Месяц: Декабрь 2024

Российские учёные создали среду обучения ИИ, которая позволит ускорить их разработку

Российские учёные представили первую открытую платформу для быстрого контекстного обучения с подкреплением — XLand-MiniGrid. Она позволяет ИИ адаптироваться к новым задачам на основе подсказок из среды, без необходимости начинать обучение с нуля. Разработкой занимались специалисты T-Bank AI Research и Института AIRI при участии студентов МФТИ, «Сколтеха» и Иннополиса. По словам создателей, инструмент ориентирован на глобальное сообщество исследователей и уже привлёк внимание таких лидеров, как Google, DeepMind и Оксфордский университет.

Особенность XLand-MiniGrid в том, что она открывает новые возможности для разработки адаптивных алгоритмов, отмечает Вячеслав Синий из T-Bank, AI Research. Он подчеркнул, что нехватка удобных инструментов для тестирования идей долгое время тормозила развитие этой области. Владислав Куренков из AIRI добавил, что платформа упрощает создание моделей, способных быстро адаптироваться к изменениям, что особенно важно для таких сфер, как робототехника, транспорт и персонализированные рекомендации.

В отличие от аналогичных закрытых систем, XLand-MiniGrid полностью доступна и поддерживает задачи разной сложности. Она построена на базе JAX, что обеспечивает миллиарды операций в секунду. Разработчики собрали 100 млрд примеров действий ИИ в 30 тыс. задач, что сокращает расходы на обучение и ускоряет исследования. Среда уже получила признание на международной конференции NeurIPS 2024 и, по мнению создателей, станет стимулом для будущих открытий в области искусственного интеллекта.

Иск против компании и её руководителей он подал в августе 2024 года.

В России разработали компьютерную модель взаимодействия колёс поездов с рельсами

Российские учёные разработали новый метод моделирования механических напряжений в железнодорожной системе, что поможет повысить безопасность перевозок. Исследователи из МФТИ создали алгоритм, позволяющий точно анализировать, как поезд взаимодействует с рельсами, шпалами и другими компонентами пути. В Центре научной коммуникации вуза отметили, что технология позволяет менять параметры, такие, как структура железнодорожного пути или форма колёс, и оценивать, где и как возникают напряжения.

Метод основан на сеточно-характеристическом подходе, популярном в геофизике. Он учитывает сложную динамику распространения возмущений в конструкции железной дороги, включая переотражения сигналов от рельсов и балласта. Учёные протестировали алгоритм, смоделировав движение двух цистерн по короткому участку пути. Результаты показали, что нагрузки на балласт и земляное полотно существенно ниже, чем в точке контакта колёс и рельсов, что важно учитывать при проектировании.

В МФТИ считают, что их исследование открывает перспективы для применения современных численных методов в транспортной безопасности. Разработки помогут усовершенствовать технологии, обеспечивающие надёжное и эффективное движение поездов. Эксперты уверены, что новые подходы станут ключевыми для дальнейшего развития железнодорожной инфраструктуры.

Нейросеть GigaChat сдала второй тест, который проходят будущие врачи-терапевты

Нейросеть GigaChat MAX от Сбера успешно прошла тестирование на медицинские знания, продемонстрировав уровень, соответствующий первичной аккредитации врачей. Экзамен проводился на базе аккредитационного центра Сеченовского университета. Модель справилась с 83% тестовых вопросов при минимуме в 70% и правильно решила 20 ситуационных задач из 22, превысив необходимый минимум в 17. Этот результат позволяет моделям подтверждать свою пользу в обучении медиков, а выпускники, успешно прошедшие такие тесты, получают право работать участковыми терапевтами.

Сергей Жданов из Сбера рассказал, что GigaChat MAX продолжает совершенствоваться и в будущем будет дообучаться по узким медицинским специальностям, таким как кардиология и гастроэнтерология. Он подчеркнул, что ИИ станет ценным помощником для врачей, ускоряя анализ данных и снижая рутину, но не заменит их полностью. Нейросеть развивается уже больше года, и за это время к её обучению привлекли сотни специалистов. Первое успешное тестирование прошло в феврале, а текущий успех наглядно демонстрирует прогресс.

