Кто они, брестчане-изобретатели?
В чем их изобретательность, чем именно они занимаются и, собственно, – для чего.
Огромное количество разработок и исследований в сфере информационных технологий, строительства, машиностроения, экологии и экономики, энерго- и ресурсосбережения. Более 70 патентов. Все это – достижения студентов и преподавателей Брестского государственного технического университета. Результат работы их ума и таланта. Они – люди, стремящиеся сделать «хорошо и полезно» не только себе, но, как бы пафосно это не звучало, миру и человечеству.
Літары познакомились с брестчанами – авторами разработок и изобретений в области интеллектуальных информационных технологий – и попросили их рассказать о своих достижениях «человеческим» языком.
Сергей Валерьевич Безобразов – автор «Интеллектуальной системы защиты информации». То бишь — антивируса, если одним словом.Желание связать свою карьеру с наукой у Сергея появилось на пятом курсе БрГТУ, при подготовке дипломной работы.
После высшего образования – аспирантура, где у молодого специалиста возникла идея использовать искусственные нейронные сети и искусственные иммунные системы для защиты информации. Сейчас Сергей Валерьевич – кандидат технических наук, доцент, преподаватель.
Заниматься разработкой антивируса Сергей начал во время обучения в аспирантуре в БрГТУ – с 2005 года. Сергей отмечает, что на сегодня сделано многое. Но несмотря на столь длительный отрезок времени (почти 10 лет), работа еще не закончена. Причины тому следующие. Первая – нехватка человеческого ресурса. Вторая – отсутствие материальной базы. Все основные алгоритмы и принципы уже разработаны авторами. Однако деньги нужны для создания эффективной команды, а впоследствии – и для разработки конечного программного продукта. Поэтому причины «застоя» не существуют отдельно одна от другой.
– Даже для создания прототипа нужны достаточно серьезные человеческие и материальные ресурсы. Вы знаете, сколько сотрудников в Лаборатории Касперского? (мы уточнили: почти 3000 высококвалифицированных специалистов – прим. ред). А нас 3-4 человека, у которых, кстати, есть и другие обязанности, а именно – преподавание, – поясняет Сергей Безобразов.
Вопрос упирается и в финансирование. К сожалению, государство не может поддержать наш проект на должном уровне. Был интерес со стороны местных властей. Попытки финансирования были и из региональных фондов. Но всегда мешал очередной «кризис», и дальше переговоров дело не заходило.
Что же не единожды привлекало спонсоров? Разработка, суть которой – в создании интеллектуальной системы защиты информации. Мы уже привыкли к тому, что работа на незащищенном компьютере для рядового пользователя обычно заканчивается тем, что в операционную систему проникают различные вредоносные программы. Известно, что они могут передавать важную информацию с вашего компьютера злоумышленнику, мешать нормальной работе, изменять и удалять информацию.
– Мы работаем над созданием принципиально нового подхода в построении систем защиты информации. Основная идея, – акцентирует внимание Сергей, – в создании интеллектуальной системы защиты от кибер-атак (вредоносных программ и сетевых атак). Представьте себе такую программу, которая, будучи однажды установленной на компьютер, будет непрерывно самообучаться, повышая уровень защиты информации. Для создания такой системы мы используем методы искусственного интеллекта, а именно: искусственные нейронные сети и искусственные иммунные системы. Оба метода пришли в компьютерные науки из биологии.
Искусственные нейронные сети – это математический аналог человеческого мозга. Сегодня они применяются во многих отраслях и успешно решают сложные инженерные задачи: распознавание образов, прогнозирование, управление объектами. Способность обобщать результаты обучения и применять «полученные знания» при решении широкого круга задач – их главная особенность.
Вспомните, как вы учились в школе. Изначально учитель вам показывал пример решения задачи, а затем вы использовали полученные знания для решения аналогичных, но более сложных задач. Примерно то же самое происходит и с искусственными нейронными сетями.
А вот искусственные иммунные системы как метод появились относительно недавно. Они являются математической и программной моделью биологической иммунной системы, которая играет ключевую роль в нашей жизни. Без неё человек не прожил бы и месяца – ведь он постоянно сталкивается с бактериями и вирусами, которые, не будь иммунитета, привели бы его к заболеванию и смерти.
Иммунная система человека очень сложна, и до конца все ее механизмы не изучены. С точки зрения защиты наиболее интересным является адаптивный иммунитет, который формируется и развивается в течении времени. Адаптивный иммунитет отличает клетки собственного организма и способен обнаруживать неизвестные бактерии и вирусы (в отличии от иммунитета врожденного).
– Улавливаете сходство с программными антивирусами? Моделируя процессы биологического иммунитета, мы имеем возможность построить программную систему защиты, которая бы имела способности и характеристики биологической.
Сегодня «Интеллектуальная система защиты информации» – еще не готовый продукт. За время работы над ним проект выставлялся на выставках, конкурсах, конференциях, и был высоко оценен. Разработка презентовалась и обсуждалась на множестве международных научных конференций.
2009 год
IX Московский международный салон инноваций и инвестиций – третье место и бронзовая медаль;
2010 год
Молодежный инновационный форум с участием президента Республики Беларусь;
2011 год
Петербургская техническая ярмарка – третье место и бронзовая медаль в конкурсе «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года».
Также оформлены патенты на изобретение (на способ и на полезную модель) в 2012 и 2015 годах с украинскими коллегами из Тернопольского национального экономического университета.
Экология и безопасность водоемов затрагивает каждого из нас. Вот что придумали специалисты из БрГТУ, чтобы улучшить их состояние.
Андрей Петрович Дунец – руководитель студенческой научно-исследовательской лаборатории «Робототехника» БрГТУ – рассказал нам о разработке автономного мобильного робота-катера для мониторинга водоемов.
Звучит сложно, но попробуем разобраться. Цель, которой задались разработчики – создать плавающий робот, оснащенный датчиками для сбора различной информации о водоеме.
– Существует множество задач по мониторингу водоемов, которые являются весьма трудоемкими, если их выполнять вручную, но могут быть автоматизированы. Рассматривается концепция автоматизации измерения глубины воды и построения профиля дна водоема. Концепция может использоваться и для оперативного контроля уровня воды, – объясняет Андрей Петрович. – Решение названых задач требует, чтобы плавсредство с измерительной аппаратурой двигалось по сложной траектории с определенным шагом.
Мы предложили разработать робота, который будет решать эту задачу, не требуя от человека выполнения рутинных операций по удержанию траектории.
Идею создания такого робота разработчикам предложили коллеги-ученые с факультета инженерных систем и экологии БрГТУ:
– Группа ученых нашего университета по руководством Александра Александровича Волчека очень активно занимается проблемами водоемов белорусского Полесья, и им нужно получить максимальные результаты при тех скудных средствах, которые на эту тему выделяются. Поэтому они заинтересовались темой робототехники и предложили свою идею.
Кстати, робототехника сегодня – одно из ведущих направлений в развитии современных технологий. В этом проекте применение роботов позволит:
- Снизить трудоемкость. От оператора не потребуется усилий по удержанию траектории при движении плавсредства.
- Ускорить процесс, потому что компактный робот будет требовать меньше времени на подготовку, спуск на воду и т.д. Перерывы в работе нужно будет делать только для смены аккумуляторов (большую часть времени система будет работать без вмешательства человека).
- Снизить затраты. Согласно расчетам, робот будет потреблять меньше энергии в своей работе.
Разработка проекта робота для мониторинга водоемов ведется командой из состава СНИЛ «Робототехника» уже примерно полтора года за счет собственных средств при поддержке университета.
– На данный момент создано два прототипа плавсредства, которые активно тестируются. Планируется, что в следующем сезоне – сейчас зима и особо не поплаваешь – появится полноценный прототип, на котором будут отлажены алгоритмы навигации и сбора данных. Дальнейшая судьба проекта будет зависеть от наличия заинтересованных заказчиков.
На следующий этап проекта разработчики планируют привлечь денежные средства через краудфандинговую платформу Ulej.by.
Проект уже демонстрировался на разных конференциях и выставках. В 2014 году – на 6-ой Международной специализированной выставке «Человек и безопасность», в 2015 – на Белорусско-Прибалтийском форуме «Сотрудничество – катализатор инновационного роста», подавался на конкурс «100 идей для Беларуси».
Кроме упомянутой разработки СНИЛ «Робототехника» продвигает еще несколько проектов мобильных роботов. Это увлекает студентов, которые участвуют в деятельности лаборатории. А сейчас у авторов уже есть разработки, которыми заинтересовалась промышленность.
Подробнее о других разработках брестских ученых — в следующей статье на Лiтарах.
В оформлении использованы
тематические иллюстрации
из открытых источников
ДОРОГИЕ ЧИТАТЕЛИ! СДЕЛАЙТЕ НАМ ПОДАРОК НА НОВЫЙ ГОД - ЗАПОЛНИТЕ АНКЕТУ. Спасибо :)
