академгородок, имеющий славную традицию такого интеллектуального общения, способен вновь послужить здесь наглядным примером. Во всяком случае, об этом свидетельствуют регулярно проводимые здесь международные научные конференции. Одной из них как раз является международная конференция по биоинформатике и системной биологии, которая во многом следует именно той традиции, что была заложена Алексеем Ляпуновым шестьдесят лет назад.

В статье использовались материалы, опубликованные в советских номерах журнала «Природа»

Николай Нестеров

Вакуумные камеры – критически важное оборудование, которое будет установлено внутри каждого магнитного элемента накопительного кольца Центра коллективного пользования «СКИФ» (ЦКП «СКИФ»). От точности производства этих конструкций зависят параметры и время жизни пучка, а значит и работа всей ускорительной машины. Вакуумные камеры должны быть супергерметичными, с глубоким разрежением воздуха –  концентрация молекул в таких устройствах на 12 порядков меньше, чем в обычной комнате. Опыт и производственные возможности Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) позволяют разрабатывать и в большом объеме создавать такое высокотехнологичное оборудование. В настоящее время на экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН изготавливается более двухсот вакуумных камер для накопительного кольца ЦКП «СКИФ».

Внешне все современные источники синхротронного излучения (СИ), к которым также относится и ЦКП «СКИФ», представляют собой магнитно-оптическую структуру, внутри которой почти со скоростью света двигается пучок электронов. Чтобы получить СИ, необходимое пользователям, пучок электронов нужно постоянно поворачивать – именно в этот момент часть энергии электромагнитного поля, сопровождающего электронный пучок, «отрывается» от него и преобразуется в электромагнитное излучение, то есть в СИ.

«Магниты определяют параметры пучка электронов, его динамику и в целом яркость источника синхротронного излучения, – рассказал заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Александр Краснов. – За время жизни пучка отвечают вакуумные камеры, которые проходят сквозь все магниты. Это самое незаметное, но очень важное оборудование. Именно по замкнутой орбите множества соединенных друг с другом вакуумных камер и движется пучок электронов. От характеристик этих камер, а именно от герметичности, уровня разреженности, зависит бесперебойная циркуляция пучка электронов в синхротроне. Концентрация молекул в объеме камеры по всей орбите, а это 477 метров, должна быть на 12 порядков меньше, чем в воздухе, которым мы дышим. Поэтому основная сложность изготовления подобного рода устройств заключается в том, чтобы сделать их вакуумноплотными. Но есть и другие: например, чтобы основное количество энергии успешно поглотилось внутри камеры, она должна быть оснащена системой охлаждения, а специализированные вакуумные камеры для вывода СИ должны содержать внутри себя поглотители. Все эти тонкости усложняют производство».

Вакуумная система состоит из камеры пучка, откачных портов, к которым будут присоединяться сверхвысоковакуумные комбинированные насосы, и выводов к каналам синхротронного излучения. Оборудование создается из специальных сплавов алюминия, обладающих высокой прочностью и теплопроводностью. Например, если сделать вакуумную камеру из нержавеющей стали, то синхротронное излучение просто разрежет ее изнутри. Визуально вакуумная камера выглядит довольно просто, но в ее производстве очень много нюансов.

«Алюминиевый профиль, из которого сделана основная часть камеры, согнута на специальном прецизионном станке, а все швы, соединяющие различные элементы системы, выполнены методом электронно-дуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в инертной атмосфере – это тоже очень тонкий момент, так как сварной шов должен исключать любые микротечи, – добавил Александр Краснов. –  Получить сверхвысокий вакуум нам поможет в том числе и само синхротронное излучение. Когда все будет готово, и появится первый пучок, сначала очень слабый, СИ начнет очищать камеру. Сложные химические соединения, оставшиеся на поверхности от механообработки, различные примеси под воздействием синхротронного излучения будут разлагаться, превращаться в более простые и откачиваться насосами. Постепенно вся система будет очищаться, разрежение улучшаться, а время жизни пучка будет увеличиваться. Этот процесс займет около полугода, после чего по всем параметрам мы должны выйти на рабочий режим. На данный момент на экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН создается более двухсот вакуумных камер разных типов. Они будут произведены, протестированы и размещены на накопительном кольце в установленные сроки».

