Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Тема применения информационных и телекоммуникационных технологий в научных гидрометеорологических исследованиях и обучении студентов весьма обширна.
В═данном интервью мы пока ограничились рассказом заместителя заведующего кафедрой МИТ (морские информационные технологии) П.═П.═Бескида. Осенью, после возвращения сотрудников редакции из коллективного отпуска, мы вернемся к этой теме.
О.═Андронова, гл. редактор.
В.═Как организовано применение ИТ в научной деятельности кафедры?
О.═Вся научная работа кафедры МИТ исходит из стоящих перед ней учебных задач. Кафедра МИТ ведет обучение по двум специальностям. Первая из них называется ╚Морские информационные системы и оборудование╩, специализация═≈ дистанционное зондирование Мирового океана. Имеется в виду исследование Мирового океана с помощью различного рода радиоэлектронных систем: радиолокаторов, гидролокаторов, радаров и═т.═д., в том числе и спутниковых систем. А═вторая специальность связана с информационной безопасностью телекоммуникационных систем, применительно к гидрометеорологии и охране окружающей среды. Ведь понятно, что в определенных условиях метеоинформация становится секретной. Она может иметь в некоторых случаях и оборонное значение, и, кроме того, разумеется, имеет и чисто коммерческое значение. Эту информацию, так или иначе, надо защищать на различных этапах ее сбора и передачи по каналам связи. И, естественно, в различного рода компьютерных сетях.
Что касается непосредственно научных исследований, то одно из основных направлений═≈ это исследование Мирового океана. И═как более узкая специализация, имеется экологическая направленность этой работы. Мы довольно интенсивно (еще со времен работы в ЛЭТИ) занимаемся обнаружением и классификацией различного рода загрязнений, нефтяных пятен в акватории порта. Это очень важный вопрос сегодня для нашего региона. В═связи со строительством нефтеналивного порта экологические проблемы выходят на первый план. Наши северные соседи═≈ Финляндия и другие скандинавские страны═≈ очень обеспокоены загрязнением акватории Финского залива и Балтийского моря.
В.═Нам и самим хочется жить хорошо.
О.═Самим тоже хочется, но о себе мы часто забываем. Так что мы стараемся хотя бы удовлетворить требования наших северных соседей, чтобы не было скандалов. С═береговых радиолокационных станций мы получаем изображения акватории. Дело в том, что обнаружение разливов нефти в море может осуществляться разными способами: со спутника, вертолета, самолета. Но это очень дорогой способ. Более дешев стационарный способ, правда, он имеет недостаток: мы получаем локальные съемки.
В.═Где вы сейчас ведете исследования?
О.═Мы занимаемся обнаружением загрязнений в акватории порта.
В.═Какое вы используете программное обеспечение для распознавания образа?
О.═Из полученного разнообразия изображений (на картинке могут быть отражены и различные природные явления, и волнение моря), мы должны распознать искомый образ. Все лишнее, весь шум, нам нужно изъять и оставить только то, что нас интересует═≈ изображение. Нас могут интересовать и стационарные точки═≈ корабли, вышки. На основании определенных методов моделирования мы стараемся распознать спектр нежелательных форм. И═здесь как раз используются цифровые методы обработки изображений. Для нас имеет значение контур, контрастность и═т.═д. Обрабатываются снимки в основном в формате .jpg.
В.═Это ваше собственное программное обеспечение?
О.═Нет. Но и используемое ПО требует предварительной компьютерной обработки изображения.
А вот ПО предварительного сжатия и обработки информации═≈ собственной разработки. В═дальнейшем для работы с изображениями выбирается стандартная геоинформационная система. Это зависит уже от того, кто заказчик и что ему нужно.
В.═Какое, в частности, ПО разработано вашей группой?
О.═Алгоритм, основанный на частотных характеристиках отраженных радиолокационных сигналов.
Кроме того, мы сейчас пытаемся помочь нашим метеорологам и гидрологам в распознавании тех объектов, которые их интересуют. Это, например, различные облака. Мы стараемся наработанную методику для морской поверхности применить для исследования воздушных масс. Для этого сегодня используется спутниковое наблюдение, и это довольно сложный процесс. Ведь обычно, если какой-либо аппарат исследований хорошо разработан, то в дальнейшем, с определенными доработками, его можно использовать под другие задачи. Эти разработки сейчас очень востребованы, особенно нашими метеорологами.
В.═Насколько широко сейчас гидрометеорологи используют ИТ?
