Программа «Шаг в будущее» – технологическому суверенитету и лидерству России
НАПРАВЛЕНИЕ 1. Цифровая инженерия, цифровое искусство и искусственный интеллект
Роевые алгоритмы искусственного интеллекта в современных задачах науки и техники
1
Анатолий Павлович
КАРПЕНКО
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой «Системы автоматизированного проектирования (САПР)» МГТУ им. Н.Э. Баумана, научный руководитель секции «Интеллектуальные компьютерные системы» форума научной молодежи «Шаг в будущее»
Инна Анатольевна
КУЗЬМИНА
кандидат технических наук, доцент кафедры САПР МГТУ им. Н.Э. Баумана
Талех Азер Оглы
АГАСИЕВ
кандидат технических наук, доцент кафедры САПР МГТУ им. Н.Э. Баумана
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: методическая часть – 30 мин.; сообщение – 60 мин.; обсуждение и ответы на вопросы – 30 мин.
Карпенко А.П. «Применение, математические модели, методы и алгоритмы роевого интеллекта»
Роевые алгоритмы представляют одну из основных технологий искусственного интеллекта. Такие роевые алгоритмы, как алгоритм кошек, алгоритм волков, алгоритм рыб и другие, эффективно используются для решения задач групповой робототехники, оптимизации проектных решений при автоматизированном проектировании, синтезе композиционных материалов с заданными свойствами и т.д.
В данном сообщении будут приведены примеры использования роевых алгоритмов в различных предметных областях, в частности, для управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), представлены математические модели, методы и алгоритмы роевого интеллекта, рассмотрены методы анализа и синтеза роевых алгоритмов. Полученные знания могут быть полезны молодым исследователям при выполнении и представлении своего проекта на секцию «Интеллектуальные компьютерные системы».
Кузьмина И.А. «Роевые алгоритмы в задачах мультимодальной оптимизации»
В различных предметных областях, в том числе, в роевой робототехнике, часто возникает задача мультимодальной оптимизации, когда необходимо отыскать все локальные минимумы (или максимумы) некоторой функции. Такие задачи возникают, например, при разведке с помощью роя подводных роботов рудных месторождений, при составлении карты радиоактивного заражения местности или поиске очагов пожара с помощью роя БПЛА. Задачи такого рода решают на факультете робототехники и комплексной автоматизации (РК) МГТУ им. Н.Э. Баумана и, в частности, на кафедре систем автоматизированного проектирования (САПР).
В сообщении будут представлены известные методы и алгоритмы решения задачи мультимодальной оптимизации с использованием роевых алгоритмов. Рассмотрен оригинальный авторский алгоритм мультимодальной оптимизации, инспирированный поведением охотничьей собаки. В результате слушатели познакомятся с роевыми методами и алгоритмами решения задач мультимодальной оптимизации, а также с опытом использования этих методов и алгоритмов на факультете РК МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Агасиев Т.А. «Методы синтеза роевых алгоритмов»
Как правило, для каждой прикладной задачи наилучшим является свой роевый алгоритм. Поэтому актуальной является проблема разработки методов и алгоритмов (которые в этом случае называются метаметодами и метаалгоритмами) синтеза роевых алгоритмов, которые являются наилучшими для данного класса задач. Например, для задач мультимодальной оптимизации, рассмотренных в сообщении Кузьминой И.А., был разработан алгоритм, инспирированный поведением охотничьей собаки, который показывает высокую эффективность для задач данного класса.
В сообщении будут представлены основные метаметоды, предназначенные для синтеза роевых алгоритмов оптимизации: методы однократной и перманентной настройки параметров, методы адаптивного и самоадаптивного управления параметрами. Последние методы порождают роевые алгоритмы, которые являются более «интеллектуальными», а тем самым и более эффективными в сравнении с исходными алгоритмами. Будут приведены примеры синтеза роевых алгоритмов для некоторых прикладных задач, в частности, для задачи мультимодальной оптимизации. На основе данного сообщения слушатели познакомятся с работами по синтезу интеллектуальных роевых алгоритмов, проводимыми на кафедре САПР МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Современные тренды в искусстве и дизайне: цифровое искусство и искусственный интеллект
2
Наталия Алексеевна
ЩИГОРЕЦ
преподаватель кафедры «Декоративно-прикладное искусство и художественный текстиль», дизайнер, фотохудожник, заместитель директора института Искусств РГУ имени А.Н. Косыгина
Ирина Викторовна
РЫБАУЛИНА
доцент, кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Декоративно-прикладное искусство и художественный текстиль», лауреат Премии Правительства РФ в области науки и техники
Ирина Владимировна
АНДРОСОВА
старший преподаватель кафедры «Финансы и бизнес-аналитика», куратор Студенческого научного общества РГУ имени А.Н. Косыгина, участник образовательного наставнического проекта «В команде»
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 130 мин., в том числе: сообщения – 90 мин.; обсуждение и ответы на вопросы – 20 мин.
