Category: Наука

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Ученые НГУ Лаборатории космологии и физики элементарных частиц Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики Физического факультета Новосибирского государственного университета разработали время проекционную камеру низкого давления для экспериментов на протонных и ионных пучках низкой энергии. В связке с установками ускорительной масс-спектрометрии они позволят проводить мультиизотопные исследования образцов на мировом уровне. Разработчики устройства предполагают, что предложенная ими методика идентификации ионов будет использоваться на ускорительных масс-спектрометрах Центра коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ—ННЦ» для датировки археологических и геологических объектов. Данный проект получил грантовую поддержку Российского научного фонда.

Время-проекционная камера (ВПК) — это разработка новой методики идентификации ионов на ускорительном масс-спектрометре (УМС), которая основана на измерении длин их пробегов в ВПК низкого давления с усилением зарядового сигнала с помощью газового электронного умножителя (ГЭУ).

Ускорительная масс-спектрометрия — метод измерения концентрации в образце редких долгоживущих космогенных изотопов: 10Be, 14C, 26Al, 36Cl, 41Ca, 129I. Он основан на извлечении атомов из исследуемого образца с последующим «поштучным» подсчетом интересующих изотопов. Высокая точность УМС-анализа позволяет измерять концентрации редкого изотопа. Данный метод применяют во многих науках, например в археологии, геологии, биомедицине, экологии, астрофизике. Наибольшее распространение он получил в радиоуглеродном датировании археологических объектов, то есть регистрации концентрации изотопа углерода-14. Временной интервал датирования по 14С уходит вглубь до 75 тысяч лет назад. Определение концентрации другого космогенного нуклида 10Be также вызывает интерес, поскольку временной интервал датирования гораздо шире – до 10 миллионов лет.

В настоящее время ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ—ННЦ» располагает двумя установками УМС. Первая была создана учеными Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН более 10 лет назад. Второй ускорительный масс-спектрометр MICADAS швейцарского производства приобретен в 2019 году. Ученые Новосибирского государственного университета, Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Института археологии и этнографии СО РАН и Института катализа им. Г.К. Борескова   в составе научной группы Центра работают над созданием отечественного низковольтного универсального ускорительного масс-спектрометра, который объединит в себе преимущества первых двух установок. Проект рассчитан на пять лет и реализуется при поддержке программы «Приоритет-2030».

— На обеих установках УМС, которыми располагает ЦКП, проводится измерение концентрации 14C в подготовленных образцах, но у отечественной имеется возможность проводить измерения с другими редкими космогенными нуклидами, например, с 10Be. Однако фон от изобары 10B делает невозможным такие измерения. В результате выполнения нашего проекта будет разработана новая методика идентификации ионов на УМС, основанная на измерении длин пробегов ионов в ВПК низкого давления с усилением зарядового сигнала с помощью газового электронного умножителя (ГЭУ). В этом заинтересованы многие ученые, поскольку им приходится проводить данные исследования за рубежом, что в наши дни весьма затруднительно. Так, Институт земной коры СО РАН проводит бериллиевое датирование во Франции (CEREGE). В скором будущем с успешным завершением нашего проекта такая возможность появится и в России. Совместная работа ВПК низкого давления с ускорительными масс-спектрометрами позволит проводить мультиизотопные исследования образцов на мировом уровне, — рассказал руководитель проекта, старший научный сотрудник Лаборатории космологии и физики элементарных частиц Физического факультета НГУ Андрей Соколов.

В прошлом году в ходе выполнения первого этапа проекта для проверки данного метода было проведено моделирование длин пробегов ионов с помощью программы SRIM. А также разработана и успешно протестирована ВПК низкого давления. Для усиления зарядового сигнала использовались два типа микроструктурных газовых детекторов: «толстый» и «тонкий» ГЭУ. Кроме того, было показано, что использование тонкого ГЭУ вместо толстого существенно улучшает энергетическое разрешение при номинальном давлении в 50 торр.

— Используя полученные с альфа-частицами экспериментальные результаты и моделирование в SRIM, мы установили, что изобарные ионы бора и бериллия можно эффективно разделять на УМС на определенном уровне, что обеспечивает датирование в масштабе до 10 миллионов лет. Разработанная методика идентификации изобар найдет применение в датировании геологических объектов. ВПК низкого давления была установлена на УМС ИЯФ и успешно протестирована с образцами, содержащими такой космогенный изотоп, как 14C, — объяснил Андрей Соколов. 

В прошлом году время проекционная камера впервые была установлена на отечественный ускорительный масс-спектрометр, который в данный момент проходит модернизацию. ВПК была успешно протестирована с образцами, содержащими такой космогенный изотоп, как 14C и показала себя работоспособной. Таким образом ученые выяснили, как можно сконструировать аналогичное устройство меньших размеров для установки УМС MICADAS. В настоящее время они разрабатывают конструкцию, с помощью которой смогут пристыковать ВПК к данному ускорительному масс-спектрометру и испытать ее в действии. Если результат будет положительным, далее будет создана меньшая по размеру ВПК, которую возможно будет установить и на прототип первого отечественного низковольтного универсального ускорительного масс-спектрометра.

