О некоторых разработках в области информационных технологий и математического моделирования Зыбарев Юрий Михайлович, заместитель директора Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Марчук Александр Гурьевич, директор Института систем информатики СО РАН 1
http: //fap. sbras. ru/ На текущий момент в ФАП СО РАН зарегистрировано: Пакетов прикладных программ и отдельных программ - 193 в том числе разработки институтов ННЦ СО РАН - 95 Баз данных - 33 2013. 12. 25 Программа сегментации изображения с предварительным выделением связных областей, однородных по спектральным или текстурным признакам (ИВМи. МГ) Область применения - Программа может быть использована для исследования и автоматизации сегментации изображений по сектральным и текстурным признакам в химии, биологии, медицине, аэрокосмических изображений в сельском хозяйстве, лесничестве при оценке площадей, занятых различными культурами, типами и фазами развития лесов, их картировании и инвентаризации. 2013. 03. 25 Elast 2 d - программа для расчета нелинейных упруго-пластических деформаций (ИМ) ПО позволяет моделировать упруго-пластические деформации с помощью уравнений теории упругости и максвелловских релаксаций. Дает возможность понимать процессы, приводящие к волнообразованию при сварке металлов взрывом (задача поставлена М. А. Лаврентьевым около 50 лет тому назад). 2
Многофункциональный комплекс математических моделей и методов оценки экологической перспективы для индустриальных регионов, промышленных и Типичный сценарий формирования природных объектов (ИВМи. МГ) • локальные, региональные и глобальные проблемы загрязнений атмосферы; • оценка трансграничных переносов; • природоохранные задачи для нормальных и аварийных ситуаций в атмосфере; • идентификация источников антропогенных воздействий; • выявление предпосылок и прогнозирование последствий экологических катастроф; • оценка экологического риска/ уязвимости; • природоохранное проектирование в соответствии с критериями и ограничениями экологической безопасности; • подготовка решений для экологической экспертизы; оценка эффективности природоохранных мероприятий. ================== Были решены задачи по прогнозу и оценкам масштабов последствий антропогенных воздействий для городов и промышленных регионов Москвы, Томска, Софии, Улан-Удэ, Астрахани, Алма-Аты, региона озера Байкал и др. Расчитаны сценарии экологических последствий акции НАТО в Сербии, аварий ЧАЭС и Северска мезоклимата и загрязнения атмосферы Новосибирского промышленного региона (Источник примеси – ТЭС-5) 3
Разработан комплекс моделей и методов, реализованных на ЭВМ, для мониторинга атмосферного загрязнения с целью оценки состояния здоровья населения (ИВМи. МГ) Определение полициклических ароматических углеводородов в снеге методом хромато-масс-спектрометрии Бензпиреновый эквивалент Аценафтилен С 12 Н 8 0, 001 Аценафтен С 12 Н 10 0, 001 Нафталин C 10 H 8 0, 001 Флуорен С 13 Н 10 0, 001 Фенантрен С 14 Н 10 0, 001 Антрацен С 14 Н 10 0, 01 Флуорантен С 16 Н 10 0, 001 Пирен C 16 H 10 0, 001 Хризен С 18 Н 12 0, 01 Бенз(b)флуорантен С 20 Н 12 0, 1 Бенз(k)флуорантен С 20 Н 12 0, 1 Бенз(а)пирен С 20 Н 12 1 Бенз(g, h, i)перилен С 22 Н 12 0, 01 Индено(1, 2, 3 cd)пирен С 22 Н 12 0, 1 Дибенз(а, h)антрац ен - Анализ загрязнения в районе выделенных объектов (например, оловокомбината) и оценки заболеваемости населения от сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных новообразований и т. д. - Анализ загрязнения снежного покрова и онкозаболеваемости в районе крупной автомагистрали (зоны 50, 100, 200 м от ул. Большевистская) Молекуля рная формула С 22 Н 14 1 Соединение Перспективы Создание системы мониторинга загрязнения окружающей среды с целью выявления территорий высокого техногенного загрязнения с использованием передвижных аналитических 4 лабораторий и приборов
На основе развиваемых в ИМ математических методов извлечения знаний из данных разработана программная система Discovery (ИМ), которая ориентирована на создание полной и непротиворечивой базы знаний прогноза рака груди путем извлечения знаний из эксперта и обнаружением прогнозных правил на фактографических данных. Взаимной проверкой правил, которые получены от экспертов и обнаружены на основе анализа фактических данных, создана достаточно полная и непротиворечивая база знаний для диагностики «рака груди» . Система позволяет актуализировать базу знаний с учетом новых экспертных и фактических данных. В результате апробации программной системы Discovery на данных, предоставленных Baton Rouge Women Hospital (США, Лузиана), обнаружены и подтверждены правила прогноза значений «рак» или «добро качественная» с 5 точностью 96%.
Центр прорывных исследований в области ИТ «Наукоёмкое ПО и биоинформатика» на базе сотрудничества НТЦ УНИПРО, ИЦи. Г, ИСИ, ИМ, ИВМи. МГ, НГУ Готовые разработки в области биоинформатики: • UGENE – открытая вычислительная платформа для молекулярных биологов, которая предоставляет большой набор популярных методов обработки генетических последовательностей (например, на базе данной системы реализуются вычислительные конвейеры для обработки данных высокопроизводительного секвенирования для NIAID, 2 го по величине американского института здоровья). • SNP Toolbox – приложение для поиска, визуализации и экспертного анализа геномных вариаций • Программный комплекс для анализа влияния SNP на нарушение функций генов, связанных с появлением социально значимых заболеваний. • Система ANDCell - автоматическая реконструкция ассоциативных сетей знаний и фактов на основе автоматического анализа баз данных и текстов научных публикаций Перспективы. Создание программно-информационной платформы для персонализированной медицины с целью решения задач: - обработки генетических анализов; - оценки рисков возникновения заболеваний на основе персональных геномных, транкриптомных, протеомных и клинических данных; - экспериментальных исследований по разработке методов ранней молекулярной диагностики для персонализированной медицины; - разработки фармакологических средств нового поколения для индивидуальной персонализированной медицины; 6 - формирования оптимальных персонализированных стратегий профилактики и лечения пациентов.
3 D моделирование человеческого тела, его анатомии и медицинских объектов, и визуализация физических процессов организма (ИВМим. Г, ИМ) Математическое описание анатомической модели человека: - компьютерная томография и изображения электромагнитного резонанса - источник компьютерной модели 3 D анатомии человека; - преобразование 2 D данных пациента в 3 D данные Моделирование аэродинамики верхних дыхательных путей - Оптимизация методов для распространения лекарственных препаратов воздушно-капельным путем, которые попадают в кровеносные сосуды на слизистую оболочку носа и альвеолу и затем поступают в мозг через аксоны обонятельных нервов, что влияет и позволяет изучать умственные расстройства. - Прогнозирование наиболее вероятных «зон поражения» при осаждении твердых аэрозолей или возбудителей респираторных болезней. Моделирование распространения крови по кровеносным сосудам: целостная структура системы кровообращения, общая система представлений о гидродинамике крови (естественный поток жидкости (кровь, ликвор и др. ) в полых трубчатых структурах (сосудах, субарахноидальных пространствах). Планы: 3 D GIS комплексная система (на основе растровой и цифровой информации предоставляемой диагностической аппаратурой) как инструмент хирурга для проведения виртуальной операции 7
ИТ-кластер Новосибирска: Центр компетенций в области безопасности • Институт систем информатики СО РАН
ИТ-кластер Новосибирска: Центр компетенций в области безопасности Исследовательские направления Извлечение знаний Семантический анализ Пространственный анализ Продуктовые Когнитивный анализ Прогнозная аналитика Обеспечение эффективных коммуникаций линейки Комплекс решений для обеспечения оперативно-разыскной деятельности Комплекс решений для профилактики и предупреждения преступлений Комплекс решений для обеспечения безопасности объектов информатизации (защита КВО, персональных данных, данных гос. тайны и т. д. ) Комплекс решений для создания ситуационных центров и систем поддержки принятия решений Подготовка, переподготовка и повышение квалификации специалистов
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
02. 03. 2011 11
Скачать презентацию О некоторых разработках в области информационных технологий и
88fdb454409c9fa97fabdfbe09425e05.ppt