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Фото А. Краснова

Часть первая. Формула гениальности

Тот, кто изучал историю современного естествознания, знает о том, что все прорывные направления явились прямым результатом неутомимой деятельности отдельных выдающихся ученых-энтузиастов, целиком, без остатка посвящавших свою жизнь науке. Мы используем данное выражение не как метафору, а как точную характеристику личности выдающегося ученого - Ученого с большой буквы, для которого занятие наукой отнюдь не являлось просто «профессией». Для таких людей наука есть их подлинная жизнь, даже более того –  их Миссия, с которой они приходят в наш мир, оставляя неизгладимый отпечаток.

Когда-то на Ньютона, стоявшего у истоков классической физики, смотрели как на непонятного угрюмого чудака, вечно погруженного в свои научные вопросы. Знаменитый ученый с юных лет жил особой жизнью, не характерной для обычных людей. Казалось, что ничего, кроме вопросов познания природы, его больше не интересует. Ньютон всегда избегал светских увеселений, относясь к ним с глубоким презрением. «Что значит танцевать, как не выставлять себя дураком» - писал он в своем дневнике. Понятно, что такие люди плохо вписываются в окружающий социум, предпочитая общаться с единомышленниками, увлеченными теми же вопросами.

Пример с Ньютоном всплывает в голове всякий раз, когда начинаешь изучать биографию другого знаменитого ученого – Алексея Ляпунова, стоявшего у истоков математической биологии. Нет, мы не говорим о полном совпадении характеров того и другого. Но есть принципиальные моменты, что роднят знаменитого русского математика с его далеким британским предшественником. Ньютон, во многом продолжая дело Галилея, удачно «соединил» математику с физикой. Фактически – создав принципиально новую физику, в которой математика являлась неким фундаментом. Алексей Ляпунов, по сути, продолжал торить дальше на этом пути, пытаясь приспособить математику к наукам о жизни. Разумеется, он был не единственным, кто двигался в указанном направлении. Но он, безусловно, является одним из столпов математической биологии, и его научный вклад лучше всего осознается именно в наше время – в эпоху господства информационных технологий.

Как и положено Ученому с большой буквы, Алексей Ляпунов был всецело поглощен научными вопросами, не придавая серьезного значения тем вещам, что скрашивают жизнь обычных людей. По воспоминаниям современников, он почти не бывал на концертах, в театре, в кино. У него не было музыкального слуха. Он терпеть не мог радио и телевизор. И за всю свою жизнь так и не научился отдыхать «как все». Последний раз он был в традиционном отпуске в 1956 году. Все последующие годы его отпуска проходили в летних семинарах, школах и лекциях.

Весьма показательно, что Ляпунов был напрочь лишен позерства и склонности к внешним эффектам (нередко замечаемым в профессорско-преподавательской среде). Это проявлялось, например, во время его университетских лекций, где он совсем не пытался произвести впечатление на аудиторию через привлекательный образ этакого высокообразованного интеллектуала, владеющего ораторским искусством. То есть Ляпунов вел себя всегда естественно, постоянно был самим собой, и, как вспоминают его ученики, ораторским искусством он не владел, да и не придавал никакого значения внешнему блеску. По крайней мере, он даже не пытался завораживать слушателей изящно выстроенными оборотами речи. Эта внешняя простота была характерной чертой ученого. В общении с младшими коллегами, включая студентов, Ляпунов никогда не давил своим авторитетом и своим статусом. Он мог даже прямо признать чье-то превосходство в каких-то вопросах (например, в скорости составления компьютерных программ), даже если это был его студент. Но как раз благодаря таким качествам ему удавалось завоевывать себе сторонников и увлекать людей своими идеями.