Андрей Свистунов из Сеченовского университета отметил, что это важный шаг в применении ИИ в медицине. По его словам, использование подобных технологий помогает повышать точность и скорость врачебных решений, а также уменьшает нагрузку на специалистов. Университет договорился о дальнейшем сотрудничестве со Сбером для обучения GigaChat MAX в таких направлениях, как клиническая фармакология, урология и пульмонология. Это поможет сделать нейросеть ещё более полезной для практической медицины.

Нанотехнологии — одно из самых перспективных направлений в науке. Сейчас мы не так часто про них слышим, но это вовсе не значит, что они не развиваются. В этой статье мы узнаем, что интересного происходит в мире российского нанотеха.

Что называют нанотехнологиями?

Нанотехнологии… не так давно это слово воспринималось, как будто это что-то научно-фантастическое. Однако, сегодня они активно применяются в самых разных сферах человеческой деятельности.

В 2007 году появилась корпорация «Роснано», которая и стала играть ключевую роль в продвижении нанотехнологий: она не только финансирует научные исследования, но и помогает внедрять нанотехнологии в промышленность и другие сферы.

По своей сути, нанотехнологии — конструкции настолько маленькие, что практически невидимы человеческому глазу. Использовать их можно абсолютно где угодно: например, если нанести на любой материал водоотталкивающую поверхность, то сам материал при этом никак не изменится.

rusnano.com

Сейчас в России много сфер, где нанотехнологии активно применяются: медицина, энергетика, авиация, строительство и т.д. Но обо всём по порядку.

Лечение рака

Нанотехнологии станут новым инструментом в борьбе с онкологией
darminaopel.ru

Рак — одно из самых серьёзных заболеваний, с каким только может столкнутся человек, но наука активно ищет средства, которые позволят с ним бороться. И отечественные учёные открыли новый способ лечения онкологии с помощью нанотехнологий.

Технология такая: наночастицы серебра, которые получают с помощью облучения, запускают особый подконтрольный процесс гибели клетки. В ходе него клетка «упаковывает» себя в ферменты, которые, в свою очередь, будут «съедены» окружающими тканями. При этом такое лечение проходит относительно мягко, поскольку не сопровождается воспалительным процессом.

Нанотехнологии и импланты

Хорошо зарекомендовали себя нанотехнологии и в процессе заживления и восстановления тканей. Регенерация клеток похожа на реставрацию здания: клетки и биомолекулы на специальных «строительных лесах», скаффолдах (от англ.scaffold — строительные леса), прикрепляются и ведут работы по заживлению тканей.

Так выглядят скаффолды
nisenet.org

Российские учёные с помощью нанотехнологий смогли напечатать скаффолды на 3D-принтере. В то же время исследования показали, что эти конструкции достаточно прочные и биосовместимые. То есть, благодаря нанотехнологиям можно не только заживлять ткани, но и даже успешно пересаживать органы.

Можно ли вылечить нервы?

Помните, в детстве нам говорили, что нервные клетки не восстанавливаются? Оказывается, ещё как восстанавливаются! И тут нам на помощь опять приходят нанотехнологии. Учёные из Санкт-Петербурга смогли заменить дефектные периферические нервные волокна с помощью композитных аналогов, которые созданы на основе углеродных нанотрубок.

Нервная система человека невероятно сложная
darminaopel.ru

На самом деле, за рубежом такие дефекты тоже лечат, но есть нюанс: там используют кондуиты, которые не могут заместить участок более 3 сантиметров, а отечественная разработка таких ограничений не имеет.

Электричество из воздуха

dadget.ru

Городской шум, от которого мы так стараемся убежать, оказывается, тоже может быть полезен. Сотрудники Института нанотехнологий работают над созданием наногенераторов. Если говорить простым языком, то они разрабатывают устройство, которое способно «собирать» вибрации городского шума, разговоры, звуки движения и превращать их в электроэнергию.

