На встрече со студентами и молодыми учеными Алматы в ноябре 2022 года Касым-Жомарт Токаев отметил, что самые богатые и капитализированные компании мира производят и предоставляют услуги на основе финтеха, искусственного интеллекта, IT и других передовых технологий. Наука превратилась в гигантскую индустрию. Эта отрасль формируется как сектор, который выводит всю экономику на новый уровень. Это говорит о том, что мир вступил в новую эпоху, где человеческий капитал важнее природных богатств.
Казахстан в этом смысле обладает обнадеживающим потенциалом: у нас много талантливых молодых людей новой формации, которые все больше выбирают технические профессии. Вдобавок, у республики есть заметные достижения в сферах IT и финтеха.
Президент подчеркнул, что Казахстану нужно не отстать от мировой тенденции, поддерживать молодежь и применять новые подходы к развитию науки с акцентом на усиление взаимосвязи научно-технологической и экономической политики государства.
О развитии отечественной науки с акцентом на новые технологии мы поговорили с молодым казахстанским ученым, директором научно-исследовательского центра АО «КаздорНИИ» Асель Нугмановой.
— Асель, мы знаем, что в вашем научно-исследовательском институте собралась команда молодых ученых и инженеров. В каком направлении они успели себя проявить?
— КаздорНИИ – одно из старейших научных заведений республики, но в последние годы наш коллектив значительно омолодился. Да, стараниями руководителя у нас сформировалась большая группа прогрессивных и креативных специалистов.
В прошлом году мы сделали акцент на теме цифровизации и внедрении IT-систем. Мы презентовали Единую базу дорожно-строительных материалов и новых технологий, Систему управления дорожными активами СУДС и Систему управления эксплуатации мостов СУЭМ.
Эти информационные системы созданы впервые в стране. Они направлены на цифровизацию дорожной отрасли, упрощение и ускорение процессов, а также обеспечение прозрачности и прогнозируемости в строительстве и обслуживании дорог и объектов дорожной инфраструктуры.
Единая база ДСМ и НТ уже запущена в опытную эксплуатацию. В нее по результатам длительных лабораторных и практических исследований после одобрения экспертной технической комиссии вносятся действительно качественные и подходящие для уникальных климатических и инженерно-геологических условий регионов страны новые дорожно-строительные технологии материалы. Также в ИС указаны ближайшие к местам строительства дорог каменные карьеры с качественной и количественной характеристикой их запасов.
Эта база поможет подрядчикам добиться высокого качества дорог и сэкономить время и деньги при доставке основных строительных материалов.
Большое внимание специалистов и общества привлекает наша система СУЭМ. В Казахстане более 3,5 тысяч мостов. Наша задача их оцифровать и дать современный инструмент для прогнозирования ремонта и возможных деформаций. Все полученные данные будут консолидированы в единой системе, которая поможет балансодержателям в режиме онлайн следить за техническим состоянием мостов. Также цифровая система будет полезна в сфере транспорта и логистики. Например, диспетчеры смогут быстро и удаленно проанализировать, какие мосты и путепроводы встретятся по маршруту, а также подходят ли их геометрические и технические параметры для проезда автомобилей с крупногабаритными грузами.
СУДС – это платформа с электронным паспортом дорог, дорожной и придорожной инфраструктуры. В нем как в компьютерной игре подробно отображаются улицы и дороги, а также все, что на них есть: дорожное покрытие, светофоры, обочины, бордюры, люки и прочее. В системе можно посмотреть актуальное состояние улично-дорожной сети, выбоины, колеи, проанализировать износ и деформации, измерить уклон, расстояние от объекта до объекта, ширину и протяженность проезжей части и полос движения и многое другое. Самое главное, что СУДС позволяет это сделать удаленно и в любое удобное время.
Также наши сотрудники разрабатывают базу данных квалифицированных специалистов дорожной отрасли и цифровые решения по моделированию.
Такой комплексный подход очень удивляет наших коллег из самых развитых стран, поскольку у них цифровые системы разрабатываются по отдельным направлениям и по мере необходимости.
По их мнению, комплексные обширные решения являются очень сложными и дорогими. В этом мы повторяем успех казахстанского банковского и финансового секторов, которые известны в мире благодаря комплексным нестандартным подходам. Поэтому на сегодняшний день КаздорНИИ считается одним из мировых лидеров в области цифровизации дорожной отрасли.
