Официально


Владимир Путин продлил полномочия действующего главы Российского научного фонда: Александр Хлунов останется на посту генерального директора еще пять лет. Указ главы государства опубликован на официальном интернет-портале правовой информации.



Рособрнадзор запретил прием в Прикамский социальный институт, Сибирскую академию финансов и банковского дела, а также в Северо-Кавказский библейский институт евангельских христиан-баптистов. Причина - «неисполнение предписания в установленный срок».



Владимир Путин подписал федеральный закон о внесении изменений в 93 ФЗ «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд», касающихся научной сферы.



Министр и госслужащие Минобрнауки смогут получать подарки только в связи с протокольными мероприятиями, служебными командировками и другими официальными мероприятиями. При этом подарок, стоимость которого подтверждается документами и превышает 3 тысячи рублей или вообще не известна, сдается материально ответственному лицу, работнику Департамента управления делами Минобрнауки на ответственное хранение.




Новости № 45(2018)

Регионы


В МФТИ прошел очередной набор в Школу глубокого обучения - бесплатные курсы по нейронным сетям. Учеба в школе проходит в онлайн- и офлайн-форматах.

Санкт-Петербургский госуниверситет открывает прием на программу магистратуры “Юрист в сфере спортивного права (спортивный юрист)”. Над ее созданием работали эксперты вуза, а также потенциальные работодатели будущих выпускников: Комитет по физической культуре и спорту Санкт-Петербурга, футбольный клуб “Зенит” и хоккейный клуб “СКА”.

Технопарк “Русский”, работающий в Дальневосточном федеральном университете, вошел в международную Ассоциацию азиатских технопарков. Об этом решении было объявлено на XXII конференции ASPA, которая прошла в ДВФУ.

СНГ


Интердайджест


Космический телескоп НАСА “Кеплер” (Kepler Space Telescope), который почти в одиночку коренным образом изменил область исследований планет вне Солнечной системы, отправил на Землю последние полученные данные.

Непригодная для обитания нынешняя пустыня Аравийского полуострова 300 тысяч лет назад была заманчивым регионом для рода Homo, к такому выводу пришли авторы статьи в октябрьском номере журнала Nature Ecology&Evolution.

Зонд НАСА “Паркер” совершил рекордное для рукотворного объекта сближение с Солнцем.


По случаю годовщины Октябрьской революции отдел изобразительных искусств выпустил сборник рисунков под общим названием “Герои и жертвы революции”, исполненных художниками: Козлинским, Маклецовым и Пуни. Героев революции изображают: рабочий, красноармеец, батрак, матрос, швея, прачка, автомобилист, телеграфист и железнодорожник. Жертвы революции представлены: заводчиком, банкиром, помещиком, кулаком, барыней, попом, бюрократом, генералом и купцом. Под каждым рисунком имеется пояснительный текст, написанный В.Маяковским.


















Нежный робот. Машины умнеют и очеловечиваются.
Инновации
№ 3(2018)

