Бионические роботы и нейроинтерфейсы

1

Управление устройством силой мысли
(паспорт проекта)

Проект является продолжением и углублением успешной работы на проектной смене 2016 года в ОЦ «Сириус» «Интерфейс глаз-мозг-компьютер» в части анализа электрофизиологических сигналов и нацелен на глубокое понимание участниками проекта техник сбора, предобработки и анализа данных. В результате будет создана система распознавания команд (движение, остановка, поворот и т.п.) и намерений (перейти от одного типа действий к другому) человека по данным электроэнцефалографии (ЭЭГ). В ходе проекта от участников потребуется выполнения как инженерной (настройка ЭЭГ,  съем, очистка и предобработка сигнала, программирование), так и научно-исследовательской работы (статистический анализ временных рядов, основы машинного обучения и науки о данных). Отдельно будет проведено исследование зависимости точности разработанного нейроинтерфейса от добавления/удаления шагов предобработки данных.

Шараев Максим Геннадьевич, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник.

Орлов Вячеслав Андреевич, инженер-исследователь отдела нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса
НБИКС-технологий НИЦ «Курчатовский институт»

2

Компьютерная обработка медицинских данных

(паспорт проекта)

Прикладная задача проекта — создание технологии оценки рентгеновских снимков грудной клетки. Участникам предстоит разработать решение на основе алгоритмов машинного обучения, в том числе помощью сверхточных и рекуррентных нейронных сетей. Итогом работы станет платформа по автоматическому анализу предоставленных данных. Исследования будут проводиться на открытых датасетах (openi.nlm.nih.gov) и данных российских диспансеров.

Благинин Дмитрий Андреевич, руководитель проекта по разработке информационной системы НП «Лифт в будущее»

3

Безгелевая быстросъемная электродная система для мозго-компьютерных интерфейсов
(паспорт проекта)

Основная задача проекта - создать электродную систему, которая позволила бы регистрировать электроэнцефалограмму человека без применения контактных гелей. Для этого участники проекта изучат электрохимические процессы, протекающие на электродах, оценят параметры биосигналов, зависящие от электродов, исследуют ряд электродных материалов. Затем участники оценят эргономические требования к конструкции, разработают и протестируют варианты механического крепления электродов на голове человека. Участники сравнят варианты безгелевой системы со стандартной в практических задачах, требующих регистрации электроэнцефалограммы человека.

Малахов Денис Геннадьевич, инженер-исследователь.

Скитева Людмила Игоревна, инженер-исследователь отдела нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса
НБИКС-технологий
НИЦ «Курчатовский институт»

4

Тренажер Брайля

(паспорт проекта)

Из-за сложностей, связанных с изучением и тренировкой использования шрифта Брайля, им пользуется примерно 13% слабовидящих и незрячих, при этом шрифт Брайля является одним из наиболее универсальных способов получения печатной информации среди слабовидящих и незрячих и является ключом к использованию компьютера. В ходе проектной смены участникам предлагается создать интерактивное устройство, которое могло бы упростить изучение шрифта Брайля и тренировку чтения тактильного шрифта.

Мирошник Глеб Андреевич, студент шестого курса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

5

Сравнение влияния природных катализаторов (ферментов) и химических.

(паспорт проекта)

Обладая высокой степенью избирательности, ферменты используются живыми организмами для осуществления с высокой скоростью огромного разнообразия химических реакций; они сохраняют свою активность не только в микропространстве клетки, но и вне организма. Ферменты могут использоваться для реализации промышленных процессов получения различных химических продуктов, которые сейчас синтезируют сложными и дорогими химическими способами. Участниками проектной смены будут изучены различные ферменты растительного и животного происхождения, исследованы их активности при различном воздействии и в сравнении с обычными химическими катализаторами.

Егоров Антон Сергеевич, руководитель Центра трансфера научных технологий и разработок, заведующий лабораторией специального органического синтеза НИЦ «Курчатовский институт» — ИРЕА.

6

Изучение влияния макро- и микроэлементов на рост фототрофных микроорганизмов

(паспорт проекта)

Суть проекта заключается в изучении особенностей выращивания различных фототрофных микроорганизмов (микроводорослей, цианобактерий и др.) для понимания их роли в природных экосистемах, значении для биотехнологических производств и народного хозяйства. В ходе выполнения проекта участники получат навыки выращивания в колбах различных видов фототрофных микроорганизмов (микроводорослей, цианобактерий и др.) с использованием различных искусственных и природных сред (морская, дождевая, минеральная вода и т.п.). Методом включения или исключения определенного элемента из искусственной питательной среды будет определяться его влияние на рост микроорганизмов. Интенсивность роста микроорганизмов будет контролироваться в течении нескольких дней путем ежедневного подсчета клеток в камере Горяева (в простом варианте) или спектрометрически (в продвинутом варианте).

Борголов Артём Викторович, ведущий инженер отдела биотехнологий и биоэнергетики Курчатовского комплекса НБИКС-технологий
НИЦ «Курчатовский институт»