— Осенью в Астане прошла международная научная конференция по вопросам разработки новых технологий для дорожно-строительной отрасли с участием сильнейших ученых и экспертов из разных стран, в ом числе из США, Западной Европы и Китая. Вы модерировали конференцию и прослушали все выступления и обсуждения. Расскажите, какие зарубежные проекты представляют интерес для казахстанских специалистов?
— Особый интерес у всех вызвал проект американских коллег, которые представили технологии структурного мониторинга, тестирования и численного моделирования для обеспечения надежности, долговечности дорожной конструкции.
Исследование посвящено использованию оптических датчиков на основе волоконно-брэгговских решеток (ВБР) для мониторинга состояния дорожных конструкций. В ходе исследования датчики ВБР встраивались в асфальтовое покрытие для мониторинга изменений деформации и температуры. Тестирование проводилось в двух сценариях: в контролируемой среде с использованием устройства падающего веса и в условиях реального движения транспорта.
Результаты показали эффективность ВБР-датчиков в измерении деформации и температуры, что предоставляет ценные данные для оценки состояния покрытий и оптимизации проектирования и обслуживания дорог. Это существенно повышает безопасность на дорогах за счет раннего выявления износа покрытий и эффективного управления дорожным хозяйством. Если рассмотреть возможность применения такого научного подхода в нашей республике, то полагаю, это поможет снизить расходы на обслуживание и ремонт дорог, повысит безопасность и устойчивость транспортной инфраструктуры, а также поспособствует развитию научных и технических исследований в Казахстане.
Также интерес вызвал проект китайских коллег, которые представили концепцию «умной больницы», в которой они рассматривают дорогу, как пациента, нуждающегося в «лечении». В частности, ведется история дороги, берутся данные анализа с датчиков, составляется прогноз «болезни», тактика профилактических работ и т.д. Это сетевая платформа, обеспечивающая цифровое сопровождение в течении всего жизненного цикла автодороги. В провинции Шаньдун все дороги уже оснащены роботами и оцифрованы. Сделано это путём объединения ГИС- и БИМ-технологий. Работа над данным проектом заняла у них около 20 лет.
— Какая из представленных технологий может принести пользу дорожно-строительной отрасли нашей страны?
— Научная конференция имеет одну важную цель – это обмен мнениями, опытом и наработками. Но, есть еще и косвенное влияние. Находясь в среде коллег и знакомясь с их знаниями и точкой зрения, ты невольно обогащаешь и трансформируешь свое сознание, начинаешь видеть привычные вещи с иного ракурса. Слушая каждую презентацию, подмечаешь для себя что-то важное, черпаешь вдохновение, начинаешь смотреть нестандартно.
Поэтому каждая представленная технология имеет ценность и может найти практическое применения в том или ином виде.
Но, если говорить о тех вещах, которые могут иметь прямое применение, то стоить выделить выступление профессора Калифорнийского университета в Беркли, который представил дополнительную информацию про смарт-датчики деформации для асфальтового покрытия, использующие композитный материал из пластин графена и углеродных нанотрубок в эпоксидной матрице для асфальтового покрытия. Основной фокус исследования — изучение взаимозаменяемости и синергетических эффектов графеновых пластин с углеродными нанотрубками в эпоксидных композитах. В ходе экспериментов оценивались морфологические, электрические и механические свойства, а также особенности реакции на напряжение-электрическое сопротивление композитов. Как сказал профессор Тахиров, результаты исследования показали, что гибриды углеродных нанотрубок и графена в композитах обеспечивают лучшее распределение за счет эффекта размера и синергетического эффекта, а также способствуют улучшению электрических и механических свойств материалов. Важным выводом исследования является то, что разработанные композиты могут стать эффективными датчиками напряжения для мониторинга асфальтовых покрытий.
Стоит отметить, что на данный момент уже проложен путь тесного сотрудничества с американскими коллегами. Наши ученые совместно с профессором университета Беркли опубликовали статью «Применение мультисенсорного обнаружения и картографирования дорожных объектов в Казахстане и разработка процедуры обнаружения и анализа бордюров», которая была представлена на 7-ом Международном симпозиуме по инновационным подходам в интеллектуальных технологиях (ISAS).
Применение мультисенсорного обнаружения и картографирования дорожных объектов в Казахстане обеспечивает точное обнаружение объектов, улучшает безопасность движения, оптимизирует транспортную инфраструктуру, содействует управлению транспортным потоком, способствует развитию интеллектуальных систем транспорта, а также экономит время и ресурсы при обслуживании дорожной сети.
— Благодарим за уделенное время и подробный рассказ. Желаем успехов вашей команде и надеемся, что новые разработки пойдут на пользу стране и внесут вклад в улучшение качество наших дорог!
