Межведомственный исследовательский центр искусственного интеллекта

Цель

Объединение усилий специалистов в области медицинских, биологических, информационных, технических и физико-математических наук для создания передовых и конкурентоспособных технологий искусственного интеллекта и создание условий для выполнения научно-исследовательских проектов в области искусственного интеллекта, реализуемых как в рамках государственных программ научных исследований, так и с привлечением негосударственных инвестиций.

Направления

• анализ биомедицинских данных и изображений, поиск изображений и распознавание образов в сверх больших базах данных медицинских изображений
• интеллектуальные системы анализа текстовой информации, тематические поисковые системы в индексированных базах данных
• методы и алгоритмы автоматического анализа, распознавания и ситеза речи в составе человеко-машинных систем
• применение аппарата искусственных нейронных сетей для моделирования когнитивных процессов и адаптивного поведения в системах управления робототехническими аппаратами
• когнитивные технологии для углубления представлений о пластичности мозга в норме и патологии
• клеточные технологии, стволовые клетки и система интерфейс-мозг-компьютер для восстановления функций мозга после травм и инсультов
• наночастицы и гетероциклические соединения в экспериментальной и клеточной технологиях при опухолях мозга

Полученные результаты

• Алгоритм предсказания области связывания гомодимерных белковых комплексов на основе нейронной сети глубокого обучения, который для 53% протестированных комплексов правильно идентифицировал большую часть интерфейсных элементов, и обеспечивший существенное сокращение количества возможных ориентаций структур белков относительно друг друга при моделировании комплексов.
• Алгоритм моделирования структур димерных белковых комплексов на основе матрицы контактов, позволивший получить на тестовом множестве белковых комплексов корректные трехмерные модели для 94% гетеродимеров и 96 % гомодимеров.
• С помощью технологий компьютерного скрининга и молекулярного моделирования проведен анализ 213,5 миллионов химических соединений, в результате которого идентифицированы 5 соединений, способных блокировать участок коронавируса SARS-CoV-2, критический важный для обеспечения его жизненного цикла. Показано, что обнаруженные соединения формирует перспективные базовые структуры для создания эффективных лекарственных препаратов для терапии COVID-19.
• Методы, алгоритмы и программное обеспечение на основе глубинного обучения (Deep Learning) и сверточных нейронных сетей (Convolution Neural Networks) для решения актуальных прикладных задач анализа и распознавания цифровых изображений. Построены алгоритмы и созданы высокопроизводительные программные средства с массивным параллелизмом (более 3000 ядер) для анализа полнослайдовых (размером в несколько гигапикселей) цифровых гистологических изображений образцов тканей онкологических больных для объективной автоматизированной оценки степени агрессивности опухолей.
• Экспериментальный образец информационной системы интеллектуальной обработки и хранения больших объемов медицинских и генетических данных по заболеваниям легкого на базе высокопроизводительных систем.
• Интеллектуальный программный комплекс прогнозирования рисков развития рецидивов костных сарком у детей и молодых взрослых с учетом экспрессии молекулярных маркеров в опухолевой ткани.
• Прототип интеллектуальной аналитической системы для обработки и анализа разнородных клинических и биомедицинских данных с целью совершенствования диагностики сложных заболеваний.
• Программный комплекс управления оборудованием контроля критических размеров на базе систем машинного зрения. Объем выпуска (внедрения) вновь освоенной (новой) продукции в 2020 году в натуральном выражении на предприятии «КБТЭМ-ОМО» ОАО «Планар» составил 5 комплексов., в денежном выражении - 375 тыс. долл. США.
• Подсистема интернет-мониторинга интеллектуальной web-системы поиска и обработки текстов на английском и русском языках методом семантического кодирования для информационной поддержки решения управленческих, проектно-поисковых и экспертных задач в области дистанционного зондирования Земли.
