День города

Мы в соцсетях:    fb  vk 

Перспективные разработки в науке

  •  
Посмотрите вложенную галерею изображения онлайн в:
http://dengoroda-nn.ru/ru/znanie-sila/perspektivnye-razrabotki-v-nauke#sigProGalleria33c3642900
joomlamodniyportal.ru

Нижегородская область традиционно входит в пятерку лучших регионов в России по научно-техническому развитию. В регионе сконцентрированы как научно-исследовательские центры, так и наукоемкие промышленные производства в области машиностроения, химии, оборонной промышленности. Нижегородские вузы по рейтингу востребованности – одни из лучших в стране. Над какими перспективными направлениями они сейчас работают? Об этом рассказали специалисты.

Автомобиль, управляемый мыслью

Рекордсменом не только в регионе, но и в стране по получению грантов на инновационные разработки стал Нижегородский университет имени Н. И. Лобачевского. По словам ректора ННГУ Евгения Чупрунова, университет получил больше миллиарда рублей на четыре мегагранта, что является абсолютным рекордом по России. Один из грантов250 млн рублей – пойдет на создание нейромобиля.

Машина с помощью шлема с датчиками сможет читать мысли водителя и поворачивать туда, куда он подумает. В первую очередь техника рассчитана на то, чтобы ее могли использовать люди с ограничением по здоровью.

– В настоящее время технические средства для инвалидов наиболее широко представлены креслами-колясками. Они обеспечивают возможность передвижения в пределах тех или иных помещений: квартира, дом, лечебные учреждения, образовательные организации, а также другие предприятия сферы услуг и общего назначения. Однако их применение снимает проблему мобильности инвалидов лишь отчасти, поскольку перемещение за пределами зданий является затруднительным, – отмечают разработчики.

Нейромобиль, где установлен мощный компьютер, сможет самостоятельно оценивать дорожную обстановку, выявлять все, что может привести к аварии, и уведомлять об этом водителя. Сидящий «за рулем» силой мысли будет решать и отдавать команду, в каком направлении автомобиль должен поехать в данный момент.

А чтобы не было сбоев «понимания» между компьютером и человеком, ученые тестируют специальный нейрошлем, который передает сигналы головного мозга на компьютер. Испытания идут в виртуальной реальности с помощью игры-автогонки.

Сейчас проект находится на стадии разработки, поэтому пока не решено, как будет выглядеть чудо-машина в конечном варианте. В салоне опытного образца нет педалей и ручной коробки передач. Руль имеется, но его тоже могут убрать, так как для управления автомобилем он не нужен.

Для окончательной доработки проекта есть еще время. Чудо-машина должна быть создана до конца 2019 года. Затем ее планируется запустить в серийное производство.

Удобрение нового поколения

Также ученые университета имени Лобачевского работают над созданием нового поколения удобрений. Они разрабатываются по технологии, не имеющей аналогов в мире.

– Наша задача – создание технологии производства и применения комплексного инновационного удобрения, значительно повышающего урожайность зерновых культур и их устойчивость к патогенной микрофлоре, а также снижающего химическую нагрузку на почву, – отмечает один из разработчиков технологии директор Центра молекулярной биологии и биомедицины ННГУ, доктор биологических наук, профессор Виктор Новиков.

По его словам, в основе проекта лежит не имеющая аналогов в мировой практике авторская технология получения экологически безопасных микроэлементных и бактерио-микроэлементных композиций с использованием в качестве сырьевого ресурса ряда промышленных отходов.

– С различными промышленными отходами теряется огромное количество солей микроэлементов (цинка, меди, марганца, железа и других), которые могли бы стать недорогим и недефицитным сырьем для синтеза микроудобрений, – сообщили в пресс-службе ННГУ. – При этом образование и накопление солей микроэлементов в водоемах служит причиной многих экологических проблем. Необходимы технологии, которые обеспечивают получение экологически безопасного продукта из указанных отходов.