Что характерно, Ляпунов никогда не был замкнут в себе и имел огромный круг друзей и знакомых, вовлеченных в поиски научных истин. Еще один показательный момент: будучи мягким в обычном человеческом общении, он проявлял твердость, решительность и напористость в тех случаях, когда речь шла о научных истинах. Истина не была для него пустым звуком, и он готов был отстаивать ее, пренебрегая всякими условностями. Именно по этой причине он открыто поддерживал кибернетику и генетику даже в те годы, когда это могло стоить карьеры.

Очень часто обращают внимание на широкий круг научных интересов Ляпунова. Предметом его увлечений были не только математика, кибернетика и науки о жизни. В молодости он очень сильно увлекался астрономией. Не чужд был Ляпунов и гуманитарным дисциплинам. Он в совершенстве владел французским языком и с пиететом относился к французской математической школе. При этом он был хорошим знатоком и французской истории, и французской культуры. Он встречался со всеми французскими делегациями, приезжавшими в новосибирский Академгородок. Среди известных французов, знавших его лично, были Шарль де Голль и В. Жискар д’Эстен. Большие заслуги Ляпунова в развитии советско-французских отношений были даже отмечены Медалью французского Сената.

Отечественная история и культура также были в поле его интересов, особенно учитывая то обстоятельство, что Ляпунов прямо называл себя «русским человеком», говоря об этом не без гордости. Во время войны он отказался от брони и отправился на фронт, видя в том свой долг. В одном из своих писем, объясняя такой поступок, он утверждал: «Я считаю обязательным быть в первую очередь русским. Если мы – представители русской культуры – будем сзади, это может привести к плохим результатам. Очень часто влияние культурного и сознательного человека в боевой обстановке может играть решающую роль…». А своей жене в самом начале войны он писал следующее: «Воспитай в детях чувство любви к родине и ко всему русскому».

Ляпунов придавал серьезное значение общекультурной подготовке будущего ученого. Не удивительно, что в физмат школе, созданной при его непосредственном участии в 1963 году, он не только читал курс лекций по математике, но также вел кружок по древнерусскому искусству. Подобное сочетание в одном лице «физика и лирика» далеко не случайно. По большому счету, это есть реальный показатель неординарности Ляпунова как творческой личности. Многогранность его интересов не являлась, в данном случае, хаотичным набором разных предметов. Мы смеем предполагать, что широкая эрудиция Ляпунова, его вовлеченность в различные дисциплины свидетельствовала о глубине понимания научных истин, когда за многообразием мира естествоиспытатель улавливал единую, универсальную основу бытия.

Этот философский уровень осмысления изучаемых предметов лучше всего отображает мировосприятие выдающегося ученого, который не может удерживаться в рамках отдельной специализации. Ведь как в свое время утверждал «отец» американской кибернетики Нортон Винер, специализация – это не более чем административная категория, созданная государством для удобства управления научным сообществом. В природе же никакой специализации нет, ибо мир един.

По широте охвата научных тем и глубине осмысления проблем Ляпунова нередко ставят в один ряд с Владимиром Вернадским, которого сам Ляпунов очень ценил. Ценил его не только за энциклопедический охват знаний, но также за его стремление к философскому осмыслению исследуемых природных явлений. Он даже настаивал на необходимости полной публикации философских трудов Вернадского. Здесь, безусловно, мы видим родство душ. Ведь Ляпунов также стремился привить своим ученикам эту способность к философскому осмыслению исследуемых вещей, что невозможно было сделать без высокой культуры мышления. Интересно, что Ляпунов обладал блестящим ассоциативным мышлением, которое гармонично сочеталось с логикой профессионального математика. Возможно, это еще один показатель высокой одаренности ученого, позволившей ему оставить такой след не только в отечественной, но и в мировой науке.

Для жителей Новосибирска здесь особенно важно то, что биография Алексея Ляпунова тесно сплелась с историей Новосибирского научного центра. И Ляпунов вполне может занимать достойное место в ряду первых «отцов-основателей», определивших общий характер науки в Сибири.

Окончание следует

Николай Нестеров

15 августа – День археолога - сегодня отмечают и три ученика новосибирских школ. Они смогли почувствовать себя настоящими археологами, участвуя в историко-краеведческом проекте «Веков связующая нить» в Астраханской области на знаменитом Самосдельском городище. Ребята вели раскопки древнего города Саксин и предполагаемой столицы Хазарского каганата – города Итиль, слушали лекции учёных и учились интерпретировать находки. Поддержку проекту оказало Новосибирское региональное отделение Русского географического общества.