Электроника будущего

darminaopel.ru

Учёные Курчатовского института разработали новые материалы на базе кремния и германия, которые затем смогут найти применение в наноэлектронике и спинтронике.

Фишки у новых материалов следующие:

Высокая подвижность носителей заряда: Электроны могут быстро перемещаться через материал, что важно для быстрой работы электронных устройств.

Магнетизм: Некоторые из этих материалов могут быть магнитными, что необычно для таких тонких плёнок.

Сверхпроводимость: Материалы могут проводить электричество без сопротивления при определённых условиях.

Благодаря таким свойствам, материалы отлично подойдут для электронных устройств нового типа. Не менее важно и то, что их производство можно на уже существующей промышленной базе, так что перейти на них будет не так уж и сложно.

Нанотехнологии в России развиваются и постепенно становятся неотъемлемой частью нашей жизни. Уже сейчас они применяются в совершенно разных сферах — от медицины до электроники.

Изобретения наших ученых — прорыв в российском и мировом нанотехе. Остаётся надеяться, что этой отрасли удастся найти новые инвестиции и сохранить государственную поддержку, поскольку именно за нанотехнологиями будущее.

Научный мир мечтает научиться воссоздавать жизнеспособные органы в лабораторных условиях. Дело это полезное: донорских органов на всех не хватает, да и это поможет лучше понимать наш организм и разработать новые лекарства. А на что способна медицина сегодня?

Есть такое направление —тканевая инженерия, которое как раз и занимается выращиванием органов в лабораторных условиях. С его помощью ученые смогут постепенно отказаться от донорства, а разнообразные препараты и косметику больше не придётся испытывать Ну, а что, вырастил в пробирке искусственного человека, и давай проверять всё что наработали.

За всем — уследить
Unsplash / Ousa Chea

Как работает тканевая инженерия?

Вырастим на каркасе

Применяют несколько подходов, к примеру, выращивание ткани на каркасе. Сам каркас создают из полимерного материала, в большинстве случаев — скаффолда. Для того, чтобы вырастить искусственный орган берут уже недействующий старый, например, сердце. Этот человеческий орган очищают от ненужных старых клеток, а оставшуюся белковую часть «цепляют» на каркас.

Затем добавляют новые клетки, чтобы в дальнейшем искусственный орган смог без особых проблем прижиться в организме. Это эффективнее, чем пересаживать донорские органы, у которых есть высокий риск быть отторгнутом в новом теле.

3dpulse / Университет Ньюкастл

Такие искусственно выведенные органы применялись лишь несколько раз, например, в Америке учёные смогли сделать сердечные клапаны и пересадить их ягнятам. Размеры этих клапанов менялись, так что животным не нужно было переносить дополнительные операции.

Существенный минус каркасного выращивания — тяжело придать нужную структуру органу, но в России учёные смогли сделать трехмерный каркас, который способен исправлять этот недостаток. Плюсом ко всему, с таким каркасом можно адаптировать среду для стволовых клеток.

Помимо этого, в Сеченовском университете смогли разработать новый способ анализа структуры самих каркасов. Скаффолд — это полимерные матрицы, подобные механическому каркасу, на котором клетки и начинают расти. Уследить за тем, что происходит в каркасе и как именно клетки формируют орган, крайне тяжело.

Оптический метод не даёт точных данных, да и звуковой не в этом не поможет — он плохо передаёт внутреннее пространство, поэтому российские учёные решили использовать метод рентгеновской микротомографии, и он-то показывает всё как надо.

Так что, выращивать органы на каркасе тяжеловато, но зато перспективно. Не зря же учёные продолжают развивать это направление, но лучше всего себя показывает биопечать или «биопринтинг».

