Наставники высшей школы
Бороться с «утечкой мозгов» можно и нужно. Российский фонд фундаментальных исследований совместно с правительством Иркутской области оказали поддержку 11 проектам ИГУ. Важное значение имеет выделение грантов победителям конкурса «Наставник», который направлен на сохранение преемственности поколений, передачи талантливой молодежи научного опыта от ведущих ученых.
Укрепляя преемственность поколений
Результаты регионального конкурса РФФИ и правительства Иркутской области показали, что ИГУ укрепляет позиции как один из ведущих исследовательских центров Байкальского региона. Учеными-наставниками в ИГУ избраны профессора Института математики и информационных технологий – Александр Аргучинцев и Олег Кузьмин. Реализация проектов рассчитана на три года (2020–2022 годы). Объем финансирования каждой темы составляет около 5 млн рублей в год, причем средства на паритетной основе выделяются РФФИ и правительством региона.
– Конкурс «Наставник» для развития науки и высшей школы Приангарья имеет важное значение. С его помощью можно вовлечь молодежь в фундаментальную науку. Научные исследования выполняются аспирантами, студентами, даже школьниками под руководством ведущего ученого-наставника. Все проекты реализуются по направлениям, актуальным для Иркутской области. В их числе математическое и информационное моделирование систем и фундаментальных процессов; социально-экономическое и инновационное развитие территории; научные исследования, направленные на сохранение уникальной экосистемы озера Байкал. За талантливой молодежью, увлеченной наукой, будущее нашего региона. Поэтому необходимо создавать хорошие условия, чтобы здесь было интересно и престижно работать, – отметил Владимир Гордеев, заместитель министра экономического развития Иркутской области.
Как сообщили в ИГУ, отбор претендентов на грантовую поддержку проходил по правилам, принятым РФФИ. Каждый проект оценивался минимум двумя высококвалифицированными экспертами федерального уровня, а также региональными экспертами. Во внимание принимались актуальность и новизна, реализуемость исследования, соответствие предложенных подходов и методов исследований цели и задачам проекта, достижения молодых ученых, степень участия школьников в реализации проекта. Окончательное решение по победителям принимало бюро совета РФФИ.
Математический подход к Байкалу
Научная группа под руководством профессора Александра Аргучинцева работает над проектом «Математическое моделирование динамики популяций Байкальских организмов методами оптимального управления».
– В целом математические модели широко используются сейчас для описания многих процессов и систем, –рассказывает профессор. – Основные проблемы связаны, во-первых, с тем, что сама модель может неадекватно описывать процесс, а во-вторых, что параметры являются часто по смыслу не постоянными величинами, а функциональными, зависящими от пространственных координат и времени. Простейший пример: темп прироста почти всех видов популяций в Сибири резко зависит от времен года. Это значительно усложняет процедуру определения параметров по данным наблюдений.
По словам Александра Аргучинцева, актуальность методики для региона состоит в том, что предлагаемые подходы позволят не только более глубоко понять закономерности экологической системы уникального водоема, но и дать ответы на ряд неисследованных вопросов.
Несмотря на то что проект затрагивает серьезный раздел математики, который изучают на уровнях магистратуры и аспирантуры, все-таки удалось вовлечь в процесс и школьников. Их планируется привлечь к сбору и обработке данных наблюдений. Студенты будут активно заниматься вычислительным экспериментом.
– Параллельно решается вопрос о создании баз данных достаточно универсальной архитектуры. Надеемся, что позднее это будет использовано и в других задачах, связанных с изучением загрязнения атмосферы и вод нашего региона, – подчеркнул Александр Аргучинцев.
Реализация проекта, сообщил профессор, тесно увязана с новой магистерской программой «Математическое и компьютерное моделирование эколого-экономических процессов», разработка которой поддержана Благотворительным фондом Владимира Потанина. Первый набор на программу в ИГУ будет осуществлен уже в 2020 году (выделено шесть бюджетных мест). Лучшие студенты-магистранты будут привлекаться к выполнению проекта РФФИ с достойной оплатой.
Беспилотник с искусственным интеллектом
Использовать беспилотники для борьбы с природными катаклизмами или при возникновении чрезвычайных ситуаций предлагает заведующий кафедрой теории вероятности и дискретной математики Института математики и информационных технологий ИГУ, доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный учитель РФ Олег Кузьмин. Вместе со своими аспирантами, студентами, школьниками он работает над проектом «Комбинаторные методы анализа конечных иерархических структур и разработка интеллектуальных систем принятия решений».
Чтобы объяснить суть проекта, профессор обращается к русским народным сказкам:
– Помните, как богатырь оказывается у камня, на котором написано: «Налево пойдешь – коня потеряешь, направо пойдешь – жизнь потеряешь, прямо пойдешь – жив будешь, да себя позабудешь». То есть герой из исходной точки может выбрать одно из трех направлений. Такой подход используется нами в работе над конечными иерархическими структурами, когда в определенной точке траектории движения приходится выбирать дальнейшее направление: куда пойдешь – то и получишь.
Олег Кузьмин говорит, что выпускаемые сегодня дроны и другие беспилотники совершают полет при помощи пульта управления. Но очень сложно отслеживать маршрут движения машины, когда она находится на расстоянии в тысячи километров от оператора-пилота. Для эффективного выполнения задач необходимо наделить аппарат элементами искусственного интеллекта.
– Мы хотим построить некий экспериментальный образец механизма, который бы самостоятельно принимал решения о дальнейшем движении по заданной траектории. Тогда, к примеру, дрон, который летит над лесными пожарами, смог бы самостоятельно в случае возникновения чрезвычайных ситуаций выстраивать наиболее подходящий маршрут. Таким образом, исходя из анализа внешних данных, он обходил бы препятствия, повышал или понижал высоту и т.д., – рассказал профессор.
В будущем, по мнению авторов проекта, их изобретение сможет облегчить жизнь людей, доставляя грузы, почту, корреспонденцию, лекарства и прочее в труднодоступные районы. Кроме того, с его помощью можно будет делать облет территории на предмет сбора данных для мониторинга текущей ситуации по тем же природным катаклизмам или экологической обстановки.
– Одно из главных условий конкурса «Наставник» – обязательное участие в проекте молодых ученых, аспирантов, студентов, школьников. Так, один из моих аспирантов занимается построением и анализом иерархических структур, другой работает над аппаратом реляционной интерактивной логики, в круг его вопросов входит как раз принятие решений искусственным интеллектом. Также в нашей команде четыре школьника из Лицея ИГУ – базовой школы РАН. Ребятам поручено разработать летательный аппарат и написать программы для управления, – отметил Олег Кузьмин.
По словам профессора, по итогам первого года работы его команда планирует подготовить виртуальную модель «умного механизма». Разработчики собираются на компьютере в 3D-формате продемонстрировать идею в действии. В дальнейшем они надеются подготовить экспериментальный образец беспилотника с интегрированными элементами интеллектуальных систем.
– Конкурс «Наставник» – это попытка остановить отток из региона талантливых ребят. Молодым умам нужны перспективы, их нужно заинтересовывать и создавать условия для развития. Для ученых участие в подобных конкурсах тоже важно, поскольку, делясь научным опытом, укрепляется связь поколений и сохраняются традиции, – поделился своим мнением профессор Кузьмин.
На правах рекламы
