help@sochisirius.ru
5-28 июля 2021

Умный город и безопасность

Одно из 12-ти направлений научно-технологической
проектной образовательной программы «Большие вызовы»

Информационная поддержка программы — konkurs@sochisirius.ru

Все направления программы «Большие вызовы-2021»

О направлении

Развитие информационных технологий и электроники позволило оснастить городскую и производственную инфраструктуру большим количеством датчиков для сбора данных и прогнозирования нагрузок на системы обслуживания. Это сделало возможным оптимизировать потоки городского транспорта, системы электро- и водоснабжения, электронику, просчитывать поминутную аренду автомобилей (каршеринг) и велосипедов, осуществлять мониторинг качества производимых продуктов и материалов. Такого рода системы внедряются на крупных заводах, где недорогие датчики совместно с системами анализа данных позволяют улучшать эффективность производства, а также выходят на рынок частных домохозяйств, где позволяют гибко управлять освещением, энергопотреблением и иными бытовыми процессами.

В рамках конкурса школьники могут создать систему управления умным домом, которая при помощи сервоприводов открывает и закрывает окна в зависимости от температуры воздуха в квартире и на улице, содержания углекислого газа и кислорода в доме.

Проекты направления

1. Экологическая карта СИБУР
2. Система агрегации отзывов о компании и их классификация
3. Квантовые коммуникационные сети
4. Создание системы мониторинга протечек/зашлаковывания трубопроводов с наличествующей жидкостной или газовой средой
5. Проект Арт-резиденции на территории Имеретинской низменности
6. Система мониторинга оборудования в лаборатории
7. Разработка экспертной системы ранней диагностики опасных новообразований кожи с  помощью нейронной сети

Описание проектов

 

1. Экологическая карта СИБУР

Руководители проекта: Шарифуллин Р., Скоморохов В.А.

Аннотация: Необходимо разработать систему экологического мониторинга открытого доступа на объектах компании СИБУР (и близлежащих территориях) для мониторинга экологической обстановки на предприятии.

Задачи:

– Анализ литературы;
Анализ существующих решений;
Анализ текущей ситуации (как объекты производства влияют на экологию);
Разработка системы мониторинга (где какие датчики нужно поставить, что мерить, с какой периодичностью, как работать с данными);
Разработка и наладка экрана мониторинга (где показываем результаты: сайт/приложение, кто имеет доступ, зачем это пользователю);
Прогнозирование сценариев работы с данными (какие данные можем получить, как работаем с этими данными в случае, когда динамика в пределах нормы или имеет отклонения).

Партнер проекта: публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг»

 

2. Система агрегации отзывов о компании и их классификация

Руководитель проекта: Валиуллин А.М.

Аннотация: Планируется реализовать агрегатор отзывов о компании с различных интернет ресурсов (форумы, магазины приложений, соц-сети и др.), дальше с помощью методов машинного обучения проводить сентимент-анализ и классификацию текстовых данных. Сервис будет позволять оперативно получать информацию об удовлетворенности клиентов и быстро реагировать на основе полученных данных.

Задачи:

– Сбор и агрегация данных из различных источников (форум, сайт компании, приложение компании);
– Предобработка собранных данных;
– Построение и исследование различных моделей машинного обучения (сентимент-анализ и классификация текстовых данных);
– Веб-интерфейс сервиса.

Партнер проекта: акционерное общество «Газпромбанк»

 

3. Квантовые коммуникационные сети

Руководители проекта: Тайдуганов А.С., Родимин В.Е., Казиева Т.В., Бендерский А.Ю.

Аннотация: Для шифрования данных и последующего их расшифровывания требуется ключ — это некоторая битовая последовательность. Файл — одинаковый у обоих участников процесса. Традиционно в криптографии этих участников именуют Алиса и Боб. Если шифрование происходит с использованием алгоритма одноразовых блокнотов, то такое шифрование принципиально невозможно взломать, это доказывается строго математически. Основная задача криптографии — как передать такой ключ секретным образом от Алисы к Бобу (или наоборот). Квантовая физика позволяет проводить такую передачу ключа квантовое распределение ключа. Передача ключа происходит на уровне одиночных фотонов. Если в процесс вмешивается злоумышленник (Ева), то она неизбежно начнет привносить ошибки в процесс генерации ключа, чем выдаст свое присутствие. Квантовая криптография великолепный способ действительно понять основы квантовой физики.

