Двигатель прогресса. Инновации получат деньги из бюджета

Здание САФУ — Северного (Арктического) федерального университета в Архангельске

Председатель правительства РФ Михаил Мишустин подписал распоряжение, в соответствии с которым на поддержку научно-образовательных центров мирового уровня в 2023 году будет направлено более 1,8 млрд рублей. Деньги получат 15 научно-образовательных центров, которые объединяют образовательные и научные организации, а также крупные и средние предприятия реального сектора экономики в 36 регионах. Гранты предоставят по результатам деятельности центров в 2022 году.

Сам список грантополучателей был определен советом, который возглавляет вице-премьер Дмитрий Чернышенко. В список попал Северный (Арктический) федеральный университет в Архангельске. Он может рассчитывать в текущем году на 60,7 млн рублей. Вузы и научные институты Петербурга в список не вошли. Однако петербургские ученые практически ежедневно отчитываются о новых разработках и технологиях, которые могут изменить жизнь человека к лучшему.

Студенты и сотрудники исследовательского центра «Сильный искусственный интеллект в промышленности» ИТМО разработали собственный алгоритм, который может обнаружить признаки инфаркта миокарда на записях ЭКГ за 1 секунду.

Модель обучили более чем на 20 тысячах электрокардиограмм, и предварительный результат показал, что она верно определяет инфаркт по первым признакам патологии в 85% случаев. При этом система способна сразу визуализировать участки, которые могут указывать на признаки инфаркта. Это поможет врачам быстрее и точнее интерпретировать записи ЭКГ.

По словам руководителя проекта, алгоритм может сделать заключение на длине выборки ЭКГ, состоящей примерно из пяти ударов сердца. Это означает, что для снятия информативной ЭКГ врачам потребуется около 5 секунд, при том что обычно это делают примерно в 4 раза дольше — за 20 секунд.

Еще одно преимущество разработки в том, что она использует технологию FewShot, которая позволяет дообучать модель на специфичных данных, например на ЭКГ пациентов конкретной больницы, и повышать точность предсказания. Это значит, что модель можно адаптировать для конкретного учреждения: обычно данные в них отличаются из-за разных приборов для считывания ЭКГ, выборки пациентов и других причин. Таким образом, модель потенциально позволяет диагностировать инфаркт у определенной группы людей.

Разработчики уже запланировали провести клинические испытания модели на базе Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова. В будущем исследователи планируют обучить искусственный интеллект находить и другие заболевания сердца по ЭКГ, например стенокардию и ишемическую болезнь сердца.

Еще одна медицинская разработка ИТМО — алгоритм, который с помощью машинного зрения определяет наличие опухоли на снимках компьютерной томографии легких. Модель обучили на более чем 10 тысячах КТ-снимков из открытых источников. Эксперимент показал, что система способна анализировать снимок за 0,38 секунды. Авторы решения, студенты вуза, считают, что разработка может быть полезна врачам онлайн-сервисов медицинских консультаций, чтобы быстрее и точнее работать со снимками компьютерной томографии.

Ученые Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН разработали системный модуль — микрокомпьютер, который используется, в частности, для автоматизированного управления различными электронными системами.

Устройство собрано практически полностью из доступных в России компонентов и по своим характеристикам соответствует продукции ведущих мировых производителей системных модулей при более низкой стоимости. Поэтому разработка перспективна для серийного выпуска в рамках достижения технологического суверенитета страны.

Это четвертая версия продукта петербургских ученых. Первый модуль был собран в 2016 году. Но в его составе, как оказалось, было много ставших сейчас труднодоступными комплектующих. В 2023 году модуль был модернизирован, и все компоненты, кроме процессора, были заменены на доступные аналоги из дружественных стран.

Кроме того, исследователи адаптировали программное обеспечение для модуля на операционной системе Linux и осуществляют поддержку ПО для разработчиков прикладных систем. Производство системных модулей налажено на базе дочерней компании СПб ФИЦ РАН — ООО «СИТ». Продукт востребован на рынке, у «СИТ» уже есть индустриальные заказчики.

Ученые Института проблем машиноведения РАН совершили прорыв в области прикладной спинтроники — науки, которая изучает применение свойств спина (магнитного момента) частиц, например электронов, в создании новых приборов и устройств.

Петербургские исследователи разработали технологию для получения вакансий (дефекты, влияющие на свойства кристаллов) в кристаллической решетке кремния. До сих пор наиболее перспективным способом получения кремниевых вакансий считалось облучение карбида кремния пучками высокоэнергетичных частиц — рабочая методика, но, как оказалось, менее эффективная: при облучении вакансий с нужными свойствами получается немного.

Концентрация кремниевых вакансий при новой технологии на много порядков выше, чем при облучении, а распределение по поверхности однороднее. Этот новый материал обеспечивает высокую плотность спин-поляризованного тока, который может использоваться в коммерческих целях.

Ранее ученые ИПМаш создали первую российскую технологию получения карбида кремния — кристаллического материала для микроэлектроники, по характеристикам превосходящего кремний, который используется в настоящее время. Технология проста в получении и многократно дешевле существующих зарубежных технологий.

А сотрудники Физико-технического института им. Иоффе придумали, как с помощью вращения элементарных частиц — электронов — можно передавать информацию. Для этого был разработан специальный волновод — аналог провода, который вместо заряда передает спиновые волны в заданном направлении и позволяет транслировать закодированную в них информацию.

Возможно, уже в недалеком будущем «интеллектуальным» конкурентом Санкт-Петербурга станет Великий Новгород, где по инициативе НоГУ им. Ярослава Мудрого идет активное строительство инновационного научно-технологического центра «Интеллектуальная электроника — Валдай». Сам центр будет базироваться на трех площадках в Великом Новгороде и Валдае, а его специализацией станут разработка сверхточных программно-аппаратных электронных систем, создание биомедицинских диагностических и реабилитационных систем мониторинга, прогноза и поддержки принятия решения. В проект уже вложено 3,5 млрд рублей.

Первая очередь центра, два корпуса площадью 18 тыс. м2, открылась в начале августа. Там уже расположились лаборатории Передовой инженерной школы и первые резиденты центра. Руководство НовГУ намерено на базе ИНТЦ создавать первую и единственную в стране лабораторию для замкнутого цикла разработки и сборки микросхем — Центр полупроводникового материаловедения.

Вторая очередь строительства ИНТЦ включает в себя возведение еще одного корпуса на три лаборатории и соединение его с уже действующими зданиями надземным переходом. ИНТЦ станет точкой развития науки не только в Новгородской области, но и на всем Северо-Западе.