Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) под руководством программы "Приоритет-2030" проанализировали эти вызовы и предложили комплексные решения в рамках трех научно-технологических направлений. Недавно представленные общественности разработки, о которых рассказали главные конструкторы направлений в пресс-центре медиагруппы "Россия сегодня", уже сегодня становятся фундаментом технологического будущего страны.

Исследователи выделили три ключевых направления, в рамках которых предложены инновационные решения: развитие космической отрасли, укрепление кибербезопасности и совершенствование медицинских технологий. Эти предложения направлены на повышение конкурентоспособности и устойчивости российской экономики в условиях быстро меняющегося мирового рынка.

Важно отметить, что успешная реализация предложенных учеными исследований и разработок требует не только финансовой поддержки, но и партнерства с бизнес-сообществом, государственными структурами и общественностью. Только вместе можно создать благоприятное инновационное окружение, способствующее развитию науки и технологий в России.

Университет объяснил, что основой трех направлений ("Искусственный интеллект для решения кросс-отраслевых задач", "Системный цифровой инжиниринг" и "Новые материалы, технологии, производство") являются научные коллективы с значительным научно-технологическим опытом и устойчивыми связями с индустриальными партнерами. Эти направления включают в себя как фундаментальные, так и прикладные исследования, а также стратегические продукты, предназначенные для выхода на рынок.

Проректор по научной работе СПбПУ и главный конструктор ключевого научно-технологического направления "Искусственный интеллект для решения кросс-отраслевых задач" Юрий Фомин подчеркнул, что университет сосредоточен на создании инновационных продуктов и технологий, способных решить актуальные проблемы различных отраслей промышленности. Команда специалистов стремится к постоянному взаимодействию с представителями бизнеса для успешной коммерциализации результатов исследований.

Таким образом, университет активно развивает свои научные исследования в области искусственного интеллекта, цифрового инжиниринга и новых материалов, что позволяет создавать инновационные продукты и технологии, способствующие развитию промышленности и экономики в целом.

Исследования в области искусственного интеллекта сфокусированы на решении кросс-отраслевых задач, ведь именно здесь лежит потенциал для революционных изменений.

Фомин, главный конструктор направления, выразил амбициозную цель стать ведущими экспертами в области инженерного искусственного интеллекта.

Платформа, представленная ученым, обладает уникальной способностью комплексного анализа разнообразных и неструктурированных данных, что является неоценимым ресурсом для вертикально интегрированных нефтегазовых компаний на всех этапах их деятельности.

Новая система анализа мультимодальных данных, разработанная нами, представляет собой инновационную цифровую платформу, способную предсказывать будущее и объяснять причины происходящего. Этот "конструктор" решений может быть адаптирован для использования в различных отраслях, начиная от промышленности и заканчивая медициной.

Согласно высказыванию ученого, целью нашей работы было объединение различных методов анализа данных на одной платформе, их тщательное тестирование на конкретных задачах и убеждение в способности эффективно решать их с необходимой точностью. Только после этого мы предлагаем наш продукт заказчику в виде единого решения.

Основываясь на словах главного конструктора, можно сделать вывод, что наша платформа предлагает заказчику не просто набор инструментов, а комплексный подход к аналитике данных, который способен адаптироваться к разным областям применения и решать разнообразные задачи с высокой точностью.

В сфере биомедицины и фармацевтики активно применяются передовые технологии искусственного интеллекта для улучшения процессов поиска и оптимизации биологически активных веществ (БАВ), которые могут стать основой для разработки новых препаратов для борьбы с онкологическими заболеваниями.

Одной из важных задач в этой области является использование ИИ для ускорения отбора наиболее перспективных химических структур БАВ и их последующего синтеза, что позволит значительно сократить время проведения доклинических испытаний.

Заведующий лабораторией нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Александр Тимин подчеркнул, что новая платформенная технология, основанная на применении искусственного интеллекта, значительно упрощает процесс отбора и оптимизации потенциальных лекарственных соединений.

Исследователи провели анализ более чем 100 тысяч химических структур биоактивных веществ на основе аминотиофенов и выделили наиболее многообещающие из них, которые можно успешно синтезировать в нашей химической лаборатории. Это стало возможным благодаря созданию предварительно обученной нейронной сети, что позволило получить такие результаты всего за несколько дней. Важно отметить, что использование традиционного метода последовательного отбора потенциально перспективных биоактивных веществ с таким объемом данных могло бы занять годы, как подчеркнул исследователь.

Системный цифровой инжиниринг является ключевым направлением работы Директора Передовой инженерной школы "Цифровой инжиниринг" СПбПУ, главного конструктора Алексея Боровкова. Он подчеркнул, что их коллектив стремится к обеспечению превосходства российских технологий и продукции над зарубежными аналогами. Одним из основных методов достижения этой цели является внедрение и развитие передовой технологии цифровых двойников, позволяющей проектировать и тестировать продукты в виртуальной среде.