Каждый школьник помнит «Песнь о вещем Олеге», который сбирается отмстить неразумным хазарам. Прикоснуться же к истории древней цивилизации и обнаружить интересные артефакты посчастливилось 21 ученику из Астрахани, Новосибирска и Санкт-Петербурга. Самосдельское городище, расположенное в дельте реки Волги вблизи села Самосделка, - уникальный памятник археологии. В XI - XIV веках здесь располагался город Саксин. Его нет на картах, но он упоминается в русских летописях и сочинениях арабских путешественников. В Саксине процветали ремесла, о чем говорят многочисленные находки керамики и древних печей. Вазы, светильники и другие найденные изделия сегодня хранятся в музеях России. Но главный интерес учёных связан с эпохой Хазарского каганата. Существует предположение, что именно на Самосдельском городище в IX-X веке находилась столица Хазарии – город Итиль. На это указывают культурные слои хазарского времени, юртообразные жилища и фрагмент крепостной стены. Пока археологам не улыбнулась удача встретить табличку с надписью «Итиль», и предстоит большая работа по разгадке тайн. Однако доказательство этого станет настоящей мировой сенсацией.

Юные археологи помогли учёным продвинуться в раскопках. Они усердно работали лопатами и кистями, учились рисовать и нивелировать, внимательно слушали руководителя Нижневолжской археологической экспедиции Дмитрия Васильева. Им, как настоящим археологам, пришлось преодолевать трудности – вставать в 5 часов утра, копать в 30-градусную жару, готовить на костре, привыкать к жизни в живой природе – со змеями, черепахами, пауками и даже шакалами, которые ночью подкарауливали у палаточного лагеря. Все это чередовалось с увлекательными лекциями, вечерними песнями под гитару и творческими мастер-классами. Дмитрий Васильев рассказал о жизни древнего города, который пережил многое - вторжение огузов с востока, набеги кыпчаков, монгольское нашествие, но погиб он не от этого – в середине XIV века город полностью ушёл под воду из-за подъёма Каспийского моря. Все культурные слои перемешались и усложнили работу археологам.

«Городище изучается уже 25 лет. В этом году мы проводим работы совместно с Астраханским музеем-заповедником, Астраханским госуниверситетом имени В.Н. Татищева, а также научным предприятием «Археотерра». Сейчас исследуем культурные слои с XIII по X века, изучаем остатки крепостной стены, обнаруженной в результате раскопок несколько лет назад, в планах - собрать коллекцию находок для музея-заповедника. Раскопки текущего сезона будут иметь огромное научное значение, если удастся подтвердить, что кирпичная крепостная стена датирована хазарской эпохой. Также планируем установить связь городища с более ранними хазарскими поселениями около сёл Бараний бугор и Семибугры», - рассказал кандидат исторических наук Дмитрий Васильев.

Город Саксин, который школьникам удалось изучать на раскопе, – древнейший во всём Поволжье. Это ключевой город в истории всей Восточной Европы. Именно с него начинался Великий Волжский путь, который вёл в Волжскую Булгарию, на Русь и на Балтику, а также Каспийский торговый путь, связывавший Европу с Персией, Закавказьем, Средней Азией и со всем Востоком. За годы раскопок тут были исследованы кварталы жилых домов, впервые в астраханской археологии были обнаружены улицы, площади, общественные колодцы, многочисленные мастерские, а также древнейшая мечеть в Поволжье, которая датируется XII веком.

В раскопках участвуют исследователи из научных институтов, студенты, волонтёры из разных российских городов. Некоторые приезжают уже много лет подряд. Проект «Веков связующая нить» для школьников в течение четырех лет реализует Астраханская региональная общественная организация «Ассоциация детских и молодёжных общественных объединений». За это время расширилась его география, участники прошлых экспедиций выросли и уже работают на раскопе как взрослые волонтеры. А некоторые ребята даже выбрали специальность, связанную с археологией. «Главная цель нашего проекта - увлечь детей изучением истории малой родины через практическую деятельность», - отмечает организатор проекта Елена Калмыкова.

