| 1. | Наименование проекта | Математическое моделирование эволюции термического состояния многолетнемерзлых грунтов, подбор и обработка первичных данных натурных исследований поведения природно-технических систем (ПТС) при изменении климата и антропогенных воздействиях в условиях Крайнего Севера |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 123081500002-6 |
| 3. | Исполнитель | Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - наука |
| 5. | Заказчик | ФИЦ Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН |
| 6. | Вид финансирования | договор |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Рациональное природопользование |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Информационно-телекоммуникационные системы |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии информационных, управляющих, навигационных систем |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Технологии и программное обеспечение распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта |
| 13. | Общее тематическое направление | Рациональное природопользование, климат, экология |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Геофизика, геодинамика |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | Нет |
| 16. | Аннотация | Проект посвящен изучению природно-технических систем (ПТС) в Арктической зоне, особенностью которой является наличие вечной мерзлоты. Наблюдаемое на протяжении последних 15–20 лет повышение среднегодовой температуры приводит к растеплению многолетнемерзлых грунтов (далее - ММГ) в районах Крайнего Севера. Это ведет к потере несущей способности грунтовых оснований свайных фундаментов, что является ключевым риском и угрожает деформацией и последующим разрушением строительных конструкций зданий и сооружений производственной и социальной инфраструктуры. Востребованы эффективные технологии диагностики текущего состояния зданий и сооружений и прогнозирования возможных рисков потери несущей способности грунтовых оснований. Основной научной проблемой, рассматриваемой в проекте, является проблема снижения уровня неопределенности при оценке рисков эксплуатации и диагностике состояния ПТС в Арктической зоне. Для решения проблемы будет разработан новый класс диагностических систем, базирующихся на идеологии применения гибридного интеллекта в сочетании с методами самообучения. Создание такого класса диагностических систем имеет междисциплинарный характер, так как для их реализации необходимо сочетание исследований, как минимум, в трех предметных областях. Основным базисом служат методы геофизических исследований свойств многолетнемерзлых грунтов, относящиеся к сфере наук о земле. Они позволяют адекватно интерпретировать накопленные за многие годы фактические данные наблюдений за состоянием вечной мерзлоты в условиях потепления климата. Второе направление представляют методы искусственного интеллекта и машинного обучения для работы с большими данными в нечеткой обстановке и выявления информативных (диагностических) признаков, характеризующих состояние исследуемых объектов при экстремальных внешних воздействиях. Для снижения уровня неопределенности востребованы методы моделирования сложных процессов, в данном случае, математического моделирования экстремального (конфликтного) взаимодействия объектов инфраструктуры с природой (аналогия игры с природой в теории игр). Сочетание технологий искусственного интеллекта и математического моделирования позволяет применить концепцию гибридного интеллекта для постановки задачи самообучения и адаптации системы диагностики состояния ПТС к изменяющимся условиям эксплуатации в Арктической зоне. Третье направление предполагает разработку теоретических основ, принципов построения и системной интеграции программно-инструментальных средств в формате гибридной интеллектуальной платформы диагностики состояния ПТС, реализованной на базе высокопроизводительных вычислительных систем, относящихся к сфере информатики и компьютерных вычислений. |
| 17. | Начало проекта | 19.05.2023 |
| 18. | Завершение проекта | 11.11.2023 |