19.01.2018

Роботы все больше становятся похожими на людей. И не только внешне. Профессор кафедры “Вычислительная техника” Юго-Западного государственного университета доктор технических наук Максим БОБЫРЬ занимается роботами, механизм работы которых напоминает функционирование нервной системы и мозга. Как выясняется, у них даже характер людской. Если ими управлять жестко, они выполнят свою работу неточно, а при мягком обращении сделают все на высоком уровне. Как молодой ученый, получивший на свои исследования грант Президента РФ, совершенствует своих “подопечных”? Какой подход использует при работе с “человечным” железом? 
- Мы разрабатываем нейронечеткие системы и программы для управления мехатронными комплексами, рассказывает Максим. - Это мобильные роботы для работы в агрессивных средах и обстановке, угрожающей жизни человека, роботы-манипуляторы, выполняющие различные складские работы, а также станки с ЧПУ для гибких автоматизированных производств. 
Для управления мехатронными комплексами используем микроконтроллеры (ATmega, Pic, Siemens) и программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). 
Чем интересны эти комплексы? Простотой реализацией нечетких моделей. Термин fuzzy (в переводе с англ. - “нечеткий”), предложенный в 1965 году математиком Лотфи Заде, - ключевой в нечеткой логике, помогает определить промежуточные значения между логическими “0” и “1”, свойственные оценкам: черное - белое, да - нет. Приведу не имеющий отношения к реальности пример, но хорошо поясняющий классическую модель логической системы: множество “молодой человек” заданное на интервале от 0 до 20 лет, говорит о том, что в 21 год молодой человек становится “пожилым”. В нечеткой модели человек в этом возрасте будет считаться молодым, но с 95% уверенностью.
При создании мобильного робота несложно задать модель его поведения: парковка (для автомобилей), поиск путей в замкнутых пространствах (перемещения в трубопроводе), движение внутри заданного контура (робот-пылесос), движение за объектом (управление с помощью жестов, распознавание лиц). Управлять можно как с помощью дистанционного пульта (от телевизора), так и в автономном режиме. Это умеют даже студенты-старшекурсники. 
Наш научный коллектив занимается автономным режимом управления мобильным роботом. Он предполагает отслеживание показаний сенсоров и в зависимости от их значений вычисление сигналов, передаваемых на приводы мобильного робота. Мы управляем разными параметрами. Это “время задержки сигнала” - расстояние, на которое переместится робот, а также “широтно-импульсная модуляция” - время, за которое робот продвинется на требуемое расстояние. 
Для построения простейших схем автоматики и робототехники используется микропроцессорная система Arduino. Она хорошо зарекомендовала себя при реализации небольших проектов. Однако для досконального погружения в мир микроконтроллеров необходимо научиться программировать передачу данных с помощью аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, а также синхронизацию арифметических и логических операций. 
И тут на горизонте появляются Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Это цифровые микросхемы, состоящие из программируемых логических блоков (логические элементы “и”, “или”, “не”) и соединений между ними. Комбинируя взаимодействия между этими соединениями, инженеры-разработчики могут решать различные задачи. 
Сравним ПЛИС и Arduino. При использовании ПЛИС время вычисления сигнала на основе нечеткого вывода составляет около 2 микросекунд, а у Arduino - 2 миллисекунды: преимущество по времени - 3 порядка. Хорошо это или плохо, поясним на примере. Две микросекунды - две миллионные доли секунды, время очень маленькое. Мировой рекорд спринтера на стометровке - 9,58 секунды, то есть за 2 миллионных доли секунды он пробежит около 0,02 миллиметра. Реактивный самолет за это время пролетит 0,6 миллиметра, а вот ракета - 16 миллиметров. Разницу между Arduino и ПЛИС можно почувствовать, если сравнить бег спринтера и полет ракеты. 
- Где это будет использоваться?
- Нечеткие процессоры с высоким быстродействием, реализованные на ПЛИС, найдут широкое применение в системах технического зрения, например, для определения расстояний, распознавания номерных знаков и в системах, где необходима видеообработка с большой скоростью.
Нечеткие процессоры на Arduino позволят заменить дорогостоящее импортное оборудование на отечественные аналоги. Например, при автоматизации производств широкое распространение получили микроконтроллеры Siemens. Но вместо них можно использовать легко программируемые отечественные аналоги Arduino с дополнительным применением повышающих трансформаторов, увеличивающих напряжение с 5 до 24 вольт.
Другое направление - использование нечетких вычислительных моделей для расчета временных задержек. Например, при отладке робота-манипулятора, ловящего летящий теннисный шарик, мы столкнулись с проблемой. Когда мяч попадает в поле зрения лазерного датчика, происходит его мгновенный захват, но шарик не ловится. Почему? Центральная ось шарика из-за движения не совмещена с центральной осью пневматического схвата. Нужна небольшая задержка. Человек благодаря своему опыту легко подберет это значение, но машине необходим механизм принятия решений. Нечеткая модель рассчитала время задержки - 0,35 секунд - и робот-манипулятор стал ловить мячики со стопроцентной надежностью.