Работа с участниками проекта планируется как в теоретическом поле, так и практическая. При этом будет использован опыт проведения кружка по квантовой физике в школе №179 г. Москвы, опыт руководства проектом на смене «Большие вызовы 2019» и практические конкурсные задания для WS, разработанные командой РКЦ и вошедшие в компетенцию «квантовые технологии». Квантовые коммуникационные сети позволяют решить проблему ограничения дальности  распределения ключей.

В процессе проведения программы планируется, что каждый ее выпускник:

– Изучит основы квантовой физики. Познакомится с формализмом Дирака;
– Познакомится с квантовым распределением ключа (КРК). Рассмотрит различные оптические схемы КРК;
– Освоит работу с оптоволоконными линиями связи;
– Узнает основы цифровой обработки сигналов. Научится работать с современным осциллографом;
– Узнает основы программирования в графической среде поточных данных LabVIEW;
– Освоит способы обработки, анализа и интерпретации результатов эксперимента;
– На основе анализа конкретных ситуаций научится ставить перед собой задачи и самостоятельно их решать;
– Сможет выделять межпредметные связи при решении практически ориентированных задач;
– Приобретет первичные навыки популяризация квантовой физики и смежных областей знаний.

Партнер проекта: Российский квантовый центр QRate

 

4. Создание системы мониторинга протечек/зашлаковывания трубопроводов с наличествующей жидкостной или газовой средой

Руководитель проекта: Дерюгин Ю.

Аннотация: Участники проекта будут решать следующие задачи:

– Проработка метода оценки текущего состояния трубопроводов и наличия чрезмерного «загрязнения».
– Обоснование выбора того или иного типа устройств (как пример акустические датчики), позволяющих выполнить поставленные задачи к кейсу.
– Определение сетевой архитектуры: 1) конечные устройства; 2) базовые станции; 3) сервер; 4) конечный пользователь/интерфейс. 
– Пример HLD (high level design).
– Проработка вопроса обработки и представления данных получаемых с конечных устройств (или типологию вывода данных в онлайн системе мониторинге, если будет проработано решение не использовать какие-либо конечные устройства по типу акустических датчиков, а будет использован радикально иной подход).
– Предоставление упрощенного дизайна и интерфейса, который будет наглядно демонстрировать функциональность системы (вопрос реализации MVP* продукта).
– Оценка ориентировочной стоимости проработанного решения и примерная TCO (total cost of ownership; в данном понятии соединяются затраты на техническую поддержку решения и определение круга специалистов, которые потребуются для его обслуживания), что необходимо для показательности целесообразности предоставленного решения.
– Определение ключевых рисков и проблем, которые могут возникнуть при реализации проработанного решения.

Партнер проекта: публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг»

 

5. Проект Арт-резиденции на территории Имеретинской низменности

Руководители проекта: Поповский И.В., Дергачев М.В.

Аннотация: В соответствии с приоритетами развития Федеральной территории «Сириус» предлагается разработать проект Арт-резиденции на территории Имеретинской низменности, который станет мультидисциплинарным центром искусств, образования и инноваций. На градостроительное решение Арт-резиденции влияет большое количество разнообразных исходных данных: градостроительные нормативы, представления о сегодняшнем состоянии, росте и развитии территории Имеретинской низменности.

Участникам программы предлагается разработать проект Арт-резиденции и презентовать его в современных цифровых форматах: 3д-вызуализация; обзорный видеоролик; 3д-модель, выполненная методами аддитивных технологических процессов.

Образовательные модули проекта:

1. Изучение теоретических основ социальных и пространственных практик в урбанистике.
2. Исследование социального и пространственного контекста.
3. Разработка проектного решения.
4. Разработка трехмерной модели.
5. Создание визуализаций и видеоролика.
6. Создание 3д-модели, выполненной методами аддитивных технологических процессов.
7. Презентация и защита проекта.

Партнеры проекта: Новосибирский государственный университет архитектуры, дизайна и искусств, государственная корпорация «Росатом»

 

6. Система мониторинга оборудования в лаборатории

Руководители проекта: Колесов А., Минин А.В.

Аннотация: Для стабильного функционирования лаборатории и приборов в ней часто применяется система мониторинга. Такая система предназначена для мониторинга параметров оборудования, установленного в лабораторных и производственных помещениях, климатического контроля параметров помещения. 
Система обеспечивает возможность автоматического контроля технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором. 