Щигорец Н.А. «Искусственный интеллект в искусстве и дизайне»
Сегодня искусственный интеллект все чаще становится инструментом для работы дизайнера. Использование современных технологий при работе дизайнера ускоряет процесс проектирования и позволяет решать самые сложные и многоуровневые задачи. В рамках данного сообщения будут рассмотрены виды цифрового искусства, такие как цифровая печать на текстильных материалах, создание цифровой моды, которые широко применяются в графическом дизайне, дизайне костюма, дизайне интерьера, в проектировании изделий декоративно-прикладного искусства, в создании текстильных материалов. Слушатели получат полезные рекомендации по применению методов и инструментов для развития своих проектов в области прикладного искусства и дизайна.
Рыбаулина И.В. «Трудности при создании проектов в области прикладного искусства и дизайна: как их преодолевать»
Цифровое искусство – это направление в искусстве, основанное на использовании компьютерных технологий. Авторы используют в процессе творчества компьютерные программы и технологии, направленные на использование искусственного интеллекта в авторском костюме, разработке принтов на текстиле, а результатом являются произведения в цифровой форме. При проведении исследований в области прикладного искусства и дизайна учёные могут столкнуться с рядом трудностей, которые будут рассмотрены во время вебинара. Слушатели познакомятся с имеющимся опытом представления современных изделий декоративно-прикладного искусства и дизайна перед широкой аудиторией.
Андросова И.В. «Fashion tech: обзор успешных кейсов нового времени»
Высокотехнологичная модная индустрия становится востребованной по всему миру. Новые технологии позволяют людям находить все новые пути для самовыражения, а создателям – реализовывать самые смелые задумки в области моды, стиля и искусства. Из данного сообщения слушатели узнают об успешных кейсах внедрения инновационных материалов (например, Digital Light Synthesis от Adidas, Yulex от Patagonia), создании новых продуктов и новых рынков (например, стартапы Stitch Fix, Loomia и Unmade). Обсудим подробнее их путь к достижению успеха, а также попробуем ответить на вопрос «как внедрить технологию, чтобы о ней узнал весь мир?»
Цифровые решения в проектировании и разработке транспортных средств нового поколения
3
Олег Игоревич
ЧУДАКОВ
кандидат технических наук, доцент кафедры «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы» МГТУ им. Н.Э. Баумана
Ярослав Юрьевич
ЛЕВЕНКОВ
кандидат технических наук, доцент кафедры «Колесные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана
Илья Викторович
ЧИЧЕКИН
кандидат технических наук, доцент кафедры «Колесные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., сообщения – 30 мин. каждое; обсуждение и ответы на вопросы – 30 мин.
Чудаков О.И. «Математическое моделирование транспортных средств»
Слушатели познакомятся с актуальнейшими задачами, стоящими перед инженерами, разрабатывающие математические модели транспортных средств, таких как дорожные и внедорожные колесные машины, электробусы, карьерные самосвалы, активные автопоезда. Будет рассказано про разработки систем управления, например, системы помощи водителю при парковке и торможении, системы машинного зрения. Рассмотрены системы управления и регулирования, используемых при моделировании, например, антиблокировочная система, система распределения мощности по колесам транспортных средств, адаптивная система подрессоривания. Будет рассмотрен метод математического моделирования транспортных средств с использованием дифференциально-алгебраических уравнений.
Левенков Я.Ю. «Компьютерные технологии для проектировании современных транспортных средств»
В сообщении будут рассмотрены примеры использования приложений CAE (системы инженерного анализа) при проектировании современных высокотехнологичных транспортных средств. Будут представлены актуальные приложения по расчету динамики связанных тел, прочностных расчетов методом конечных элементов, расчеты гидро- и газо- динамики. Слушатели познакомятся с некоторыми научно-исследовательскими работами учёных и специалистов кафедры «Колесные машины» по созданию современных высокоэффективных транспортных средств, таких как беспилотные транспортные средства, машины военного назначения, электробусы, карьерные самосвалы. Будут показаны примеры выполнения виртуальных испытаний транспортных средств и их компонентов на ранних стадиях проектирования. Особое внимание будет уделено современным методам, позволяющим получить более легкие и более прочные детали транспортных средств. Например, таких как детали подвески и несущей системы беспилотных транспортных средств, рамы карьерного самосвала. Обсудим условия и требования, предъявляемые к математическим моделям транспортных средств. Рассмотрим примеры решения задач, связанных с проведением виртуальных краштестов легковых автомобилей.