— ВПК — это всего лишь один из необходимых элементов комплекса ускорительной масс-спектрометрии для детекции редких изотопов, с которым мы работаем. Для анализа реальных исследовательских образцов, например на содержание 10Be, потребуется также разработка и создание лаборатории пробоподготовки, включающей множество трудоемких и опасных процедур. В мире таких лабораторий всего несколько, стоимость работы с одним образцом превышает 1000 долларов. Поэтому приоритетной задачей ученых Академгородка, накопивших за 10 лет необходимый опыт и знания, должно стать развитие всего этого уникального высокотехнологичного комплекса, несомненно крайне важного для нашей большой страны,  — прокомментировала директор ЦКП «УМС НГУ-ННЦ» Екатерина Пархомчук.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/uchenye-ngu-sozdali-ustroystvo-rasshiryayushchee-vozmozhnosti-ustanovok-uskoritelnoy-mass-spektromet/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

В рамках гранта, направленного на поддержку исследовательских центров искусственного интеллекта, научные сотрудники Центра искусственного интеллекта и Лаборатории аналитики потоковых данных и машинного обучения Механико-математического факультета Новосибирского государственного университета создают решение, обладающее всеми преимуществами ИИ для сферы строительства и обустройства городской среды. Над разработкой базового программного обеспечения — фреймворка КАППА «Управление датасетами и моделями», — работает интернациональная команда разработчиков, к которой привлечены специалисты из России, Перу, Индии, Вьетнама, Китая, Казахстана, а также группа философов, которые формируют нормы этичной разработки алгоритмов искусственного интеллекта.

— Разрабатываемый нами фреймворк предназначен для поддержки управления различными наборами данных. На его основе можно создать приложения для различных применений. Первое отладочное применение фреймворка — проект «Школьники – научные волонтеры», поскольку в его рамках школьники в соответствии с этическими принципами создают научный набор данных, который впоследствии можно использовать для обучения искусственного интеллекта. Мы планируем и самих ребят привлекать для перекрестной проверки, чтобы повысить качество данных. Когда оно будет достаточно высоким, мы сможем обучать искусственный интеллект при обработке данных решать те же задачи, что и школьники. Но делать это мы будем не для того, чтобы избавить юных исследователей от выполнения этой работы и переложить ее на искусственный интеллект. Для нас важно показать им, как на основе полученных ими данных создаются алгоритмы искусственного интеллекта, предназначенные для решения тех задач, которые они ранее решали сами. Мы хотим достичь важной педагогической цели — обучения школьников основам применения и обучения искусственного интеллекта, исходя из понимания сути алгоритма, — рассказал заведующий Лабораторией Евгений Павловский.

Идея проекта, находящегося на стыке двух наук – биологии и искусственного интеллекта, принадлежит заведующему Лабораторией аналитики потоковых данных и машинного обучения Механико-математического факультета НГУ, ведущему научному сотруднику Центра искусственного интеллекта НГУ Евгению Павловскому. Данный проект призван пополнить знания школьников о природе малой родины, пробудить в них интерес к изучению окружающего мира, научить применять научный подход, мотивировать к исследовательской деятельности через познание методов искусственного интеллекта. Своей идеей ученый поделился с директором регионального Фонда «Образование» Майей Гичгелдиевой. Данная организация занимается проектами по вовлечению школьников в исследовательскую и инженерную деятельность, организует программы подготовки наставников проектной деятельности школьников. Было решено подать грантовую заявку, которая получила поддержку Фонда президентских грантов.  

В настоящее время проект «Школьники – научные волонтеры» вышел на новый этап — более 1300 школьников и педагогов со всей страны прошли регистрацию в специально разработанной базе данных, которую они будут пополнять результатами своих наблюдений за живой природой. Данный проект вошел в число победителей конкурса Фонда президентских грантов и реализуется при содействии Правительства Новосибирской области. Его организатором выступает региональный Фонд «Образование». Цель проекта — профессиональная ориентация школьников в научно-исследовательской деятельности через систему научного волонтерства. Научными партнерами проекта стали Институт систематики и экологии животных СО РАН и Институт почвоведения и агрохимии СО РАН.

Более сотни образовательных учреждений из 30 регионов страны, получив письма от организаторов, заявили о готовности участвовать в данном волонтерском проекте. Среди них – школы Санкт-Петербурга, Новосибирской, Омской, Томской, Калининградской, Московской, Нижегородской, Тверской и Челябинской областей, Красноярского, Ставропольского и Приморского краев, а также других регионов России.

Для участия в проекте были сформированы команды из педагогов и учеников, где на одного наставника приходилось несколько школьников. Обучение научных волонтеров проводилось в формате онлайн-лекций на платформе SYNCWOIA. Участников проекта обучали ведению записей, определению видов животных, растений, грибов и почв, правильному ведению видео- и аудиозаписей. Также ребята получили новые знания по проведению исследований и работе в сфере информационных технологий — с большими данными, нейросетями и компьютерным зрением.

С марта этого года группы научных волонтеров работали на местности. Каждая команда выбирала несколько природных площадок, всесторонне исследовала их и собирала материал о растениях, животных, грибах и почвах, подробно фиксируя данную информацию. Теперь им предстоит сформировать собственные датасеты с фото-, аудио-, текстовыми описаниями, метриками и данными о площадке в общей базе данных. Важно, чтобы данные не обладали внутренней противоречивостью и соответствовали принятым нормам научных наблюдений, поэтому они будут верифицированы учеными. После присвоения данным статуса «проверено» или «верифицировано» всю информацию объединят в научную базу данных, на которой и будет обучаться модели искусственного интеллекта.

В середине сентября школьники перейдут к защите своих проектов, а создаваемые на основе их наблюдений за природой базы данных пополнятся новой информацией. Будет произведена работа по повышению качества собранных данных. Специалисты, задействованные в проекте, снабдят базу данных дополнительными функциями, которые позволят взглянуть на уже внесенную информацию, делая отбор по территориям и другим признакам. Непосредственно работа по обучению искусственного интеллекта с участием школьников начнется в сентябре 2024 года. 

