Соглашение № 14.608.21.0003

Соглашение № 14.608.21.0003
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Рациональное природопользование
Тема: Разработка нового поколения быстро обучаемых средств нейросетевого распознавания широкого класса химических
веществ (высокоинтеллектуального искусственного носа) на основе твердотельных газочувствительных матриц
Соглашение № 14.608.21.0003
на период 2015 - 2017 гг.
Руководитель проекта: профессор кафедры НИУ ВШЭ Чулкова
Галина Меркурьевна
Получатель субсидии: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Цели и задачи проекта
Исследование и разработка комплекса научно-технических и программных решений, направленных на создание нового поколения быстро обучаемых средств
нейросетевого распознавания широкого класса химических веществ (высокоинтеллектуального искусственного носа) на основе твердотельных газочувствительных
матриц.
Объектом прикладных научных исследований и экспериментальных разработок являются средства и методы селективного обнаружения и распознавания широкого
класса химических веществ на основе твердотельных газочувствительных матриц с использованием быстро обучаемого нейросетевого искусственного интеллекта.
Ожидаемые результаты проекта
В ходе выполнения ПНИЭР должны быть получены следующие основные научно-технические результаты:
- Аналитический обзор научно-технической литературы, нормативно-технической документации, существующих образцов в области средств нейросетевого
распознавания широкого класса химических веществ, принципов и алгоритмов цифровой обработки информации распознавания веществ по их запахам;
- Результаты теоретических и экспериментальных исследований;
- Метод распознавания образов запаха на основе самообучающихся интеллектуальных средств с полупроводниковыми детекторами.
- Алгоритмы цифровой обработки информации распознавания веществ по их запахам.
- Алгоритмы функционирования устройства, типа «электронный нос».
- Технические и технологические принципы построения устройства типа «электронный нос».
- Метод детектирования и обучения устройства, типа «электронный нос».
- Метод статистической оценки вероятности появления ошибок первого и второго рода, возникающих при распознавании образцов запахов.
- Эскизная конструкторская и технологическая документация на газочувствительную твердотельную матрицу.
- Эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец устройства нейросетевого распознавания широкого класса химических веществ
(высокоинтеллектуального искусственного носа).
- Экспериментальный образец устройства нейросетевого распознавания веществ по их запахам, типа «электронный нос», на основе твердотельных
газочувствительных матриц.
- Рекомендации и предложения по использованию результатов ПНИЭР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках.
Перспективы практического использования
Области применения нового поколения быстро обучаемых средств нейросетевого распознавания широкого класса химических веществ:
- Обнаружение опасных газовоздушных реагентов, паров и газовыделений, утечек токсичных примесей, контроль присутствия в воздухе взрывоопасных и
горючих веществ.
- Системы безопасности на опасных производствах.
- Индивидуальный и медицинский контроль.
- Технологический контроль технологически и экологически вредных компонент в воздухе.
- Контроль предельно-допустимых концентраций (ПДК) при проведении опасных работ, при обслуживании опасных объектов, включая нефте- и
газопереработку, угольные шахты.
- Системы пожарной безопасности и экспресс-обнаружения возгораний.
- Экологический контроль окружающей среды, контроль ПДК.
Реализация ПНИЭР позволит:
– критически снизить массу, габариты и стоимость систем экологического и газоаналитического контроля, расширить области их применения. В
настоящее время универсальные малогабаритные (менее 0,4-0,5 кг) приборы и индивидуальные переносные автоматизированные устройства отсутствуют;
– обеспечить снижение затрат на 40-50 % при формировании единой государственной системы экологического, техногенного и антитеррористического
мониторинга.
Применение интегральных мультисенсорных систем обеспечивает в реальном времени обработку и получение многопараметрической информации как о
составе, так и о концентрации отдельных компонент в многокомпонентных смесях. Интегральное мультисенсорное устройство обеспечивает распознавание
объекта по характерному цифровому отображению («образу») специфичному в смеси паров различных веществ. Устройство универсально и
микропрограммными средствами настраивается на определение различных веществ.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
В 2015 г. должны быть получены следующие основные научно-технические результаты:
1) Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему,
исследуемую в рамках ПНИЭР.
2) Выбор и обоснование направлений проектных исследований, в том числе:
- исследование и анализ эффективности существующих решений;
- разработка и исследование вариантов возможных решений задач ПНИЭР;
- сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы;
- оптимальный вариант направления исследований.
3) Состав и технических характеристик технологического оборудования для создания твердотельной газочувствительной матрицы и ЭО средства
нейросетевого распознавания широкого класса химических веществ (высокоинтеллектуального искусственного носа).
4) Требования по изготовлению, монтажу и отладке составных частей ЭО средства нейросетевого распознавания широкого класса химических веществ
(высокоинтеллектуального искусственного носа) на основе твердотельных газочувствительных матриц
Партнеры проекта
Индустриальный партнёр проекта – ООО «НПП «Микроприбор». Сфера деятельности: научные исследования и разработки в области естественных и
технических наук; деятельность по техническому контролю, испытаниям и анализу; производство полупроводниковых элементов и приборов.
Финансовая поддержка выполнения исследовательских работ: 2014 год - 7,00 млн. руб.; 2015 год - 12,00 млн. руб.; 2016 год – 15,00 млн. руб.
Ключевые соисполнители работ:
1. ООО «Производственно-технологический центр «УралАлмазИнвест» (разработка конструкторской документации и испытания устройства)
2. ООО "Инсенсор» (реализация разработанных алгоритмов)
Соглашение № 14.608.21.0003
<Номер постера>