Богатая астраханская природа, интересный досуг, вкусная еда сделали эту молодежную экспедицию незабываемой. Эмоции у новосибирских ребят зашкаливали, когда они купались в реке вместе с черепахами. Но, конечно, неизгладимые впечатления оставило Самоследьское городище и участие в раскопках.

«Мне очень понравилось на раскопе, мы нашли скелет человека, много кусочков ваз и разных костей. Было необычно, я никогда не участвовал в раскопках. Запомнилось, как я нашел большой кусок вазы. Чтобы как-то побороться с жарой, мы купались два раза в день. Я никогда раньше не плавал с черепахами, это здорово. Спасибо за это приключение всем организаторам, а ребятам – за отличную компанию», - поделился своими впечатлениями Алексей Гетманов, ученик 5 Б класса гимназии №3.

Ольга Вронская, ученица 7 А класса лицея № 130 имени академика М.А. Лаврентьева, вносила свои заметки о путешествии, раскопках и насыщенной жизни лагеря, а также фотографии в интерактивную карту приложения Карта РУ, которое разработала компания «Дата Ист» - корпоративный партнёр Новосибирского регионального отделения РГО.

«В прошлом году в экспедиции Русского географического общества на Самосделке участвовал мой брат, я поехала по его стопам. Честно, впечатления превзошли все мои ожидания. Это удивительное место, в котором я встретила столько разносторонних людей! Сначала было трудно представить, как все это полюбить – рано вставать, мыться в речке, ночевать в палатке, работать на жаре, готовить еду на костре. Но уже спустя день, я думала, как неохота будет уезжать. На первом раскопе многим было реально тяжело, на втором и в следующие разы - мы уже копали с большим энтузиазмом», - поделилась Ольга.

Другой участник проекта Максим Канаков – член новосибирского клуба «Юный геолог» имени П.М. Бондаренко, призер всероссийских олимпиад по геологии приехал на Самосдельское городище практически сразу после экспедиции на Курильские острова и Камчатку. Раскопки впечатлили его. «Эта поездка мне очень понравилась. О чем я буду больше всего вспоминать? Конечно, о раскопе, на который мы шли в 6 часов утра. А если честно, то сама атмосфера этой археологической недели на Самосделке стоит того, чтобы туда поехать», - рассказал ученик 8 В класса гимназии №5 Максим Канаков.

Юным археологам еще предстоит осмыслить увиденное, но абсолютно точно, столкнувшись на экзамене или олимпиаде с периодом Хазарского каганата, они вспомнят лекции Дмитрия Васильева у костра и эти захватывающие раскопки.

Новосибирское региональное отделение Русского географического общества

Фото из архива организаторов проекта

Новосибирский государственный университет принял активное участие в работе международного форума «Армия-2024», который проходил в Подмосковье с 12 по 14 августа. В числе представленных разработок — БПЛА «Журавль», созданный в Институте интеллектуальной робототехники (ИИР) НГУ и вызвавший большой интерес у посетителей форума.

«Журавль» является одним из представителей целой платформы беспилотных летательных аппаратов, над которой работают в ИИР НГУ.

«Мы подключили для решения задач навигации БПЛА искусственный интеллект, если конкретнее — машинное зрение и алгоритмы распознавания объектов. Таким образом, аппарат строит свою траекторию полета на основе того, что он «видит», а не по координатам, переданным со спутника. Поэтому БПЛА будет работать даже в случае   нестабильного сигнала глобальной спутниковой системы», — объяснил директор ИИР НГУ Алексей Окунев.

На сегодня создано несколько экспериментальных образцов, которые отличаются друг от друга по содержанию и функционалу и, прежде всего, по программному обеспечению, которое обеспечивает выполнение тех или иных задач. Но ключевым в ИИР НГУ считают не создание отдельных моделей, нацеленных на узконаправленные области применения, а разработку единой платформы, на основе которой можно будет создавать самые разные виды дронов, объединенные общими свойствами.

