Category: Новосибирский государственный университет

Курс лекций «Университет серебряного возраста» стартовал в Новосибирском государственном университете 8 октября. Его слушателями стали пенсионеры Советского района города Новосибирска. Данный курс по финансовой грамотности организован Экономическим факультетом (ЭФ) НГУ совместно с администрацией Советского района Новосибирска при поддержке депутата Государственной Думы Александра Аксененко и проводится специалистами Альфа-Банка и Сбера. Организован он в рамках обязательного курса «Обучение служением», который в разных форматах внедряется во всех вузах страны и направлен на развитие гражданственности, ответственности, лидерских качеств и патриотизма в совокупности с профессиональными компетенциями через реализацию социально-ориентированных проектов. Задачи студентам ставят социальные партнеры. Они же курируют деятельность студентов на протяжении учебного семестра. Мероприятия курса «Университет серебряного возраста» в осеннем учебном семестре организует проектная команда студентов 2 курса ЭФ НГУ: Ульяна Молодцева, Дарья Денисова, Дарима Баяртуева и Дарья Зязева.

Первым мероприятием курса стала лекция представителя Альфа-Банка Татьяны Шаманаевой «Деньги в деле: получаем доходы от вкладов и депозитов». Эксперт рассказала о видах инвестиций — собравшиеся узнали об основных инструментах для приумножения капитала, а именно — вкладах, депозитах, ценных бумагах. Также говорилось об инвестиционных стратегиях — представитель банка рассказала о том, как выбрать подходящий план действий в зависимости от целей и срока вложений. Также она объяснила, когда следует инвестировать свои сбережения, и вместе со слушателями разобрала ключевые моменты для эффективного старта и минимизации рисков. Данная лекция была направлена не просто на помощь в понимании основ инвестирования, а на их практическое применение для получения стабильного дохода и грамотного управления своими финансами.

Татьяна Шаманаева рассказала, что инвестирование средств может стать для пожилых людей прибавкой к пенсии, однако инвестировать следует только свободные деньги, так как инвестиции всегда несут в себе некую долю риска. Самыми распространенными инструментами инвестиций являются акции и облигации. Для людей, которые не готовы рисковать, предпочтительными могут стать облигации федерального займа, доходность которых находится в районе ключевой ставки ЦБ РФ, а также корпоративные облигации надежных компаний и муниципальные. При этом важно избегать высокодоходных (20% и более ставки ЦБ РФ) — они часто бывают рискованными. Также не следует вкладывать все свои средства в одну облигацию или одного эмитента (организацию, или иной субъект, который выпускает и предлагает на рынок какие-либо финансовые активы, такие как акции, облигации, денежные знаки или банковские карты, чтобы привлечь финансирование).

Также эксперт рассказала, как пенсионеры могут пользоваться различными банковскими продуктами, получать проценты с вкладов, кешбэк за лекарства, выписанные врачом, и определенные категории покупок.

Следующая лекция «Финансовое здоровье» пройдет 15 октября. Проведет ее представитель Сбера Анна Воронова. Она посоветует, как сохранить финансовую устойчивость, как правильно справляться с финансовыми обязательствами и как рационально формировать капитал и строить финансовые планы. Также эксперт расскажет про расходы, накопления, страхование, инвестиции, пенсии и ознакомит аудиторию с четырьмя составляющими финансового здоровья. Она представит простые и эффективные методы поддержания баланса доходов и расходов, даст рекомендации по контролю долгов и платежей, проведет подробный разбор ключевых факторов благополучия, формирующих финансовое здоровье человека. Кроме того, она познакомит присутствующих по стратегиями для уверенного будущего, помогающими рационально формировать капитал и строить финансовые планы. 

Третье мероприятие проведет проектная команда, организующая курс «Университет серебряного возраста». Это будет увлекательное путешествие во времени «На стыке поколений: от советской классики до крашей 21 века». В первой части слушателей ожидает викторина по знаменитым советским фильмам с загадками и угадыванием мелодий на фоне знакомых саундтреков. Во второй части состоится беседа о том, как менялись ценности, язык и привычки поколений — от бумеров до зумеров. Завершит встречу интерактивный квиз про сленг разных эпох: присутствующих попросят угадать, какие современные слова стали аналогами советских выражений.