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/uchenye-ngu-razrabotali-otechestvennuyu-platformu-dlya-upravleniya-massivami-dannykh/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Ученые Новосибирского государственного университета получили патенты на люминесцентные красители на основе соединений редкоземельных металлов, а также — на технологию, позволяющую использовать их в качестве защиты от подделок документов и торговых марок.

Запатентованные разработки стали одним из результатов проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда и направленного на изучение свойств химических соединений двух редкоземельных металлов — европия и тербия. Известно, что такие соединения являются люминесцентными (испускают свет в ответ на УФ-облучение). При этом интенсивность свечения снижается в ответ на присутствие в окружающей среде токсических загрязнителей — тяжелых металлов, антибиотиков, пестицидов. Получить эффективные индикаторы подобных загрязнений и было одной из главных задач проекта.

— На определенном этапе исследования мы решили попробовать использовать химические соединения, содержащие оба элементов, рассчитывая таким образом еще больше повысить их эффективность в плане реакции на загрязнители. Эти надежды не оправдались. Но получили другой перспективный результат, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории функциональных материалов на основе кластеров и супрамолекулярных соединений Факультета естественных наук НГУ Андрей Потапов.

В распоряжении ученых оказалась целая линейка изначально бесцветных соединений, которые под воздействием ультрафиолета начинали светиться в спектре от красного до зеленого цвета (в зависимости от процентного содержания того или иного элемента). Причем, меняя их состав, можно было получать соединения с тремя заданными уникальными параметрами — собственно цветом, продолжительностью свечения после вспышки УФ-излучения и изменением цвета этого свечения в период затухания.

—Такие настраиваемые красители, нанесенные в виде специальной метки на документ или упаковку товара, могут выступать трехступенчатой системой защиты от подделок. Чтобы проверить подлинность, достаточно посветить на метку ультрафиолетом, а потом сверить полученные показатели с теми, что заявляет производитель или организация, выдавшая документ. И даже при незначительном отклонении в составе красителя, на 1-2 % содержания любого из элементов, эти показатели не совпадут, — объяснил Андрей Потапов.

По его словам, соответствие оттенка оригинальному можно проверить с помощью смартфона, на котором установлено стандартное приложение, анализирующее цвет. И технически несложно разработать другое приложение для мобильных устройств, которое будет замерять время затухания после вспышки (речь идет о миллисекундах, такие интервалы можно замерять без сложного оборудования).

Еще один плюс красителей, в сравнении с их аналогами на основе лантаноидов, которые сегодня используются в аналогичных целях, — то, что предлагаемые соединения на основе европия и тербия являются новыми и не находятся в открытой продаже.

— Таким образом, нанести правильную метку сможет только тот, кто получит нужный состав в точном соответствии с рецептурой, что значительно осложняет процесс подделки. К тому же, в случае утечки информации, производитель оригинальных меток достаточно быстро может скорректировать состав и изменить параметры, по которым устанавливается их подлинность, — добавил Потапов.

Конечно, такая технология защиты требует определенных затрат и вряд ли ее будут применять на упаковках молока и других продуктах массового потребления, отмечают разработчики. Но там, где важна подлинность (денежные купюры, документы, дорогие товары), эти красители могут оказаться очень востребованными. К тому же их производство не требует уникального дорогостоящего оборудования и открыть такую производственную линию по силам многим отечественным предприятиям, производящим красители и пигменты.

Разработчики рассчитывают выпустить опытную партию красителей до конца года, после чего можно будет вести предметный разговор с потенциальными индустриальными партнерами о внедрении новой технологии.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/uchenye-ngu-zapatentovali-novuyu-tekhnologiyu-zashchity-ot-poddelok/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Новосибирский государственный университет подписал ряд соглашений о сотрудничестве в рамках международного форума «Технопром 2024». По их результатам предполагается разработка силами Центра искусственного интеллекта (ЦИИ) НГУ новых технологических решений и внедрение их на промышленных производствах и в инфраструктуру населенных пунктов.

ЦИИ НГУ будет работать над решениями для автоматизации управления и контроля современными транспортными средствами. Соответствующее соглашение было подписано с АО «КАМА».

— Компания «КАМА»занимается разработкой первого российского электроавтомобиля, также мы разрабатываем программное обеспечение, делаем платформу, которая позволит даже неопытным программистам создавать уникальные приложения для электроавтомобиля. В первую очередь мы нацелены на то, что именно студенты разных вузов будут создавать такие приложения, в том числе и с применением технологий искусственного интеллекта — это одно из перспективных направлений. Поэтому мы подписываем соглашения о сотрудничестве с ведущими университетами, в число которых входит и Новосибирский государственный университет, — прокомментировал директор по взаимодействию с органами государственной власти АО «КАМА» Анатолий Кияшко.

Договор о выполнении научно-исследовательских работ был подписан с ООО «Сибирское стекло», которое уже имеет положительный опыт сотрудничества с НГУ. В рамках нового проекта на первом этапе в ЦИИ НГУ разработают цифрового помощника для стеклоформования.

— На этот технологический этап приходится почти половина случаев брака на производстве, а высокая скорость операций не позволяет человеческому глазу своевременно и полностью замечать все такие ситуации. Оптимизировать этот процесс мы намерены с помощью специального контрольно-измерительного комплекса, приспособленного для работы в условиях высоких температур и задымленности (в этом стекловарение почти не уступает металлургии) и управляемого нашим программным обеспечением, который будет отслеживать как сам брак, так и сбои в настройках оборудования, повлекшие его появление, что позволит оперативно устранять их, — объяснил заместитель директора Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами НГУ Александр Сычев.

