Чему учит Сибирская школа геонаук ИРНИТУ?
Умная цифровая геология
ИРНИТУ претендует на статус опорного вуза. Иркутский политех готовит заявку на участие в федеральной программе стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Шансы на победу увеличивает открытая прошлым летом Сибирская школа геонаук (Siberian School of Geosciences). Это первый исследовательский институт в составе ИРНИТУ. Его цель – исследование и разработка оригинальных технологий для оптимизации геологических работ, во многом, основанных на получении и обработке «больших геоданных».
Беспилотники открывают новые возможности
ИРНИТУ, перешагнувший в прошлом году рубеж 90-летия, своим рождением обязан бурному развитию горного дела в Восточной Сибири. Подготовкой высококвалифицированных кадров в 1930-е годы занялся Сибирский горный институт.
– Мы хотим, чтобы ИРНИТУ занял позицию одного из ключевых участников рынка геологопоисковых и разведочных работ Иркутской области и соседних территорий Азии. Опираясь на цифровые технологии, готовы поднять геологоразведку на качественно другой уровень. Наши сотрудники и студенты разрабатывают и апробируют новые измерительные геофизические системы, летающие и плавающие роботизированные комплексы, программное обеспечение, математические методы обработки данных, – рассказал Александр Паршин, научный руководитель Сибирской школы геонаук (SSG).
Сегодня научные и производственные экспедиции SSG охватывают территорию от Дальнего Востока до Урала, а также от Заполярья до Юго-Восточной Азии. Комплексными работами занимаются три департамента.
Департамент рудной геологии организован в рамках совместных с Институтом геохимии СО РАН научно-образовательных программ. Его возглавляет заведующий лабораторией геохимии рудообразования, замдиректора ИГХ СО РАН Александр Будяк. Основное направление – разработка и обоснование генетических моделей формирования золоторудных месторождений объектов Монголо-Охотского складчатого пояса и Южной окраины Сибирской платформы.
Доцент ИРНИТУ Юрий Давыденко возглавил департамент геофизики. Его основная тематика – повышение геологической адекватности решений обратных задач площадных электромагнитных зондирований и потенциальных полей в классах 2Д и 3Д-моделей с выходом на комплексную инверсию.
Сотрудники департамента геоинформатики под руководством Александра Паршина ведут разработки по двум направлениям. Одно из них предполагает формирование научно-методологического и технического базиса тотальной роботизации маловысотных дистанционных зондирований Земли. Это нужно для реализации концепции «Быстрого искусственного интеллекта для управления и интерпретации данных беспилотных геологических систем». Ее цель – ускорение решения задач разведки и охраны недр, в особенности в сложных природных условиях, типичных для востока Евразии. Второе направление касается геоинформационного моделирования в задачах эколого-геохимических исследований уникальных геосистем. Этот раздел научной программы согласован с крупным проектом «Цифровой Байкал».
– Беспилотными геофизическими технологиями мы занимаемся с 2014 года. Созданный набор методов позволяет оперативно и с низкими затратами решать задачи крупномасштабного геолого-геофизического картирования и поисков месторождений в условиях сложной проходимости. А также предварительно оценивать целесообразность вложений в лицензии, выделять участки, наиболее перспективные для постановки дорогостоящих поисков, – говорит Александр Паршин.
Иркутские политеховцы разработали несколько вариантов методов БПЛА-электроразведки, необходимых для окончательного формирования классической триады аэрогеофизики. Их создали в дополнение к уже широко используемым технологиям БПЛА-магниторазведки, гамма-спектрометрии, мультиспектральной и лидарной съемок.
В прошлом году в ходе экспедиции ИРНИТУ и Всероссийского института минерального сырья (ВИМС) впервые в практике геологоразведки была применена легкая беспилотная электроразведочная система для импульсных электромагнитных зондирований. По сравнению с наземной съемкой она позволяет кратно увеличить плотность сети измерений, снизить стоимость, а также уменьшить численность полевого отряда.
Что в кейсе у геолога?
Сибирская школа геонаук реализует оригинальные образовательные программы двух типов. Это «проектный трек» для студентов специалитета Института недропользования и исследовательские магистратуры формата «мастерской».
По словам Александра Паршина, в «проектном треке» могут принимать участие специалисты из любых структурных подразделений ИРНИТУ или организаций науки и практики. Главное – желание приобрести дополнительный опыт и знания. Также могут участвовать студенты любых других специальностей вуза, поскольку современные геонауки междисциплинарны, требуют привлечения широкого круга инженерных, ИТ, эко-био и других компетенций.
– Набор в программу «проектный трек» происходит один раз в год. Обычно на конференции профессора и исследователи SSG представляют свои проекты. Студенты могут выбрать любой понравившийся. Это позволит им сформировать свою индивидуальную образовательную траекторию и стать уникальными специалистами, – объясняет Александр Паршин.
Первый набор в магистратуру Information Technologies in Geology в прошлом году осуществлялся на русском языке. Начиная с 2021 года по этому направлению открывается двуязычная магистратура, в будущем планируется набор по направлениям геологических поисков скрытых месторождений и современных методов разведочной геофизики. В школе рассчитывают, что это привлечет студентов из Африки, Юго-Восточной и Центральной Азии.
– Преимущество IT in Geology в том, что магистранты приобретут реальные компетенции в области «умной цифровой геологии». Все чаще объектом наших поисков становятся скрытые месторождения (например, уран или золото). Для прогноза и поисков таких объектов необходимо анализировать комплекс сложной и разнородной информации, лишь косвенно указывающей на возможное наличие оруденения. Для получения высокоточных данных используется цифровое оборудование. Однако далеко не все геологи могут эффективно применять огромный арсенал новых информационных технологий, а классически подготовленные ИТ-специалисты не понимают всю сложность и многогранность проблем геонаук и особенности получаемых геоданных. Поэтому в магистратуре мы стараемся давать комплексные знания и опыт, вне зависимости от базовых специальностей студентов. Они будут не только подкованы в теории, но и смогут на практике реализовать полный кейс геологопоисковых работ – от проектирования комплекса методов и организщации полевых исследований, до применения методов искусственного интеллекта для обработки больших геоданных и обеспечения поддержки принятия решений, – отметил Александр Паршин.
В настоящее время в работе школы уже участвует около 40 ведущих и молодых исследователей и примерно такое же количество студентов. Проект развития SSG года предполагает удвоение количества научных направлений с расширением тематик научной программы, а также увеличение количества студентов и аспирантов, занимающихся научно-практической деятельностью в SSG, примерно до 300 человек к 2030 году.