«Это больше исследовательская работа, наша задача — с помощью искусственного интеллекта научить дрон распознавать местность, выстраивать маршрут полета самостоятельно, без помощи спутникового навигатора. И когда мы ее решим, уже не будет иметь значение конкретная модель аппарата, все дело — в программном обеспечении, которое на ней установлено», — подчеркнул Алексей Окунев.

По его словам, исследовательская работа близится к завершению, часть задач уже удалось решить, например, обеспечить качественную работу визуальной одометрии, что было подтверждено первым местом, которое команда НГУ заняла в соревнованиях по ориентированию дронов в рамках проектно-образовательного интенсива «Архипелаг 2024».  

«На соревнованиях наш беспилотник пролетел по заданной траектории, руководствуясь только собственным техническим зрением. Следующая задача — увеличить долю искусственного интеллекта в управлении дроном, «узнавать» те объекты на местности, которые он наблюдал в предыдущих полетах, и использовать это в оптимизации своего маршрута или при выполнении поставленной задачи», — добавил директор ИИР НГУ.

К концу года в ИИР НГУ рассчитывают изготовить первую партию опытных образцов БПЛА, которую можно будет передать на тестирование потенциальным индустриальным партнерам, заинтересованным развивать эту платформу вместе с университетом. А в числе ближайших планов — представить разработку на международном форуме технологического развития «Технопром-2024».

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Недавняя встреча Президента РФ Владимира Путина и премьер-министра Индии Нарендры Моди еще раз отчетливо зафиксировала ориентацию нашей страны в сторону Глобального Юга. Это уже входит в традицию, и нам, наверное, скоро будет невозможно представить такие же дружеские встречи российского Главы государства с лидерами западных стран. А ведь когда-то тот же Владимир Путин регулярно встречался с европейскими руководителями. Мы прекрасно помним дружеские отношения нашего руководства с руководством Германии. Было время, когда экономика этой страны остро нуждалась в российских энергоносителях. Природный газ и уголь большим потоком шли в Германию, способствуя процветанию ее экономики.

Сегодня всё разительно поменялось. Какие вопросы теперь могут обсуждать в дружеской атмосфере наши правители с представителями «светофорной» коалиции ФРГ? Поставки угля и газа? Но ископаемое топливо в Германии официально объявлено чуть ли не мировым злом. Развитие «мирного атома»? Однако немцы по идейным соображениям демонстративно закрыли последние атомные реакторы. Теперь они молятся на ветряки и солнечные панели, которые, со своей стороны, не вызывают ни малейшего энтузиазма у нашего Главы государства. Иными словами, стратегические расхождения между Россией и европейскими странами налицо.

Другое дело – Индия. Там, конечно, также развивают «зеленую» энергетику. Но, в отличие от упомянутой Германии, на ней не зацикливаются. Мало того, индийское руководство в последние годы откровенно «грешит» против климата, невиданными темпами запуская новые угольные электростанции. Причем, это только начало старта для «грязного топлива», и уже в ближайшее время темпы роста угольной генерации здесь только усилятся. В настоящее время Индия потребляет угля больше, чем Европа и Северная Америка вместе взятые.

Такая «углеродная» тенденция во многом является заслугой правительства Моди, которое целенаправленно воздействует на энергетические компании в указанном направлении. Это привело к резкому скачку спроса на уголь. Если в течение  последнего десятилетия Индия ежегодно прибавляла лишь по одному-два гигаватта угольных мощностей, то в прошлом году совокупный заказ на оборудование предполагает введение сразу 10 ГВт новых мощностей на угле. И это еще не всё. В этом году Моди рассчитывает на то, чтобы энергетические компании замахнулись на 31 ГВт до конца текущего десятилетия! Цифра весьма внушительная. Это соответствует совокупной мощности угольной генерации Австралии или совокупной мощности американских газовых электростанций.