Биопечатный станок

С биопринтингом всё намного проще: существуют подобие специальных 3D-принтеров, которые могут печатать чернилами с клетками и биокомпонентами. В России такие принтеры производит компания «3D Bioprinting Solutions». Есть уже и первые успехи — благодаря их разработкам учёные смогли напечатать щитовидную железу и пересадить её лабораторной мыши. Всё срослось и никакого отторжения организмом не было, и это уже в 2014 году!

Сейчас это направление развито настолько, что учёные могут напечатать ткани с кровеносными сосудами — искусственные уши, хрящи, барабанные перепонки, кожу и многое другое уже успешно было сделано и пересажено.

Распечатанное ухо
3dpulse / ДГТУ

Дошло до того, что печать доступна уже и в космосе — там органы можно изготовить на специальном магнитном биопринтере «Орган.Авт» всё также от «3D Bioprinting Solutions». Космонавты смогли напечатать аналоги мышиной щитовидной железы и человеческой ткани. А в 2024 году технологии продвинулись так далеко, что смогли создать трубчатую биоинженерную конструкцию.

Мини-инкубаторы

Ещё существует способ выращивать органы при помощи биоинкубатора, в котором создаются идеальные условия для роста клеток. Правда, полноразмерные органы никак не получить из-за особенностей самих инкубаторов: достижений у них на данный момент не то чтобы много. Получилось лишь вырастить органы в мини-версии, например, сердце, почку и мозг.

Зато это очень перспективное направление. Биоинкубаторы будут выращивать за небольшой срок примерно одинаковые органы, на которых можно будет изучить все характерные для него заболевания, вырастили мозг и давай болезнь Альцгеймера побеждать, и всё в таком духе.

Учёные изучают своё творение
Freepik

А какие ещё необычные результаты?

Тканевая инженерия подарила миру немало интересных наработок: например, в США смогли создать миниатюрную модель человеческого мозга, которая прижилась у крысы.

Сделали это американские учёные так: искусственный человеческий орган вживили в мозг новорождённой крысы и постоянно следили за состоянием мыши и импланта. Как оказалось, у новорожденных крыс иммунитет слабый, и поэтому он человеческие клетки не отторгает.

Процесс операции
Nature.com / Учёные США

Через 3 месяца имплант настолько прижился в организме крысы, что оброс кровеносными сосудами, и стал по сути частью мозга. Более того, все мозговые импульсы проходили без проблем — заметили это когда стали дотрагиваться до усиков крысы и смотрели на реакцию. Плюсом ко всему, с помощью такого «вживления» человеческих клеток можно влиять и на их поведение.

Получается, что как будто бы начали выращивать человеческий мозг в другом животном организме.

В России же пытаются вырастить мозг на специальном чипе. Скорее, не совсем полноценный мозг, а нейронную систему. Для этого учёные поместили на чашку Петри с микрочипом почти 2000 нейронов.

При помощи микрочипа учёные могут отслеживать электронные импульсы нейронов, а затем отправлять их на компьютер в виде рисунка. После чего исследователи начинают анализировать, как нейроны контактируют между собой и как реакции меняются при внешнем воздействии.

Чашка Петри
Freepik

Зачем оно нужно? Всё просто — так учёные смогут понять, как образуются нейронные связи. Подобие мозга в чашке Петри развивается и формируется также, как и животных. Если посмотреть на реакцию каждого синапса (связей между нейронами), то можно понять как же работать с нейродегенеративными заболеваниями ( болезни Альцгеймера, Паркинсона и тд.).

За искусственным — будущее

Достижения в выращивании искусственных органов — огромный прорыв в мире науки: в будущем любой орган или поврежденный участок тела мы сможем заменить искусственным имплантом. Даже в случае проблем с сердцем, человека можно будет спасти. И, что не менее важно, не потребуется никаких доноров (в мире их так сильно не хватает).

Да и тестировать новые препараты станет гораздо проще — нужно лишь изготовить модель органа. Как знать, может дойдёт и до того, что даже роботов начнут делать с подобием человеческого тела.