Чичекин И.В. «Рекомендации молодым исследователям: от идеи к её реализации»
В данной части вебинара обсудим научные подходы к выполнению исследовательских работ, их особенности. Будет затронуты вопросы выбора оригинальности проблем, связанных с проектированием автомобилей или повышением их эксплуатационных свойств, а также решений поставленных задач. Уделено внимание созданию моделей транспортных средств, исследованиям, проводимых с помощью созданных моделей. Будут продемонстрированы модели транспортных средств, созданные молодыми исследователями – участниками секции «Транспортные машины, системы и оборудования» Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее». Поговорим о форме представления результатов исследований на секции, с учетом применения демонстрации работы созданных моделей, а также с применением современного программного обеспечения для создания мультимедийного контента.
В результате участники вебинара познакомятся с современными методами проектирования, моделирования и расчета транспортных средств. Узнают, как происходит выбор параметров транспортных средств, прогнозируются их эксплуатационные свойства на ранних стадиях проектирования. Молодые исследователи получат практические рекомендации по организации исследовательской и инженерно-технической деятельности, которые в дальнейшем помогут им более успешно подготовить проекты для участия в секции «Транспортные машины, системы и оборудования».
Современные методы исследований и разработок в IT-технологиях
4
Алексей Николаевич
АЛПАТОВ
кандидат технических наук, доцент кафедры инструментального и прикладного программного обеспечения Института информационных технологий РТУ МИРЭА
Сергей Романович
ЕРМАКОВ
ассистент кафедры инструментального и прикладного программного обеспечения Института информационных технологий РТУ МИРЭА. Лектор Российского общества «Знание»
Андрей Константинович
РЫБНИКОВ
ассистент кафедры, заведующий учебной лабораторией кафедры инструментального и прикладного программного обеспечения Института информационных технологий РТУ МИРЭА. Лектор Российского общества «Знание»; финалист конкурса «Молодой преподаватель вуза города Москвы»
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: сообщения – по 30 мин. каждое; обсуждение и ответы на вопросы – 30 мин.
Алпатов А.Н. «Особенности проведения научных исследований в современных областях информационных технологий, в частности, системах искусственного интеллекта и машинного обучения»
В рамках данного выступления будут рассмотрены вопросы и даны рекомендации по организации, проведению научных исследований в области информационных технологий, а также их дальнейшего предоставления на различных мероприятиях и конкурсах. Отдельно будет рассмотрен вопрос современных направлений исследований в областях искусственного интеллекта и машинного обучения. Участники узнают о важности критического мышления, доказательной базы и качественного источниковедения в научных исследованиях.
Ермаков С.Р. «Кейсы использования ИИ и машинного обучения для проведения научно-исследовательских и проектных работ»
В сообщении будут приведены кейсы использования ИИ и машинного обучения в научно-исследовательских и проектных работах молодых исследователей (школьников и студентов начальных курсов). Слушатели узнают, в каких ситуациях целесообразно использовать технологии ИИ, а где они не рекомендуются к применению. Спикер расскажет о разнообразии тем и подходов, которые используются для решения кейсов различного рода, и о том, как молодые исследователи справляются с научными вызовами и достигают значимых результатов. Будут рассмотрены особенности организации и структуры научно-исследовательских работ, а также подходы к анализу данных. Участники, поработав с кейсами, получат полезные примеры методологии и инструментов, которые помогут им в собственных исследовательских проектах, и вдохновятся на успех в творческой деятельности в области информационных технологий. Также будет рассмотрен позитивный и негативный опыт использования искусственного интеллекта для решения научно-исследовательских задач.
Рыбников А.К. «Практическое применение искусственного интеллекта (ИИ) в научно-исследовательских и проектных работах»
В данном сообщении будут рассмотрены практические аспекты применения искусственного интеллекта в научных и проектных работах. Поговорим об особенностях организации и представления результатов исследований, включая выбор методов и визуализацию данных. Также будут рассмотрены вопросы анализа и интерпретации данных, применение статистических методов и инструментов для обработки информации. Слушатели получат полезные рекомендации по развитию своих проектов в области информационных технологий.
НАПРАВЛЕНИЕ 2. Синтезированная реальность: новые материалы и технологические процессы
Электронно-лучевая обработка материалов –технологии настоящего и будущего
5
Алексей Владимирович
ЩЕРБАКОВ

доктор технических наук, профессор кафедры технологии металлов НИУ «МЭИ»
Александр Викторович
ГУДЕНКО

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии металлов НИУ «МЭИ»
Егор Валериевич
ТЕРЕНТЬЕВ

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии металлов НИУ «МЭИ»
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: сообщения – по 30 мин. каждое; обсуждение и ответы на вопросы – 30 мин.
