Участие сотрудников ИВМиМГ СО РАН на VII Международном форуме-выставке технологического развития "Технопром"

18 сентября 2019 года на VII Международном форуме-выставке технологического развития "Технопром" сотрудники ИВМиМГ СО РАН провели большую научно-организационную работу.

Выставка - стенд СО РАН

На стенде СО РАН к.ф.-м.н., с.н.с. Алексей Владимирович Пененко представил разработку в виде видеоролика "Информационно-экспертная система прогнозирования развития экологической ситуации в Сибири и оценка рисков опасных природных и техногенных воздействий на экосистему, инфраструктуру и население региона".

Подписание договора о сотрудничестве с СПбПУ

На форуме «Технопром-2019» было заключено соглашение о сотрудничестве между Институтом математики им. С. Л. Соболева СО РАН, Институтом вычислительной математики и математической геофизики СО РАН и Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого.

Соглашение заключено с целью установления долгосрочного взаимовыгодного сотрудничества Сторон в научно-технической, инновационной, учебно-образовательной областях для реализации совместных проектов в области новых производственных технологий (искусственного интеллекта, математического моделирования, цифровых двойников) по следующим направлениям:

а) реализация совместных научно-технических, инновационных, учебно-образовательных проектов в рамках консорциума исполнителей комплексного научно-образовательного проекта по созданию и развитию Центра Национальной технологической инициативы по направлению «Новые производственные технологии» (далее – Центр НТИ СПбПУ), действующего на основании Постановления Правительства Российской Федерации от 16 октября 2017 г. № 1251 и программы Математического центра мирового уровня «Математический центр в Академгородке», созданного на базе Института математики им. С.Л.Соболева СО РАН и Научно-исследовательского национального Новосибирского государственного  университета в рамках реализации национального проекта «Наука»;

б) совместное выполнение научно-исследовательских работ, включая разработку, тестирование и комплексирование новых технологических решений в области математического и эвристического моделирования, суперкомпьютерных технологий, обработки больших данных и систем искусственного интеллекта применительно к задачам управления, планирования, прогнозирования и принятия решений,

в) организация и поддержка дискуссионных площадок, взаимное участие в научно-практических мероприятиях (конференциях, семинарах), популяризация научно-технической деятельности;

г) стандартизация и разработка нормативных документов в области применения новых производственных технологий (регламенты, стандарты, методические руководства и др.);

д) обмен научно-исследовательской информационной документацией и литературой.

Панельная дискуссия "Большие данные - большие вызовы"

В рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» обсудили возможности использования больших данных для науки, бизнеса и государства. В настоящий момент все они нуждаются в эффективных цифровых инструментах для решения широкого круга задач.

   

Модераторами мероприятия выступили первый заместитель директора ИВТ СО РАН к.ф.-м.н. Андрей Васильевич Юрченко и врио директора ИВМиМГ СО РАН д.ф.-м.н. Михаил Александрович Марченко.

Научный руководитель Иркутского научного центра СО РАН и директор Института динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН академик Игорь Вячеславович Бычков отметил, что современность тесно связана с хранением данных и их обработкой. «Мы живем в мире, где генерируется огромное количество цифровых данных, например, даже когда мы ничего не делаем с нашими мобильными телефонами, они всё равно определяют нашу геопозицию и таким образом создают большой массив информации», — сказал Игорь Бычков. Он обозначил ряд направлений, где особенно актуально стоит проблема работы с большими данными: отслеживание районов возгорания для предотвращения лесных пожаров, оптимизация транспортной системы с учетом переформатирования городской среды и так далее. «Закон Мура ставит перед нами сложные задачи, в первую очередь — возникает двоякая система: большие объемы данных требуют технологий для работы с ними, с другой стороны — технологии, которые разрабатываются, создают огромное количество информации для обработки», — считает Игорь Бычков.

Участники дискуссии обозначили ряд сфер, где сейчас уже применяются большие данные и есть перспектива для более широкого их использования. В частности, вице-президент по развитию цифрового и нового бизнеса ПАО «Вымпелком» Джордж Хелд рассказал об использовании данных мобильных телефонов в поиске заблудившихся в лесу людей совместно с поисково-спасательным отрядом «Лиза Алерт».

Начальник Центра коллективного пользования «Биоинформатика» ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Дмитрий Александрович Рассказов обозначил широту применения цифровых данных в исследованиях по биологии на разных уровнях: от отдельных молекул до целых популяций. Он привел пример работы искусственного интеллекта для выявления рака молочной железы: «Правильность предсказаний нейросети — 90 %, тогда как у человека в районе 40—50 %, — сказал он. — Биология — то, что активно использует большие данные и активно генерирует их. Если раньше можно было обрабатывать информацию вручную, то сейчас это не получается, необходимы новые подходы, которые применяли бы искусственный интеллект и машинное обучение, нужны специалисты, которые умеют работать с этими методами».