Социальные сети давно стали для нас обыденностью: каждый день мы проверяем новостную ленту, смотрим смешные картинки с котятами и общаемся с людьми. Учёные тоже люди и хотят пользоваться такими возможностями. Однако, у них есть свой вариант «социальных сетей», который несколько отличается от тех, что используют простые смертные.

Научные социальные сети — это не совсем то, что мы привыкли видеть, так сказать, не отдельная беседа в условном ВКонтакте, где находятся все учёные и друг с другом переписываются. Всё немного иначе.

Научная социальная сеть — платформа, в которой учёные обмениваются мнениями, выкладывают свои исследования и имеют общую базу данных о прошлых разработках и открытиях, и даже о последних конференциях. Есть там и возможность запросить какую-то информацию, пообщаться с людьми из других стран без какого-либо ограничения и многое другое, некое подобие «веб-форума».

К примеру, есть ResearchGate. Этой социальной сетью пользуется огромное количество учёных со всего мира. При этом, ограничений по научным дисциплинам нет: будь ты физиком или химиком, всем рады. А главная фишка в том, что при поиске нужных человеку исследований, ResearchGate может поискать и во внешних базах данных, к примеру PubMed или даже в Библиотеке Nasa.

Открыл для себя PudMed
Freepik

Учёные создали новую вакцину, выкладывают статью в ResearchGate, попутно прикрепляют ссылки, которыми пользовались в своей работе. А дальше научное сообщество может уже узнать подробнее об этой вакцине и её обсудить. Удобно, согласитесь? Тут даже можно создать опросник или созвать на конференции, не случайно именно эту платформу используют крупные научные организации для своей работы.

Благодаря таким социальным сетям скорость обмена информацией в научном мире значительно возросла. Да и разработчикам не придётся каждый раз проверять информацию на правдивость, потому что плагиата или просто «лжестатей» толком не бывает.

Особенно с учётом того, что для регистрации на сайте нужно будет указать данные о месте, в котором человек работает или учится. Как говорится: «доверяй, но проверяй», так что, перед будущим исследованием учёные всё внимательно изучают, чтобы ни одной ошибки не возникло.

Рад новой научной статье
Freepik

Научные соцсети — кто ещё?

На данный момент существует немало научных социальных сетей, так в России, например, популярна Science ID. На этой платформе доктора наук, кандидаты и аспиранты мог создать свой профиль так, что он будет походить скорее на резюме, пригодится для будущего развития. А ещё там можно публиковать свои наработки, рассказывать о них, обсуждать и получать обратную связь от специалистов из других лабораторий и институтов.

Помимо этого, Science ID даёт возможность участвовать в мероприятиях. Если вы являетесь организатором научной конференции, то спокойно можете объявить об этом на сайте, а дальше уже потенциальные участники смогут внести это в свой личный календарь, получить список того, что будет представлено и кто будет участвовать на конференции.

А для молодых учёных есть функция вакансий и информация о «Больших вызовах». Это конкурс, который направлен на развитие научной среды в России, так что, и для молодого поколения есть причины появиться на Science ID.

Лого чтобы не перепутать
Social Science Research Network

Ещё есть Social Science Research Network (SSRN). Эта сеть существует ещё с 1994 года, а её основное направление — гуманитарные и социальные дисциплины. Даже крупные учебные организации России подписали договоры с этой платформой, чтобы каждый молодой учёный мог пользоваться всеми возможностями SSRN без ограничений.

А ещё это одна из крупнейших библиотек с научными работами — SSRN даже купил один самых больших научных издательских домов мира. А это что-то да значит.

Помимо него, есть «Mendeley», «SciPeople», «Academia» и многие другие. Если вам захочется познакомиться с научными статьями поближе и вы дружите с иностранными языками или переводчиком, то это отличный способ узнать что-то новое.