Щербаков А.В. «История развития и последние достижения в области электронно-лучевых технологий»
В данном сообщении слушатели узнают, что такое электронно-лучевые технологии обработки материалов, как они развивались и почему в настоящее время они становятся востребованными при реализации технологий быстрого прототипирования и аддитивного производства. Молодые исследователи смогут понять, как с помощью электронного луча можно решать самые сложные задачи по обработке материалов – получать соединения разных материалов между собой, обрабатывать тугоплавкие материалы, печатать из металлов и сплавов конструкции сложных форм и больших размеров. Слушатели узнают, почему обработку и печать ответственных изделий из металлов и сплавов необходимо проводить в вакууме и почему для этого эффективно использовать электронный луч. В выступлении будут продемонстрированы изделия современных объектов энергетики, изготовленных с использованием электронно-лучевых технологий – несущие конструкции экспериментального термоядерного ректора ИТЭР, роторы высокоскоростных электромашин, элементы оборудования ядерных реакторов нового типа. Спикер поможет молодым исследователям, проекты которых связаны с материалами и технологиями 3D-печати и обработки материалов, сделать выбор в сторону наиболее эффективных технологий и решений для успешного выполнения своих научных задач.
Гуденко А.В. «Электронно-лучевое аддитивное формообразование – перспективная технология 3D-печати ответственных изделий из металлов и сплавов»
В настоящее время аддитивные технологии претерпевают интенсивное развитие и активно внедряются в современное производство. Применение металлов в качестве сырьевого материала позволяет создавать новые конструкции сложной формы с уникальным комплексом свойств, которые используются в различных отраслях – от космоса до медицины.
Одним из наиболее перспективных методов производства ответственных изделий из дорогостоящих сплавов является метод электронно-лучевого аддитивного формообразования. Из сообщения слушатели узнают о том, как с помощью электронного луча можно получать новые материалы с уникальным составом или изменять состав материала прямо в процессе печати, а также в каких случаях удобнее использовать порошок, а в каких – проволоку в качестве исходного сырья. Также в сообщении будут продемонстрированы примеры изделий сложной формы, полученных методом электронно-лучевого аддитивного формообразования и использующихся в передовых разработках в области энергетики.
Терентьев Е.В. «Современные методы исследования и испытаний материалов»
Какими бы способами мы не получали изделия, свойства материала определяются его внутренним строением и химическим составом. В данной части вебинара слушатели познакомятся с основными современными методами исследования строения различных материалов, способами определения химического состава, а также увидят, как проводятся испытания и определяются механические свойства материалов. Также слушатели узнают об особенностях строения изделий, полученных с использованием технологий 3D-печати и о том, как правильно исследовать свойства и структуру напечатанных металлических конструкций.
На вебинаре будут продемонстрированы реальные практические задачи, которые были решены на кафедре Технологии металлов НИУ «МЭИ», и показаны примеры различных испытаний и измерений. Слушатели смогут увидеть строение конструкций из жаропрочных сталей и титановых сплавов, обработанных и изготовленных с помощью электронно-лучевых технологий.
На вебинаре молодые исследователи получат новую информацию о методах исследования материалов и объектов, которые они смогут использовать при выполнении своих проектов, связанных с изучением материалов и проектированием конструкций.
Полученные знания будут полезны в первую очередь участникам секций «Машиностроительные технологии» и «Цифровые технологии в машиностроении» Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее».
Современные материалы и технологии аддитивного производства
6
Светлана Александровна
ТЮРИНА
кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА
Никита Андреевич
РАШУТИН
преподаватель кафедры материаловедения Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА
Софья Алексеевна
АНДРЕЕВА
ассистент кафедры материаловедения Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА
Структура вебинара
Сообщения спикеров -120 минут; обсуждение и ответы на вопросы - 20 минут; прохождение интерактивного теста - 10 минут
Тюрина С.А «Революционные инженерные решения в области аддитивного производства»
На вебинаре слушатели познакомятся с актуальнейшими задачами, стоящими перед учеными, в различных отраслях промышленности, и их решением при помощи перспективных материалов, обладающих необыкновенными свойствами, такими как сверхпроводимость, самовосстановление, биосовместимость и биорезорбируемость. Эти материалы специально разрабатываются для авиационной и космической техники, автомобиле- и судостроения, возобновляемых источников энергии, медицины и фармакологии. Также слушатели узнают о современных технологиях аддитивного производства (3D-печати), перспективах и проблемах их развития. Особое внимание будет уделено взаимосвязи технологий аддитивного производства и бионического дизайна. Будут рассмотрены международные информационные ресурсы для поиска самых актуальных научных данных и принципы работы в них.
Андреева С.А. «Основные подходы к получению изделий методами аддитивного производства и оценке качества»
Будет сделан обзор технологий сверхбыстрой 3D-печати, рассмотрены преимущества, недостатки и особенности их применения. Слушатели познакомятся с новейшими российскими разработками в области аддитивного производства, такими как 3D-принтеры нового поколения, оборудование для постобработки, композиционные материалы для аддитивного производства. Будут приведены примеры печати изделий сложной формы для авиационной промышленности и ракетостроения, инструментов для международной космической станции (МКС), хирургических имплантатов. Особое внимание будет уделено практическому применению технологий аддитивного производства. На конкретном примере будет разобрана технологическая схема изготовления изделия. Участники узнают об основных современных методах испытаний и исследований, применяемых для оценки технологической схемы и качества изделий, получаемых методами аддитивного производства. Будут рассмотрены особенности подготовки образцов для исследований, а также обработка и представление полученных данных.
