Ведение перспективных научных исследований и разработок по направлениям: прогнозная аналитика данных; рекомендательные и экспертные системы поддержки принятия решений, в том числе интеллектуальные транспортные системы; робототехника, роботы манипуляторы, ассистивные устройства, роботы гуманоиды; интерфейсы взаимодействия человека с машиной; системы технического зрения с использованием машинного обучения и нейронных сетей; лазерное 3D сканирование и информационное моделирование
Лаборатория ставит перед собой основные задачи:
- Разрабатывать инновационные методы и технологии для мониторинга и контроля околоземного космического пространства, а также выявлять и развивать новейшие тренды в области аэрокосмических приложений, включая новые математические и статистические методы и методы компьютерного зрения.
- Поддерживать и укреплять репутацию МФТИ как одного из мировых лидеров в ряде важных направлений аэрокосмической технологии, инженерных наук, статистики и прикладной математики.
- Служить остро необходимым интерфейсом между Физтех-школой Радиотехники и Компьютерных Технологий и другими подразделениями физтеха, а также между МФТИ и другими организациями.
Главные направления исследований:
- Разработка высокоэффективных методов мониторинга и анализа данных наблюдений космических объектов
- Обработка и анализ больших потоков данных наблюдения
- Создание оптико-электронных телескопов-роботов для получения панорамных изображений с высоким временным разрешением
- Исследование и анализ околоземной космической обстановки
В команде Лаборатории не только выпускники МФТИ, но и выпускники научных школ МГУ, МГТУ им. Баумана, РНИМУ им. Пирогова и других российских вузов. Лаборатория работает в тесной связи с кафедрой мультимедийных технологий и телекоммуникаций, базовая организация которой — Huawei, тесно сотрудничает с другими крупными российскими и международными компаниями и университетами.
Лаборатория занимается цифровой обработкой и передачей мультимедийной информации (видео, звук и др. данные). Преимущества цифровой обработки и передачи информации хорошо известны (повышение качества, надежности, скорости передачи, снижение энергопотребления, безопасность и т.д.).
Лаборатория геофизических исследований Арктики и континентальных окраин Мирового океана проводит исследования в области геодинамических процессов, протекающих в Арктическом регионе и активных континентальных окраинах, с использованием методов (морской) геофизики и космической геодезии. В лаборатории ведется разработка и усовершенствование геофизических технологий и аппаратуры.
Область научных интересов
Основными направлениями проводимых в лаборатории исследований являются:
- изучение строения и тектонической активности литосферы Арктики, в частности, рифтовой зоны моря Лаптевых с помощью донных сейсмических станций;
- исследование областей крупных выбросов метана (газовых сипов) в морях Восточной Арктики, установление причин возникновения и механизмов развития данного процесса (рифтогенез, деградация газогидратов и др.) и его возможного влияния на климат;
- создание широкополосных автономных донных сейсмических станций нового поколения;
- изучение опасных природных процессов вдоль трассы Северного морского пути; проведение мониторинговых исследований сейсмичности на арктическом шельфе;
- анализ циклов сильнейших землетрясений и цунами в активных континентальных окраинах; изучение особенностей деформаций сейсмогенных блоков в зонах субдукции по измерениям поверхностных смещений методами космической геодезии и возможности прогноза цунамигенных землетрясений;
- моделирование генерации и распространения волн цунами;разработка системы прогноза цунами;
- моделирование и прогноз высокоширотных геомагнитных возмущений;
- разработка новых технологий геофизической разведки электромагнитными (в том числе, сейсмоэлектрическими) методами.
Краткое описание направления деятельности лаборатории:
Разработка вычислительных модулей и комплексов, исследование и разработка новых подходов к проектированию высокопроизводительных вычислителей, а также к проектированию элементной базы вычислителей и сопутствующего системного и прикладного ПО (оптимизирующие компиляторы, операционные системы, библиотеки, бинарные трансляторы и т.д.)