Руководитель отдела «Машинное отделение» Центра финансовых технологий Иван Комаров дополнил, что перспективы использования этих технологий есть и в бизнесе. По его словам, машинное обучение позволяет бизнесу чувствовать себя более уверенно: на смену интуиции приходят решения, основанные на анализе большого объема данных. «Машинное обучение позволяет исследовать продукты и поведение клиентов по-новому. Кроме того, это — аппарат оценки, с помощью которого можно понять, насколько эффективен тот или иной процесс», — сказал он.

Научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН кандидат физико-математических наук Александр Аркадьевич Король обозначил роль больших данных в работе крупных научных установок, например таких, как источник синхротронного излучения «Сибирский кольцевой источник фотонов» — СКИФ. Он пояснил, что сейчас запланировано создание локального вычислительного комплекса, но его мощностей на предполагаемый срок работы установки не хватит: «Локальный вычислительный комплекс требует порядка двух петабайт для хранения и пяти петафлопс вычислительной мощности. Однако этого объема хватит центру на месяц функционирования».  

Руководитель Сибирского суперкомпьютерного центра Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН кандидат физико-математических наук Игорь Геннадьевич Черных рассказал о ресурсах для научных целей, которые сейчас есть в Сибири. «Индустрия продвинулась в сфере высокопроизводительных вычислений и обработки данных. Например, появились “контейнеры”, которые дают возможность поместить в них данные пользователя и запустить на любом оборудовании. Если раньше код необходимо было адаптировать под разные машины, то теперь этого делать не нужно».

Первый заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Васильевич Юрченко в совместном докладе с врио директора ИВМиМГ СО РАН доктором физико-математических наук Михаилом Александровичем Марченко рассказал о проекте «Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных» — СНЦ ВВОД, который планируется реализовать в рамках программы «Академгородок 2.0». «Наука и ученые обладают необходимыми компетенциями для решения задач с большими данными, в том числе и по их размещению и использованию, — подчеркнул он. — Если раньше проанализировать информацию можно было вручную, глядя на экран, то сейчас это невозможно. Необходимы автоматические инструменты обработки и анализа». Андрей Юрченко отметил, что строительство СНЦ ВВОД в Академгородке обусловлено большим количеством крупных научных установок, которые будут нуждаться в высокопроизводительных вычислениях. «Новосибирск — центр сибирской науки и должен иметь такой ресурс, — считает А. Юрченко. — Проект включит в себя и образовательно-методический центр, который будет направлен на обучение пользователей». Вклад Сибири в развитие работ по большим данным подчеркнул и Джордж Хелд: «Традиционно самые хорошие математики из Новосибирска». Отвечая на вопросы из зала, Андрей Юрченко отметил, что при условии своевременного выделения необходимого финансирования СНЦ ВВОД начнет работу в конце 2022 года.  

Диалог "Цифровая трансформация социально-экономических систем"

На круглом столе, прошедшем в рамках VII Международного форума технологического развития и выставки «Технопром», ученые, представители власти и бизнеса обсудили перспективы развития и применения современных численных математических моделей, методов обработки больших данных и программных средств в практике инфраструктурного развития города.

Модераторами мероприятия выступили директор Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН академик Сергей Савостьянович Гончаров и врио директора Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Александрович Марченко.

С интересным и важным докладом о практическом опыте разработки цифровых двойников в промышленности и перспективах развития этой отрасли выступил проректор по перспективным проектам СПбПУ Алексей Иванович Боровков. Он также рассказал слушателям о направлениях реализации научно-технических, инновационных, учебно-образовательных проектов в рамках консорциума исполнителей комплексного научно-образовательного проекта по созданию и развитию Центра Национальной технологической инициативы по направлению «Новые производственные технологии» (Центра НТИ СПбПУ).

В своем докладе А.И. Боровков отметил, что уменьшение объема реальных испытаний и переход к цифровой промышленности позволит сформировать высокотехнологический бизнес в кратчайшие сроки.Для сокращения срока тестирования техники компаниям придется частично заменить физические испытания виртуальными.   «Цифровой (виртуальный) двойник автомобиля по цифровому (виртуальному) двойнику полигона будет преодолевать 100 тыс. км за сутки, а реальный автомобиль по реальному полигону будет бегать год. Соответственно, вот здесь происходит кардинальное изменение повышения производительности», - сказал Алексей Боровков.