Согласно условиям договора, вся эта работа должна быть проделана в течение года.

Еще одно соглашение о сотрудничестве было заключено с ООО «СитиЭйр», оно предусматривает использование разработок ЦИИНГУ в области технологий искусственного интеллекта для автоматизации, управления и контроля качества атмосферного воздуха и воздуха внутри помещений. В качестве пилотной площадки для этого проекта выбран Новосибирск.

— Наша задача — создать программное обеспечение, которое будет получать информацию с многочисленных датчиков, установленных на территории города, и заниматься предиктивной аналитикой, то есть не только оценивать ситуацию, но и предсказывать ее развитие. Это позволит строить различные модели того, как улучшить ситуацию с загрязнением атмосферы в городе, избегать ситуаций, ее ухудшающих, например, при выборе места для размещения какого-нибудь промышленного или инфраструктурного объекта, — объяснил и.о. директора ЦИИ НГУ Александр Люлько.

Интерес к реализации этого проекта проявил Росгидромет, который также интересует возможность моделирования развития ситуации с загрязнением воздуха. Сотрудничество с ними значительно упростит дальнейшее внедрение этой технологии на федеральном уровне, тем более, что интерес к подобным мониторинговым системам проявляют и в других городах России.

В настоящий момент идет формирование технического задания со стороны «СитиЭйр», который берет на себя изготовление самих датчиков, и подготовка к заключению договора, в котором будут детально прописаны сроки и территория реализации пилотного проекта.

Напоминаем, Центр искусственного интеллекта НГУ был создан по итогам федерального конкурса на открытие подобных центров в конце пошлого года и стал единственным, расположенным за пределами европейской части страны. Задачей центра является разработка и внедрение технологий на основе искусственного интеллекта для строительства и городского хозяйства.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/tsentr-iskusstvennogo-intellekta-ngu-rasshiryaet-sotrudnichestvo-s-industrialnymi-partnerami/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Об этом исследовании рассказала в своем выступлении магистрант Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Анастасия Чвилева на 14-й Международной мультиконференции «Биоинформатика регуляции и структуры геномов / системная биология» (14th International Multiconference «Bioinformatics of Genome Regulation and Structure / Systems Biology» (BGRS/SB), проходившей в Новосибирском государственном университете. Молодая исследовательница работает в секторе геномных механизмов онтогенеза ИЦиГ СО РАН под научным руководством младшего научного сотрудника Татьяны Александровны Шнайдер.

— В ходе эволюции человеческий мозг довольно сильно изменился. Усложнение строения головного мозга привело к значительному удлинению этапов его развития, любые отклонения в которых могут приводить к нервно-психическим расстройствам. Одним из распространенных расстройств считается нарушение интеллектуального развития. Оно имеет высокий уровень сопутствующих нейропсихиатрических патологий, причины которых часто скрываются в наследственных факторах. Одной из причин возникновения нарушений умственного развития считаются вариации числа копий генов, участвующих в развитии мозга человека. Одним из таких генов является CNTN6. За последние десять лет исследователи из разных лабораторий выявили более 200 пациентов с различными мутациями в этом гене. При этом в подавляющем большинстве описанных клинических случаев отклонения были вызваны крупными хромосомными мутациями, — рассказала Анастасия Чвилева.

Классические модельные объекты – в частности, мыши, для исследования механизма возникновения нарушений умственного развития не подходили – различия в строении и функционировании головного мозга у людей и грызунов слишком велики. Проблема решилась благодаря появлению метода получения церебральных органоидов.

Церебральные органоиды — это трехмерные клеточные культуры, формирующиеся из плюрипотентных стволовых клеток. Церебральные органоиды воспроизводят основные этапы развития коры больших полушарий головного мозга человека вплоть до 3 месяца внутриутробного развития, включая уникальную клеточную архитектуру головного мозга. Эта уникальная методика позволяет реконструировать развитие мозга in vitro как в норме, так и при различных патологиях.

— С помощью данной технологии ученым из нашей лаборатории впервые удалось описать мутантный фенотип церебральных органоидов, вызванный мутациями в гене CNTN6. В ходе проведения множества экспериментов мы выяснили, что крупные мутации могут приводить к удалению каких-либо функционально-значимых элементов в гене CNTN6 и, как следствие, к более тяжелым проявлениям. Мы занялись изучением локальных участков, которые, возможно, могли регулировать не только ген CNTN6, но также гены, расположенные рядом с ним, и в результате выявили зоны ускоренного развития — два HARs (human accelerated regions), которые представляют собой преимущественно некодирующие последовательности ДНК, консервативные у млекопитающих, но начавшие в ходе эволюции накапливать специфические для человека мутации, — объяснила Анастасия Чвилёва.

Human accelerated regions (HARs) — это консервативные последовательности ДНК млекопитающих, начавшие в ходе эволюции накапливать специфические для человека мутации. Эти последовательности обычно находятся в интронных и межгенных областях генома человека рядом с генами, участвующими в процессах эмбрионального развития.

Исследования с использованием различных вычислительных подходов и данных функциональной геномики позволили установить, что многие HARs являются своеобразными усилителями генов развития и могли сыграть одну из ключевых ролей в эволюции головного мозга человека. В последние годы получены клинически значимые свидетельства связи мутаций в HARs c различными невропатологиями, такими как расстройства аутистического спектра, шизофрения и болезнь Хантингтона.