При этом, суперудобрение должно еще бороться с патогенными грибками, вызывающими заболевания у растений.

– Проверка на практике микроэлементных композиций в сельскохозяйственном растениеводстве Нижегородской области и в других регионах страны уже показала высокую эффективность и конкурентоспособность. Предложенная технология и ее успешная апробация позволят сформировать ресурсосберегающую концепцию, она рассматривает отходы одной отрасли как источник сырья для другой, – сообщил один из разработчиков технологии.

В ближайшее время планируется провести цикл исследований, которые определят оптимальное соотношение ионов микроэлементов, бактерий и лигнинной основы (сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях) в суперудобрении. В результате использования технологии должна повыситься урожайность и устойчивость растений к неблагоприятным факторам, а также снизиться экологическая нагрузка на почву и сельхозпродукцию.

Беспилотник, мембраны и другое

Одним из ведущих вузов страны является и Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева. В прошлом году он выиграл гранты на сумму почти 800 млн рублей. В настоящее время вуз совместно с Горьковским автомобильным заводом работает над созданием электромобиля – беспилотного транспортного средства с элементами помощи водителю – и электроплатформы для транспорта.

Также в НГТУ имени Р. Е. Алексеева на кафедре «Нанотехнологии и биотехнологии» разработаны новые подходы к организации мембранных процессов разделения и глубокой очистки газов.

– Сейчас активно развивается направление гемодиализа, потому что многие люди имеют проблемы с почками, и здесь мембраны имеют колоссальный потенциал. В России этим практически никто еще не занимается. Это огромный рынок, огромные возможности и очень большие перспективы, – считает руководитель лаборатории профессор кафедры «Нанотехнологии и биотехнологии» Илья Воротынцев.

Среди других перспективных направлений – построение новых локационных систем, работы над перспективной ядерной энергетической установкой нового поколения ледокольного флота, математическое моделирование процессов.

Свои семена и корма для рыб

Большую работу в плане инноваций делает и Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия.

– В конце прошлого года на уровне федерации был принят системный документ, который ставит задачу вывести сельское хозяйство на новый научно-технический уровень. Мы действительно за последнее время увеличили объемы производства зерна, сахарной свеклы. Но зависимость от импорта не уходит, потому что большая доля сортов семян и оборудования импортная, – рассказала проректор НГСХА Елена Дабахова.

По ее словам, сейчас много внимания ученые вуза уделяют тому, от чего у России есть зависимость, в частности на селекцию ягодных культур.

– Сейчас в области появляются ягодники, сады, крупные производители, и они почти сразу столкнулись с тем, что отсутствует качественный посадочный материал, большая его часть импортная, – отметила Елена Дабахова.

Последствием этого становится возможность завоза в страну больных культур или засоренных сорняками.

– За последние три года мы передали на испытание шесть сортов жимолости. Достаточно сильная селекция по облепихе. В этом году расширяем питомник для производства посадочного материала, – сообщила проректор НГСХА.

Другое направление, которое сейчас актуально, – органическое земледелие. В вузе занимаются разработкой сложных компостов, создают автоматизированные комплексы для производства грибов. Отдельное направление – разработка кормов для животных.

– О белковых компонентах мы говорили много. Мы продолжаем работать в этом направлении, но одно из новых и «больных» направлений – это производство кормов для рыб. Практически на сто процентов это импорт, – сказала Елена Дабахова. – Кроме того, мы планируем реализовывать разработки, которые касаются пищевых продуктов.

Она отметила, что для увеличения полезности пищи продукты обогащают такими добавками, как йод, пророщенное зерно. Вместо консервантов, например, в окороке можно использовать молочную сыворотку. Пищу создают и под определенные возрастные группы, добавляя необходимые витаминные комплексы.

– Рецептура таких продуктов уже разработана, запатентована. Малыми партиями они уже изготавливаются и продаются, – заметила Елена Дабахова.