Рашутин Н.А. «Тонкости реверсивного инжиниринга»
На мероприятии будет освещен такой актуальный вопрос, связанный с технологическим суверенитетом, как реверсивный инжиниринг, помогающий воспроизвести технологию получения изделий и материалов по уже готовому образцу. На конкретных примерах из практики, как то, египетский артефакт VIII века до н.э., эндопротез бедренного сустава, насос для перекачки нефтепродуктов будут рассмотрены подходы и основные методы исследований, используемые для определения состава материалов и технологий получения изделий. Отдельно будут разобраны, применяемые в реверсивном инжиниринге, передовые компьютерные технологии объемной оцифровки (лазерные, оптические, ультразвуковые, контактные и магнитно-резонансные), компьютерного моделирования и исследования материалов. Особое внимание будет уделено практическому применению подходам реверс-инжиниринга в таких сферах как, машино- и приборостроение, авиа- и автомобилестроение, робототехника, медицина, археология, реставрация и др.
Знания полученные на вебинаре помогут молодым исследователям более качественно выполнить работу над своими научно-исследовательскими проектами, тематика которых связанна с аддитивным производством.
Материалы вокруг нас и их место в научно-техническом прогрессе
7
Юлия Анатольевна
КУРГАНОВА
доктор технических наук, профессор кафедры «Материаловедение» МГТУ им. Н.Э. Баумана, руководитель лаборатории композиционных и неметаллических материалов, эксперт секции «Машиностроительные технологии» форума научной молодежи «Шаг в Будущее», аккредитованный эксперт Федерального реестра экспертов научно-технической сферы
Светлана Юрьевна
ШЕВЧЕНКО
кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение» МГТУ им. Н.Э. Баумана, руководитель лаборатории проблем закалки, эксперт секции «Машиностроительные технологии» Международного форума научной молодежи «Шаг в Будущее»
Юлия Александровна
ГОНЧАРОВА
кандидат технических наук, ассистент кафедры «Материаловедение» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Победитель программы УМНИК, грантов РФФИ, стипендиат Правительства РФ
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: сообщения – 25 мин.; обсуждение и ответы на вопросы – 15 мин.; демонстрация экспериментальной и исследовательской базы кафедры «Материаловедение» МГТУ им. Н.Э. Баумана – 10 мин.
Курганова Ю.А. «Исследование и успешное внедрение перспективных материалов. Основные методы исследования материалов»
В данном сообщении будет представлены основные этапы развития научно-технических достижений в области материаловедения, освещены перспективные технологии. Будут приведены примеры, показывающие высокую эффективность замены традиционно используемых материалов на перспективные, в их числе металлические пены, сверхмолекулярный полиэтилен, углеродные нанотрубки. Будут освещены современные методы и подходы в создании новых материалов, преимущественно композиционных и порошковых, с примерами эффективного внедрения и разбором проблем и рисков, которые неизбежны при использовании таких материалов в реальном производстве.
Шевченко С.Ю. «Опыт научных исследований в области перспективных материалов»
В сообщении будет представлен опыт разработки и внедрения перспективных конструкционных материалов, в том числе наноматериалов, слоистых композиций и порошковых технологий. Так же дан обзор новых аддитивных технологий производства изделий, применяемых в медицине, электронике, машиностроительной и космической отраслях промышленности. На конкретных примерах из области машиностроения будет проведен анализ ключевых этапов разработки – от возникновения идеи до получения конечного изделия, в частности будет рассмотрена технология плазменной обработки для восстановления и упрочнения деталей машин. Внимание будет уделено особенностям методов этих исследований. В результате слушатели узнают о возможностях современных материалов, смогут понять, как получают изделие с заданными характеристикам, и самое главное, получат рекомендации по использованию научных и исследовательских инструментов, направленных на помощь в определении порядка и правил проведения научных исследований и экспериментов.
В данной части вебинара планируется демонстрация экспериментальной и исследовательской базы кафедры «Материаловедение» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Гончарова Ю.А. «Особенности представления научных результатов в области материаловедения»
В данном сообщении спикер обозначит ряд мотивационных моментов при ведении научной деятельности в области материаловедения, выделит актуальность и перспективность, а так же практическую значимость. Поделится опытом по представлению научных результатов на научных выставках и конференциях. Даст советы по подготовке презентаций и выступлений на научных мероприятиях. Молодые исследователи получат рекомендации по совершенствованию научно-исследовательских работ для более успешного участия в секциях Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее», тематика которых связана с материаловедением, а также других профильных мероприятиях.