Исследователи лаборатории решили локально исследовать, как эти участки ДНК повлияют на развитие мозга человека. Для изучения их роли в нейрогенезе человека они удалили из генома клеток участки, содержащие HAR, и вырастили из них церебральные органоиды. Первые результаты показали, что эффект от удаления получается довольно серьезным. Было обнаружено, что удаление этого HAR приводит к заметному уменьшению размеров церебральных органоидов. Кроме того, уже на 20 сутки эмбрионального развития в церебральном органоиде наблюдались значительные нарушения в формировании корковых зачатков.

— Таким образом мы выяснили, что исследуемый нами HAR может влиять на развитие головного мозга человека in vitro. Первые результаты показали, что эффект от его удаления из гена CNTN6 получается довольно серьезным. Сейчас наша научная группа в ходе работы над проектом, поддержанным грантом РНФ (проект № 24-24-00447), намерена более детально изучить и описать, как «выключение» каждого HAR-элемента, расположенных в гене CNTN6, влияет на процесс нейрогенеза и может быть вовлечено в механизм развития умственной отсталости. Пока ожидается, что результаты будут носить фундаментальный характер, но не исключено, что в будущем они найдут применение в высокотехнологичной медицине, — сказала Анастасия Чвилева.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/studentka-ngu-uchastvuet-v-issledovanii-roli-bystro-evolyutsionirovavshikh-uchastkov-dnk-v-razvitii-/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С. А. Чаплыгина и Новосибирский государственный университет в течение ближайших двух лет планируют создать цифровую платформу для стендовых испытаний авиационной техники с элементами искусственного интеллекта. Также будут наращивать сотрудничество в сфере подготовки кадров: до конца текущего года будет открыта молодежная лаборатория по интеллектуальным система, а в следующем году — лаборатория по созданию беспилотных и автономных авиасистем. В дальнейшем они будут объединены в научно-образовательный центр. Об этом представители СибНИА и НГУ заявили на пресс-конференции, которая проходила сегодня на площадке ТАСС в Новосибирске.

Одной из приоритетных задач развития авиационной отрасли России является цифровая трансформация, которая включает новые методы проектирования летательных аппаратов с использованием цифровых двойников, применение технологий математического моделирования для проектирования, оптимизации, сертификации авиационных конструкций, внедрение цифровых паспортов изделий, а также подготовку квалифицированных кадров для авиационных конструкторских бюро и серийных заводов.

— НГУ традиционно силен подготовкой исследователей для науки, однако в последнее время университет значительно трансформировался. В новых условиях для страны нужны практические результаты, которые важны для развития промышленности и решения задач обеспечения национальной безопасности. Поэтому в последние годы мы стали активно работать с промышленными предприятиями. Сейчас у нас более 50 индустриальных партнеров из числа ведущих компаний и госкорпораций. Одним из наших ближайших и лучших партнеров является СибНИА, с которыми мы сотрудничаем по ряду направлений, — отметил Александр Люлько, директор Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами НГУ.

Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С. А. Чаплыгина и Новосибирский государственный университет сотрудничают с 2022 года, когда начали на регулярной основе проводить совместный семинар «Индустриальная математика», на котором рассматриваются различные возможные подходы к решению задач авиационной отрасли и смежных с ней отраслей и принимают участие ведущие ученые как СибНИА, так и других научно-исследовательских институтов СО РАН, а также представители предприятий из разных отраслей. В 2023 году между СибНИА и НГУ было подписано соглашение, по итогам которого на базе научно-исследовательского института будет организована практическая подготовка студентов по направлению «Компьютерные системы и комплексы».

— Для СибНИА сотрудничество с Новосибирским государственным университетом является одним из важных направлений. Учитывая увеличивающуюся нагрузку на объемы испытаний, проводимых в нашем институте, подходы в организации и управлении требуют более эффективных, современных решений, в том числе мы заинтересованы в подготовке новых высококвалифицированных кадров. Все поставленные задачи мы готовы решать с НГУ и уже приступили к совместной работе! — прокомментировала Ольга Медведева, заместитель директора по кадрам и общим вопросам СибНИА.

В течение ближайших двух лет взаимодействия СибНИА и НГУ планируется создать интеллектуальную систему стендовых испытаний авиационной техники с элементами искусственного интеллекта, которая будет включать модули анализа фото- и видеоизображений, анализа акустических сигналов, прогнозирования образования дефектов авиаконструкций, рабочее место оператора с интерактивными библиотеками и архивами, а также разработать систему виброизоляции наблюдательного и измерительного оборудования. Для системной подготовки будущих кадров под конкретные задачи авиационной отрасли будет образована Молодежная лаборатория, которая займется целенаправленной подготовкой студентов под руководством ведущих специалистов университета и авиапредприятий.

Также к подписанию готовится План совместных работ до 2026 года, позволяющий реализовывать принципиально новые решения на основе подходов машинного обучения, предиктивного анализа, цифровых двойников и аналитики больших данных, а также Соглашение по основным направлениям взаимодействия НГУ и СибНИА в области беспилотных авиасистем на 2025-2027 года.

— Мы планируем продолжить работу по созданию интеллектуальных систем по испытанию авиационной техники, а также расширять сотрудничество в сфере беспилотных летательных систем и идти в сторону создания совместных подразделений. В этом году мы откроем лабораторию по интеллектуальным системам, в следующем — лабораторию по созданию беспилотных и автономных летательных систем. В дальнейшем они будут объединены в совместный научно-образовательный центр. Мы считаем, что важно объединить те компетенции, которые накоплены каждой из наших организаций, тогда наше сотрудничество даст максимальный результат, — добавил Александр Сычев, руководитель проекта НГУ-СибНИА, заместитель директора Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами НГУ.