- Что означает мягкое или жесткое управление?
- Поясню разницу между этими терминами на конечном результате. Точность управления оценивается разностью между заданным значением управляемого параметра и текущим. Как известно, комфортная температура в комнате - плюс 24 градуса. Датчик зарегистрировал 22. Вывод: необходимо увеличить подачу тепла, чтобы добрать недостающие два градуса. Для этого применяют ПИД-регуляторы (пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор, устройство в контуре управления, используемое для уменьшения времени перерегулировки). Их управляющий сигнал состоит из трех слагаемых. Это вариант жесткого управления. 
Чтобы увеличить подачу тепла в автоматическом режиме, нужно изменить величину одного из слагаемых ПИД-регулятора. При управлении возможна перерегулировка, то есть мы можем получить на выходе системы значение выше заданного параметра: вместо 24 градусов в комнате станет 25, перерегулировка - один градус. Чтобы избежать режима перерегулировки, необходимо более плавное изменение результирующей переменной. Для этого нужно увеличивать число регулируемых параметров, в мягких нечетких моделях - до 25. Это и есть мягкое управление. 
- Вы используете адаптивные нейронечеткие обучающие системы. Что это такое?
- Это приближенный аналог работы нервной системы и мозга человека. Нервные волокна человека способны передавать электрические импульсы между нейронами. То же самое и в искусственных нейронных сетях: механизм принятия решений аналогичен работе мозга человека. Процесс принятия решений в нейронечеткой системе можно записать в виде последовательной цепочки математических действий. Для исключения режима перерегулировки в нейронечетких сетях используют специальные алгоритмы их обучения.
- Вы работаете один или руководите командой?
- Работаю с командой моих аспирантов Юго-Западного государственного университета. Это аспиранты кафедры “Вычислительная техника”: Сергей Кулабухов, Алексей Якушев, Марина Лунева, Александр Дородных, Иван Масленников и ребята из Йемена Даим Нассер и Мухамед Абдуллджабар. Аспиранты в основном решают задачи по проектам гранта Президента РФ и государственного задания.
Я занимаюсь координацией исследований. Каждый аспирант выполняет работу со своим устройством. Чтобы не изобретать велосипед, в первую очередь мы изучаем современные достижения. Анализируем литературные источники из российских (elibrary.ru) и международных (Elsevier и Springer) баз, а также из российских (ФИПС) и американских (USPTO) патентных баз. Определяем характеристики известных устройств и пытаемся их улучшить. Аспиранты предлагают элементную базу для решения конкретной задачи. Затем создаем программное обеспечение, программируем робота, исследуем режим его работы и смотрим, какое из предложенных решений имеет лучшие характеристики.
Результаты экспериментальных исследований публикуем в ведущих российских и мировых журналах и представляем на научных форумах. В мае прошлого года мы провели 13-ю международную конференцию по разработке и проектированию оптико-электронных приборов “Распознавание-2017”.
Под моим руководством подготовлены пять кандидатских диссертаций. Я горжусь достижениями своих учеников. Аспирант Сергей Кулабухов - обладатель стипендии Президента России. Аспирант Алексей Якушев - бронзовый медалист одного из всероссийских хакатонов - конкурса по созданию программного обеспечения для управления роботом.
- Кто ваши потенциальные потребители?
- Машино- и приборостроительные предприятия, автоматизирующие свое производство. Мы сотрудничаем с компаниями из Курска. На ОАО “Авиавтоматика” и “18 ЦНИИ” находятся филиалы нашей кафедры. Магистранты и аспиранты посещают лаборатории предприятий. Ведущие специалисты ставят научно-технические задачи, которые молодежь пытается решить. Одно из перспективных направлений - участие в проекте по разработке беспилотных автомобилей “Зимний город”. Беспилотный автомобиль - это суперкомпьютер на колесах, он проводит обработку информации, поступающей от лазерных дальномеров, видеокамер. Мы как раз и занимается разработкой подобных систем.
- Что планируете делать в дальнейшем?
- Хотим сократить время работы нечеткого механизма для ПЛИС в три раза и более, создать систему технического зрения и программное обеспечение, обрабатывающее видеосигнал на базе ПЛИС (Nexys Video Artix-7) для управления роботами. Другая задача - экспериментальные исследования наших устройств. Например, при разработке мобильного робота исследуем экстремальные режимы работы микропроцессоров и электронных компонентов, из которых он состоит. Arduino Unо из-за ограниченного объема памяти не способен обрабатывать нечеткие модели. ПЛИС работает только с целочисленными данными, поэтому операция деления требует разработки специальных алгоритмов. Исследуем работу спроектированного мобильного робота или робота-манипулятора. При прохождении мобильным роботом замкнутых пространств определяем, какой из алгоритмов нечеткого вывода приводит к выполнению задачи, причем за минимальное время.
Ну, и стоит еще одна - практически нерешаемая - выспаться.
Беседовал Василий ЯНЧИЛИН
Фото предоставил Максим Бобырь


