Порой кажется, что изменения в нашей экономике происходят медленнее, чем хотелось бы. Но эти изменения уже вполне ощутимы. Это касается и наукоемких производств.
Да, пока сырьевая экономика преобладает. Но если посмотреть внимательно, мы увидим большое количество предприятий и предпринимателей, которые активно используют научные разработки в самых разных сферах: медицине, строительстве домов и дорог, в организации производственных процессов. Красноярский край в этом смысле не отстает от других регионов России.
Мы вполне вправе гордиться не только богатейшими природными ресурсами, но и нашим инновационным потенциалом. О некоторых уникальных научно-практических разработках красноярских инноваторов мы расскажем сегодня.
Инновационная продукция из вторсырья
О том, что инновации могут стать прочной основой уникального бизнеса, свидетельствует опыт сосновоборской компании «Енисей Полимер». Это предприятие уникально не только для Красноярского края, продукция сосновоборцев поставляется в Москву, Санкт-Петербург, Приморье и другие российские регионы.
«Енисей Полимер» производит искусственные дорожные неровности – «лежачие полицейские» и пешеходные «зебры». Казалось бы, что в этом особенного, это же не космические спутники. Но, оказывается, даже в столь прозаическом производстве возможно серьезное новаторство.
Во-первых, продукция «Енисей Полимера» изготавливается из полимерпесчаного композитного материала. По сравнению с традиционными резиновыми аналогами сосновоборские «лежачие полицейские» и «зебры» имеют неоспоримое качественное преимущество. Их срок эксплуатации составляет от 5 до 10 лет, в то время как резиновый конкурент может развалиться и через два года. Кроме того, полимерпесчаные изделия выдерживают колоссальную нагрузку – до 600 тонн. Понятно, что у дорожников такая продукция нарасхват.
Во-вторых, производя высококачественный товар, сосновоборцы еще и улучшают экологию. Ведь в производстве используются полиэтиленовые отходы. Те самые, что в огромном количестве накапливают современные города и веси. Те самые, что практически не разлагаются в естественных условиях, захламляя земли, реки и моря.
А оказывается, из них можно делать превосходный конструкционный материал. Кстати, качество и экологичность сосновоборских дорожных материалов недавно подтверждены в лаборатории центра сертификации, стандартизации и испытаний Красноярского инновационно-технологического бизнес-инкубатора (КРИТБИ).
В настоящее время «Енисей Полимер» совместно с региональным центром нормативно-технической поддержки инноваций КРИТБИ разрабатывает свой «зеленый» стандарт для сертификации экологической продукции. Уже в этом году дорожные материалы сосновоборской компании будут включены в реестр инновационной продукции Красноярского края.
Новый способ строить из дерева
Дерево всегда считалось одним из лучших строительных материалов. Но, оказывается, люди до сих пор не изучили все его возможности. И сегодня появляются строительные технологии, основанные на новых возможностях старого доброго дерева.
Благодаря разработке новых конструктивных элементов – энергосберегающих строительных блоков из дерева – красноярская инновационная компания «Экоблок» стала в 2021 году победителем программы «Старт-1» Фонда содействия инновациям и выиграла грант на 2 миллиона рублей. Эти средства направлены на научно-изыскательские и опытно-конструкторские работы. В ближайших планах предприятия – запуск производства блоков и продвижение своей продукции в Сибирском федеральном округе.
Новые блоки отличаются массой достоинств.
Во-первых, они дешевы. Строительные элементы изготавливаются из продуктов переработки древесины, которой в Сибири более чем достаточно.
Во-вторых, они обладают превосходными конструкционными и теплоизоляционными свойствами. По словам автора проекта и руководителя компании Валерия Шамсутдинова, новые блоки позволяют избавиться от двух серьезных проблем, препятствующих развитию деревянного домостроения. Первая – усадка древесины. Вторая – большие тепловые потери в угловых и межвенцовых сопряжениях. Продукция «Экоблока» позволяет строить дома с минимальными потерями тепла, что крайне актуально для сибирских и в особенности арктических условий.
В-третьих, в сравнении с традиционными стройматериалами из дерева, такими как бревно или брус, инновационные блоки имеют стандартные размеры и точно стыкуются друг с другом. При этом они обладают высокой прочностью при небольшом весе. Само устройство блока таково, что ошибиться при монтаже невозможно. Это позволяет любому человеку, даже не имеющему навыков в строительстве, самостоятельно построить дом своей мечты.
А из ограничений – только собственная фантазия. Блоки позволяют создавать конструкции любых форм и размеров. Например, строить стены толщиной в полметра и более, за которыми будет комфортно даже в лютый мороз на полюсе холода в якутском Оймяконе.
И, наконец, материал стопроцентно экологически чистый. А это в сегодняшнем мире дорогого стоит.
Перевод с языка мимики
Выпускник КрасГМУ создает программу для диагностики болезни Паркинсона
Столетиями считалось, что медицина сродни музыке – и там, и там «поверить гармонию алгеброй» невозможно. Однако развитие научного знания опровергло это мнение. Сегодня множество важнейших параметров человеческого организма можно измерить и выразить в точных цифрах. Эти аналитические показатели понятны всем врачам и являются необходимой информацией, позволяющей понять картину заболевания. И предела совершенству здесь не видно. Наоборот, на стыках наук едва ли не ежедневно возникают новые искусные методы диагностики.