 Также он подчеркнул, что цифровая платформа, которая создается для СибНИА, в дальнейшем сможет быть легко адаптирована для любой отрасли промышленности.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/sibnia-i-ngu-nachali-sotrudnichestvo-po-sozdaniyu-intellektualnykh-analiticheskikh-sistem-i-tsifrovy/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

В течение всего года мы наблюдаем за активными областями на Солнце. На 2024 и 2025 годы приходится пик активности нынешнего солнечного цикла, поэтому изменения можно фиксировать даже без применения сложного астрономического инструментария. С учащимися СУНЦ НГУ мы сделали несколько проектов по данным наших наблюдений.

В июле мы наблюдали комету Ольберса (13P/Olbers), которая была открыта в марте 1815 года немецким астрономом Генрихом Ольберсом. Невооруженным глазом увидеть ее невозможно, однако ведущий инженер Учебного астрофизического автоматизированного комплекса Физического факультета НГУ Михаил Маслов сделал фото этого небесного тела. Он много лет занимается исследованием метеорных потоков, комет и прочей «летающей» составляющей нашей Солнечной системы, которая фиксируется на наших камерах, работающих в постоянном режиме.

Наблюдали мы, как обычно, метеорный поток Персеиды и полярное сияние. Видео этих наблюдений доступно по ссылке.

14 августа можно было увидеть тесное соединение Марса и Юпитера. Марс много меньше Юпитера, поэтому в этот день даже новички в астрономии, ориентируясь на Юпитер, могли увидеть и Марс. Еще лучше эти две планеты можно было увидеть одновременно в окуляре телескопа.

 Осенью всех неравнодушных к звездам и небесным телам ожидает несколько интересных астрономических событий. Самым ярким из них станет комета C/2023 A3 (Tsuchinshan–ATLAS, Цзыцзиньшань–ATLAS). Это короткопериодическая комета. Она получила двойное название потому, что была обнаружена одновременно двумя командами наблюдателей. Периодичность ее появления составляет около 70 лет. Открыта эта комета недавно — 27 февраля 2023 года на 50-см телескопе обзора ATLAS в Южной Африке, но 9 января, за полтора месяца до этого момента, ее обнаружили сотрудники Китайского астероидного обзора, Tsuchinshan.

Эта комета будет видима глазом не только ночью, но, возможно, и днем. При приближении к Солнцу хвост станет более протяженным и расцвеченным составляющими ядра кометы. Ионный хвост при приближении к Солнцу будет более явным. Возможно, мы его увидим. Случится это, когда комета окажется вблизи перигелия и сближения с Землей на 0,5 а.е., то есть в конце сентября — первой половине октября. Комета Цзыцзиньшань–ATLAS может достичь яркости около нулевой звездной величины, сравнявшись с ярчайшими звездами неба.

Дневная видимость будет возможна 9 октября, когда комета достигнет минимальной элонгации 3,5°, расположившись зрительно на одной линии между Землей и Солнцем. Это плохо для наблюдателей – в лучах Солнца мы плохо различаем что-либо. Можно использовать фильтры, отсекающие яркий Солнечный свет.

Скорее всего, в коме этой кометы окажется много мелкодисперсной пыли, поэтому просвеченный через нее солнечный свет многократно усилится в яркости, и мы увидим эффект прямого рассеяния. При стабильном атмосферном фоне, если не будет пасмурной погоды, блеск может вырасти в 100 раз значений до –4 звездной величины. В этом случае мы сможем наблюдать эту комету днем в начале октября

В 10-х числах октября (через 2-3 недели после перигелия) C/2023 A3 появится на вечернем небе северного полушария, хоть и становясь более тусклой с каждым днем, но зато поднимаясь над горизонтом повыше. Значит, наблюдать ее станет легче, и в поле зрения она будет более длительное время. В октябре эта комета появится в нашем Северном полушарии в созвездии Змееносца, которое в осенние месяцы находится в южной части неба.

Видимые глазом кометы – явление редкое и впечатляющее. Такие космические объекты мы видели давно – в 90 годы прошлого столетия. Это кометы Хэйла Боппа и Хия Кутаки. В то время начался определенный «бум» астрофотографии, который стал затихать после удаления этих небесных странниц из поля зрения.

Кроме таких ярких и зримо различимых астрономических явлений, мы занимаемся и теми физическими явлениями на небесном своде, для изучения которых необходимы особые знания и специальное оборудование. Весьма интересным физическим явлением, которое можно изучать без применения больших телескопов, является изучение «хвоста» Меркурия.

Химический элемент в основе составляющий этот «хвост» — натрий. Наилучшее время для съемки — ± 16 дней от перигелия Меркурия. Ближайшие моменты для съемки — сентябрь 2024, декабрь 2024 и март 2025. Очень ждем школьников СУНЦ НГУ и учеников выпускных классов, интересующихся физикой и астрономией, для выполнения этого и других исследований, их можно будет в дальнейшем представить в виде проектов, которые ребята должны выполнить в течение года.