— Мы проводим курс лекций «Университет серебряного возраста» для пенсионеров Советского района уже второй год в рамках курса «Обучение служением». Весной этого года мы успешно провели серию лекций по финансовой и компьютерной грамотности «Основы кибербезопасности для старшего поколения». Проект получился успешным, он получил положительный отклик аудитории, поэтому мы решили продолжить цикл занятий. Лекции, проводимые в НГУ, также могут посещать студенты и преподаватели, думаю, они будут полезны всем. В прошлом году мы делали акцент на кибербезопасности и финансовых инновациях, в этом году сосредоточились на темах инвестирования и финансового благополучия. Первая лекция уже получила множество положительных отзывов от слушателей. Они отметили актуальность тематики лекции, доступность подачи информации и ее практическую пользу, — рассказала кандидат экономических наук, доцент кафедры менеджмента Экономического факультета НГУ Елена Обухова.

В конце весеннего семестра были объявлены результаты второго конкурсного отбора на стипендию Президента РФ для аспирантов и адъюнктов: среди 500 победителей всероссийского конкурса по всем отраслям науки — сразу пять представителей кафедры химической и биологической физики Физического факультета НГУ. Эта высокая оценка научных достижений и потенциала молодых учёных — яркое подтверждение успешной работы кафедры, тесно связанной с ведущими научно-исследовательскими институтами Академгородка. Мы встретились с Виталием Георгиевичем Киселёвым — заведующим кафедрой химбиофизики — чтобы узнать, как организована научная работа студентов и аспирантов и что помогает им добиваться таких значимых результатов.

— Виталий Георгиевич, расскажите, пожалуйста, как происходит процесс научной деятельности студентов на кафедре? Как происходит взаимодействие между студентом и руководителем в процессе подготовки диссертации?

— Научную работу студентов мы организуем сразу же, как они попадают к нам и определяются с научными руководителями, то есть с третьего курса физфака. Вообще, без хорошего руководителя, каким бы студент талантливым ни был, качественную научную работу не сделать. Исследовать можно много чего, но далеко не всегда получаются актуальные научные результаты. Иногда студент-отличник может вести на первый взгляд активную работу, но поставленная ему задача уже не интересна научному сообществу. И наоборот, изначально менее яркий студент под руководством опытного профессора может даже к защите бакалаврского диплома получить содержательные результаты, иметь хорошие публикации и быть лауреатом различных стипендий и конкурсов.

Кстати, профессионализм квалифицированного научного руководителя состоит в первую очередь именно в том, чтобы сформулировать хорошему аспиранту перспективную научную задачу. И, разумеется, важно, чтобы между ними была своя личная «химия». Мы никогда не навязываем студентам и аспирантам кафедры ни тему исследований, ни научного руководителя, но даем советы, наблюдаем за прогрессом и помогаем при необходимости.

— Расскажите о направлениях исследований вашей кафедры.

— Современная физика — очень широкая наука, от физики элементарных частиц до медицинских приложений (кстати, всем этим занимаются на выпускающих кафедрах физфака НГУ). Наша область, химическая физика, изучает процессы и явления, которые происходят в веществе на масштабе отдельных молекул. Её применения могут быть самыми разнообразными. На молекулярном уровне, например, можно детально изучить, как протекают процессы горения. Наши аспиранты-стипендиаты Егор Соснин и Андрей Черепанов этим занимаются в Институте химической кинетики и горения СО РАН. В свою очередь, Александра Бородулина и Аркадий Самсоненко изучают свойства новых молекулярных магнитных материалов и магнитные явления, которые могли бы быть полезны, например, для хранения информации. Ольга Бакулина исследует микроскопическую структуру ионных жидкостей — солей, расплавленных при комнатной температуре. Все они работают в Международном Томографическом Центре СО РАН.

Мы поговорили про химические приложения, но в название кафедры входит и биология, таких направлений исследований у нас тоже много. Например, в группе профессора Сергея Андреевича Дзюбы (предыдущий заведующий кафедры химической и биологической физики ФФ НГУ — Прим. ред.) много работ посвящены взаимодействию антибиотиков с клеточными мембранами бактерий. Лектор нашей кафедры Олеся Анатольевна Крумкачева, которая, кстати, работает и заместителем декана физфака именно по аспирантуре, также исследует структуру биомолекул с помощью магниторезонансной спектроскопии. Все это важно для понимания конкретных биохимических процессов в нашем организме.