С докладом об опыте разработки цифровых решений для нужд городов и регионов рассказала вице-президент АО "Ситроникс" Елена Вячеславовна Шульгина. Напомним, что Мэрия Новосибирска ранее уже заключила с этой компанией договор о реализации задач проекта "Умный город". В Новосибирcке до конца года начнут создавать  интеллектуальную транспортную систему, которая нужна для оптимизации транспортных потоков. «Предполагается, что вся информационная система имеет единое управление, пользователем ее является муниципалитет.

Она должна повысить эффективность управления дорожным движением. Мы планируем взять в первую очередь сложные участки, которые испытывают высокую ежедневную или сезонную нагрузку — там эффект будет очень ощутимым. Реализацию пилотных проектов — участков системы — планируется начать уже в этом году», — рассказала Елена Шульгина. Она отметила, что система позволит учитывать в регулировании движения ежедневные и сезонные транспортные потоки. Например, интервалы работы светофоров будут меняться перед началом осени, когда люди возвращаются из отпусков и нагрузка на дороги увеличивается. Система также нацелена на повышение безопасности движения. Так, например, специальное оборудование, установленное на пешеходном переходе, будет отслеживать движение пешеходов и в ночное время включать специальный прожектор, подсвечивающий человека на дороге, чтобы водители проезжающих машин обратили на него внимание

Начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска Александр Николаевич Люлько рассказал о реализации комплексной платформы умного города и модернизация инфраструктуры столицы Сибири к 2023 году. «Наступила эра математики. Умный город ― это прежде всего цифровое управление им. Новосибирску в этом плане очень повезло — у нас есть СО РАН, куда входят сильные математические институты,— мы с ними сотрудничаем с тех пор, когда сам термин “умный город” был еще не особо на слуху», — сказал представитель мэрии.
 
Чтобы широко применять современные технологии, необходимо оцифровать городскую инфраструктуру, пояснил Александр Люлько и обозначил успешные проекты в этой сфере, которые уже реализованы в нашем городе. Так, внедрена платформа «Мой Новосибирск», с помощью которой любой неравнодушный житель может задать вопрос любому чиновнику мэрии, наладить оперативную связь с любым департаментом или муниципальной службой и без проволочек решить возникающие проблемы.

Автоматизированные информационные системы размещения рекламных конструкций и нестационарных торговых объектов не только позволили оптимизировать наружную рекламу и эффективно контролировать ситуацию с незаконной торговлей, но и в разы увеличили поступления средств по соответствующим статьям в городской бюджет. «В Новосибирске впервые в России реализуется новаторский проект создания общественного электротранспорта на литий-ионных батареях —троллейбусов с автономным ходом, — продолжил А. Люлько. — Еще одна инновационная система — умные остановки — реализуется в сфере общественного транспорта: кроме стандартных функций типа бесплатного вай-фай, подзарядки сотового, видеонаблюдения и мониторинга, это целый информационный комплекс». Проект «Умная школа» предполагает установку автоматизированных систем диспетчерского управления в школах города. Отметил представитель мэрии и инновации, активно внедряющиеся в сферу коммуникаций Новосибирска: например, технология Института горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН позволяет менять и прокладывать стальные, металлические, железобетонные и чугунные трубы, не разрушая дорожное полотно. Упомянул А. Люлько и разработку Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН — проект ТЭС, которая вырабатывает тепло и электроэнергию, а в качестве сырья использует обычный органический мусор.

Директор Института динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН СО РАН (Иркутск) академик Игорь Вячеславович Бычков обратил внимание на важность трансфера технологий, в частности связанных с решением экологических проблем.

«Недавно был составлен список 22 самых грязных городовРоссии —20 (!) из них расположены на территории Сибири, ― подчеркнул академик Бычков. ― Начинать надо с цифрового мониторинга — воды, лесов, атмосферы, вести контроль незаконных вырубок и прочего нецелевого расходования ресурсов». Глава ИДСТУ СО РАН рассказал о том, как разработки иркутских ученых внедряются в практику. Так, с помощью методов дистанционного зондирования развивается умное земледелие (наличие сорняков на полях и механическая обработка земель ведутся в автоматическом режиме), а лимнологам удалось по остаточным следам ДНК определить популяционное состояние байкальского омуля. Отметил Игорь Бычков и тот факт, что «цифра» меняет не только те сферы, которые традиционно не могли без нее существовать, но и сферу, связанную с социумом,― это касается тонкой сферы морали, охраны личной частной жизни, в которую вторгается огромное количество камер, фиксирующих буквально каждый шаг, контекстная реклама в интернете и так далее. Ученый предложил в будущем привлекать к обсуждению подобных вопросов социологов.