О.═В метеорологии еще недостаточно широко используются информационные технологии, поскольку эта наука должна быть на стыке двух специальностей. Здесь нужен и хороший компьютерщик, и хороший метеоролог. Мы как раз и хотим стать связующим звеном между этими двумя специальностями.
В.═Где еще используются ИТ в деятельности кафедры МИТ?
О.═Второе направление в нашей деятельности═≈ это сейсмоакустика. Начинали мы эту тематику с различного рода охранных сигнализаций. Как ни странно, заинтересовалось этими методами Главное управление исполнения наказаний Министерства юстиции РФ. Все их методы охраны не в достаточной мере, как выяснилось после недавних побегов, реагировали на подкопы. Вот в задаче охраны периметра у нас есть очень интересные результаты.
Мы начинали работать также и с военными: с помощью методов обработки сигналов можно обнаружить различного рода взрывные ситуации. Можно, например, обнаружить, был ли взорван снаряд, прошел ли человек, прошла ли собака. По спектру (при его обработке) можно определить, кто прошел через контрольно-пропускной пункт (КПП) (на. рис.═ниже).
Временная реализация
Человек
Спектр
Человек
Временная реализация
Собака
Спектр
Собака
Автомобиль ГАЗ-66
Эти методы, кроме того, могут использоваться для оценки состояния различных объектов: мостов, зданий,═≈ с точки зрения градостроительства. Если в какой-либо части конструкции происходят изменения, это отражается на спектре сигналов, которые мы получаем от сейсмодатчиков. Мы можем дать экспресс-информацию о нарушении целостности сооружения, либо о других его дефектах.
В.═Это метод экстренной диагностики? Вы можете получать результат сразу, а не снимать показания в статике?
О.═Можно получить результат сразу, и сразу же выдать экспресс-диагностику, но можно делать и статические наблюдения.
В.═Насколько я знаю, для этого использовался метод ╚неразрушающего контроля╩ ультразвуковой дефектоскопии?
О.═Ультразвук определяет в основном внутренние дефекты: раковины, пустоты, каверны, а наличие внутренней напряженности конструкции и межконструкционные связи ультразвук определить не может. Это определяется нашими методиками. В последнее время нашими разработками заинтересовались медицинские работники═≈ ортопеды.
В.═Это для изучения костей?
О.═Да. В═комнате делается площадка, в пол монтируются сейсмодатчики, и по этому полу проходит человек. Если у этого человека все в порядке, мы видим один спектр, если он хромает, у него больные ноги, у него есть дефекты, значит, мы увидим совершенно другой спектр (см. рис.═1 и 2).
a
б
Рис. 1 Сигналы, зарегистрированные при проходе двух людей ≈ здорового (а) и хромого (б)
а
б
Рис. 2. Спектры сигналов при проходе двух людей ≈ зорового (а) и хромого (б)
Далее, в процессе лечения регулярно снимается спектрограмма, по которой видно, какие изменения происходят со временем с пациентом. Пока этот метод находится в стадии разработки. В═Санкт-Петербургском государственном техническом университете есть кафедра биомеханики, с ней мы и работаем.
В.═Зачастую, говоря о каких-либо суперкомпьютерах, мы указываем, что они применяются в гидрометеорологии для анализа погоды и состояния окружающей среды. А═насколько мощной должна быть техника для решения ваших задач? То есть, нужны ли вам для исследований компьютеры стоимостью в несколько миллионов долларов? На какой технике вы проводите свои вычисления?
О.═Те дорогие компьютеры, о которых вы говорите, используются для несколько других целей. С═их помощью моделируются процессы, которые происходят в атмосфере. Это действительно очень сложные задачи: проследить процесс зарождения аномалии, ее развитие. Для того чтобы получить математическую модель таких процессов, и нужны очень мощные компьютеры. А═для того, чтобы обработать информацию по результатам наших исследований, используется обычная современная вычислительная техника.
В.═Фактически ПК?
О.═Мы работаем на процессорах Intel Pentium, и этого вполне достаточно. У═нас не такие большие объемы вычислений, и для них не нужна очень сложная техника. Наши задачи можно было решать и на технике с более старыми процессорами: 486 и 386, просто на них нельзя было считать некоторые задачи в реальном масштабе времени. А═современная техника позволяет спокойно производить цифровую обработку изображений.
В.═Радиочастотная характеристика, которую вы снимаете,═≈ аналоговая. Как происходит оцифровка и ввод ее в компьютер?
О.═Обычными стандартными АЦП.
В.═Данные вводятся прямо в компьютер?