Направления исследований:
1. Исследование и разработка новых технологий проектирования цифровых микропроцессоров и сопутствующего системного ПО (ассемблер, линкер, отладчик и т. д).
2. Разработка высокопроизводительных оптимизирующих компиляторов.
3. Разработка высокопроизводительных программных моделей новых архитектур на основе бинарной трансляции и распределенной симуляции.
4. Исследования в области энергоэффективных вычислений.
Специализация лаборатории:
Разработка программно-аппаратных комплексов реального времени и всего тракта систем компьютерного зрения: от камеры до систем принятия решений и автоматического пилотирования.
- Камеры видимого, MWIR и LWIR диапазонов;
- Автоматическое детектирование (селекция), локализация, классификация объектов;
- Сопровождение объектов (в том числе в многоспектральных системах);
- Аппаратура (специализированные вычислители) для систем технического зрения реального времени (в том числе ИНС);
- Автоматизированная разработка нейросетевых алгоритмов;
- Синтезированное зрение-комплексирование изображений различных спектральных диапазонов, построение панорамных изображений;
- Оценка ego-motion, стабилизация изображения;
- Многоканальные системы регистрации видеоизображения;
- Сжатие и передача HD видео по радиоканалу (90 Мбит/c);
- СПО предсказательного моделирования различных систем и изделий.
Основные направления деятельности:
- ИИ решения анализа окружающей и подстилающей поверхности (в т.ч. инфраструктура)
- Беспилотные робототехнические комплексы (РТК)
- Сенсоры для систем технического зрения (СТЗ)
- Системы обработки, передачи и хранения данных для задач СТЗ и управления РТК
- СПО предсказательного моделирования
Лаборатория работает на Физтехе с 2014 года. Основа нашей команды - физтехи разных поколений.
Часть коллектива успешно трудится в предметной области уже более 40 лет. Но не менее важным является то, что в разработке современных технологий принимают деятельное участие молодые физтехи, прошедшие школу лаборатории и кафедры «Радиофизики и технической кибернетики».
За время работы лаборатории реализовано большое количество научных и научно-технических проектов по заказу таких предприятий и организаций, как ПАО «Радиофизика», АО «ИСС», АО «ВПК «НПО машиностроения», ООО НТЦ «КОНУС-Р», Министерство науки и высшего образования РФ на сумму свыше 350 млн. рублей.
Основная задача лаборатории:
- привлечение студентов, аспирантов и сотрудников МФТИ к выполнению проектов по разработке современных цифровых технологий радиолокации и спутниковой связи.Главные направления научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ:
- разработка математических моделей и прикладного программного обеспечения (в том числе с использованием искусственного интеллекта) для моделирования функционирования систем радиолокации и спутниковой связи.
- разработка высокопроизводительных алгоритмов сигнальной и траекторной обработки сигналов;
- построение радиоизображений космических объектов с высоким разрешением на основе инверсного синтеза апертуры радара;
- реализация режима радиовидения элементов земной поверхности в системах дистанционного зондирования Земли, в том числе с использованием радиофотонного радара.
Для проведения работ по указанным направлениям требуется разработка целого ряда математических моделей составных частей радиолокационной системы:
- модель формирования сложных радиосигналов с различными видами модуляции и кодировки;
- модель антенной системы, основой которой является цифровая активная фазированная антенная решетка с цифровым диаграммообразованием или гибридная зеркальная антенна;
- модель среды распространения излучаемых радиоволн от передающей части антенной системы до цели и обратно с учетом влияния рельефа Земли и морской поверхности;
- модель отраженного от цели сигнала, основанная на решении задачи рассеяния электромагнитного поля на цели (в том числе с учетом модели движения цели);
- модель приема такого сигнала антенной системой и преобразования его в цифровой вид для дальнейшей обработки.
Для систем спутниковой связи аналогом цели является спутниковый ретранслятор.
В процессе работы по данным направлениям студенты, аспиранты и сотрудники МФТИ овладевают навыками по разработке математических моделей и алгоритмов, а также программной реализации этих моделей в виде прикладного программного обеспечения.