Цифровые технологии и интеллектуальные материалы в высокотехнологичном производстве
8
Наталья Ивановна
БАУРОВА
профессор РАН, доктор технических наук, профессор, декан факультета «Дорожные и технологические машины» МАДИ, специалист в области применения интеллектуальных и полимерных композиционных материалов при производстве, диагностировании и ремонте технических систем в машиностроении
Ирина Ильясовна
ЗАРИПОВА
кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматизация производственных процессов» МАДИ
Андрей Владимирович
ОСТРОУХ
доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: сообщения – 25 мин.; обсуждение и ответы на вопросы – 15 мин.
Баурова Н.И. «Интеллектуальные материалы и технологии: будущее мировой промышленности»
Интеллектуальные материалы и технологии, такие как материалы с эффектом памяти формы, токопроводящие, хромогенные и самовосстанавливающиеся материалы, являются основой развития науки и технологий в машиностроении и смежных отраслях в настоящее время. Они позволяют обеспечить динамичность развития отрасли в непрерывно меняющемся мире. Применение интеллектуальных материалов в промышленности позволит разработать принципиально новые классы устройств и решать сложные инженерные задачи. Слушатели познакомятся с примерами использования интеллектуальных материалов в высокотехнологичных отраслях промышленности (автомобильной, авиационной, аэрокосмической) и в быту. Будут рассмотрены особенности методики разработки новых интеллектуальных материалов и примеры исследований, направленных на расширение областей применения существующих разработок. Будут даны рекомендации слушателям по подготовке и развитию научно-исследовательских проектов по интеллектуальным материалам для Международного форума научной молодежи «Шаг в будущее».
Зарипова И.И. «Цифровое прототипирование в высокотехнологичном промышленном производстве»
Будут рассмотрены особенности создания цифровых прототипов (цифровые макеты (модели) изделий, сайтов, программ и приложений), особое внимание будет уделено промышленным прототипам, таким как, прототипы корпусов приборов, печатных плат, деталей, запчастей, двигателей и прототипам транспортных средств. Слушатели узнают, какие важные задачи решает виртуальное прототипирование; как выбрать стратегию создания прототипа, в каких случаях применяются вертикальные и горизонтальные прототипы, о современных методах и технологиях, применяемых при создании различных видов прототипов, какие существуют программные продукты для создания и исследования цифровых моделей изделий машиностроения, автомобилестроения, станкостроения и гетерогенных систем различного назначения. Будет представлена классификация систем автоматизированного проектирования и автоматизации производственных процессов по отраслевому назначению, с примерами прототипов, которая даст представление о многообразии инструментальных средств инженерного компьютерного моделирования, анализа и расчета.
Остроух А.В. «Цифровая экосистема метавселенной: будущее мировых технологий»
Цифровые технологии являются неотъемлемой частью нашей жизни и будут продолжать развиваться в будущем. Они помогают нам решать социальные проблемы, улучшать качество жизни, создавать новые технологии и бизнес-возможности. Однако, при использовании цифровых технологий необходимо учитывать возможные угрозы и защищать свои данные. В данной части вебинара слушатели узнают:
- Какие технологии сегодня используются в цифровой экосистеме и как они работают?
- Как цифровые технологии помогают улучшить качество жизни людей и решить социальные проблемы?
- Какими будут технологии будущего и как они повлияют на нашу жизнь?
- Какие вызовы и угрозы возникают при использовании цифровых технологий и как мы можем защитить свои данные?
Полученные на вебинаре знания помогут слушателям в развитии исследовательских работ для секции «Техника и технологии в автомобильно-дорожном комплексе» Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее».
НАПРАВЛЕНИЕ 3. Технологии развития: энергетика, электроника, транспорт
Автономная электроэнергетика: вызов времени на пути к технологическому прогрессу
9
Михаил Юрьевич
РУМЯНЦЕВ

кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заведующий кафедрой электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта НИУ «МЭИ»
Иван Александрович
ПУЦЫЛОВ

кандидат технических наук, доцент кафедры "Химия и электрохимическая энергетика" НИУ «МЭИ»
Ольга Станиславовна
САМОЖЕЙ

старший преподаватель кафедры электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта НИУ «МЭИ»
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 минут, в том числе: сообщения – по 30 минут; обсуждение и ответы на вопросы – 20 минут; демонстрация экспериментальной и технологической базы института электротехники и электрификации НИУ «МЭИ» – 10 минут.
Саможей О.С. «Концепция развития электротранспорта в России на ближайшее десятилетие»
Одной из тенденций развития транспорта является всё более полная электрификация транспортных средств (ТС) и развитие систем их электродвижения. Полностью электрические ТС и ТС с гибридной силовой установкой улучшают экологическую ситуацию в городах и мегаполисах, повышают энергетическую эффективность перевозок, позволяют относительно просто создавать автоматизированные и роботизированные транспортные платформы.
