help@sochisirius.ru
1-24 июля 2020

Умный город

В основе концепта «Умный город» лежат самые современные технологические решения, чтобы создать максимально удобную, доступную и персонифицированную виртуальную среду для жителя современного города. Это позволяет повысит эффективность городского управления за счет широкого анализа больших данных и внедрения искусственного интеллекта.

Ключевыми составляющими программы «Умный город» станут искусственный интеллект, технология блокчейна и виртуальная реальность. Создав инфраструктуру, информационную систему и получив достаточно хороший результат, мы можем научить компьютер и нейронные сети работать на нас, помогать в образовании, здравоохранении. Повсеместное внедрение цифровых технологий остро ставит вопрос компьютерной безопасности, защиты персональных данных, устойчивости систем к вредоносным действиям.

Все направления программы «Большие вызовы»

Проекты направления

1. Квантовые коммуникационные сети
2. Создание системы мониторинга протечек/зашлаковывания трубопроводов с наличествующей жидкостной или газовой средой
3. Разработка концепции создания и эксплуатации парка умного пассажирского маршрутного такси на базе электробусов вместимостью до 20 мест
4. Разработка программного модуля обнаружения замаскированных лиц для системы видеонаблюдения в общественных местах
5. Параметрическое проектирование Smart City Академгородок 2.0
6. Система мониторинга оборудования в лаборатории

Описание проектов
список и описание проектов предварительные и могут быть изменены и уточнены

 

1. Квантовые коммуникационные сети

Руководители проекта: Сыч Д.В., Родимин В.Е.

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 используя квантовое распределение. Передача ключа происходит на уровне одиночных фотонов. Если процесс вмешивается злоумышленник (Ева), то она неизбежно начнет привносить ошибки в процесс генерации ключа, чем выдаст свое присутствие. 

Цель проекта  построение квантовой коммуникационной сети между разнесенными помещениями Центра «Сириус».

В процессе реализации проекта 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.

Партнеры проекта: Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (ООО «МЦКТ»/Российский квантовый центр)


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

Руководитель проекта: Дерюгин Ю.

Аннотация: Трубопровод  надежный и экономичный метод транспортировки жидкостей и газа, широко распространенный по всему миру, однако обслуживание и диагностика целостности территориально распределенных труб имеет свои сложности. Именно поэтому внедрение систем дистанционного контроля состояния труб значительно облегчает мониторинг трубопроводов.

В ходе проекта ребята выполнять ряд инженерно-конструкторских и software задач:

1. разработка метода оценки текущего состояния трубопроводов и наличия чрезмерного «загрязнения»,
2. подбор оптимальной сетевой архитектуры и типов оборудования (например, HLD (high level design):датчики, базовые станции, сервера и т.д.,
3. вопросы 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),
4. разработка упрощенного дизайна и интерфейса, который будет наглядно демонстрировать функциональность системы (MVP продукта),
5. 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,
6. определение ключевых рисков и проблем, которые могут возникнуть при реализации проработанного решения 

Партнер проекта: Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг»



3. Разработка концепции создания и эксплуатации парка умного пассажирского маршрутного такси на базе электробусов вместимостью до 20 мест

Руководитель проекта: Иванов М.В.

Аннотация: В рамках реализации проекта участникам необходимо разработать концепцию создания автотранспортного предприятия, эксплуатирующего парк электробусов малой вместимости (до 20 пассажиров).  Сведения о желаемых маршрутах передвижения пассажиров (в виде предварительных заказов) будут передаваться в центр управления через мобильное приложение. 

Система должна обеспечивать разработку и оптимизацию маршрута движения такси с учетом пожеланий пассажиров – заказчиков, с учетом дорожной ситуации, с учетом уровня зарядки батарей. Полученные данные о маршруте с точками остановки и временем прибытия должны быть переданы пассажирам-заказчикам при помощи мобильного приложения. Должны быть описаны алгоритмы работы системы в плане анализа и обработки больших данных о пассажиропотоке и загрузке маршрутов, условия экономической целесообразности создания такого автопредприятия. 

Партнер проекта: Некоммерческое партнерство «Содействие развитию и использованию навигационных технологий»


4. Разработка программного модуля обнаружения замаскированных лиц для системы видеонаблюдения в общественных местах

Руководители проекта: Болсуновская М.В., Васильянов Г.С.

Аннотация: Разрабатываемый модуль должен обеспечивать обработку непрерывного потока данных с камер и анализ полученных данных на предмет обнаружения замаскированных лиц и анализа поведения человека с замаскированным (частично или полностью закрытым) лицом. Команде проекта необходимо предложить набор ключевых точек, по которым возможно определить части лица и лицо в целом и его местоположение. Необходимо предусмотреть возможность обнаружения лиц на изображениях людей разного возраста, пола, а также с учетом различий по цвету кожи. 

Программный модуль должен поддерживать следующий алгоритм работы:

− Первый этап  поиск лица на кадре видеопеоследовательности, 
−  Второй этап  поиск частей лица на ранее обнаруженном лице, 
−  Третий этап  определение факта его замаскированности. 