Компьютер распознает эмоции

Сотрудники факультета информатики, математики и компьютерных наук Нижегородского филиала Высшей школы экономики создали автоматическую систему, способную определять эмоции по голосу. Она распознает злость, грусть, спокойствие, нейтральность, счастье, испуг, удивление, отвращение. И делает это компьютер в 70 процентах случаев правильно.

– Наиболее успешно программа различает нейтральные и спокойные интонации. А вот счастье и удивление распознаются не всегда, – отмечают в вузе. – Счастье часто воспринимается как страх и печаль, а удивление – как отвращение.

Начальник отдела координации научных исследований НИУ ВШЭ – Нижний Новгород Екатерина Рунова рассказала, что компьютер давно и весьма успешно преобразует речь в текст. Однако эмоциональная составляющая, важная для передачи смысла, оставалась упущенной. Например, на один и тот же вопрос «Все в порядке?» человек может ответить «Конечно!» с разными интонациями: спокойно, с вызовом, жизнерадостно и так далее. Это будут совсем разные реакции.

И чтобы обучить нейронную сеть распознавать восемь различных эмоций, исследователи преобразовали звук в изображения – спектрограммы. Это позволило работать со звуком методами, применяемыми для распознавания изображений.

Чтобы сохранить речь

Еще одним интересным направлением исследований стала нейролингвистика. Екатерина Рунова сообщила, что сейчас совместно с нейролингвистами вуза проводятся хирургические операции по удалению опухоли головного мозга. Они показаны во всех случаях, когда опухоль располагается в непосредственной близости с областями головного мозга, отвечающими за восприятие и формирование речи.

– Для проведения такой операции необходима слаженная работа команды специалистов, включающей не только нейрохирурга и анестезиолога, но и нейрофизиолога и нейролингвиста, – отметила Екатерина Рунова.

Представитель вуза рассказала, что во всем мире совместная работа хирурга и нейролингвиста для определения речевых зон во время удаления опухоли головного мозга – золотой стандарт. Чтобы речевые зоны сохранить, проводятся операции с пробуждением. Во время операции хирург стимулирует головной мозг электрическим током, а нейролингвист дает пациенту речевое задание. Если пациент перестает выполнять задание – это сигнал, что хирург затронул участок мозга, ответственный за речь, в этом случае его помечают и сохраняют.

– Роль нейролингвиста в операции крайне важна, – отмечают в вузе. – Именно он является тем специалистом, который понимает, какие речевые задания нужно предъявить в каждом конкретном случае. И часто как профессионал разрабатывает такие тесты под индивидуальные нужды пациента.

Цифровые технологии в строительстве и ЖКХ

Новые технологии внедряет и Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. В настоящее время там идет работа по созданию технологической платформы для полномасштабного внедрения цифровых технологий в архитектурно-строительный комплекс и жилищно-коммунальное хозяйство региона.

По словам ректора ННГАСУ Андрея Лапшина, сейчас жизнь идет вперед, совершенствуются методы цифрового проектирования и моделирования объектов.

– Цифровое моделирование включает в себя весь жизненный цикл объекта, – сказал он. – Мы – организация, которая готова на своей площадке внедрять все самое современное в Нижегородской области. И внедрять не только для студентов, внося в учебный план, но и для специалистов, которые работают в строительной отрасли и ЖКХ.

Андрей Лапшин отметил, что Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет планирует создать на базе Межотраслевого института повышения квалификации и переподготовки кадров центр компетенций в области информационного моделирования в проектировании, строительстве и ЖКХ.

Как говорят разработчики технологических платформ со ссылкой на зарубежные данные, цифровые технологии позволяют экономить до 30 процентов времени строительства и стоимости зданий и сооружений.

Дарья Светланова

Фото с сайтов ННГУ, ВШЭ и Первого канала

  • 013 (1285) 21.02.2018

Свежий номер

Свежий номер

069 (1341) 15.08.2018
Все видео


Партнеры


gosu

© 2018  Еженедельная городская газета "День города. Нижний Новгород"    support@dengoroda-nn.ru