В данном сообщении будет представлен обзор современных электрифицированных транспортных средств, озвучены основные задачи в области их совершенствования, а также рассмотрены основные направления научно-исследовательских работ в этой области.
Пуцылов И.А. «Обзор инновационных решений в области электрохимических источников тока для электромобилей»
Развитие полностью электрических транспортных средств (ТС) и ТС с гибридной силовой установкой немыслимо без использования в их составе электрохимических источников тока - аккумуляторных батарей и/или суперконденсаторов, обеспечивающих работу систем электродвижения в режиме разгона, тяги и рекуперации энергии при торможении. Слушатели узнают о тенденциях развития электрохимических накопителей энергии, способах улучшения их характеристик, об особенностях их применения на транспортных средствах будущего. Будут представлены некоторые результаты исследований, в частности, сравнительного анализа характеристик литий-ионных, литий-полимерных и наиболее современных твердотельных аккумуляторов.
Румянцев М.Ю. «Научно-исследовательская деятельность на примере разработок кафедры электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта НИУ «МЭИ»
В данном сообщении будет представлен опыт создания электромеханических генераторов электрической энергии, частота вращения которых составляет десятки-сотни тысяч оборотов в минуту, которые являются основой микротурбинных энергоустановок. Для обеспечения надёжной работы таких машин вращающийся ротор должен буквально «висеть в воздухе», для чего используются специальные газодинамические подшипники. Будут изложены результаты анализа проблем и трудностей, с которыми столкнулись разработчики.
Также слушатели познакомятся с профессиональной научной деятельностью НИУ «Московский энергетический институт», особенностями исследований в области автономного электроснабжения, некоторыми перспективными разработками, применяемыми в различных сферах человеческой деятельности.
На вебинаре будут даны рекомендации по выполнению исследовательских проектов энергетической направленности, которые будут полезны слушателям прежде всего с точки зрения повышения качества их исследовательской деятельности, а также для презентации своих проектов на секциях Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее», которые проводятся на площадке НИУ «МЭИ».
Подходы к научным исследованиям и новые типы сенсоров в микроэлектронике
10
Максим Валерьевич
НИКИТИН
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, лаборатории фотоэлектронных явлений Московского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, эксперт программы «Шаг в Будущее»
Никита Алексеевич
АГЕЙКИН
инженер лаборатории акустоэлектронных процессов в твердотельных структурах Московского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Елизавета Сергеевна
ШАМСУТДИНОВА
младший научный сотрудник лаборатории акустоэлектронных процессов в твердотельных структурах Московского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: сообщения – 20 мин.; обсуждение и ответы на вопросы – по 10 мин.
Юрий Борисович
МИНИН
младший научный сотрудник лаборатории дистанционного зондирования и распространения радиоволн Фрязинского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Шамсутдинова Е.С. «Современное состояние исследований в области микроэлектронных сенсоров для жидких сред»
В сообщении будет рассказано о современных разработках и исследованиях зарубежных и отечественных авторов в области микроэлектронных сенсоров. Особое внимание будет уделено акустическим датчикам жидких сред и их фазовых переходов. Будут рассмотрены основные проблемы в данной области и пути их решения. Слушатели узнают, какие актуальные проблемы науки и мира можно решить с помощью акустических методов. Рассмотрим различные области возможного применения акустических датчиков, от космоса до бытовых нужд.
Агейкин Н.А. «Перспективы применения и принцип действия современных технологий: электронный нос и язык»
В данном сообщении слушатели узнают, что такое электронный нос и язык (сенсор). Узнают, какие проблемы решают данные устройства, какие методы используются в работе сенсоров. Рассмотрим обзор современного состояния, как отечественных, так и зарубежных исследователей. Разберём на примере акустического электронного языка его возможности, принцип действия, полученные данные.
Минин Ю.Б. «Современные подходы к исследованиям и разработкам в науке и технике»
Применение нанотехнологий при разработке устройств нового поколения является примером междисциплинарного научного подхода, требующего навыков из различных областей, таких как программирование, математика и физика. Создание новых продуктов представляет собой комплексную задачу и требует специалистов разных профилей. Без участия исследователей из различных дисциплин невозможно создать инновационный продукт высокого научно-технического уровня.
На вебинаре мы рассмотрим путь от идеи до внедрения новых информационно-коммуникационных устройств, таких как лазерные сейсмометры-деформографы, световые устройства приема и передачи информации, лазерные высокоточные приборы. Обсудим новые технологии и способы, используемые в научных исследованиях, проблемы внедрения и особенности производства. Мы также рассмотрим применение новых технологий в медицине и космосе, например, космические картографы гравитационного поля Земли, хирургические лазерные приборы. Особое внимание будет уделено разработке технологий для высокоточных измерений перемещений и для быстрых численных оптимизаций форм фотонных компонент.
