Владимир Владимирович Шахиджанян:
Добро пожаловать в спокойное место российского интернета для интеллигентных людей!
Круглосуточная трансляция из офиса Эргосоло

Цифровой двойник Байкала поможет разгадать тайну массового самоубийства нерп

Накануне Дня российской науки Президент РАН проверил, как выполняются проекты-стомиллионники в Сибири

Цифровой двойник озера Байкал. Технологии, позволяющие человеку видеть в реальном времени активность своего мозга и улучшать ее. Материалы, которые в скором времени придут на смену кремнию, и на их основе создадут квантовые компьютеры. Это лишь малая часть результатов, которые либо уже получили, либо только обещают получить сотрудники институтов, выигравших летом 2020 года конкурс, объявленный Российской академии наук и Минобрнауки на предоставление грантов по приоритетным направлениям научно-технологического развития.  

По всей стране было отобрано 40 так называемых «проектов — 100-миллионников». Предполагается, что они должны повысить конкурентоспособность общества и государства. На качественный старт ученым выделен срок в три года, и каждый год им будут выделять от государства по 100 миллионов рублей. Организаторы же конкурса, в частности, Российская академия наук, будут зорко следить за тем, чтобы работа не превратилась в формальность.

Накануне Дня российской науки, который страна отмечает 8 февраля, президент РАН Александр Сергеев проинспектировал работу над проектами в Сибирском отделении РАН (СО РАН).

Накануне Дня российской науки Президент РАН проверил, как выполняются проекты-стомиллионники в Сибири

Землетрясение длиной в три месяца

Первый проект, с которым нам довелось познакомиться, курирует иркутский Институт динамики систем и теории управления имени В.М. Матросова СО РАН. Он предполагает объединить на одной цифровой платформе  данные об экологии озера от всех исследовательских институтов, работающих с этой тематикой. Причем, это будет не просто портал, а система, живущая по правилам нейронной сети, которая в зависимости от поступающих данных, способна сама выносить «диагноз» нашей уникальной акватории. 

– У нас огромные объемы данных, которые хранятся в разных институтах у геологов, гидрогеологов, лимнологов (исследователей водоемов – прим. авт.), - рассказывал президенту РАН директор института, академик Игорь Бычков. - А мы хотим, чтобы информация была открыта для всех, как Википедия, чтобы она так же, как и популярная энциклопедия, могла жить своей жизнью, постоянно обновляясь.

Идеальную картинку того, как должен работать проект, Бычков описал следующим образом:

- Есть у нас на Байкале проблема — нерпы уже который год подряд выбрасываются на берег десятками. И пока причин этого мы не знаем: вода вроде чистая, с воздухом в месте выброса тоже все в порядке, а животные страдают. Если появится наша цифровая система, она сможет проанализировать много дополнительных данных, которые, возможно, мы сейчас не учитываем. Может, нерпам вредят какие-то инвазивные виды животных, изменившаяся толщина льда и пр.

УЧЕНЫЕ ПЫТАЮТСЯ УЗНАТЬ, ПОЧЕМУ НЕРПЫ ВЫБРАСЫВАЮТСЯ НА БЕРЕГ

Удивительно, но за последние полгода, которые прошли с момента выделения первого транша, иркутским ученым удалось совершить настоящее открытие. Установив на территории вокруг Байкала новые датчики деформации почвы, они изменили взгляд на землетрясения.

- Оказывается, декабрьское землетрясение возникло не само по себе, - поясняет Бычков, – оно стало следствием сентябрьского, мелкие колебания от которого мы наблюдали в течение трех месяцев. Раньше никто не измерял такие колебания в течение длительного времени в разных точках, а мы померили. И получили информацию о предвестниках землетрясения, которые, оказывается, можно получать за три месяца! Такого метода раньше не было, это серьезный результат, полученный нами в районе сдвига между Сибирской платформой и Хамар-Дабанским блоком.

БЕРЕГОВОЙ ЛИДАР, ИЗУЧАЮЩИЙ ПРИМЕСИ В АТМОСФЕРЕ

В будущем, если накопить информацию о силе и характере колебаний, мы можем моделировать землетрясения задолго до серьезных толчков.

Экология Байкала неотделима от его жителей, а они часто страдают от лесных пожаров.                     

–Мало кто занимается оценкой влияния пожаров на популяционные системы, - поясняет Бычков. – Мы не говорим сейчас об острых отравлениях угарным газом - на это есть специальные препараты. А вот что происходит с жителями, получающими не очень большие дозы гари во время тушения пожаров возле своего поселка? Для того, чтобы понять это, мы провели эксперимент на самцах белых крыс, которых держали определенное время в  камере, куда поступал угарный газ от горящего торфа. Помимо влияния на сердечно-сосудистую систему, легкие, генетику, мы определили, что у грызунов изрядно пострадала и нервная система: горящий торф произвел на них возбуждающий эффект, повысил тревожность. 

У БИОЛОГОВ В АРСЕНАЛЕ ЕСТЬ ПОМОЩНИЦА, ПО КОТОРОЙ ПРОВЕРЯТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ БЛАГОПОЛУЧИЕ ТОГО ИЛИ ИНОГО РАЙОНА БАЙКАЛА. ЭТО МАЛЕНЬКАЯ РЫБКА-ГОЛОМЯНКА.

На вопрос президента РАН о том, хватает ли ученым для «цифрового двойника» Байкала мощности компьютеров, Бычков скромно ответил:

- Сегодня самый крупный компьютер имеется у одного из ведущих банков, его мощность составляет 8 петафлопс. Нам хотя бы единичку.

- А сколько вы сегодня имеете?

- 0,3.