Врио директора ИВМиМГ СО РАН Михаил Александрович Марченко рассказал об информационно-экспертной системе прогнозирования развития экологической ситуации в Сибири и оценке рисков опасных природных и техногенных воздействий на экосистему и население, в основу которой легли разработки Института. Доклад был подготовлен совместно с сотрудниками ИВМиМГ В.В. Пененко, А.В. Пененко, Г.А. Платовым, В.К. Гусяковым, И.Г. Черных, И.В. Марининым.

Например, моделирование качества воздуха с усвоением данных мониторинга помогает выяснить, где в городах находятся безопасные территории, подходящие для размещения инфраструктурных объектов, а где расположены зоны риска.«Прогнозирование рисков возникновения цунами и паводков, численное моделирование загрязнений окружающей среды и многие другие подобные задачи в нашем суперкомпьютерном центре решаются,― отметил Михаил Марченко. ― Но ресурсов нам уже не хватает, требуется модернизация».

Советник директора ИМ СО РАН доктор физико-математических наук Дмитрий Иванович Свириденко рассказал о применении логических методов в разработке искусственного интеллекта ― в частности, для решения задач управления в принятии решений. «Мы переходим от информационного общества к суперумному, по терминологии японских ученых, ― отметил Дмитрий Свириденко. — В основе этого перехода лежат цифровые технологии, использовать которые нужно в комплексе».

Заместитель главного ученого секретаря СО РАН кандидат технических наук Юрий Александрович Аникин представил концепцию Национальной экологической платформы.

«Две недели назад правительство РФ дало поручение привлечь научные организации к решению проблем, связанных с лесными пожарами, ― рассказал Юрий Аникин. ― Профильные научные организации и без поручения, конечно, занимаются этой проблемой, но не всегда имеют возможность реализовывать свои проекты в необходимом для страны масштабе, особенно когда дело касается массового внедрения технологий или разработок». «Эффективнее и целесообразнее не бороться с пожарами, а управлять экосистемами в целом, на основе комплексных знаний и актуальных данных о них, задача же науки и главная польза от ученых в данном вопросе — научиться предупреждать кризисные явления», — убежден Ю. Аникин.

Директор Института систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН к.ф.-м.н. Андрей Юрьевич Пальянов прочитал доклад "О перспективах научных исследований на стыке нейробиологии, компьютерного моделирования и искусственного интеллекта".

Доклад "Суперкомпьютерное моделирование аэродинамики космических аппаратов" сделал заместитель директора по научной работе Института теретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН к.ф.-м.н. Евгений Александрович Бондарь.

С докладом "Платформа семантического искусственного интеллекта и её применения" выступили Виталий Шамилович Гумиров и Игорь Анатольевич Болдырев из компании Аилайн СНГ.

 

Совместная научная сессия Сибирского отделения РАН и Национальной академии наук Беларуси (НАНБ)

Совместная научная сессия Сибирского отделения РАН и Национальной академии наук Беларуси (НАНБ) продолжилась в формате симпозиума форуме «Технопром».

Врио директора ИВМиМГ СО РАН Михаил Александрович Марченко прочитал доклад "Научное сотрудничество ИВМиМГ и СГУГиТ", в которол рассказал о возможности совместного использования компетенций двух организаций при решении задач природоохранного прогнозирования в интересах Белоруссии и России.

Напомим, что предметом договора между ИВМиМГ и СГУГиТ является координация научных исследований в соответствии с согласованными темами: разработка систем оценки и прогноза экологической ситуации в городе, автоматизированная обработка аэрокосмических изображений, разработка геоинформационных систем численного анализа данных мониторинга загрязнения территорий, разработка системы прогноза паводков, совместная разработка трёхмерных приложений на базе программного комплекса ITRIS, разработка интеллектуальных систем управления транспортной инфраструктурой города и система поддержки проектирования и модернизации инженерных сетей.

Круглый стол с руководством Объединенной двигателестроительной корпорации

В мероприятии, организованном Президиумом СО РАН, принял участие заместитель генерального директора  АО «ОДК» — генеральный конструктор Юрий Шмотин. Врио директора ИВМиМГ СО РАН Михаил Александрович Марченко рассказал о направлениях деятельности Института, обсудил возможные направления сотрудничества. Стороны договорились об обмене информацией.

---

Источники - статьи на сайтах изданий: