В искусственном интеллекте «прячется» математика
Моря можно очистить от пластика, из угля изготовить тончайшую пленку прочнее стали; имплант, обладающий биосовместимостью, будет способен возместить костную ткань человека; а робот, управляемый с вашего телефона, займется уборкой и подогреет чай… В реальности этих идей убеждены авторы проектов – участники IV Детского научного конкурса (ДНК) и Российского научного конкурса (РНК).
По мнению жюри, в состав которого вошли преподаватели ведущих вузов, специалисты исследовательских центров, руководители предприятий, в том числе — технического блока Кузбасского филиала Сибирской генерирующей компании, четыре дня напряженной работы стали для конкурсантов настоящим экзаменом. Авторы проектов ответили на десятки вопросов, услышали квалифицированные советы, получили бесценный опыт соревнования с лучшими из своих ровесников.
На церемонии открытия конкурса директор Кузбасского филиала СГК Антон Баев отметил, что на предприятии всегда ждут самых целеустремленных и увлеченных своей профессией.
Искусственная нейронная сеть, которую смоделировали и «обучили» Владислав Новиков и Владимир Чижиков (ЦДНИТТ при КузГТУ «УникУм», младшая возрастная группа), способна обнаруживать лесные пожары по снимкам со спутника. Причем с максимальной точностью системы в пределах 90%. Время, которое ИНС затратит на проведение анализа одного снимка, в среднем 7 секунд.
На вопрос жюри об актуальности работы, авторы ответили, что такая оперативная информация необходима, в первую очередь, службам пожаротушения, МЧС, авиалесоохране – для локализации очага возгорания. Ведь в среднем в стране ежегодно сгорают более 9 млн гектаров леса.
В номинации «IT-проекты» участниками РНК предлагались программы для решения конкретных задач – к примеру, управление химико-технологическими системами (Владимир Саяпин, Герман Сарандаев, бакалавриат НИ РХТУ, г. Новомосковск), контроль психофизиологических состояний операторов сложной и опасной техники (Данил Косихин, Иван Осипов); цифровая платформа в помощь работающим в сфере науки (Алексанлр Ефремов) – бакалавриат АлтГТУ, г. Барнаул) и другие проекты прикладного значения.
VR ТЭЦ
Участников конкурса, наверняка, объединяет стремление рассмотреть в окружающем мире явления, свойства, закономерности, которые, возможно, станут основой идеи с дальнейшим применением на практике.
К примеру, виртуальный тренажер для обучения работников ТЭЦ — тема проекта одиннадцатиклассников Александры Севрюковой и Василия Сочивко (ЦДНИТТ «Наследники Ползунова»; научный руководитель – Егор Клюев, начальник СНИТО АО «Сибирский инженерно-аналитический центр», г. Барнаул). Виртуальный тренажёр «VR ТЭЦ» позволит не только улучшить качество обучения сотрудников, но и оценить их профпригодность. Почему не учебник или лекция?
«Виртуальный тренажер дает возможность сымитировать любую нештатную ситуацию — например, лопается труба, пошел пар... При этом технология погружения в виртуальную среду закрепляет практические навыки, но не несет реальной опасности…. В итоге экзамен с помощью VR-технологий не только выявляет знания, компетенции, но и стрессоустойчивость специалиста, а также его умение действовать оперативно».
«Виртуальные технологии вызывают более сильный эмпатический отклик, чем, например, просмотр на экранах монитора, —добавляет Александра. — И такой метод обучения позволяет получить больший уровень вовлеченности по сравнению, к примеру, с привычными форматами — 2D-экранами, аудиоматериалами или объяснениями человека».
Авторы проекта планируют развивать его в сотрудничестве с учебными центрами Сибирской генерирующей компании.
Юные изобретатели предлагают самые разнообразные полезные инновации. Например, шестиклассники Марк Волошин, Матвей Черкасов и пятиклассник Егор Востриков (ЦДНИТТ при КузГТУ «УникУм») разработали цифровую систему непрерывного мониторинга трещин в зданиях.
«Печатали детали в мастерской на 3D-принтере, устанавливали датчики на стены. В итоге наши датчики считывают состояние трещин — динамику видно в виде цифр, графиков и других визуально удобных форм».
«Мы думали о перспективе развития и внедрении нашего устройства в повседневную жизнь, — говорит Марк. — Поскольку система позволяет мониторить развитие трещин, исследовать причины разрушений — например, промышленные взрывы, погодные условия, — как следствие, мы можем прогнозировать обрушение здания и, возможно, спасти чью-то жизнь».
Изобретение имеет прикладной характер: потенциальные пользователи — строительные компании, структуры МЧС, инжиниринговые центры. У ребят серьезные планы – сертификация системы и внедрение разработки.
По итогам IV Детского научного конкурса и Российского научного конкурса жюри определило 15 проектов, авторы которых стали победителями и призерами, и 6 проектов, отмеченных специальными призами. Первого места удостоен проект «Разработка цифровой системы непрерывного мониторинга трещин в зданиях» (авторы – Егор Востриков, Марк Волошин, Матвей Черкасов, научный руководитель - Владислав Немов, ЦДНИТТ при КузГТУ «УникУм»; номинация «Инженерные проекты с представлением макетов или моделей», младшая возрастная категория (5-6 кл.).
По материалам газеты «Кузбасс», 24.03.2022 г.