Голос настоящей науки
Голос Науки

Но и новые соцсети тоже появляются

Кроме упомянутых социальных сетей создают и новые, например, «Голос Науки», которая создавалась как альтернатива ResearchGate. Плюс-минус по функционалу одно и тоже, только новее и обновления выходят чаще. Или вот, совсем недавно представили ещё одну сеть «Nayka».

Nayka создал резидент «Сириус» компания «Нейро-Мастер». Разработчики поставили перед собой цель — дать возможность и учёным, и любителям науки сотрудничать, обмениваться мнениями и помогать друг другу — платформа для всех без ограничений.

Катализатором создания Nayka стал разговор с друзьями-учеными из Университета «Сириус». Мы обсуждали идею отдельного информационного ресурса, где можно публиковать научные статьи перед размещением в журнале и получать на них рецензии в открытом формате, это будет полезно как для автора, так и для читателя. Бета-версия — это открытый тест приложения, который поможет нам получить необходимую обратную связь от пользователей по качеству работы. Сейчас мы готовим обновление приложения с функцией поиска. Также в новой версии улучшим дизайн, чаты и скорость загрузки разделов.

Иван Шеков
Научный руководитель компании «Нейро-Мастер»

Любой материал перед публикацией будет проверяться на научные стандарты. Также там будет представлена информация о предстоящих мероприятиях, какое издание стоит почитать, и чат для общения, куда же без него. Соцсеть, как никак. За первые дни бета-версию Nayka посетило более сотни читателей, а учёные успели выложить немалое количество своих работ.

Вы тоже можете стать своего рода учёными
Pikabu

Библиотека статей с чатиком

В целом, все научные социальные сети выглядят, как большая библиотека статей с функцией чата, но даже с таким небольшим функционалом без всяких голосовых и видеокругляшков с мемамиучёные спокойно делятся своими успехами по всему миру.

Так что, если вы любите науку и читаете обо всех новых открытиях в новостной ленте, то вы всегда можете обратиться к научным социальным сетям. Это ли не здорово?

Что общего у вас, чашки утреннего кофе и взрыва сверхновой? А то, что через всё это ежесекундно пролетают миллиарды нейтрино! Эти неуловимые частицы — ключ к разгадке тайн Вселенной, и чтобы их изучить, учёные устроили настоящую охоту на дне Байкала. И даже подключили к этому ИИ.

Если вы не астрофизик, а простой человек, который любит позалипать на звёзды по ночам, то вряд ли каждый день думаете о нейтрино. А зря! Нейтрино — это такие мелкие, почти неуловимые частицы, которые носятся по всей Вселенной и легко пролетают сквозь Землю (и даже вашу подушку, пока вы спите).

Так что же это за частицы, зачем их ловят, почему для этого построили телескоп прямо на дне озера Байкал и причём тут нейросети?

Окей, что за нейтрино вообще?

В общем, нейтрино — это такие мельчайшие элементарные частицы, которые практически не имеют массы и электрического заряда. Они буквально игнорируют всё вокруг — почти никак не взаимодействуют с материей — пролетают через Землю, через нас, через что угодно, почти не оставляя следов.

сиддавн / youtube.com

Как тот самый суслик: их никто не видит, но они есть, и несут важную инфу о самых далёких уголках Вселенной.

Нейтрино были впервые предсказаны в 1930 году физиком Вольфгангом Паули. Он тогда предложил существование частицы, которая помогает объяснить, куда девается энергия в определённых ядерных реакциях. А доказать, что нейтрино реально существует, смогли только через 26 лет — в 1956 году.

Вольфганг Паули. Он же сформулировал «принцип запрета» — один из важнейших прицнипов современной физики
W. Dieckvoss

Это яркий пример того, как теория долгое время опережала эксперименты: нейтрино было так сложно обнаружить как раз из-за того, что они почти не взаимодействуют с материей.

За одну секунду через ваше тело проходит около 60 миллиардов нейтрино, и вы этого не замечаете.