Шаг, предпринятый правительством Моди в направлении развития угольной генерации, эксперты считают беспрецедентным. Затраты на оборудование для новых угольных мощностей должны составить порядка 33 млрд долларов. Для сравнения. Американская программа «чистый уголь», инициированная в середине «нулевых» Джорджем Бушем-младшим, стоила всего три миллиарда долларов. Причем, в настоящее угольную генерацию в США практически сдают в утиль. В моде теперь – солнечные панели и ветряки, а совсем недавно начались увлечения «мирным атомом» и даже управляемым термоядерным синтезом (о чем мы уже сообщали). Все этой происходит в рамках «зеленого» энергетического перехода.

Индия – чисто формально – не сворачивает программы по освоению «чистой» энергии, но при этом, как мы видим, проявляет готовность тратить десятки миллиардов долларов на использование «грязного топлива». И если в США и в европейских странах наблюдается постепенный отказ от угля, то в Индии и в других странах Глобального Юга наблюдается прямо противоположная тенденция. Причину такого увлечения углем понять не сложно. В Индии, например, наблюдается беспрецедентный промышленный рост, из-за чего возникает острый дефицит электрической энергии, который невозможно восполнить за счет ветряков и солнечных панелей (что бы там ни говорили апологеты ВИЭ). Поэтому в странах Глобального Юга (что нагляднее всего подтверждает индийский пример) решили действовать самым простым и проверенным способом – строительством новых угольных ТЭС.

Столкнувшись за последние 14 лет самым высоким дефицитом электроэнергии, Индия начала в ускоренном темпе строить новые угольные электростанции. Благо, страна располагает обильными запасами угля, что во многом предопределяет правительственные решения в области энергетической политики. То есть решения продиктованы исключительно практическими, а не идеологическими мотивами (как это нередко происходит теперь в Западной Европе, красноречивым примером чему является упомянутая выше Германия).

На сегодняшний день Индия и Китай являются крупнейшими потребителями энергии, поскольку стремятся всеми мерами обеспечить свой бурный экономический рост, не особо переживая по поводу так называемых климатических последствий. По прогнозу МЭА, к 2025 году доля Китая в мировом потреблении энергии составить третью часть. В 2015 году на эту долю приходилась четверть. То есть стремительный рост очевиден. При этом 60% электроэнергии в Китае вырабатывается за счет угля. Бурный рост индийской экономики также стремительно повышает спрос на энергоносители, включая сюда и уголь, и углеводороды.

По итогам прошлого года добыча угля в Индии достигла 893 миллиона тонн, что на 15% выше, чем годом ранее. Примерно 75% электроэнергии в этой стране вырабатывается на угольных электростанциях. Кроме того, из-за обмеления водоемов (вызванного аномальной жарой) снижается выработка электричества на гидроэлектростанциях этих стран. Вынужденные потери также восполняются за счет угольных ТЭС. При этом солнечные и ветряные электростанции не считаются надежным источником, поэтому ставка на уголь рассматривается как оптимальное решение в подобных условиях.

Понятно, что такая тенденция серьезно настораживает борцов с глобальным потеплением. Несмотря на то, что западные страны пытаются снижать потребление ископаемого топлива, обстановка на Глобальном Юге нисколько не способствует снижению углеродных выбросов. В глобальном масштабе углеродные выбросы продолжают расти, причем в прошлом году они достигли рекордного уровня. И если в США и в Европе они снизились, то в Индии и Китае все происходит наоборот. А если учесть планы той же Индии ввести в эксплуатацию до конца текущего десятилетия беспрецедентно большое количество новых угольных ТЭС, тенденции к глобальному снижению выбросов явно не просматривается.

И самое главное, судя по поведению на международной арене индийского премьера, его совершенно не терзают вопросы борьбы с глобальным потеплением, несмотря на то, что Индия очень сильно страдает из-за аномальной жары. Очевидно, в странах Глобального Юга не особо верят в возможность политиков влиять на климат. Поэтому политики действуют там в пределах своих сугубо человеческих возможностей – решают экономические вопросы, не претендуя на роль управителей природными стихиями. Такой масштаб кажется нам вполне адекватным и рационально обоснованным, чего не скажешь о странах, где политики декларируют свои решения по экономике так, будто они вознамерились управлять Природой.

Андрей Колосов