Виртуални пътувания до Марс

Зина СОКОЛОВА

Прототип на Българския портал за отворена наука, регистър за професионално обучение към Министерството на образованието и науката, интелигентни софтуерни системи с изкуствен интелект, 3D модели за приложение в обучението и политики за сигурност и софтуерни средства за защита на информацията – това са част от иновативните резултати, получени през първата година от изпълнението на Националната научна програма „Информационни и комуникационни технологии за единен цифров пазар в науката, образованието и сигурността“. Това съобщава нейният координатор проф. Красен Стефанов от Факултета по математика и информатика на Софийския университет. Постиженията включват множество математически модели за високопроизводителни изчисления, приложения за обучение в средното и висшето образование, обучения по информационна сигурност и свързване на българските учени в нови научни мрежи.

Сред ключовите постижения по трите основни компонента на Програмата са създаване на електронна инфраструктура за отворена наука и отворен достъп до научни резултати с ръководител проф. Петър Станчев (ИМИ – БАН). Това е от огромно значение за скъсяване на пътя от научните открития до прилагането им в практиката, поради което е основен стратегически приоритет на Европейската комисия. Разработени са цялостна визия и план с конкретни стъпки за присъединяване на България към Европейския облак за отворена наука (European Open Science Cloud – EOSC). Проектирани са софтуерна и хардуерна архитектура за национално и институционално хранилище за съхраняване на резултати от научна дейност. Всички те са съвместими и интегрирани с европейските подобни системи и хранилища. По този начин българската наука се интегрира успешно с европейската, което дава шанс на българските фирми и обществени организации да ползват най-добрите резултати от европейската наука.
В първата основна компонента на Програмата (ръководител проф. д.м.н. Петър Бойваленков, ИМИ – БАН) целта е да се развият и интегрират съществуващите центрове за високопроизводителни изчисления и да се насърчи тяхното използване от широката научна общност с фокус върху природните науки, бизнеса и индустрията. Създадени са нови методи и алгоритми за компютърно и математическо моделиране с приложение в медицината, инженерните и природните науки, които позволяват решаването на широк кръг практически задачи чрез използване на инфраструктурите за високопроизводителни изчисления. Разработени са също нови ефективни числени алгоритми за анализ и разпознаване на цифрови изоб-
ражения чрез изчистване на грешки, възстановяване и сегментиране на изображенията. По този начин се улесняват сигурността и защитата на ценни ресурси и информация.
Екип от учени работи и по оценката на безопасността и токсичността на лекарства.
По тази задача те изграждат база от данни за човешки туморни антигени с цел създаване на условия за разработване на модел за предсказване на вероятността и възможността за заболяване въз основа на предварително събрани и налични данни.

Друго интересно направление предвижда подобряване на качеството във взаимодействията на човек с роботизирани (киберфизически) системи. Българските учени са предложили концептуални модели за представяне на тези роботизирани системи, което позволява тяхното по-добро управление и използване при автоматизиране на бизнес процеси и социални взаимодействия. Предложен е модел за проектиране на мултиплатформена операторска роботизирана станция. В случая учените са направили заявка и за полезен модел в Патентното ведомство, а към практическата реализация и приложение на тази задача в икономиката са привлечени три бизнес партньора.

Направлението за цифрови технологии в обучението, преподаването, работата с млади таланти и специални целеви групи е с ръководител проф. Владимир Пулков (ТУ – София). Акцентът се поставя върху разработването на много учебни материали, ресурси и курсове за средното и висшето образование. Целта е да се създаде и насърчи използването на отворени образователни ресурси, както и други иновативни цифрови технологии за нуждите на формалното и неформалното образование и обучение, включително по отношение на преподаването. Учените са представили модел за създаване на виртуални среди за обучение. Създадената методология е приложена при разработването на различни университетски курсове в природните науки и математиката.

„Особено силно е застъпено създаването на т.нар. тримерни модели и тяхното използване в различни учебни предмети за илюстриране на природни явления – подчертава проф. Стефанов. – Тези модели се създават по два начина – или като софтуер, или като физически модели.“
Разработени са и 10 принтирани тримерни модела за обучение на ученици с проб-
леми със зрението. Напълно са изградени дигитално и реално (посредством 3D принтиране) 5 модела на въглеродни съединения: диамант, фулерен C60, нанотръби, графени и метан. На 3D принтер са отпечатани и тактилни графични плочи за незрящи на основа на картини от националното културно-историческо наследство, като „Ръченица“, „Спасяването на Самарското знаме“ и др.
Реализирани досега са три тримерни модела (на мамут, скелет на мамут и яребица). Работи се по създаването на други три модела за визуализиране на исторически обекти. По-конкретно моделите са свързани с моста на император Траян, който е изграден над река Дунав на територията на днешния град Дробета-Турну Северин (Румъния) и село Костол (Сърбия).

По задачата за съвременни средства за цифровизация в образованието и работата с млади таланти е разработено мобилно приложение за Android 9.0, позволяващо виртуални пътувания до планетата Марс. С приложението са проведени поредица експерименти, реализирани в рамките на три серии от по 5-минутни идентични обучителни сесии с избрана потребителска фокус група (10 млади изследователи, 8 момчета и 2 момичета, като средната възраст е 16,5 години).
В направлението за информационна сигурност с ръководител проф. Владимир Димитров (Факултет по математика и информатика в СУ) главната задача е да се повиши осведомеността по темата както в академичните среди, така и в публичните институции – чрез провеждане на обучения, разработване на специфични политики за информационна сигурност и др.

„В областта на защитата на информацията България беше домакин на една от най-големите конференции в тази област в света: The 19th IEEE International Conference on Software Quality, Reliability, and Security (QRS’19), проведена от 22 до 26 юли 2019 в София – припомня проф. Красен Стефанов. – Пристигнаха водещите учени в тази област от цял свят, които се включиха в много интересни дискусии.
Периодично се публикува информация за най-опасните методи на атаки към сигурността и как да се защитават различните групи от потребители. Организирани са и множество популярни курсове в училищата, за да се запознаят учениците и учителите с най-големите заплахи и възможните защити, тъй като те са част от най-уязвимите групи. Курсовете са налични и в електронен вид, свободно достъпен за всеки, който иска да се запознае с тази информация.“

Специално място в програмата заема и една допълнителна задача, поета като задължение от консорциума в началото на 2019 г. по молба от МОН – изграждане на информационна система и регистър на одобрените програми за повишаване квалификацията на педагогическите специалисти.
За нейното изпълнение са отпуснати допълнителни средства, уточнява проф. Стефанов. В тази връзка са изградени централизирана, уеб базирана информационна система и регистър на одобрените програми за повишаване квалификацията на педагогическите специалисти.

Програмата „Информационни и комуникационни технологии за единен цифров пазар в науката, образованието и сигурността“ е създадена в изпълнение на Националната стратегия за развитие на научните изследвания 2017 – 2030. Тя започва в края на ноември 2018 г. Партньори по Програмата са СУ „Св. Климент Охридски“,
ТУ – София, БАН, Университет „Проф. д-р Асен Златаров“ – Бургас, ПУ „Паисий Хилендарски“, ХТМУ, РУ „Ангел Кънчев“, ШУ „Епископ Константин Преславски“, Медицинският университет – София, ТУ – Варна, УниБИТ, ЮЗУ „Неофит Рилски“. За съвместна работа по Проекта са привлечени над 15 фирми и организации, както и Клъстер „Мехатроника и автоматизация“.

Свързани статии:

Трио космически танцьори Отворена наука – мисията възможна Технопарк в училище Откриха непознати минерали в метеорит