Кроме того, студентам преподаются факультативные курсы по современным направлениям науки, которые затем включаются в основную учебную программу.
Центр цифровых технологий МФТИ был создан в 2015 году. Деятельность научно-технического центра МФТИ направлена на создание высокотехнологичных решений в области промышленной автоматизации.
В 2016 году ООО «Центр цифровых технологий» получил статус резидента Сколково под разработку инновационного проекта «Комплекс календарного планирования».
Основные работы Центр цифровых технологий МФТИ ведет по направлениям:
- Разработка и внедрение российских систем оптимизационного производственного планирования для всего спектра задач планирования (инвестиционное, текущее, календарное) для всех типов предприятий с непрерывным типом производства (нефтепереработка, нефтехимии, газоперерабатывающие предприятия, металлургия, производство минеральных удобрений, горная промышленность и т.д.). Консалтинг по инвестиционным стратегиям развития промышленных предприятий на основе оптимизационных моделей планирования.
- Разработка систем компьютерного тренинга операторов технологических процессов и автоматизированных систем обучения оперативного персонала предприятия химико-технологического типа.
- Разработка и внедрение систем оперативного управления производством для решения производственных задач в рамках MES-систем: мониторинг и визуализация технологических цепочек производства, учет и управление выпуском продукции, обработка и верификация результатов измерений, сведение балансов, учет и управление перемещениями материальных потоков, расчет ключевых экономических показателей, управление ремонтами, пр. Применимо для всех видов производства: нефтепереработка, нефтехимии, газоперерабатывающие предприятия, металлургия, производство минеральных удобрений, горная промышленность и т.д.
Партнерами Центра Цифровых технологий являются такие крупные компании как АО «Хоневелл» (Honeywell – мировой лидер по разработке и внедрению решений, отвечающих современным глобальным вызовам, стоящим перед обществом, наукой и технологиями), Solomon Associates (основные виды деятельности – исследования, консалтинг и разработка программ повышения эффективности бизнеса в энергетике, нефтепереработке и нефтехимии, трубопроводном транспорте).
Специализация научно-исследовательского центра:
На базе центра создается телекоммуникационная инфраструктура для сбора и передачи информации в системах искусственного интеллекта, в том числе для обмена данными между географически разделёнными обьектами.
Ключевые разработки и программные решения:
Научно-исследовательским центром разрабатываются подсистемы сбора и передачи информации для системы оперативного мониторинга природных территорий на основе локальной глубокой обработки данных дистанционного зондирования и технического зрения при помощи технологий искусственного интеллекта.Дополнительно ведутся работы по развертыванию телекоммуникационной сетевой инфраструктуры морского и наземного базирования с использованием оборудования спутниковой связи для организации высокоскоростных защищенных каналов для интернет-доступа и обмена данными в любой точке мира.
Специализация дизайн-центра:
Основное направление деятельности дизайн-центра – проектирование специализированной микропроцессорной техники и устройств для различных систем с искусственным интеллектом.
Объектами исследований и разработки дизайн-центра являются специализированные интегральные схемы и программное обеспечение для них, в том числе аппаратные ускорители нейронных сетей, сопроцессорные ядра и т.д. – аппаратное обеспечение, предназначенное для систем с искусственным интеллектом. Такие решения сегодня востребованы в банковской сфере (аппаратное обеспечение голосовых ассистентов колл-центров), оборонной промышленности (аппаратное обеспечение систем технического зрения реального времени), транспорте (интеллектуальная транспортная инфраструктура) и др. областях.
Дизайн-центр обеспечивает практически полный жизненный цикл создания микропроцессорной техники - от системного уровня до уровня СБИС и систем на кристалле. Непосредственно выращивание кремния по современным технологическим процессам в настоящее время осуществляется фабрикой в Тайване (при содействии партнёра - «КМ211»). В дальнейшем планируется переход на мощности российской фабрики, которая будет создана в ближайшие 5 лет согласно плану развития микроэлектронной промышленности РФ.