Кроме того, в современной науке очень эффективно дополняет эксперимент количественное суперкомпьютерное моделирование. В области химической физики важной его частью являются квантовохимические расчеты, чем непосредственно занимаемся мы с самым цитируемым профессором нашей кафедры Ниной Павловной Грицан. Суть таких расчетов составляет описание строения вещества на уровне молекул с помощью законов квантовой механики. Моделирование позволяет ответить на множество вопросов, например, почему одни молекулы стабильные, а другие — нет, как происходят химические реакции, почему материалы проявляют конкретные свойства и т.д. Для этого тоже нужны очень серьёзные ресурсы, затраты часто сравнимы с экспериментом, нужны большие вычислительные мощности. Университет в этом плане нам очень помогает, например, руководитель информационно-вычислительного центра НГУ Владислав Анатольевич Калюжный за 15 лет совместной работы буквально не отказал нам ни в одной конкретной технической просьбе.

— Можно ли назвать какую-то общую черту или качество, которое объединяет успешных аспирантов вашей кафедры?

— Для современного исследователя, на мой взгляд, особенно важны три группы качеств. Во-первых, хорошее образование — нужно быть грамотным, уверенно владеть базовыми методами и понятиями и знать современное состояние своей научной области. Второе — внутренняя дисциплина и самостоятельность, то есть аспирант должен быть готов работать без дополнительных понуканий и детального контроля, это должно идти изнутри. Третье — что, пожалуй, критически важно — любознательность и научная креативность, открытость, интерес к поиску нового. С какого-то момента в научной работе самым важным становится постановка задачи. Без личной креативности исследователь серьезных успехов достичь не сможет.

— Что наиболее важно для успешной научной работы аспирантов вашего научного направления?

— Все научные руководители тесно связаны со своими лабораториями. Специфика естественных специальностей (физики, химии, биологии) в том, что они, конечно, завязаны на приборах. Схоластикой занимались в средние века, а в наше время для исследования явлений природы в их широте нужны приборы. Естественнонаучный институт без них жить не может.

— Какие образовательные и научные ресурсы кафедра предоставляет аспирантам для поддержки их в конкурсах и грантах? Есть ли планы по расширению сотрудничества с научными организациями, чтобы дать аспирантам больше возможностей для исследований?

— На всех естественнонаучных направлениях университета — на физфаке, Факультете естественных наук — огромную роль играет сотрудничество с институтами. Мы переплетены настолько тесно, насколько это возможно. Почти все преподаватели нашей кафедры — сотрудники академических институтов, прежде всего, базового Института химической кинетики и горения СО РАН и Международного Томографического Центра. Основные установки и приборы находятся именно там. Университет и институты друг без друга жить не могут, мы взаимно усиливаем друг друга. Это не дежурные комплименты, так устроены наука и образование. Университетские преподаватели и научные руководители дипломников — активно работающие учёные. В свою очередь, институты получают студентов и аспирантов, которые непосредственно «двигают» науку. Очень важно, чтобы это сотрудничество всегда было конструктивным, это залог успеха.

— Какой совет вы могли бы дать молодым учёным, которые начинают свой путь в аспирантуре?

— Быть максимально любознательными и открытыми всему новому. Не стесняться учиться, не отчаиваться, если что-то не получается — это абсолютно нормально, все через это проходили, и лично я в том числе.

________________________________________
Спасибо, Виталий Георгиевич, за развернутые ответы! Поздравляем ваших аспирантов с заслуженной стипендией Президента РФ и желаем им новых научных достижений!

IV Школа молодых ученых «Применение синхротронного излучения для решения задач биологии» проходила в Новосибирском государственном университете с 1 по 3 октября. В ее работе приняли участие студенты и аспиранты из 11 городов России: Москвы, Санкт-Петербурга, Казани, Екатеринбурга, Тюмени, Пущино (Московская область), Владивостока, Красноярска, Барнаула. Программа Школы состояла из лекций и практических занятий, на которых молодые ученые имели возможность сформировать представление об использовании передовых исследовательских методов в области структурной биологии, а также получить навыки в области молекулярного моделирования и обработки первичных экспериментальных данных, полученных с помощью синхротронного излучения.