Всего есть три типа (или «аромата») нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино. Каждый из них может превращаться в другой тип — этот процесс называется осцилляцией нейтрино. Например, электронное нейтрино, рождённое на Солнце, может по пути к Земле превратиться в мюонное.

ferra.ru

Это одна из причин, почему нейтрино настолько сложно изучать: пока они долетают до наших детекторов, они могут несколько раз «перевоплотиться», и за ними тяжело уследить.

Эти частицы двигаются практически со скоростью света и могут не взаимодействовать с веществом миллионы лет.

Основной источник нейтрино для нас — Солнце и другие звезд, а ещё они рождаются в результате ядерных реакций, взрывов сверхновых и взаимодействий космических лучей с атмосферой Земли.

И если поймать эти частицы, можно узнать, что там происходит за тысячи световых лет от нас (сами понимаете, такие условия на Земле не воссоздашь).

В 2011 году в эксперименте OPERA заявили, что нейтрино обогнали скорость света. Оказалось, что всему виной был банальный косяк — плохо подключённый кабель. Так что нейтрино, как ни крути, летят почти со скоростью света, но всё же не нарушают правил игры. Эйнштейн может спать спокойно
reactor.cc

Но есть один нюанс: поймать нейтрино не так уж просто.

Зачем ловить нейтрино в Байкале?

Чтобы засечь нейтрино, нужно что-то большее, чем обычная лаборатория. Именно поэтому в России есть телескоп Baikal-GVD, который буквально стоит на дне озера Байкал. Почему Байкал? А вот почему: вода здесь служит не просто средой для работы телескопа, но и своеобразным фильтром.

Baikal-GVD

Когда нейтрино взаимодействуют с молекулами воды, они могут вызывать черенковское излучение — вспышки света, которые фиксируются оптическими модулями. Эти вспышки рассказывают учёным о направлении, откуда прилетели нейтрино, и о том, какую энергию они несли с собой.

Земной шар в этом процессе выполняет роль огромного природного фильтра, который отсеивает весь мусор из космоса и пропускает только нейтрино.

Кстати, Baikal-GVD — это не единственный телескоп для ловли нейтрино: например, в Антарктиде есть проект IceCube, который делает похожие вещи, но подо льдом. И хотя у каждого свои особенности, Baikal-GVD выигрывает за счёт самого Байкала — чистая пресная вода позволяет более точно фиксировать данные, чем лёд.

Сам телескоп состоит из 13 кластеров, каждый из которых включает по 8 вертикальных гирлянд с 36 оптическими модулями на каждой. Эти гирлянды буквально висят в толще воды, на глубине нескольких километров.

В общем, этот телескоп — это не здание с куполом, как мы привыкли видеть, а целая подводная инфраструктура с суперчувствительными сенсорами.

Гирлянды детекторов телескопа на дне озера
Елена Кукина Один из оптических модулей
Баир Шайбонов Рыбачим
habr.com

Как ИИ помогает ловить нейтрино?

Вот тут в дело вступает искусственный интеллект (ИИ): дело в том, что телескоп ловит не только нейтрино.

Первая проблема — отделить реальные сигналы, которые вызваны черенковским излучением, от обычной люминесценции воды, которая составляет аж до 90% от всех собранных данных.

Вторая сложность — отсеивание событий, которые возникли из-за атмосферных ливнях — это такие моменты, когда космические лучи сталкиваются с частицами воздуха и создают целый каскад новых частиц. И этот «шум» мешает ловить настоящие нейтрино.

В мире науки

На каждое нейтринное событие приходится от одного до десяти миллионов ложных сигналов, которые нужно отфильтровать.

Поэтому учёные из МФТИ и Института ядерных исследований РАН придумали, как использовать нейросети, чтобы отсеивать весь этот шум и оставлять только нужные данные.

Нейросети помогают быстрее обрабатывать информацию, распознавать полезные сигналы и игнорировать всякую ерунду. Раньше на это уходили годы, а теперь — месяцы.