Заведующая Учебным астрофизическим автоматизированным комплексом Физического факультета НГУ Альфия Нестеренко.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/astrofiziki-ngu-rasskazali-o-naibolee-yarkikh-astronomicheskikh-sobytiyakh-leta-i-oseni-2024-goda/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Наноструктурированием функциональных поверхностей материалов для полупроводниковой продукции с помощью газоструйных ионно-кластерных пучков занимаются ученые отдела прикладной физики Физического факультета Новосибирского государственного университета. Преимущество разрабатываемого ими способа заключается в высокой эффективности обработки поверхности материалов при минимальном повреждении их приповерхностной структуры. Данное исследование поддержано грантом РНФ № 23-79-10061 Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Данный проект состоит их трех этапов и рассчитан на три года. На протяжении первого года работы молодежный коллектив ученых отдела занимался наноструктурированием поверхности однокомпонентных монокристаллических материалов кремния (Si) и германия (Ge).

Наноструктура — это совокупность наноразмерных объектов искусственного или естественного происхождения, свойства которой определяются не только размером структурных элементов, но и их взаимным расположением в пространстве.

— На сегодняшний день формирование наноструктур на функциональных поверхностях различных материалов востребовано в солнечной энергетике, электронной технике, телекоммуникации, плазмонике, оптоэлектронике, создании высокочувствительных датчиков и других технологических приложениях. Благодаря различным видам наноструктур, например, волнообразным известным как “рипплы” или конусным, можно получать материалы с измененными или приобретенными свойствами поверхности, такими как высокая электрическая или термическая проводимость, оптическая активность или супергидрофобность. Наноструктурирование поверхности — это апробированный способ улучшения функциональных свойств различных материалов, в нашем случае, без изменений их химического состава, — объяснил руководитель проекта, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела прикладной физики Физического факультета НГУ Иван Николаев.

К формированию волнообразных наноструктур на поверхности различных материалов при воздействии газоструйного ионно-кластерного пучка ученые отдела прикладной физики перешли после работ по полировке поверхности образцов. При прямом падении пучка кластерных ионов аргона проходила эффективная полировка поверхности. Но исследователи пожелали ускорить процесс и начали экспериментировать с углом падения пучка. При достижении угла в 45˚ качество полировки начало снижаться, а при его увеличении до 60˚ на поверхности стали формироваться волнообразные наноструктуры. После их дополнительного исследования оптическим методом, ученые пришли к выводу, что такие свойства поверхности материала, как преломление, поглощение и отражение излучения, изменились. Также наноструктурирование может улучшать адгезию (сцепление) поверхностей разнородных твердых или жидких тел. Волнообразные наноструктуры на поверхности способствуют лучшему слипанию различных пленок, и позволяла избежать расслоения многослойных структур.

— Первым этапом нашего исследования стало изучение кремния и германия под воздействием газоструйных ионно-кластерных пучков, а также формирование на их поверхности волнообразных наноструктур. При обработке традиционными пучками атомарных ионов аргона волнообразные наноструктуры образовывались на поверхности кремния, а поверхность германия подобных преобразований не претерпевала. В нашем случае данные структуры образовались и на одном, и на другом материалах. Одно из главных наших преимуществ – формирование высокоинтенсивного ионно-кластерного пучка, позволяющего более эффективно полировать, распылять и формировать наноструктуры по сравнению с импульсным режимом. При этом в нашем случае образец можно установить неподвижно или двигать двух направлениях. Для более однородной обработки поверхности мы двигали образец в одном направлении, а для более эффективного формирования наноструктур пучок падал на его поверхность под углом 60˚ — именно его мы признали оптимальным. В ходе исследований заметили закономерность: чем больше атомов под таким углом падает на образец, тем выше и шире становятся волны на его поверхности, — рассказал Иван Николаев.

Впервые было проведено наноструктурирование поверхности германия наклонным ионно-кластерным пучком аргона. При угле падения 60˚ пучка кластерных ионов аргона с определенной кинетической энергией и средним размером кластеров в тысячу атомов на поверхности монокристаллического германия учеными отдела прикладной физики были получены упорядоченные волнообразные наноструктуры с волновым вектором, параллельным направлению ионного пучка. 

— Мы установили, что бомбардировка германия наклонным ионно-кластерным пучком аргона обеспечивает очень высокую эффективность формирования наноструктур. В частности, при определенных параметрах кластерных ионов и дозе облучения амплитуда формируемых наноструктур близка к глубине распыления поверхности. При наноструктурировании поверхности полупроводников традиционными ионными пучками необходимо распылять материал на глубину сотни нанометров, что не всегда возможно. При прямом сравнении наноструктур, формируемых ионно-кластерным пучком аргона на поверхностях германия и кремния, выяснилось, что в одинаковых условиях на поверхности кремния формируются наноструктуры с меньшим периодом, но с большей амплитудой, чем на поверхности германия, — отметил ученый.

В настоящее время научная группа приступает ко второму этапу исследований. На этот раз объектами изучения и воздействия ионо-кластерными пучками аргона станут двухкомпонентные полупроводниковые соединения. Проводится оптимизация режимов воздействия на кремний и германий, одновременно с этим осуществляя весь объем необходимой подготовительной работы для перехода к исследованию двухкомпонентных материалов. Одновременно будет проведено численное моделирование их взаимодействия с кластерными ионами при различных заданных параметрах и режимах работы.

