03.11.2021

По итогам конкурса Минобрнауки РФ, который проводился в рамках нацпроекта «Наука и университеты», в Петербурге должны быть созданы шесть новых лабораторий в области искусственного интеллекта. Две из них — в Университете ИТМО, и они уже запустили свою работу. Это лаборатория композитного ИИ и лаборатория интеллектуальных технологий в инфохимии.

Лаборатория композитного искусственного интеллекта

Совмещение передовых методов автоматического машинного обучения и классических методов моделирования — на этом сконцентрируется деятельность новой лаборатории. Она объединит три группы ученых НЦКР (Национального центра когнитивных разработок), создающих такие технологии, как, например, фреймворк генеративного AutoML FEDOT, фреймворк EPDE для автоматического построения математических моделей и инструменты Data Mining для обработки графов знаний. На основе существующих алгоритмов планируется определить структуру композитной модели, а также сделать ее более интерпретируемой и устойчивой. Ученые ставят перед собой сложную задачу — реализовать совместную работу моделей разного рода. Сейчас научная группа ведет теоретические изыскания. В первой половине 2022 года планируется создать рабочий прототип.

«Композитный ИИ — наука молодых, поскольку в этом направлении еще нет устоявшихся канонов, оно еще не подошло к своему "пику ожиданий". Потому здесь, если обладаешь креативностью, имеешь хорошее базовое образование и немного смелости, можно легко стать “законодателем мод” в ближайшие несколько лет», — утверждает Александр Бухановский, руководитель НЦКР Университета ИТМО.

Все решения лаборатории реализуются в виде программ с открытым кодом. Это должно обеспечить прозрачность и воспроизводимость полученных моделей, а также высокий коэффициент цитирования научных статей исследователей.

Лаборатория композитного искусственного интеллекта создана на базе НЦКР при поддержке НОЦ «Искусственный интеллект в промышленности». Значительную часть сотрудников лаборатории составят магистранты ИТМО. Новую команду возглавил молодой ученый НЦКР Александр Хватов.

«Мы проводим исследования, которые позволят существенно продвинуться в понимании искусственного интеллекта в целом. Предстоит много работы, и мы рады принять в команду как исследователей, только начинающих свой путь, так и более опытных ученых. Также открыты к предложениям по совместной работе», — комментирует Александр Хватов.

Лаборатория интеллектуальных технологий в инфохимии

В этой лаборатории будут созданы платформы сбора, агрегации и интеллектуального анализа больших данных об электрохимических характеристиках жидкостей в потоке. В перспективе они придут на смену обычным методам определения и контроля свойств жидкости (например, растворимости, смешиваемости, вязкости), которые трудоемки, дороги и требуют много времени.

Ученые предполагают сочетать анализ в потоке и использование алгоритмических функций, предобученных на собранных данных. В частности, станет возможным прогнозировать смешиваемость, растворимость в коллекторах традиционной и тяжелой нефти с широким диапазоном вязкости. Также будет разработано платформенное решение для распределенных электрохимических сенсоров. Оно позволит обрабатывать, хранить и интегрировать результаты анализа жидкостей в потоке в существующие системы учета данных.

Кроме того, в лаборатории создадут цифровые двойники химических процессов в различных жидкостях: бензине, керосине, дизеле, авиатопливе. Результатом всех исследований станут модели, методы и ПО для анализа жидкостей в потоке при использовании ИИ, позволяющего прогнозировать поведение системы как единой сущности, но с учетом индивидуальных процессов в каждой цепочке реакций.

«Например, уже сейчас мы тренируем базы данных, где по форме кавитационных пузырей определяем составы смесей. Важно учесть, что такой анализ предпочтительно проводить в потоке и в режиме реального времени, — отмечает Екатерина Скорб, руководитель новой лаборатории и директор НОЦ Инфохимии Университета ИТМО. ― В целом в инфохимии сейчас появляется все больше интересных и важных задач. Поэтому мы будем рады видеть мотивированных и талантливых студентов в бакалавриате, магистратуре и аспирантуре Университета ИТМО. Уже с первого дня у них будет возможность работать над проектами в новой лаборатории».