Участники Школы высоко оценили лекции от ведущих ученых активно использующих синхротронное излучение в своих работах. Особый интерес проявили к практическим занятиям связанным с молекулярным моделированием и определению структуры биополимеров методом рентгеноструктурного анализа. 

— Мы решили разделить практические занятия посвященные методу малоуглового рентгеновского рассеяния и рентгеноструктурного анализа (РСА) на два уровня: ознакомительный и углубленный. Оказалось, это было правильное решение. Ознакомительный мастер-класс по РСА прошли около 40 участников, его задачей было формирование общего понимания возможностей метода. Для этого участники работали с набором дифракционных данных полученных от кристаллов модельного объекта практически в идеальных условиях проведения эксперимента. На мастер-класс второго уровня пришли участники желающие получить опыт работы с дифракционными данными, которые были использованы для решения реальных научных задач. Аналогичным образом были построены мастер-классы по применению метода малоуглового рентгеновского рассеяния, где на втором практическом занятии обрабатывались наборы данных полученные в Шанхайском центре синхротронного излучения. На следующей школе мы планируем сделать двухуровневым и мастер-класс по молекулярному моделированию, а также добавить больше лабораторных работ. Отдельно хочется отметить ознакомительные практические занятия по применению метода рентгенофлуоресцентного анализа и компьютерной томографии. Ребята успешно провели реконструкцию данных и построили трехмерную модель скелета мыши, — рассказал заведующий лабораторией Учебно-методический центр «Кристаллизация» Института химических технологий НГУ, старший преподаватель кафедры химии твердого тела Факультета естественных наук НГУ, старший научный сотрудник ЦКП СКИФ Сергей Архипов.

По оценкам организаторов и участников, особенно насыщенным стал третий день Школы молодых ученых. На лекции «Фундаментальные основы взаимодействия синхротронного излучения с объектами биологической природы», которую прочел к.г-м.н. Сергей Ращенко (ИГМ СО РАН, НГУ), рассматривались основы взаимодействия синхротронного излучения с веществом и существующие фундаментальные ограничения экспериментальных методов. Большой интерес участников школы вызвала лекция д.ф-м.н. Константина Усачева (ФИЦ КазНЦ РАН, Казань) «Кристаллография макромолекулярных комплексов». На ней рассматривался рентгеноструктурный анализ таких крупных объектов, как рибосомы и значение этих исследований для создания антибиотиков. Приводились примеры сочетания метода криоэлектронной микроскопии на начальном уровне и расшифровки структуры с использованием метода рентгеноструктурного анализа на последующем этапе. Продолжением этой темы было выступление Анны Бурцевой (ФИЦ Биотехнологии РАН, Москва) «Метод криоэлектронной микроскопии в исследовании структур макромолекул. Метод выбора или один из элементов интегративной структурной биологии». Она рассказывала про основы метода криоэлектронной микроскопии  с рассмотрением реальных примеров, в частности, структуры фикобилисомы из древней цианобактерии. Анна также ознакомила слушателей с самыми новыми работами ученых ФИЦ Биотехнологии РАН.

Множество положительных отзывов получила экскурсия на кафедру химии твердого тела ФЕН НГУ и в лаборатории Института химических технологий НГУ. Для участников школы были подготовлены кристаллы модельного объекта, на примере которых им рассказали о методах кристаллизации. Также молодые ученые познакомились с оборудованием для роботизированной и ручной кристаллизации и необходимыми для выполнения этой работы расходными материалами. 

— В следующем году мы хотим внести некоторые изменения в работу Школы — провести ее как школу-конференцию и издать сборник тезисов. Концептуально лекционная часть и практические занятия останутся прежними, но мы намерены ввести в программу Школы флеш-доклады молодых ученых и, возможно, постерную сессию. Поэтому не исключено, что Школа будет займет не три дня, как сейчас, а четыре. Уверен, данные изменения позволят привлечь еще большее количество участников, хотя и сейчас явно прослеживается тенденция к увеличению числа участников. Также для удобства слушателей мы рассматриваем вероятность ее переноса на летние месяцы, однако решение об этом еще не принято, —  сказал Сергей Архипов.

Отзывы участников IV школы молодых ученых «Применение синхротронного излучения для решения задач биологии»

Екатерина Молоткова, выпускница Физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова:  

— Объектом моего научного интереса является структурная биология. Мне интересна коллаборация физики высоких энергий и биологии. Мне концептуально очень нравится слияние фундаментальной физики и практической биологии. К сожалению, мероприятия, нацеленные на данную тематику, проводятся достаточно редко. Поэтому решение об участии в Школе молодых ученых было очевидным. Я хотела послушать лекции и поучаствовать в мастер-классах, а заодно посетить новосибирский Академгородок. Впечатления о Школе остались самые приятные. Было много мастер-классов практической направленности, и теперь я намерена свой нынешний профиль работы несколько сдвинуть в сторону структурной биологии, поэтому для меня были важны и теоретические знания, и практические навыки, дающие углубленное понимание теории, которая стоит за всеми этими методами.  

Алексей Иванов, 4 курс Факультета естественных наук НГУ:

— Я давно слежу за развитием проекта СКИФ. Мне интересны различные направления биологии, но особенно — структурная биология, потому что она относится к биоинформатике, которой я занимаюсь. О Школе молодых ученых «Применение синхротронного излучения для решения задач биологии» я узнал в прошлом году, а с ее тематикой обзорно ознакомился на Школе системной биологии и на Школе синтетической биологии и промышленной информации. В этом году подаю заявку на участие в данной школе. Здесь я хотел узнать побольше о текущем состоянии строительства ЦКП СКИФ, новейших научных исследования и коллективах, занимающихся исследованиями в области структурной биологии в России, а также освоить ряд практических навыков, связанных с молекулярным моделированием, рентгенофлуоресцентным анализом, молекулярным докингом и методами обработки данных рентгеноструктурного анализа.

На лекции Анны Бурцевой я открыл для себя процесс подготовки образцов для криоэлектронной микроскопии, узнал, как проходит пробоподготовка и какие при этом производятся расчеты для восстановления трехмерной структуры. Не менее интересна была лекция по рентгеноструктурному анализу. Ранее для меня это все было просто названиями методов, я знал, что они дают, а теперь у меня сформировалось комплексное понимание, как можно применять их при интегративных подходах и как они друг друга дополняют.

Самым ярким впечатлением стал мастер-класс по обработке данных малоуглового рентгеновского рассеяния, когда мы из двухмерных данных своими руками получили трехмерную структуру молекулы в растворе, сопоставили с данными рентгеноструктурного анализа и сами убедились, как можно применять данные методы в сочетании. Это похоже на какую-то магию, но это наука.

Наталья Смольянова, Научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт», аспирант Института белка РАН:

— Основные методы, которые я использую в своей работе, — кристаллография и рентгеноструктурный анализ, а также метод БиоМУРР, но мне была очень интересна лекция, посвященная криоэлектронной микроскопии. Я задумалась о том, можно ли использовать данный метод для моего объекта — ферментов целлюлазы, — который достаточно мал для этого. Для меня было важно обсудить с коллегами, насколько это возможно. Также полезным для меня стал мастер класс по РСА, поскольку кристаллизация объекта и последующая обработка данных — процесс достаточно трудоемкий. Для меня были важны и интересны встречи с единомышленниками, знакомство с оснащением Учебно-методического центра «Кристаллизация» Института химических технологий НГУ.

Каждый день Школы приносил яркие впечатления, положительные эмоции, бесценные знания и полезный опыт.

Владимир Андрейцев, лаборатория структурных исследований аппарата трансляции Института белка РАН:

— Школа молодых ученых заинтересовала меня мастер-классами, которые проводят высококлассные специалисты. Они акцентируют внимание на тонкие моменты, которые молодому исследователю освоить самостоятельно довольно сложно. Для меня было важно получить некий багаж знаний и опыта, который можно применять в дальнейшем для своих научных изысканий и в перспективе передавать их студентам, которые приходят к нам в институт.

На этой школе полезно все: и лекции, и мастер-классы, но самым ярким впечатлением для меня стало общение с коллегами. После таких встреч понимаешь, к чему следует стремиться. Для меня очень важна была встреча с доктором химических наук Софией Борисевич (ЦКП «СКИФ», УфИХ УФИЦ РАН, Уфа), которая прочла лекцию «Совместное применение экспериментальных методов и методов молекулярного моделирования для решения задач структурной биологии» и мастер-класс по молекулярному докингу и молекулярному моделированию с учетом полученных методом РСА экспериментальных данных. Вне этой Школы у меня вряд ли была бы возможность связаться с ней и пройти такой мастер-класс.