                                                    Ответная реакция мозга

Следующий проект представлял Институт под названием «Международный томографический центр» СО РАН. Название многим из вас, уверена, ничего не скажет:

«Фундаментальные основы спиновых технологий и направленного конструирования "умных" полифункциональных материалов для спинтроники и молекулярной электроники».

В общем, разговор шел в основном о спинах. Что такое спин ? Если очень упрощенно, это магнитный заряд у элементарных частиц. Он помогает моделировать их свойства, что очень важно для многих отраслей науки, и особенно для медицины.

Как рассказали исполнители проекта, их задача на три-четыре ближайших года - разработать технологии, которые в будущем помогут  создавать современные магнитные сенсоры, термодачики, помогут увеличить чувствительность томографов.

Для того, чтобы наглядней продемонстрировать необходимость в спиновых технологиях, делегацию из академии и Минобра провели по лабораториям.

Например, в одной из них, с современным томографом, членам делегации продемонстрировали ноу-хау. Здесь помогают людям с нарушениями движений восстанавливаться после травм и инсультов. Ложится пациент в аппарат МРТ - и там его взору представляют телевизионную трансляцию работы его же мозга. В реальном времени! Больной сжимает в руке резиновый шарик - определенные отделы мозга, ответственные за силу и ритмичность сжатия, реагируют, освещаясь по мере сжатия.

- Когда пациент получает эту обратную связь, он вдохновляется зрелищем, у него появляется дополнительная мотивация, он работает еще активней, - говорит нам сотрудник центра Андрей Савелов.

Но новое слово науки не в этом. Сибирские специалисты пошли еще дальше: решили научиться визуализировать те же изменения, что получаются при помощи МРТ, при помощи электроэнцефалографа.  

– Нам важно, – говорит Савелов, чтобы технология «обратной связи» с мозгом была доступна во всех районных поликлиниках, даже там, где нет  дорогих аппаратов МРТ.

                                                          Что будет после кремния?

Сибирь славится своими исследованиями в области полупроводников. И было бы странно, если бы в число приоритетных направлений не включили Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН. Его сотрудники представили проект «Квантовые структуры для посткремниевой электроники».

Директор Александр Латышев в качестве вводного слова произнес увлекательную лекцию о последних достижениях в области цифровых технологий:

– Нас с вами окружает цифровая трансформация. Мы уже настолько привыкли к Интернету, телефонам,  уже  никого не удивляет электронное правительство,  криптовалюта. В основе всех этих достижений, связанных с цифровыми технологиями, лежит элементная база. На ней все выполнено. Основа этой базы — транзистор. Так вот, сейчас мы подошли к тому, что в 2020 году были созданы  микросхемы, в которых содержится уже по  50 миллиардов(!) транзисторов. Если вдуматься, какова это величина, то можно понять, куда идет прогресс.

Он идет к еще большему уменьшению транзисторов и скоро достигнет своего теоретического предела — размера в один атом. А что дальше? Чтобы ответить на этот вопрос, мы работаем в трех направлениях:  ищем иные  материалы, которые могут прийти на смену или дополнить традиционный кремний, новые физические принципы, и готовим переход от двумерной к трехмерной технической инфраструктуре.

Латышев отчитался, что за полугодие сотрудники, работающие в проекте, написали 12 научных статей, подготовили 13 диссертаций. «Вот, правда, докторской за три месяца защитить не успели», - скромно посетовал он, словно извиняясь... Его юмор был оценен.

Александр Сергеев поинтересовался насчет новых материалов с заданными свойствами, которые могут прийти на смену кремнию.

– Сейчас идет поиск таких материалов, - ответил Латышев. – К примеру, перовскиты (титанат кальция – прим. авт.) дешевле кремния, они очень хорошо подходят для солнечных батарей, для трехмерной схемотехники — нанопереключатели  из диоксида ванадия. Очень перспективен полуметалл теллурид ртути.

   Кроме вышеописанных президенту РАН были представлены новые методы сварки для авиационной и космической промышленности от  Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича, фундаментальные исследования процессов горения  в Институте теплофизики. Здесь же, в Сибири, оказался единственный из всех избранных, проект экономического характера, направленный на разработку конкретных предложений  развития Азиатской России. Его представлял Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН.

Здешних жителей давно беспокоит вопрос: является ли Сибирь сырьевым придатком России или это полноценный регион, который должен развивать свой экономический, а самое главное, человеческий потенциал наравне со столичным?

Президент РАН Александр Сергеев в связи с этим обозначил проблему: экономисты академических институтов не раз выступали с реальными предложениями по повышению уровня жизни населения, но, почему-то существенных сдвигов не видно. 

- Либо ученые плохо советуют, либо власти нас не слышат, - подвел он итог. – Мы ведем сегодня речь о территории от Урала до Тихого океана. Ни в одной стране нет таких пространств с огромными неосвоенными месторождениями полезных ископаемых. Сырье продаем без переработки.

Нынешний проект, по его словам, теперь направлен на создание не просто разработки стратегии развития - это должны быть промышленно-финансовые группы, которые высказали готовность работать вместе.

Наталья Веденеева

Источник

27


Произошла ошибка :(

Уважаемый пользователь, произошла непредвиденная ошибка. Попробуйте перезагрузить страницу и повторить свои действия.

Если ошибка повторится, сообщите об этом в службу технической поддержки данного ресурса.

Спасибо!



Вы можете отправить нам сообщение об ошибке по электронной почте:

support@ergosolo.ru

Вы можете получить оперативную помощь, позвонив нам по телефону:

8 (495) 995-82-95





Устаревший браузер

Внимание!

Для корректной и безопасной работы ресурса необходимо иметь более современную версию браузера.

Пожалуйста, обновите ваш браузер или воспользуйтесь одним из предложенных ниже вариантов: