Один из главных итогов года – победа в конкурсе программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Защищая стратегические проекты университета, команда ЮУрГУ продемонстрировала готовность вуза обеспечить цифровую трансформацию и повышение конкурентоспособности металлургических и машиностроительных предприятий региона и страны.

Ректор ЮУрГУ, доктор технических наук, профессор Александр Шестаков рассказал о проектах университета, реализация которых укрепит позиции вуза в международном образовательном и научном пространстве и поможет Челябинской области войти в топ-5 регионов России по уровню научно-технологического потенциала.

Интеллектуальное производство

– Мы победили и в базовом, и в специальном гранте программы «Приоритет-2030» по треку «Национальный исследовательский университет». ЮУрГУ вошел в первую лигу университетов России. Мы в числе восемнадцати ведущих национальных исследовательских университетов страны. ЮУрГУ при активной поддержке губернатора Челябинской области Алексея Текслера успешно защитил пять стратегических проектов.

Первый проект – «Интеллектуальное производство». Он базируется на применении физико-математических моделей процессов и оборудования. Мы будем использовать сенсорику, беспроводные сети и глубокую обработку данных на основе методов искусственного интеллекта. Это позволит снизить затраты на производство, более эффективно применять технологическое оборудование, уменьшать выбросы углекислого газа в атмосферу.

Наши разработки помогут предприятиям повысить конкурентоспособность. Одна из ее составляющих – надежность. Сюда входят оценка состояния оборудования и процессов, прогнозирование отказа оборудования, выявление факторов, которые привели к отказу, и определение оптимальной стратегии технического обслуживания. Вторая составляющая – качество производства, оценка в реальном времени отклонений от технологических процессов.

Третья составляющая – снижение потребления энергии. По данным SMS-group – мирового лидера по производству технологического оборудования, – снижение может составить от 5 до 15 процентов. Это очень большие цифры. Сегодня мы развиваем данное направление совместно с SMS-group и с Магнитогорским металлургическим комбинатом. Создаем лаборатории киберфизического моделирования, машинного зрения и слуха, а также лаборатории самодиагностики сенсоров. Результатом развития научной составляющей станут инновации.

Также мы планируем развивать квантовые технологии. Квантовые вычисления перспективны в области обработки информации. Квантовые сенсоры и квантовая метрология – разделы, которые сегодня только зарождаются в мире. Мы планируем их развивать сначала в теоретическом плане, поскольку нужны глубокие фундаментальные разработки, а затем будем использовать их при решении задач индустрии и смежных отраслей.

Перспективные материалы

– Второй проект – «Фундаментальные основы синтеза и эксплуатации перспективных материалов». В центре внимания ученых новые композитные, керамические, металлические материалы, высокоэнтропийные сплавы с заданными свойствами, а также некоторые другие. Основания серьезные – у нас металлургический регион. В этом проекте мы используем различные технологии математического моделирования, которые уменьшают время разработки новых материалов. Кроме того, мы рассматриваем серьезный вопрос эффективной утилизации материалов, которому прежде в мире уделялось мало внимания.

Экология и здоровье

– Третий проект – экологический: «Экосреда постиндустриальной агломерации». Здесь мы выступаем создателями систем оценки состояния воздушной среды. Активно работаем в этом направлении. У нас также есть результаты по очистке воды от различных загрязнителей промышленного характера. И еще одна составляющая проекта – переработка промышленных отходов и очищение от них территорий предприятий и городов.

Четвертый проект – «Здоровье человека в эпоху цифровой трансформации». Мы намерены заниматься персонифицированной коррекцией физического здоровья, стресс-протекторными технологиями. Речь идет об оптимальном подборе лекарственных средств для конкретного человека с учетом генетических особенностей. Также мы планируем изучать биосоциальную природу человека. В этом направлении уже есть серьезные работы. Сотрудниками ЮУрГУ опубликованы три статьи в одном из самых авторитетных научных журналов мира – Nature.

Цифровая грамотность

– Пятый стратегический проект, «Цифровая грамотность при переходе к Индустрии 4.0», ориентирован прежде всего на внешнюю среду. В процессе изменения технологий и цифровизации производства будет освобождаться большое количество сотрудников на предприятиях. Мы предоставляем возможности для переобучения. Ставим задачу обучить цифровым навыкам большое количество людей, даем возможность получить новые профессии. С другой стороны, мы будем готовить кадры для работы в сфере цифровой экономики, для промышленных предприятий, где внедряются новые технологии, которые требуют высокого уровня цифровых компетенций.

Совместно с Челябинским городским комитетом по делам образования ЮУрГУ реализует проект «Цифровое зеркало школы», в рамках которого мы создаем систему дистанционного обучения школьников, прежде всего – с особенностями развития. Разработана система повышения цифровой грамотности педагогов. Также разрабатываем адаптивные курсы с элементами дополненной и виртуальной реальности для переподготовки представителей производственных предприятий.

Студентоцентрическая модель

– В ЮУрГУ внедряется студентоцентрическая модель обучения. В рамках развития этой программы планируем фокус нашей работы направить на интересы студентов. Создаем адаптивную систему образования. Сверх подготовки по основному направлению студенты выбирают блоки дисциплин по своему усмотрению в зависимости от предпочтений.

Будем и дальше развивать проектное обучение. В рамках национальной программы «Цифровая экономика» планируем зайти в проект «Стартап как диплом». Начинаем внедрять предпринимательское образование в бакалавриате. С одним из лидеров успешного предпринимательского образования, внедрявшим свои крупные проекты в США, выпускником ЮУрГУ Александром Стрункиным работаем над созданием системы студенческого предпринимательства в университете. Будем помогать ребятам реализовывать свои идеи под руководством наставников с международным опытом.

Продолжаем открывать лаборатории Fab Lab, где студенты могут работать руками. В рамках развития студентоцентрической модели планируем индивидуально работать с высокобалльниками, которые приходят к нам учиться. Проводим опросы, касающиеся различных сторон жизни университета. Мнения студентов учитываются при принятии решений, направленных на развитие ЮУрГУ.

Искусственный интеллект

– Наш университет выиграл грант на разработку образовательных программ по искусственному интеллекту. Работаем над созданием инновационного технологического центра искусственного интеллекта. Привлекли партнеров из Челябинской области для реализации этого проекта. Активно сотрудничаем с рядом предприятий, и прежде всего с ММК, по использованию методов искусственного интеллекта в технологических процессах.

У нас есть планы совместной работы с SMS-group. В конце года рассчитываем отправить на стажировку в Германию пять человек. Вместе со специалистами компании ученые ЮУрГУ будут применять математические теории и наши программные продукты для решения конкретных задач в России.

В плане применения искусственного интеллекта в производстве, а также в области биометрии ЮУрГУ – один из ведущих вузов страны. В рамках проекта «Приоритет-2030» совместно с компанией «Папилон» – российским лидером в области биометрических программ – планируем развивать эти направления. Первый шаг уже сделан. В общежитии № 7 университета действует созданная на основе методов искусственного интеллекта пропускная система с распознаванием лиц. При этом правильная идентификация происходит, даже когда студенты в масках.

Робототехника и биоинформатика

– Сегодня мы чувствуем востребованность очень важного направления – робототехники. Планируем создание магистерской программы по этой специальности в следующем году. Кроме того, подписано соглашение с партнерами, прежде всего с компаниями Росатома, создающими специализированных роботов для работы в агрессивной среде. Наш новый партнер, Челябинский кузнечно-прессовый завод, будет выпускать роботов. На Уральском автомобильном заводе совершенствуются технологии роботизации. В ближайшее время появится и специальная программа по развитию научного направления «Робототехника».

Не менее важна биоинформатика. Мы нацелены на использование генных сетей, которые разработаны в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН. В центре внимания ученых выявление генетических особенностей человека для эффективного применения лекарственных средств и борьба со стрессом. Пандемия сделала эти направления еще более актуальными. В рамках спортивной биоинформатики работаем над уникальными методиками, исследуем различные функциональные возможности технологий тренировок спортсменов и получаем неплохие результаты.

Эффективное партнёрство

– Хочу отметить, что партнеры ЮУрГУ по стратегическим проектам – мировые и российские лидеры в своих направлениях деятельности. В их числе, помимо уже названных, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева, Центр квантовых технологий МГУ, Институт программных систем имени А.К. Айламазяна РАН, МГТУ имени Н.Э. Баумана, Институт металлургии Уральского отделения РАН, Институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова РАН, Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, консорциум ЮУрГУ, ЧелГУ, МГТУ имени Г.И. Носова, ЮУГМУ и Южно-Уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии Уральского отделения Российской академии наук. Перечень весьма обширный.

Что же касается сотрудничества с Институтом программных систем имени А.К. Айламазяна, то у нас давние связи. Мы вместе создавали российский суперкомпьютер с полностью жидкостным охлаждением. Его первый экземпляр установили в нашем университете. При этом ЮУрГУ не только вкладывал средства, но еще и был в первой линии разработчиков программного обеспечения этого суперкомпьютера, что говорит о высоком уровне информационных технологий, которыми обладает университет.

Сегодня в рамках инновационной программы развития науки и образования в Челябинской области мы создаем университетский кампус. Программа «Приоритет-2030» ориентирована на то, чтобы Южно-Уральский государственный университет стал основой создаваемого в Челябинске научно-образовательного центра мирового уровня.

Благодаря фундаментальным научным исследованиям, образовательным программам и технологиям, соответствующим лучшим мировым стандартам, молодые люди здесь смогут получать качественное образование и подниматься дальше на социальном лифте. НОЦ позволит осуществить реновацию Челябинска. Внедрение новых технологий, создание высокооплачиваемых рабочих мест, привлекательных для молодежи, улучшат качество жизни в регионе.