В Новосибирском государственном университете состоялся масштабный хакатон лаборатории YADRO, посвящённый навигации внутри помещений. Это уникальное событие объединило 78 участников в 22 команды, которые представляли не только Факультет информационных технологий (ФИТ), но и другие факультеты и институты НГУ.

Лаборатория YADRO, базирующаяся на ФИТ, однако обладающая статусом общеуниверситетской, сделала акцент именно на междисциплинарном подходе, позволяющем студентам разных направлений погрузиться в решение реальной инженерной задачи и получить бесценный опыт командной разработки. Тема хакатона — «Технологии навигации внутри помещений» — выбрана не случайно: сегодня, когда глобальные системы позиционирования, такие как GPS/ГЛОНАСС стали незаменимыми помощниками в повседневной жизни, навигационные системы внутри зданий остаются острой проблемой без универсального решения.

Хакатон проходил в два насыщенных этапа. На первом командам был предоставлен полигон с установленными заранее специальными маячками по сигналу от которых необходимо зарегистрировать в компьютер пройдённый маршрут, что требовало как технических, так и организационных навыков. Во втором туре участники представили свои инновационные решения проблемы внутренней навигации, описали архитектуру, поделились опытом и получили оценки от компетентных жюри.

Организатор хакатона Александр Александрович Власов рассказал о значимости и актуальности задачи:

– Каждый из нас привык к всемогущему GPS или ГЛОНАСС на улице, но внутри строений этот сервис перестаёт работать, что создаёт серьёзные сложности — от поиска аудиторий в университете до организации навигации в больших торговых центрах и аэропортах. Мы уверены, что наши будущие IT-инженеры, которых мы учим сегодня, будут применять роботов и искусственный интеллект для автоматизации бытовых и производственных процессов в зданиях — там, где проходит основная часть нашей с вами жизни, а это невозможно сделать без системы точного позиционирования.

Отбор участников был максимально открытым: здесь могли заявиться даже школьники и студенты с гуманитарных факультетов, имеющие базовые знания в IT. Правила хакатона позволяли командам самостоятельно распределять роли и выбирать стратегии, при этом организаторы оказывали всестороннюю поддержку в виде консультаций и подбора обучающих материалов по теме задачи.

– Ориентирование в больших зданиях — сложная задача. Помимо торговых центров и аэропортов, существуют серьёзные промышленные объекты с роботизированными линиями, где позиционирование — вопрос безопасности и точности в 1-2 метра. Мы предложили систему на основе маячков и интеллектуального алгоритма, которая достигала точности около полутора метров», – рассказал о своем проекте участник команды AKL Афанасьев Богдан, магистрант направления «Философия».

Результаты первого тура объявили 3 октября, а второго — 4 октября на торжественном праздновании Дня лаборатории YADRO. В этот день участники подробно разобрали возникшие в ходе этапов трудности, представили свои решения и приняли участие в церемонии награждения. Лидером стала команда «Барэбухи», второе место заняли ProBLEms, третье – команда SysCall. Кроме того, команде n00bmasters был присужден приз зрительских симпатий за оригинальное инженерное решение.

Участники получили не только ценный опыт и знания, но и достойные призы от компании YADRO, включая финансовую поддержку, что дало им дополнительный стимул для дальнейших исследований и разработок.

Интеллектуального робота-манипулятора для автоматического сбора томатов в промышленных теплицах, отличающий спелые плоды от несозревших, создал студент Факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета Антон Власенко. Его робот способен анализировать время созревания различных сортов томатов и собирать только спелые плоды. Недозревшие он оставляет на кустах и возвращается к ним по мере созревания. В настоящее время молодой исследователь проводит тестирование своего устройства в домашних условиях, в дальнейшем планируются промышленные испытания на объектах тепличного комбината «Толмачевский», о чем уже достигнута предварительная договоренность.