В рамках данного проекта предполагается доработка и адаптация системы мониторинга, применяемой в компании BIOCAD, для лаборатории экспериментальной валидации мишеней, находящейся в Сочи на территории Научного парка «Сириус». Это больше решение конкретной задачи компании, требующей инженерных знаний и основ программирования, которое в дальнейшем будет использоваться в лаборатории для поддержания ее работы. Для реализации проекта участникам будет необходимо запрограммировать микроконтроллер, реализовать несколько микросервисов и интерфейс пользователя.

Ученики в рамках данного проекта смогут освоить следующие навыки:

– Настройка микроконтроллера для первичной обработки данных с датчика и их отправки в облачный сервис;
– Создание микросервиса сбора данных, микросервиса обработки алармов и событий;
– Настройка микросервиса архивирования данных с датчиков и действий пользователя и микросервиса составления отчетов;
– Адаптация микросервиса оповещения о нештатных ситуациях с помощью телеграм-бота;
– Создание и настройка веб-интерфейса пользователя системы.

Партнер проекта: BIOCAD

 

7. Разработка экспертной системы ранней диагностики опасных новообразований кожи с помощью нейронной сети

Руководители проекта: Джунковский А.В., Холодов Д.А.

Аннотация: Низкий уровень доступности качественной ранней диагностики опасных новообразований кожи в регионах в связи с отсутствием высококвалифицированных специалистов и оборудования. Ранняя диагностика опасных новообразований кожи помогает своевременно назначить лечение и сократить риски развития заболевания. Данная экспертная система станет помощником (сервисом второго мнения) у начинающих врачей  при выявлении и постановке диагноза новообразований кожи. На прроектной смене планируется изучить построение и обучение нейронной сети по датасету медицинских снимков, разработать веб-интерфейс и провести тестирование первого прототипа.

Продуктовый результат: разработанная экспертная система (веб-интерфейс и обученная нейронная сеть), позволяющая корректировать поставленный диагноз и распознавать опасное новообразование на ранней стадии диагностики.

Партнер проекта: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский политехнический университет»

Эксперты и руководители проектов

Шарифуллин
Руслан

Менеджер ОП Цифровые технологии ПАО «СИБУР Холдинг»

Скоморохов
Виталий Андреевич

Эксперт Корпоративного университета ПАО «СИБУР Холдинг»

Валиуллин
Адель Марсович

Руководитель отдела искусственного интеллекта Газпромбанка

Тайдуганов
Андрей Сергеевич

Заведующий лабораторией теории квантовых коммуникаций центра НТИ «Квантовые коммуникации», руководитель научной группы теоретических исследований Российского квантового центра QRate

Родимин
Вадим Евгеньевич

Руководитель научно-образовательного направления Российского квантового центра QRate, кандидат физико-математических наук

Казиева
Татьяна Вадимовна

Научный сотрудник Российского квантового центра QRate

Бендерский
Антон Юрьевич

Старший научный сотрудник Российского квантового центра QRate

Дерюгин
Юрий

Главный специалист ПАО «СИБУР Холдинг»

Поповский
Игорь Викторович

Архитектор, доцент кафедры архитектуры Новосибирского государственного университета архитектуры, дизайна и искусств имени А. Д. Крячкова, руководитель архитектурно-планировочной мастерской, член Союза архитекторов России

Дергачев
Максим Владимирович

Начальник участка комбината «Электрохимприбор» ГК «Росатом», преподаватель кафедры технологии машиностроения и кафедры экономики инноваций Технологического института Национального исследовательского ядерного университета МИФИ

Колесов
Александр Викторович

Руководитель отдела компании BIOCAD

Минин
Андрей Валерьевич

Ведущий инженер-программист микроконтроллеров компании BIOCAD

Джунковский
Андрей Владимирович

Доцент кафедры СМАРТ-технологий факультета информационных технологий Московского политехнического университета, кандидат технических наук

Холодов
Дмитрий Алексеевич

Доцент кафедры СМАРТ-технологий факультета информационных технологий Московского политехнического университета, кандидат технических наук

Руководители направления

Плешков
Владимир Вячеславович

Генеральный директор ООО «Томскнефтехим»

Ковалёва
Анастасия Александровна

Старший преподаватель кафедры инфокогнитивных технологий, руководитель образовательной программы «Интеграция и программирование в САПР» Московского политехнического университета, методист программы «Большие вызовы» (2019, 2020)

Подать заявку
© 2015–2021 Фонд «Талант и успех»
Нашли ошибку на сайте? Нажмите Ctrl(Cmd) + Enter. Спасибо!