О.═В зависимости от ситуации. Совместно с военными мы используем полигон в Приморске, там у нас есть установка, преобразующая данные, которые мы затем вводим в ноутбук. Потом расшифровка данных идет уже на месте в спокойной обстановке. Мы занимаемся исследованиями. Наша задача не заключается в том, чтобы в сей момент получить результат.
В.═Вы сказали, что сейчас можете обрабатывать информацию в режиме реального времени. У═вас хватает быстродействия машин?
О.═У нас есть такая возможность, а конкретное решение зависит от ситуации.
В.═Вы говорили, что одна из заинтересованных сторон в чистоте акватории Финского залива═≈ это наши скандинавские соседи. А═как они решают аналогичные вопросы? Вы учитываете чужой опыт в работе?
О.═Мы изучали литературу, но чего-то особенного там не нашли.
В.═На основании тех научных работ, которые вы проводите, сформированы ли лабораторные работы для студентов по использованию ИТ?
О.═Безусловно. Кроме лабораторных работ в институте, наши студенты занимаются исследованием акваторий. Они выезжают на базу в Приморске, где проводят натурные эксперименты. Летом на практике студенты записывают информацию, а потом на лабораторных работах отрабатывают методы.
В.═Вы сказали, что одним из важных направлений вашей деятельности является информационная безопасность. А═как у вас преподается эта дисциплина? Она ведь инвариантна к тематике, к физическому эксперименту, где она используется. Это в чистом виде защита компьютерных сетей, или есть какая-то специфика?
О.═У нас преподается информационная безопасность телекоммуникационных систем, по той причине, что гидрометеоинформация передается на большие расстояния по телеканалам. И═основная утечка информации идет по каналам связи, по проводным и беспроводным каналам. Математическая подготовка этих студентов отличается от математической подготовки инженеров. Кроме стандартного курса математики они изучают вычислительную и дискретную математику, криптографию, защиту баз данных, статистическое моделирование и много чего еще. Им читаются и лекции по юридическим и организационным вопросам. В═результате наши студенты обладают знаниями компьютерной безопасности и знаниями в области защиты информации по каналам связи.
В.═Востребованность у таких студентов получается высокой?
О.═Они могут работать в различных областях, особенно учитывая сегодняшнюю ситуацию. Мы ведь, к сожалению, мало что разрабатываем в области ИТ, в основном покупаем. И═наши выпускники═≈ грамотные пользователи. Они должны знать что купить и как пользоваться.
В.═Вы проводили мониторинг: насколько ваши студенты востребованы? Они находят себе рабочие места?
О.═Находят. К нам каждый год приезжают представители различных организаций: они охотятся на студентов. А═многие студенты к пятому курсу уже определились в своей карьере. Они, начиная совторого курса, работают, и к выпуску мало кто идет искать работу по объявлениям.
В═общем, за годы учебы большинство находит себе место.
Что касается в целом Университета, то это чуть ли не единственный вуз в стране, где еще есть сегодня распределение. Мы подведомственны Роскомгидромету, и к нам присылают абитуриентов из периферии. Мы их учим, и они, по идее, должны возвращаться обратно, но как-то не хотят, многие находят себе работу здесь. Говорят, что, начиная с будущего года, будет возрожден госзаказ на специальность, и сейчас в министерствах проводится работа по выявлению потребности в специалистах. У═Росгидрометслужбы в 11 подразделениях работает около 12═тыс. специалистов с высшим образованием, при этом из них 60═%═≈ пенсионеры. Поэтому в ближайшие годы Роскомгидромету потребуется 700-800 выпускников ежегодно. Наш вуз═≈ единственный в стране по данной теме, и выпускает 350 человек ежегодно. Так что мы даже наполовину не покрываем эту потребность. Получается, что мы выпускаем чуть ли не самых востребованных специалистов в стране.
В.═А есть ли у вас переподготовка?
О.═Переподготовка у нас существует как для инженеров, так и для преподавателей. К═сожалению, она не столь масштабна, как хотелось бы. Все упирается опять же в деньги. Переподготовку кто-то должен оплачивать═≈ или организация, которая присылает специалиста, или должно быть госфинансирование. В═Университете существует программа для вышедших в отставку военных. Ее оплачивают британцы. С═переподготовкой есть еще сложность: у разных фирм разные требования═≈ одним нужно одно, другим═≈ другое. Нужна мобильность, а мобильность требует определенных финансовых средств.
В.═Спасибо за интервью!
Проект реализован на средства гранта Санкт-Петербурга
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ Анкета || Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка
Главная страница
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл ╧ 77-4461 от 2 апреля 2021 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 118-6666, 118-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
e-mail:
Для пресс-релизов и новостей