— Для анализа состояния плодов и принятия решений мы использовали алгоритмы компьютерного зрения. Также в систему заложены ультразвуковые датчики. Они помогают роботу оценивать расстояние до объектов и избегать столкновений с ними. Чтобы манипулятор, снимая томаты с ветвей, случайно не раздавил их, мы снабдили устройство датчиками которые регулируют силу сжатия. Интересный момент связан с самим алгоритмом «time to harvest» (время собирать урожай). Мы не просто классифицируем томат на «зеленый» или «красный», а пытаемся оценить, сколько дней осталось до оптимального сбора. Для этого берем данные по цветовым каналам и насыщенности. На их основе система прогнозирует время сбора плодов. Это позволит не только собирать урожай «здесь и сейчас», но и планировать, когда именно отправлять робота к определенному кусту. Наш робот-манипулятор определяет не просто цвет томата в целом, а делит его изображение на сетку, как шахматную доску. Каждую клетку анализирует отдельно с учетом сорта плода, разделяя участки красного, зеленого или желтого цветов. Таким образом система понимает: плод спелый, частично спелый или пока зеленый и далее прогнозирует оптимальное время для сбора плодов, — объяснил Антон Власенко.

Для детекции объектов молодой исследователь в своей разработке применил основную нейросеть YOLOv8 (Ultralytics). Она находит ограничивающие рамки томатов в кадре. Программное обеспечение робота написано на Python. Библиотека компьютерного зрения OpenCV (cv2) решает несколько задач — чтение видеопотока с камеры, преобразование изображения (HSV, LAB), создание цветовых масок. Численные вычисления — средние значения каналов, операции с массивами, подсчет количества пикселей в масках, — производятся с применением библиотеки NumPy. Контроллер Orange pi 5 обеспечивает работу шаговых двигателей и драйверов управления. Благодаря этому манипулятор получает координаты томата из YOLO, пересчитывает в углы для сервоприводов и далее срывает плод.

Сам манипулятор изготовлен методом 3D печати. Он состоит из редуктора, сегментов «руки», кронштейнов и захвата. Всего в общей сложности было изготовлено 115 деталей. После завершения печати каждая из них подвергалась тщательной пост-обработке. Значительную часть этой работы выполнял второй участник проекта — студент Сибирского государственного университета геосистем и технологий Яков Губарев. Необходимо было на каждой детали удалить поддержки, вручную отшлифовать контактные поверхности, просверлить монтажные отверстия под крепеж и проверить точность посадочных мест.

— Работая над распечаткой деталей манипулятора, мы столкнулись с серьезной проблемой. Он представляет собой довольно крупную конструкцию — если полностью вытянуть его «руку», ее длина составит около 1,5 метра. Имеющийся в нашем распоряжении принтер с такой задачей справиться не мог. Стали искать варианты, и выяснилось, что печать уже готовых 3D-моделей обойдется нам дороже нового принтера, обладающего необходимыми нам возможностями. Поэтому нам пришлось приобрести новый 3D-принтер, — рассказал Антон Власенко.  

В настоящее время манипулятор собран, и молодым исследователям предстоит корректная настройка его движения, а затем сборка мобильной платформы, которая позволит роботу перемещаться между рядами в теплицах. Далее можно будет перейти к пилотным испытаниям в реальных условиях. В будущем Антон Власенко защитит магистерскую диссертацию, в рамках которой он и реализует свой проект. Также он планирует выйти с ним на конкурс студенческих стартапов.

— Идея создать робот-манипулятор для выполнения данной задачи у меня возникла на хакатоне ТРК. Одним из его треков было создание небольшого робота, который с помощью компьютерного зрения будет собирать определенные виды плодов. Это задание было несложным — надо было сделать так, чтобы робот только коснулся выбранного им плода. В дальнейшем мы решили, что, и правда, неплохо было бы создать робота, который собирал бы томаты в промышленных теплицах. Пообщавшись с бывшим директором тепличного комбината «Толмачевский» Сергеем Евгеньевичем Ложниковым, мы узнали, что потребность в автоматических сборщиках урожая действительно существует. Сейчас этот процесс производится вручную, но рабочих рук не хватает, что становится для тепличных комбинатов серьезной проблемой. Наша идея создать робота, который выполнял бы данную задачу, нашла поддержку, и мы приступили к работе — сначала изучили существующие аналоги, а потом стали думать, какую архитектуру применить, чтобы правильнее осуществить сбор томатов, а также предусмотреть дальнейшее развитие. В дальнейшем мы планируем приспособить нашего сборщика томатов и для других овощных культур, — поделился планами Антон Власенко.