Никитин М.В. «Проблема поиска новых методик и направлений в науке»
В настоящее время перед учёными стоит непростая задача поиска новых методик и направлений в науке. Например, для получения новых, порой неожиданных, результатов исследователи ищут темы для исследований на стыке различных областей наук. Также известно, что появление новых методик обуславливает рождение принципиально новых научных результатов. На вебинаре будет рассказано о таких активно развивающихся областях науки техники, как бионика, нано-, био-, инфо-, когнитивные технологии и др. Слушатели узнают о различных подходах к организации научного труда в лабораториях, в частности о том, как при решении научной проблемы пред учёными встаёт выбор идти от теории к эксперименту или наоборот. В качестве примера мы разберём недавние исследования в области влияния акустических волн на движение волны зарядовой плотности в квазиодномерных проводниках. В рамках вебинара молодые исследователи также получат рекомендации по подготовке научно-исследовательских работ для участия в секции «Радиоэлектроника и микросистемная техника» Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее».
Эффективные технологии в современной энергетике
11
Владимир Олегович
КИНДРА
кандидат технических наук, доцент кафедры «Инновационных технологий наукоемких отраслей» НИУ «МЭИ», лауреат Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники
Андрей Борисович
ГАРЯЕВ
заведующий кафедрой «Тепломассообменных процессов и установок» НИУ «МЭИ», доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшего профессионального образования
Михаил Валентинович
ГОРЕЛОВ
доцент кафедры «Тепломассообменных процессов и установок» НИУ «МЭИ», кандидат технических наук
Структура вебинара
Планируемая продолжительность вебинара – 120 мин., в том числе: сообщения – по 30 мин. каждое; обсуждение и ответы на вопросы – 30 мин.
Киндра В.О. «Перспективные энергетические технологии»
Энергетическая система – совокупность объектов, обеспечивающих процессы бесперебойного производства, транспортировки и поставки электрической и тепловой энергии. Ее важность для государства сопоставима со значимостью кровеносной системы для человека. Из данного сообщения слушатели узнают о стадиях преобразования энергетических ресурсов и ключевых энергетических технологиях. Особое внимание будет уделено вопросам производства электрической энергии на тепловых электрических станциях, составляющих основу отечественной и мировой энергетики. Кроме того, будет дан краткий обзор наиболее перспективных технологий генерации, внедрение которых позволит обеспечить энергетическую и экологическую безопасность государств. В частности, будут рассмотрены кислородно-топливные энергетические комплексы для производства электрической энергии и тепла на органическом топливе с нулевыми выбросами токсичных веществ и парниковых газов в атмосферу и гибридные энергетические комплексы, работающие на метано-водородной смеси.
Гаряев А.Б. «Эффективное использование энергии и ресурсов - условие устойчивого развития»
Проблема обеспечения энергией и ее эффективного использования относится к числу наиболее актуальных из стоящих перед человечеством. Она проявляется в ограниченности доступа к источникам энергии, их удорожанию. Кроме того, необходимо предотвратить последствия глобального потепления климата, одна из причин которого состоит в накоплении парниковых при сжигании органического топлива. В данном сообщении будут рассмотрены современные методы эффективного использования энергии и ресурсов при ее производстве, транспортировке и использовании, которые применяются в мировой практике, в том числе электростанции, использующие сверхкритические циклы и органический цикл Ренкина, применение тепловых насосов, использование холода окружающей среды в системах кондиционирования (freecooling), глубокая утилизация теплоты и другие. Слушатели узнают, как можно измерить и вычислить энергетическую эффективность различных процессов и объектов: жилых и общественных зданий, произведенной продукции, транспортных перевозок, цифровых устройств для обработки и хранения информации. Для нашей страны, в которой среднегодовая температура равна –2 °С, вопрос энергообеспечения имеет первостепенное значение. Он должен решаться не только за счет ввода новых энергетических мощностей, но и за счет максимально эффективного использования энергоресурсов.
Горелов М.В. «Обеспечение энергетической эффективности и комфортного микроклимата в зданиях»
Современное здание – это крупный потребитель теплоты и электрической энергии. К примеру, 56 % всей потребленной энергии в многоквартирном жилом доме тратится на отопление и вентиляцию. Поэтому создание в помещениях жилых, общественных, административных зданий комфортных условий при минимальном потреблении энергии является актуальной задачей XXI века.
На вебинаре слушатели узнают о современных технологиях обеспечения микроклимата в помещениях различного назначения и методах проектирования и цифрового моделирования систем и установок искусственного климата.
Также будут рассмотрены способы обеспечения энергетической эффективности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на этапе их проектирования и эксплуатации, такие как выбор наилучшей формы зданий, современные методы регулирования подачи теплоты, использование новых видов и способов нанесения тепловой изоляции, новых видов окон и другие.
Основные тенденции и перспективы развития автомобилестроения
12