Новые технологии и цифровые решения становятся неотъемлемой частью современного мира. Цифровая платформа, объединяющая 170 передовых технологий и 377 тысяч цифровых и проектных решений, открывает перед нами широкие возможности. В рамках двух национальных проектов технологического лидерства - "Беспилотные авиационные системы" и "Новые атомные энергетические технологии" - мы активно применяем цифровые двойники для достижения поставленных целей. Следующим шагом станет участие в НПТЛ "Развитие космической деятельности".

Главный конструктор подчеркнул важность использования цифровых технологий в различных отраслях. Он отметил, что с января начнется работа над новым амбициозным проектом, направленным на развитие космической сферы.

Результаты проекта, представленные научным сотрудником Лаборатории гидромашиностроения Института энергетики СПбПУ Арсентием Клюевым, вызвали особый интерес. Созданные им высокоэффективные промышленные насосы для работы с загрязненными жидкостями демонстрируют более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с зарубежными аналогами.

В сфере проектирования насосов в кратчайшие сроки были разработаны устройства, которые не только не уступают, но и в некоторых случаях превосходят лучшие мировые аналоги. Это стало возможным благодаря накопленному научно-техническому опыту, который был успешно капитализирован с применением цифровых платформенных решений, созданных в Политехе. Исследователь отметил, что данные насосы будут востребованы в сферах ЖКХ и сельского хозяйства.

Особое внимание эксперты уделили технологиям для энергетики и нефтегазовой промышленности. Новые материалы, технологии и методы производства играют ключевую роль в современной индустрии. Эти инновации способствуют повышению эффективности и надежности технических устройств, что в свою очередь способствует развитию различных отраслей экономики.

Важно отметить, что современные технологии не только улучшают существующие процессы, но и открывают новые перспективы для развития промышленности. Внедрение инноваций в производство насосов и другого оборудования позволяет улучшить качество продукции и сделать процессы более эффективными.

Согласно директору Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ, главному конструктору ключевого научно-технологического направления "Новые материалы, технологии, производство" Анатолию Поповичу, важно отметить, что 80 процентов рынка газоперекачивающих агрегатов контролируют иностранные производители оборудования. Это факт, который подчеркивает необходимость развития отечественных технологий и производства.

Интересно, что ученый предложил концепцию "триады", объединяющей разработку новых материалов, технологии изготовления изделий и производство продукции. По его словам, такой подход позволит университету сократить зависимость от импортных запчастей на 40%, увеличить скорость капитального ремонта на энергетических объектах вдвое и ускорить инновационные процессы в пять раз.

Эта стратегия не только способствует снижению зависимости от иностранных поставщиков, но и стимулирует развитие отечественной научно-технической базы. Важно обратить внимание на перспективы внедрения инноваций в отрасли и создание конкурентоспособных продуктов на мировом рынке.

Эксперты в области инноваций в России достигли значительного прорыва в разработке технологий 3D-печати металлических деталей. Среди достижений стоит выделить создание первой в стране 3D-печатной лопатки для газовой турбины. Ранее такие детали изготавливались методом литья, но благодаря новым технологиям ученые смогли создать лопатку с использованием 3D-печати. Этот инновационный подход позволил провести успешные испытания на реальном объекте, где лопатка продемонстрировала высокую производительность, пройдя более трех тысяч часов работы.

Однако, кроме создания 3D-печатной лопатки, команда исследователей также разработала уникальную технологию изготовления сложнопрофильных металлических изделий из нескольких материалов с применением 3D-печати. Эта технология позволяет производить детали, состоящие из четырех различных сплавов, за один производственный цикл. Такой подход открывает новые перспективы для промышленности и позволяет создавать более сложные и функциональные изделия с помощью современных технологий.

Инновационная технология печати, позволяющая использовать сразу несколько металлов для создания изделий, является ответом на потребность в материалах с разнообразными свойствами. Это особенно актуально в случаях, когда требуется сочетание качеств, которые трудно достичь одним материалом, например, высокую твердость и пластичность, теплопроводность и коррозионную стойкость. Доцент Евгений Борисов подчеркнул, что такой подход способствует улучшению жаропрочности, износостойкости и теплопроводности изделий.

Эта инновационная методика не только улучшает характеристики материалов, но и значительно сокращает время производства. Разработка печати с использованием нескольких металлов открывает новые возможности для создания продуктов с оптимальными свойствами, что способствует развитию промышленности и повышению конкурентоспособности на рынке. В результате, процесс изготовления становится более эффективным и экономически целесообразным.

Научные проекты, реализованные при поддержке программы "Приоритет 2030", открывают перед исследователями возможности создания деталей с размерами менее одного миллиметра. Среди таких деталей можно выделить малоразмерную камеру сгорания, для изготовления которой традиционно требовался целый месяц. Однако благодаря применению метода 3D-печати в Политехе, этот образец был создан всего за несколько дней.

Источник и фото - ria.ru