На заключительном этапе воздействие будет осуществляться не на статичные или продвигающиеся в одном направлении мишени, а на вращающиеся, что коренным образом изменит свойства формируемых наноструктур. Ученые выяснили, что при этом волнообразные наноструктуры преобразуются в островковые конусообразные наноструктуры, что открывает новые перспективы перед исследователями.Такие наноструктуры могут найти практическое применение для модификации подложек для поверхностно-усиленной Рамановской спектроскопии (SERS), позволяющей регистрировать низкие концентрации веществ, или могут быть включены в интегральные фотонные схемы в качестве активных оптических переключателей. Кроме того, при использовании нанонитей на поверхности материалов другими исследователями были продемонстрированы настраиваемые плазмонные свойства в видимом диапазоне длин волн у материалов, которые, как считалось, создают резонансы только в глубоком ультрафиолетовом диапазоне, что может открыть новые горизонты для плазмонных материалов.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/uchenye-ngu-dostigli-vysokoy-effektivnosti-formirovaniya-unikalnykh-volnoobraznykh-nanostruktur-na-p/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Четвертая конференция математических центров России проходила в Санкт-Петербурге с 6 по 11 августа. На этом масштабном научном мероприятии собрались математики со всей страны. В их числе —  представители Математического центра в Академгородке. Конференция призвана способствовать формированию и укреплению горизонтальных научных связей между региональными математическими центрами, центрами мирового уровня, вузами и научными организациями России. В этом году она была посвящена 300-летию Санкт-Петербургского государственного университета и Российской академии наук. 

В рамках конференции состоялся круглый стол «Математические центры как механизм внедрения инноваций в науку и образование». За время своего существования усилия центров были направлены, с одной стороны, на масштабирование и укрепление существующих механизмов, с другой стороны, на создание принципиально новых инструментов развития науки и образования. Основной целью круглого стола было обсуждение нововведений, разработанных и внедренных математическими центрами мирового уровня в практику организаций, на базе которых они работают.

В круглом столе приняли участие представители математических центров мирового уровня, региональных научно-образовательных математических центров, научных и образовательных организаций, а также представители Министерства науки и высшего образования России.

— Я очень доволен тем, как прошел круглый стол. У нас получилась очень живая и, главное, содержательная дискуссия. Мы обсудили конкретные примеры механизмов развития науки и образования, которые внедрили центры, успешность их реализации, а также особенности, на которые стоит обратить внимание при попытке перенести ту или иную практику к себе в университет или институт, — рассказал заместитель директора Математического центра в Академгородке Тимур Насыбуллов.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/uchenye-ngu-prinyali-uchastie-v-kruglom-stole-matematicheskie-tsentry-kak-mekhanizm-vnedreniya-innov/

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Команда студентов Физического факультета Новосибирского государственного университета под руководством Тимура Гареева изобрела новый перспективный датчик влажности: на данный момент разработано устройство прибора, создан прототип и предложена сенсорная матрица на основе графена и наночастиц оксида олова. Проект стал одним из победителей всероссийского конкурса «Студенческий стартап», реализуемого Фондом содействия инновациям, и получит грант 1 млн рублей на дальнейшее развитие. Сейчас студенческая команда занимается совершенствованием прототипа с учетом требований потенциальных заказчиков, до конца года планирует завершить эти работы и приступить к разработке дизайна.

Графен – углеродный материал, обладающий превосходными свойствами благодаря своей структуре: все атомы его кристаллической решетки лежат в одной плоскости. Это обеспечивает превосходную электронную проводимость, высокую теплопроводность и прочность. И несмотря на его уникальность, широкого применения графен еще не нашел.

Датчиков влажности на основе графена сегодня нет не только на российском, но и на мировом рынке. Между тем потребность в датчиках, способных выдерживать экстремальные температуры, влажность и давление, обеспечивая при этом точные и надежные измерения, в таких технологичных отраслях, как, например, химическая, очень высока.

Созданием нового перспективного прибора Тимур Гареев занимается вместе с командой, в которую вошли студенты физфака НГУ Кирилл Артишевский, Олег Зайцев и Александра Богомолова, с 2023 года, тогда часть ребят принимала участие в акселерационной программе .catalyst на базе НГУ. Работа все это время ведется под руководством д.ф.-м.н. Дмитрия Смовжа в молодежной лаборатории синтеза новых материалов Института теплофизики СО РАН. Сегодня на научно-технической базе данной лаборатории проходит этап оптимизации сенсорных свойств графена, то есть создается, подбирается такая его поверхность, которая позволит достигать наибольшей чувствительности и скорости работы датчика.  

— Идея проекта родилась во время работы. Обсуждали с будущей командой результаты статьи про изменения свойств графена при взаимодействии с водой, написанной коллегами в нашей лаборатории. Думать в сторону датчика влажности было просто, поскольку в нашей лаборатории активно развивается направление чувствительных анализаторов. Кроме того, имелись все инструменты и экспериментальные установки для реализации этого проекта. Так что нас легко увлекла идея именно влагочувствительных сенсоров, — рассказал Тимур Гареев.

Команда разработчиков нового прибора модифицирует поверхность графена, добавляя наночастицы оксида олова, что повышает его сенсорные свойства. За счет высокой теплоемкости графена удается добиться скорости отклика на изменение влажности менее 1 секунды.

Полученный грант пойдет на оплату объемной работы по разработке датчика: усовершенствование процесса производства композита, анализ его свойств, сборку прототипов. Это поможет выйти на первые продажи уже к осени 2025 года, показать будущим инвесторам жизнеспособность и востребованность разработки, которая будет гораздо дешевле и эффективнее тех, что используются предприятиями на текущий момент. Основными потребителями таких приборов станут предприятия химической, металлообрабатывающей, нефтяной, сельскохозяйственной и пищевой промышленности. 

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Please note; This information is raw content directly from the information source. It is accurate to what the source is stating and does not reflect the position of MIL-OSI or its clients.

https://www.nsu.ru/n/media/news/nauka/studenty-ngu-razrabotali-pervyy-v-rossii-promyshlennyy-datchik-vlazhnosti-na-osnove-grafena/