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Тур в ковчег. Виртуальных научных экскурсий становится все больше.
Российский научный фонд в рамках мультимедийного проекта “Наука в формате 360°”, который знакомит всех желающих с научными лабораториями вузов и научно-исследовательских институтов России, запустил виртуальные экскурсии по лабораториям Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова... /№ 45(2018)
Сплетут паутину. В Европе готовят квантовый прорыв.
Еврокомиссия объявила о запуске “Флагманской инициативы в области квантовых технологий” (Quantum Technology Flagship, QTF) стоимостью 1 млрд евро. в ходе проекта в ближайшие 10 лет финансирование получат более 5 тысяч ведущих европейских исследователей... /№ 44(2018)
Драйвер перемен. Мир готовится к цифровой трансформации.
В середине октября в здании Президиума РАН под председательством академика И.А.Каляева собрался Совет по приоритетному направлению Стратегии научно-технологического развития России “Переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших данных, машинного обучения и искусственного интеллекта”. /№ 43(2018)

Новости


В Российской академии наук объявлены имена лауреатов Демидовской премии за 2018 год. Награды удостоены вице-президент Российской академии наук математик Валерий Козлов, историк и этнограф Валерий Тишков и химик Владимир Минкин.



Сборная России завоевала 4 золотые и одну серебряную медаль на XII Международной олимпиаде по астрономии и астрофизике (International Olympiad on Astronomy and Astrophysics - IOAA). В состязании, проводившемся в Пекине, приняли участие команды школьников более чем из 40 стран.



На пленарном заседании Центрального совета Общероссийского профсоюза образования решено, что 2019 год станет в этой организации «Годом студенческого профсоюзного движения». Эта акция будет приурочена к столетию зарождения в России студенческого профсоюзного движения, которое будет отмечаться в следующем году.



В ходе совещания Владимира Путина с членами правительства вице-премьер Ольга Голодец рассказала о создании Национального молодежного оркестра, в котором будут выступать в том числе студенты.



Владимир Путин провел совещание с членами правительства, в ходе которого обсуждались, в частности, вопросы повышения конкурентоспособности российского высшего образования и науки на международном уровне.



Российской академии наук в 2019 году может быть выделено дополнительно более 1 млрд рублей, заявила вице-премьер правительства Татьяна Голикова на Общем собрании членов РАН.



Руководитель Рособрнадзора Сергей Кравцов подвел предварительные итоги исследования компетенций учителей в ходе общественно-профессионального обсуждения модели их аттестации.



Конференции


22-23 ноября в здании Президиума Российской академии наук пройдет Открытая конференция ИСП РАН им. В.П. Иванникова, посвященная 70-летию российского ИТ-сектора. На ежегодной конференции ИСП РАН обсуждаются проекты и технологии, имеющие глобальное значение, это позволило ей стать одной из самых авторитетных в мире площадок, посвященных системному программированию.

Международная научная конференция ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 2-4 апреля 2019 года, Калининград, Балтийский федеральный университет

В Москве завершила работу VII Бакеевская конференция “Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты”

Текущие конкурсы


Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, выполняемых талантливой молодежью под руководством ведущего ученого (“Наставник”), проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” совместно с г. Севастополь

Региональный конкурс проектов междисциплинарных фундаментальных научных исследований

“Сколково” и “Химпром” продолжают искать проекты малотоннажной химии

До 29 октября 2018 года идёт прием заявок на участие в конкурсе на соискание премий Правительства Москвы молодым ученым, присуждаемых ежегодно с 2013 года.

Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Фондом “Дом наук о человеке” Франции

Вакансии


14.09.2018
ФГБУН Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН)объявляет конкурс на замещение вакантных должностей

13.04.2018
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Московский физико-технический институт (государственный университет)” объявляет конкурс на замещение должностей педагогических работников, относящихся к профессорско-преподавательскому составу

02.03.2018
объявляет конкурс на замещение вакантных должностей:


опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии