8 февраля отмечается День российской науки. Учёные ЧелГУ своим трудом вносят огромный вклад в развитие российской науки и высокотехнологичного производства.
Нейросеть для бурёнок
Команда специалистов ЧелГУ в сотрудничестве с учёными РАН и коллегами из Италии и Китая разработала инновационную систему распознавания крупного рогатого скота с помощью нейронных сетей. В настоящее время на фермах для идентификации животных используют бирки, которые нередко теряются или повреждаются. Разработанная система предлагает новый подход — автоматическое распознавание коров по их мордам.
— Для этого используются обычные камеры. Можно использовать смартфон. На основе фото нейросеть принимает решение, есть ли в базе данная особь. Для первого варианта идентификации используется целиком морда животного. Это менее распространённый способ, так как есть определённые ограничения. Так, мы должны соблюдать определённый ракурс, чтобы животное смотрело чётко в камеру. Во втором варианте используются фотографии носогубного зеркала, так называемый "пятачок". Третий способ идентификации — с помощью фотографии сбоку: по форме тела и расцветке, — поясняет завкафедрой компьютерной безопасности и прикладной алгебры ЧелГУ Алексей Ручай.
Для создания технологии применялись предварительно обученные нейросети, используемые для распознавания лиц людей. Чтобы улучшить точность идентификации, изображения проходят обработку: изменяются контрастность, размеры и подчеркиваются контуры. Новая система позволяет следить за перемещением и состоянием животных, а её точность уже достигла 97,1%.
— Так как эта технология нераспространённая, она требует определённой базы экспериментов. Для непосредственного внедрения технологии ещё требуются доработки, чем мы и занимаемся сейчас, — отметил Алексей Ручай.
Исследователи намерены продолжать обучение и в ряде случаев переобучение созданной модели, так как массовая идентификация животных — процесс непрерывный, ведь животные растут, и характеристики их меняются.
Защита от БПЛА
Коллектив физиков и химиков ЧелГУ, под руководством ректора Сергея Таскаева, работает над созданием высокотемпературных покрытий с самоармирующими свойствами. Эта разработка осуществляется в сотрудничестве компанией-партнёром ТД «Автотепло», заводом по производству теплоизоляционных материалов. Новое покрытие делает изделия более устойчивыми к высоким температурам, защищает от механических повреждений и позволяет оставаться незаметными для тепловизоров дронов.
— Большой плюс таких покрытий заключается в том, что при сгорании они проявляют самозащитные свойства. Таким образом, при любом возгорании нанесённый состав послужит барьером для распространения пламени. Первые эксперименты показали отличный результат, аналогов созданному покрытию мы не видим, — подчеркнул Сергей Таскаев.
В будущем планируется разработка теплоизоляционных чехлов, которые смогут обеспечить защиту для военной техники и людей.
Тайны древних зольников
В течение последних двух лет археологи ЧелГУ занимаются исследованием зольника в поселении Степное, расположенного в Пластовском районе. Этот объект, находящийся недалеко от поселения бронзового века, представляет собой участок площадью около гектара с характерным сероватым оттенком земли.
— Это такой сероватый мелкодисперсный грунт. Изначально было предположение, что это скопления золы, которую выносили из печей жилищ. Отсюда и название. На этих же площадках проводили ритуалы. Последние годы мы начали изучать состав этих почв. Оказалось, что грунт, похожий на золу, в ряде случаев золой вовсе не является, — объяснил замдиректора учебно-научного центра изучения проблем природы и человека ЧелГУ Фёдор Петров.
В зольнике поселения Степное была найдена сгоревшее сооружение, в котором находились захоронения взрослого человека и ребёнка бронзового века.
Исследования и экспедиции в другие зольники будут продолжены. Учёные надеются определить назначение этих таинственных участков, расположенных рядом с древними поселениями.
Это только самые яркие научные проекты.
Исследования учёных ЧелГУ охватывают практически все научные области, отвечая на актуальные вызовы времени.
Когда весь мир накрыла вспышка коронавируса, исследователи сразу нескольких факультетов и институтов включились в изучение этой тематики. Микробиологи ЧелГУ выясняли, какие бактерии обрели особую силу при осложнениях COVID-19 и почему это произошло. Коллектив института образования и практической психологии уже несколько лет изучает как болезнь влияет на функции мозга и на когнитивные функции. Экономисты старались понять, как повлияла пандемия COVID-19 на качество жизни населения региона.
Ещё одна повестка, которой плотно занимаются учёные ЧелГУ — это Челябинский метеорит и новые материалы. Так, группа учёных-физиков, под руководством ректора ЧелГУ Сергея Таскаева не только изучает фрагменты небесных тел, но и находит в них новые формы.
Многие считают, что археология — это романтика. Но сколько важных открытий и тем для исследований дают находки наших учёных. Всем известный памятник эпохи бронзы, поселение Аркаим, изучают не только археологи, но и журналисты, культурологи, историки и филологи.
Искусственный интеллект сегодня внедряется во все сферы жизни, а учёные ЧелГУ стараются сделать так, чтобы он ещё и приносил пользу.
Ещё одна из актуальных проблем региона — это экология. Учёные ЧелГУ активно включаются и в эту повестку. Например, в прошлом году магистрант-эколог приступил к разработке биоупаковки из водорослей, а преподаватели изучают низкоуглеродные источники энергии и их эффективность.
