Нижегородские учёные добились многого в минувшем году

Подводя итоги завершившегося 2020-го, нельзя не отметить: несмотря на все трудности, вызванные пандемией коронавируса, она в известной степени стала катализатором ускорения актуальных научных разработок. И здесь наши земляки показали себя с лучшей стороны. Впрочем, вызовы прошлого года связаны не только с CoViD-19, ведь, несмотря на ограничения, в стране продолжалось освоение новых направлений научно-технического прогресса.   На переднем крае борьбы за жизни людей Еще весной специалисты Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского создали так называемые «жидкие перчатки». Задача, решенная разработчиками, – воспрепятствовать распространению коронавируса контактным путем. Разработка принадлежит специалистам ННГУ имени Лобачевского. Изобретение представляет собой гель, изготовленный на основе на основе коллоидного серебра. – Коллоидное серебро представляет собой мелкие, размером от 1 нанометра до нескольких микронов, частицы серебра, размещенные в жидкой среде в виде взвеси, дисперсии, – рассказывает кандидат химических наук Валентина Занозина. — Проблема в том, что такой раствор, обладающий широким спектром бактерицидных свойств, термодинамически неустойчив: со временем частицы серебра слипаются. Специалистам по медицинской химии удалось создать новый тип стабилизаторов, добавление которых в коллоидный раствор определенных веществ приводит к тому, что они обволакивают частицы серебра, препятствуя их слипанию. По данным пресс-службы ННГУ, «жидкие перчатки» способны держаться на коже рук до восьми часов, в то время как действие стандартного антисептика заканчивается, как правило, через 2–3 часа. Кстати, эта новость появилась на лентах 1 апреля, и потому многие сочли ее шуткой – в начале первой волны пандемии на тему коронавируса еще балагурили… Отличились в борьбе за здоровье нации и представители одного из самых передовых научных кластеров России: Российского федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики в Сарове. Созданный и испытанный ими аппарат «Тианокс» генерирует применяемую в лечении легочных заболеваний окись азота прямо в больничной палате, у койки пациента. Устройство генерирует необходимую для терапии газовую смесь при комнатной температуре, извлекая азот из атмосферного воздуха. – Стандартно монооксид азота производится на химических предприятиях, а затем в баллонах под высоким давлением централизованно развозится по лечебным учреждениям, – поясняет кандидат медицинских наук Валентина Новикова. – Возможность генерировать монооксид азота прямо в стационаре значительно повышает эффективность терапевтического воздействия благодаря его регулярности. Кроме того, не забывайте, что доставка баллонов в отдаленные больницы, особенно в зимний период, – непростая задача: низкие температуры, заносы на дорогах и прочее. А в данном случае ситуация, когда все баллоны опустели, а курс пациенту проводить необходимо, попросту исключается. «Тианокс» прекрасно может использоваться комплексно, вместе с аппаратом искусственной вентиляции легких, кратно повышая выживаемость пациентов, больных коронавирусной инфекцией.   На пути к искусственному разуму Всемирно известный ученый, профессор и заведующий Центром математического моделирования британского университета Лестера Александр Горбань одновременно является руководителем лаборатории мегагранта в ННГУ по тематике искусственного интеллекта и машинного обучения. Разработанный под его руководством проект «Надежный и логически прозрачный искусственный интеллект: технология, верификация и применение при социально значимых и инфекционных заболеваниях» стал одним из победителей конкурса Минобрнауки России. На данное исследование в рамках национального проекта «Наука» выделено 300 миллионов рублей. В ходе своего выступления на проходившем в онлайн-формате I Национальном конгрессе по когнитивным исследованиям, искусственному интеллекту и нейроинформатике профессор Горбань подчеркнул, что основная цель работы – выявить и при необходимости быстро скорректировать ошибку, которую может допустить искусственный интеллект, что особенно актуально в медицине. Так, созданная в США медицинская AI-система Watson частенько ошибалась при диагностике и выдаче рекомендаций для лечения рака, что, естественно, смертельно опасно для пациентов. Александр Горбань и его сотрудники заняты решением крайне сложной задачи: как без ущерба для эффективности работы искусственного разума отследить алгоритм принятия им решений, чтобы своевременно поправить ошибку. – Если решить данную задачу удастся, появится система нового поколения, способная исправлять собственные погрешности, – уверен профессор Горбань. Проблемами совершенствования алгоритмов действий AI уделяют большое внимание и в Нижегородском государственном техническом университете имени Р.