Первые два этапа необходимо выполнить с использованием сверточных нейронных сетей. В рамках анализа поведения людей с частично или полностью закрытым лицом необходимо описать формы и модели отдельных случаев девиантного поведения, провести анализ и классификацию поведения человека с замаскированным лицом (нестандартные действия, нарушение правил поведения и т.п.)

Партнеры проекта: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Сбербанк


5. Параметрическое проектирование Smart City Академгородок 2.0

Руководители проекта: Гашенко А.Е., Алтухов А.В.

Аннотация: На сегодняшний день перспективным направлением в урбанистике является параметрическое проектирование умных городов. Особенностью этого метода проектирования является то, что проектные решения и оценка качества среды строятся автоматически на базе исходной информации. Технологии параметрического моделирования позволяют планировать развитие территории в зависимости от изменения исходных данных и адаптировать проектные решения к изменению социальной и градостроительной среды.

В соответствии с приоритетами развития научной деятельности в Сибирском Федеральном округе в новосибирском Академгородке планируется развитие высокотехнологичного наукополиса «Академгородок 2.0», который станет мультидисциплинарным центром науки, образования и инноваций мирового уровня и значения. Концепцию по развитию Новосибирского научного центра поддержал президент РФ Владимир Владимирович Путин. Согласно концепции комплексное развитие городской агломерации как наукополиса распространяется на территории южной части Новосибирска, наукограда Кольцово, городка аграрной науки Краснообска, города-спутника Бердска и участки сельской местности.

Здесь планируется создать город нового типа. На градостроительное решение научного центра влияет большое количество разнообразных исходных данных: градостроительные нормативы, плановые показатели по росту и развитию данной территории к 2030 году и данные социологических исследований о представлении молодежи Новосибирска о своей будущей жизни и успешной карьере. Ввиду большого количества данных и сложности проектной задачи применение традиционных методов планирования сопряжено с большими временными затратами. Для адаптивного планирования и корректировки проектных решений предлагается применение в данном случае методов и технологий параметрического моделирования на базе Grasshopper.

Образовательные модули проекта:

1. Изучение теоретических основ социальных и пространственных практик в урбанистике.
2. Исследование социального и пространственного контекста.
3. Изучение цифровых инструментов параметрического и архитектурного проектирования.
4. Создание прототипов развития территории.
5. Анализ проектных вариантов и визуализация модели. Презентация.
 
Партнер проекта: ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный университет архитектуры, дизайна и искусств»


6. Система мониторинга оборудования в лаборатории

Руководитель проекта: Колесов А.

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 ЛГИТ, 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: Закрытое акционерное общество «Биокад»

Материалы для подготовки

Видео

Что такое «Умный город»? Как работает система «умного» города во Франции
Барселона умный город, Smart City Barcelona

Курсы

1. Курсы по программированию, маркетингу, дизайну и управлению
2. Курс «Олимпиадная математика»
3. Лекции по основам работы с программами Photoshop и Figma, базовым навыкам веб-верстки, созданию сайтов на Tilda, 3D-моделированию для гейм-дизайнеров, «Как делать контент для Youtube»
4. Курсы по программированию, искусству, иллюстрации и т.д.

Материалы про Soft skills

1. Серия лекций президента Ассоциации кружков, руководителя направления юниоров WorldSkills Russia Алексея Федосеева «Как стать наставником проектов». Про умение работать в команде над проектом и нормы проектной деятельности.
2. Курсы по английскому языку
3. Изучение ПО для командной работы (trello, airtable и т.д.).
4. Гибкое управление продуктом в двух словах
5. SCRUM — метод управления проектами. Обучающий мультик

Подробнее о направлении

Ссылка на другие полезные материалы

Эксперты и руководители проектов

Сыч
Денис Васильевич

Ведущий научный сотрудник группы квантовых коммуникаций Российского квантового центра (РКЦ)

Родимин
Вадим Евгеньевич

Старший научный сотрудник группы квантовых коммуникаций Российского квантового центра (РКЦ), руководитель направления учебно-исследовательской квантовой криптографии, кандидат физико-математических наук

Дерюгин
Юрий

Главный специалист ПАО «СИБУР Холдинг»

Иванов
Михаил Владимирович

Ведущий курса некоммерческого партнерства «Содействие развитию и использованию навигационных технологий» (НП «ГЛОНАСС»)

Болсуновская
Марина Владимировна

Заведующая научно-исследовательской лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» ЦНТИ Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, кандидат технических наук

Васильянов
Георгий Сергеевич

Инженер-преподаватель научно-исследовательской лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» ЦНТИ Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

Гашенко
Антон Евгеньевич

Доцент кафедры градостроительства и ландшафтной архитектуры Новосибирского государственного университета архитектуры, дизайна и искусств имени А.Д.Крячкова

Алтухов
Алексей Валерьевич

Инженер-преподаватель, кафедры «Экономика инноваций» МГУ имени М.В.Ломоносова

Колесов
Александр

Руководитель отдела ЗАО «БИОКАД»

Руководители направления

Лысенко
Эдуард Анатольевич

Министр Правительства Москвы, руководитель Департамента информационных технологий города Москвы

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
© 2015–2020 Фонд «Талант и успех»
Нашли ошибку на сайте? Нажмите Ctrl(Cmd) + Enter. Спасибо!