Если суммировать, мы разрабатываем алгоритмы машинного обучения для анализа событий, зарегистрированных нейтринным телескопом. Эти программы дополнят существующие способы анализа, улучшат точность исследований, а также могут кратно ускорить весь процесс обработки данных. Разрабатываемые нами методы охватывают все этапы анализа данных — от очистки данных от шумов до реконструкции энергии нейтрино. Кроме того, внедрение наших разработок позволит изучать низкоэнергетические нейтрино, которые сейчас остаются за пределами чувствительности телескопа.

Иван Харук
преподаватель МФТИ и научный сотрудник лаборатории обработки больших данных в физике частиц и астрофизике ИЯИ РАН

И главное, теперь телескоп может ловить даже те нейтрино, которые раньше были «слишком тихими», чтобы их заметить.

И что теперь?

Сейчас учёные сосредоточились на том, чтобы оценить поток и энергетический спектр нейтрино, которые видит Baikal-GVD. В перспективе планируется сделать полную карту южного небосвода — по сути, карту источников нейтрино.

ОИЯИ

Также разработанные нейросети и алгоритмы будут адаптированы для других научных установок, например, для комплекса TAIGA. Это передовая система недалеко от Байкала, которая изучает космические лучи и гамма-излучение.

Но у кого-то может возникнуть вопрос: «А зачем нам вообще все эти ваши нейтрино и телескопы в озёрах?» Всё просто.

Телескоп TAIGA-IACT
Wikimedia Commons

Они помогают понять, как работает Вселенная. Когда мы ловим нейтрино, мы получаем информацию о взрывах звёзд, активных ядрах галактик и всяких космических явлениях, которые невозможно увидеть никакими другими способами (помните же, где они появляются?).

Плюс, нейтрино могут помочь разгадать некоторые из самых сложных научных загадок, например, что такое тёмная материя или как вообще появилась наша Вселенная.

Такие дела.

Мировой автобренд, компания Stellatnis приостановила производство электрокара Fiat 500 EV на своём историческом заводе Mirafiori в Турине, Италия.

Конвейер официально будет остановлен 2 декабря 2024 года, производство может возобновиться 5 января 2025 года. В качестве причины приостановки производства автопроизводитель назвал низкие продажи указанной модели.

Вместе с этим Stellantis заявила, что закроет свой завод по производству фургонов Vauxhall в Великобритании. Как отмечает источник, закрытие британского завода поставит под угрозу более 1000 рабочих мест.

«Причиной является сохраняющаяся неопределённость в отношении продаж электромобилей на нескольких европейских рынках, на которые приходится 97% производства Mirafoiori, а также автомобилей класса люкс в некоторых неевропейских странах, таких как Китай и США», — заявили в Stellantis.

В России создадут тренажёр для пилотов космических кораблей нового типа

Центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина (ЦПК), анонсировал создание нового тренажёра для пилотируемого транспортного корабля (ПТК НП). Первый образец тренажёра, который позволит моделировать различные этапы полёта, таких как старт, маневры на орбите, спуск и посадка, планируется изготовить летом 2024 года. Как сообщили в ЦПК, тренажёр будет работать в беспилотном варианте, а его функции будут включать изучение конструкции корабля, работу с посадочным люком, креслом оператора и системой фиксации.

Этот тренажёр станет основой для подготовки к пилотируемым полётам, так как, как подчеркнули в Центре, все первые испытания космических аппаратов нового поколения проходят в беспилотном режиме. Создание тренажёра для ПТК НП также поможет формировать основу для будущих тренировок космонавтов, так как рабочее место оператора будет включать все необходимые модули для обучения действиям с ключевыми системами корабля. Проект должен быть завершён до июня 2025 года.

Роскосмос разрабатывает ПТК НП для миссий на Российскую орбитальную станцию (РОС) и для полётов за пределы низкой орбиты. Ожидается, что первый полет нового корабля состоится в 2028–2029 годах, а набор космонавтов для пилотируемых полётов будет начат в 2024–2025 годах. В это время также продолжается создание тренажёров для подготовки экипажей к будущим полётам.