Е. Алексеева. Там тестируют нейросети, распознающие человеческие эмоции, в том числе на снимках и видеозаписях. «Распознавать эмоции приложение может и с видеокамеры в режиме реального времени, – отметили в пресс-службе НГТУ. – В последнее время потребность в выявлении эмоций только возросла, это связано с мониторингом состояния водителя за рулем, системами видеоаналитики „умного города“, маркетинговыми исследованиями и системами безопасности». Для «обучения» нейронных сетей применили подборку, состоящую из 35 887 изображений, найденных через поисковую интернет-систему. – Так называемый «метод FAST», Facial Affect Scoring Technique, предполагающий сравнение зон лица с атласом выразительных изображений, существует с 1950-х годов, – поясняет кандидат психологических наук Андрей Трошин. – Созданы социальные атласы эмоций, это такие альбомы с рисунками. Но человеческое восприятие достаточно субъективно, искусственный разум будет, вероятно, корректнее исследователя, поскольку сможет для сравнения пользоваться более обширной базой, к которой имеется постоянный доступ и которая постоянно пополняется. В НГТУ все картинки подразделяются на семь эмоциональных разделов: удивление, страх, счастье, гнев, отвращение, грусть, нейтральное состояние или спокойствие. Пока максимальная точность распознавания эмоций по изображению лица составила 64%, сообщили в НГТУ, подчеркнув, что существующая достаточно высокая погрешность в распознавании связана с неравномерным распределением образцов в базе данных эмоций, а также по причине не всегда достаточно высокого разрешения исходного изображения. А это вполне решаемая проблема. Так что не исключено, что со временем умный автомобиль не запустит двигатель и никуда не поедет, если за руль сел сильно расстроенный или рассерженный водитель. Кстати, на исходе прошлого года команда студентов ННГУ стала бронзовым призером всероссийского конкурса «Цифровой прорыв», флагманского проекта президентской платформы «Россия – страна возможностей». Наблюдательный совет конкурса возглавляет президент России Владимир Путин. Третье место на пьедестале почета нижегородским студентам принесло решение кейса ПАО «Ростелеком». Ректор ННГУ Елена Загайнова сообщила, что Нижний Новгород в очередной раз «зарекомендовал себя важным центром фундаментальной российской науки, а ННГУ – фундаментом прорывных проектов федерального уровня». – Победы и достижения, основанные на нашей системе фундаментального образования и поощрения инициатив, – это скорее закономерность, – считает Елена Загайнова. – Это я говорю как ученый. Мы в университете создаем эффективно работающую систему, получаем стабильно высокий результат.   Вперед, на Север Нижегородский политех в 2020 году дважды отметился на важнейших международных мероприятиях – военно-техническом форуме «Армия-2020» и X форуме «Арктика: настоящее и будущее». НГТУ в обоих случаях представил вездеход К-8 «Русак» (об этой машине «АН. Волга» уже рассказывала). На сайте производителя, компании РУСАК из Богородска Нижегородской области, говорится, что ее вездеходы могут использоваться «в государственных и корпоративных целях». Насчет корпоративных все понятно: исследования Арктики сегодня ведут сразу несколько ресурсодобывающих компаний. Что касается государственных задач, то это, безусловно, научные экспедиции в Заполярье. Впрочем, есть еще один аспект. – Сегодня Министерство обороны разворачивает и комплектует техникой Арктическую бригаду морской пехоты Северного флота, – делится своими соображениями полковник Российской армии Игорь Антонов. – Кстати, морпехи уже используют сочлененные гусеничные транспортеры нижегородского производства. Допускаю, что колесная техника повышенной проходимости, особенно амфибийная, – а все «Русаки», и четырех-, и трех-, и двухосные, умеют плавать – военным тоже пригодится. Тем более что, уменьшив полезную нагрузку за счет сокращения пассажирских мест, можно навесить на эти транспортеры легкую кевларовую броню и установить башенку с дистанционно управляемым боевым модулем. Например, автоматической пушкой или крупнокалиберным пулеметом. Скорее всего, мы эту технику со звездами на бортах еще увидим.