Команда ТГУ обучит школьников в «Сириусе» работе с нейросетью
Программа «Большие вызовы» пройдет в «Сириусе» с 1 по 24 июля, участники будут выполнять научно-исследовательские и научно-технические проекты. Команда ТГУ представит проект в рамках направления «Освоение Арктики и Мирового океана».
Роль планктона в экосистеме любой акватории трудно переоценить, поскольку это необходимое звено биоценоза. Поэтому исследование планктона – необходимый компонент любой морской экспедиции.
Для решения актуальной задачи исследования планктона в Мировом океане in situ (в среде обитания) ученые ТГУ предлагают использовать цифровую голографическую камеру в связке с нейросетью, обученной распознавать планктон. Участникам проекта предстоит ответить на вопросы о ресурсах, включая профессиональную предметную классификацию для обучения ИИ, объемах и источниках данных для этого, а также об альтернативных методологиях формирования и структурирования информации.
– Этот проект имеет в своей основе создание технических средств, позволяющих выполнить исследование в режиме интернета вещей. На программе «Большие вызовы» планируется создание и апробация оконного приложения для взаимодействия с нейросетью, обученной на распознавание черноморского зоопланктона по изображениям, восстановленным из цифровых голограмм. Для этого потребуется решить ряд междисциплинарных задач, – рассказывает руководитель проекта, сотрудник лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ Михаил Курков.
Одна из задач проекта – формирование голографических изображений планктона акватории Черного моря. Основным инструментом, формирующим поток данных для работы нейросети, станет цифровая голографическая камера, которая является, по сути, павильоном для фиксации представителей планктона. Кроме экспериментальной работы с камерой, планируется сбор планктонных проб и их обработка.
Вторая задача – формирование обучающей и тестовой выборки из голографических изображений собранного планктона. Обработкой данных этой съемки займется нейросетевой алгоритм, реализованный в приложении.
Третья задача – определение качества выбранной модели нейронной сети по результатам ее обучения обработке тестовой выборки.
– В нашем проекте примут участие пять школьников, это ученики 9–11 классов из Мурманской области, Краснодарского края, Удмуртии, Севастополя и Крыма. Ребята интересуются биологией, и наша задача – дать им новые знания, навыки и компетенции. После отлова планктона в прибрежной зоне Черного моря школьники в лабораторных условиях будут работать с планктонными пробами, формировать базу изображений планктона с помощью цифровой голографической камеры и обучать нейросеть, – отмечает Михаил Курков.
На программе «Большие вызовы» ТГУ также будут представлять сотрудница научной лаборатории терагерцовых исследований Александра Давыдова и сотрудница лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды Дарья Краева. Для консультирования по биологической части проекта в дистанционном формате всегда будет на связи старший лаборант Центра биотестирования безопасности нанотехологий и наноматериалов ТГУ Оксана Кондратова.
Виктор Дёмин (в центре) и Александра Давыдова (справа) в лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды ТГУ
Фото: пресс-служба ТГУ
Кроме того, в «Сириус» приедет первый проректор ТГУ, заведующий лабораторией радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды, доцент кафедры оптико-электронных систем и дистанционного зондирования Виктор Дёмин.
Виктор Валентинович прочтет школьникам лекцию «Подводная обсерватория для мониторинга климата и экологического состояния акваторий». Участники программы узнают, какие задачи решает аппаратно-программный комплекс для мониторинга акваторий посредством натурного невозмущающего измерения морских частиц на основе DHC-технологии, каковы режимы его работы, опыт использования в различных экспедициях в Арктике, на Черном море, Байкале. Спикер расскажет о перспективах создания постоянно действующей биоиндикационной станции – уникального отечественного проекта для освоения Арктики и Мирового океана.
– В рамках поездки на программу «Большие вызовы» предполагается также обсудить с руководством университета «Сириус» возможность включения нашей системы мониторинга акваторий в деятельность международного научного центра на базе «Сириуса» в области экологии и вопросов изменения климата. Одной из его ключевых задач станет обеспечение низкоуглеродной трансформации российской экономики, – добавляет Виктор Дёмин.
Для справки: В 2022 году Виктор Дёмин был награжден медалью Ю.Н. Денисюка – выдающегося российского ученого, одного из основателей голографии. Награда была вручена на XIX Международной конференции по голографии и прикладным оптическим технологиям HOLOEXPO Science & Practice. Эта медаль вручается известным ученым и специалистам за выдающиеся достижения в области физической оптики, голографии и ее приложений.
Источник: Новости ТГУ