Автором одного из инновационных методов стал красноярец Владимир Гуревич. Выпускник ординатуры на кафедре нервных болезней КрасГМУ задумал разработать программное обеспечение, с помощью которого можно уловить и провести оценку изменения мимики больных, страдающих экстрапирамидными расстройствами. Это большая группа различных поражений нервной системы. Наиболее известным ее представителем является болезнь Паркинсона.
Сегодня оценка состояния пациентов с экстрапирамидной патологией во многом субъективна. Владимир Гуревич задался целью создать такой диагностический комплекс, который позволит врачам с достаточной точностью оценить стадию болезни и помочь при назначении лечения.
А расскажет об этом мимика больного. Дело в том, что патологические изменения при экстрапирамидных расстройствах затрагивают мышечную систему: появляется дрожание конечностей, специфическая «кукольная» походка. Изменяется и мимика лица. Зачастую это очень тонкие и малозаметные движения мимических мышц, которые практически не уловимы человеческим глазом. Но они могут многое рассказать о болезни.
Владимир Гуревич решил заменить глаз человека видеокамерой, а обработку результатов видеофиксации поручить компьютерным алгоритмам. Пользуясь программно-аппаратным комплексом, врач сможет за минуту провести шесть тестов, которые компьютер объективно оценит и выдаст результат.
Как подчеркивает руководитель проекта, аналогичных программ в России сегодня нет. А они очень нужны и медикам, и больным. Поэтому не удивительно, что Владимир Гуревич со своим проектом стал победителем конкурса «Умник» Фонда содействия инновациям.
Сегодня реализовать задуманное ему помогают многие. Так, написанием программного кода занимается команда экспертов красноярской «Фабрики программирования», созданной в рамках нацпроекта «Кадры для цифровой экономики». А подбор пациентов помогает вести участница проекта Александра Хомченкова – она ведет специализированные неврологические приемы в кабинете экстрапирамидной патологии профессорской клиники КрасГМУ.
Поскольку проект касается здоровья людей, здесь необходимы особая точность и ответственность. После научно-исследовательского этапа, где будут отработаны все программные механизмы, пройдет период проверки в клинических условиях. Если эта проверка выявит проблемы, то программный комплекс будет дорабатываться. А в перспективе участники проекта планируют использовать программный комплекс не только для диагностики, но и для разработки новых методов реабилитации, основанных на полученных данных.
Смоделировать всё
Татьяна Карасева, победитель «Умника» создает программу математического моделирования для производственных предприятий
Именно такую задачу поставила и успешно решает победитель конкурса «Умник» Фонда содействия инновациям, аспирант СибГУ им. М. Ф. Решетнева Татьяна Карасева. Татьяна разрабатывает программный комплекс, который с помощью дифференциальных уравнений сможет построить математическую модель любого технологического процесса.
При этом абсолютно неважно, о каких отраслях или технологиях идет речь. Это может быть металлургия или энергетика, работа механизмов или химические процессы.
Но что может объединять столь разнородные вещи? Царица наук – математика. Для любого технологического процесса можно создать математическую модель. Модель подскажет, как избежать поломок и аварийных ситуаций, как настроить параметры для получения наилучшей производительности.
На крупных предприятиях расчетом математических моделей занимаются аналитические отделы с внушительным штатом сотрудников.
Однако проблема в том, что сейчас аналитики подбирают формулы, описывающие интересующий их процесс, эмпирическим путем, а проще говоря, вручную.
Татьяна Карасева предложила передоверить эту задачу машине. Точнее, программному комплексу. Но не простому, а самообучающемуся.
Многие слышали о нейронных сетях – программных комплексах, имитирующих нейронную сеть человека и обучающихся в процессе решения различных задач. Существуют и другие, «подсмотренные» у природы методы самосовершенствования, например, генетическое программирование, которое как бы повторяет эволюционное развитие живых существ.
Программный комплекс, над созданием которого работают Татьяна Карасева и аспирант по специальности «информатика и вычислительная техника» Сергей Митрофанов, относится к самым современным самообучающимся системам, использует принципы генетического программирования.
Как подчеркнул Сергей Митрохин, аналогов такой системы нет не только в России, но и во всем мире. Существующее программное обеспечение либо использует достаточно простые линейные уравнения, либо перекладывает основной объем работы на аналитиков. Система, разрабатываемая красноярскими инноваторами, уникальна по своей сложности и своим возможностям.
Поэтому, когда проект был представлен на конкурс «Умник», он был высоко оценен компетентным жюри. Эксперты Фонда содействия инновациям отметили высокую научную новизну и практическую ценность проекта.
В частности, отмечена высокая, почти абсолютная точность модели. При этом модель строится автоматически, а программа адаптирует собственные алгоритмы в соответствии с поставленными задачами.
Наконец, программный комплекс выдает не только готовую модель, но и дифференциальную формулу, которая ее описывает. А это очень важно. Дело в том, что зачастую формула понятна только аналитику, который разрабатывает модель. А для обычного инженера-технолога, который с ней работает, модель выступает «черным ящиком». Программный комплекс предложит производственнику не только модель, но и формулу, что позволит ему лучше разобраться в происходящих процессах.
Разработчикам вполне заслуженно присужден грант в 500 тысяч рублей, который они использовали на увеличение вычислительных мощностей и презентации своего проекта потенциальным заказчикам.
