0
38008
Газета Наука и технологии Интернет-версия

24.12.2024 17:59:00

Новости науки. Создана система для обнаружения пузырьков в потоках газа

Тэги: физика, технологии, пермия сбера


физика, технологии, пермия сбера Руководитель исследования от УрФУ Илья Стародумов объясняет процесс газопереноса. Фото пресс-службы УрФУ/Анастасия Фарафонтова

Счет идет на пузырьки

Бесконтактную систему компьютерного зрения для обнаружения пузырьков в потоках газа и жидкости разработали специалисты Уральского федерального университета с коллегами из Университета ИТМО и Московского физико-технического института (МФТИ, Физтех). Кроме обнаружения пузырьков система рассчитывает траекторию их движения и форму. Многие промышленные процессы (флотация, кавитация, работа биореакторов) используют пузырьки с разными параметрами, отклонения от которых могут вызывать негативные последствия.

Потоки пузырьков, их форма и траектории движения непосредственно влияют на потоки вещества в разных средах, причем поведение этой системы в зависимости от химического состава газа и физических особенностей может отличаться. Даже в сладких газированных напитках и шампанском цикл формирования, распространения в стакане и разрушение пузырьков углекислого газа (перляж) происходят по-разному, рассказали специалисты УрФУ.

Существующие методы контроля их формы и траектории имеют значительные ограничения: некоторые неэффективны при высоких скоростях потока, другие требуют периодического отбора пробы. Исследователи представили новый инструмент бесконтактного слежения за поведением пузырьков на основе компьютерного зрения и нейронных сетей.

«В биотехнологии обнаружение пузырьков и определение их характеристик жизненно важны для оптимизации работы биореактора, поскольку пузырьки существенно влияют на перенос кислорода и распределение питательных веществ, непосредственно влияя на рост и продуктивность микроорганизмов. Результаты нашего исследования улучшают точный мониторинг динамики пузырьков, позволяя лучше контролировать скорость газообмена и повышать эффективность биопроцессов: ферментации, культивирования клеток и других биохимических реакций», – поясняет ведущий научных сотрудник лаборатории моделирования многофазных физико-биологических сред УрФУ Илья Стародумов.

Специалист добавил, что в исследовании были проанализированы методы обнаружения пузырьков и разработан алгоритм сегментации с использованием модели нейронной сети YOLOv9c. Как отметил Стародумов, в этой модели используются экспериментальные данные, в том числе коэффициент диффузии газа при задержке жидкости и газа, а также алгоритмы масштабирования и усреднения, что позволяет адаптировать ее для самых разных комбинаций систем «жидкость–газ».

Специалисты провели экспериментальные работы по подтверждению точности работы системы. При этом показатели качества оказались выше, чем у контактных и бесконтактных промышленных аналогов.

Анна Маринович. Отдел научных коммуникаций УрФУ.

НАЗВАНЫ ЛАУРЕАТЫ НАУЧНОЙ ПРЕМИИ СБЕРА

Названы имена победителей третьей Научной премии Сбера – ежегодной награды для ученых, которые ведут активную исследовательскую деятельность в России и открывают новые перспективы развития науки и технологий. В этом году количество номинаций стало больше в два раза – Сбер отдельно отметил молодых ученых за применение искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI) в различных областях науки. Лауреатами стали:

– в номинации «Физический мир» – член-корреспондент РАН, доктор химических наук, завкафедрой электрохимии химического факультета МГУ Евгений Антипов;

– в номинации «Науки о жизни» – академик РАН, доктор биологических наук, ректор Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова Сергей Лукьянов;

– в номинации «Цифровая вселенная» (математика, компьютерные науки и информатика) – доктор физико-математических наук, профессор, директор Центра искусственного интеллекта Сколтеха Евгений Бурнаев;

– в номинации «AI в науке. Физический мир» – доктор физико-математических наук, профессор, руководитель научной группы промышленно ориентированного поиска материалов Сколтеха Александр Квашнин;

– в номинации «AI в науке. Науки о жизни» – биоинформатик, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института энергетических проблем химической физики Марк Иванов;

– в номинации «AI в науке. Цифровая вселенная» – кандидат физико-математических наук, старший преподаватель и руководитель исследовательской группы по генеративному искусственному интеллекту Центра искусственного интеллекта Сколтеха Александр Коротин.

Премии присуждены за новые стратегии лечения тяжелых заболеваний, разработку высокотемпературных сверхпроводников и новых материалов, новаторские способы применения AI в медицине, промышленности и моделировании данных.

Итоговое решение о лауреатах принимал комитет из 10 известных ученых и представителей технологических компаний, сопредседателями которого выступили президент, председатель правления Сбербанка Герман Греф и академик РАН, ректор Сколковского института науки и технологий Александр Кулешов.

«Научная российская школа занимает ведущее место на международном конкурентном рынке исследований. Такие компании, как наша, должны вносить свой вклад в развитие престижа образования и науки. Не будет науки – не будет будущего, нашей страны и нас с вами», – подчеркнул на церемонии награждения победителей Герман Греф.

Общий призовой фонд в этом году составил 76,5 млн руб.: лауреаты в традиционных номинациях получат по 20 млн руб., победители в новых номинациях – по 4,5 млн руб. и дополнительно по 1 млн руб. на доступ к сервисам облачных вычислений.

Владимир Полканов


Читайте также


Соревнования по информационным технологиям объединили школьников со всего мира

Соревнования по информационным технологиям объединили школьников со всего мира

Андрей Гусейнов

Сбер выступил генеральным партнером Международной ИТ-олимпиады, проходящей в России

0
1154
Ущерб от киберпреступности превысит прошлогодний показатель

Ущерб от киберпреступности превысит прошлогодний показатель

Михаил Сергеев

Современный мир не может противостоять компьютерным хакерам, считают специалисты

0
1342
Как учебный предмет назовешь, так к нему и относиться будут

Как учебный предмет назовешь, так к нему и относиться будут

Владимир Семенихин

Эволюция "Технологий" в "Труд" и далее – в "Основы производства"

0
3512
Константин Ремчуков. В Китае вступил в силу закон о защите прав сельских женщин на землю, и признаны 17 новых профессий

Константин Ремчуков. В Китае вступил в силу закон о защите прав сельских женщин на землю, и признаны 17 новых профессий

Константин Ремчуков

Мониторинг ситуации в КНР по состоянию на 12.05.25

0
3467

Другие новости