• Впервые 58 сервисов обработки текста и речи платформы www.corpus.by были представлены в европейской инфраструктуре доступа к языковым электронным ресурсам и технологиям CLARIN. Теперь они доступны по адресу vlo.clarin.eu. Это позволило повысить наглядность опыта отечественных ученых в области обработки белорусских текстов и речи, а также возможность подавать заявки на проекты в международные фонды вместе с крупными европейскими консорциумами и командами.
• Система аудиогида для платформ Internet, Android и Ios по историко-культурным экспонатам Брестского археологического музея. krokam.by/biarescie
• Алгоритмы и экспериментальные программное обеспечение для обработки текста и речи в реальном времени www.corpus.by (в том числе 20 сервисов с API-интерфейсом).
• Автоматизированные системы выдачи актуальной информации для населения Городской гинекологической больницы, 4-й городской клинической больницы имени М.Я. Савченко, Комитета по здравоохранению Мингорисполкома с использованием средств синтеза речи.
• Мобильная интернет-система для оценки просодических характеристик нормальной и патологической речи.
• Система аудиогидов для интернет, платформ Android и Ios на историко-культурных экспонатах археологического музея «Брест» (4-й, финальный этап). krokam.by/biarescie
• Прототип системы управления для непромышленных микророботов нового поколения, основанный на таких принципах, как:
  • применение гибридных систем, объединяющих аналоговые и цифровые вычислительные среды;
  • применение узкоспециализированных модулей фильтров, ПИД-регуляторов, инклинометров, гироскопов и других для решения типовых задач управления микророботами;
  • применение нелинейных динамических систем, в том числе искусственных нейронных сетей и хаотических генераторов в качестве вычислительной среды;
  • применение наиболее универсальных вычислительных сред для задач распознавания и прогнозирования с целью решения наибольшего числа задач каждым из аппаратных модулей;
  • ориентация на аппаратную реализацию;
  • ориентация на энергоэффективность вычислений.
• Микромодуль оперативного распознавания, отбора и сжатия видеоинформации на борту малых космических аппаратов.
• Разработан экспериментальный программный комплекс для сопровождения объектов и автоматического обнаружения движущихся объектов, наблюдаемых бортовой камерой беспилотного летательного аппарата. Разработанный программный комплекс предназначен для создания подсистемы многоцелевой обработки видеоизображений, полученных видеокамерой беспилотного летательного аппарата.
• Программный комплекс доставки и обработки текстовой научно-технической информации для формирования электронного банка данных новых технологий и материалов, обеспечивающих создание ракетно-космической техники и перспективных изделий других отраслей, конкурентоспособных на мировом рынке. Созданное программное обеспечение передано для использования в государственное научное учреждение «Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси» по результатам реализации программы Союзного государства «Технология-СГ».
• Программно-информационный комплекс, реализующий автоматизированную технологию подготовки регионального прогноза нефтегазоносности территории на основе комплексного анализа данных дистанционного зондирования Земли из космоса и геолого-геофизической информации. Разработанное программное обеспечение предназначено для космоструктурного картирования нефтеперспективных объектов и оценки нефтегазоносности осадочных бассейнов на основе специализированной программной обработки данных ДЗЗ и комплексной интерпретации космической и геолого-геофизической информации. Комплекс передан в эксплуатацию в открытое акционерное общество «Белгорхимпром», государственное научное учреждение «Институт природопользования НАН Беларуси» и Белорусский государственный университет в целях осуществления работ, связанных с поиском залежей углеводородов, а также для обучения студентов и магистрантов.
• Имитационная модель типового логистического склада, который обслуживается транспортными роботами. Каждый из указанных роботов оснащён манипулятором с захватом, оснащённым вакуумными присосками, и развитой системой технического зрения, предназначенной не только для безопасного движения, но и для определения пространственного положения требуемого продукта на стеллаже.
• Разработан и исследован универсальный IoT-модуль, который предназначен для дистанционного управления подвижными платформами. Указанный модуль является законченным и самодостаточным устройством, который обладает целым рядом современных сенсорных устройств, позволяющих контролировать подвижные объекты в пространстве, а также по беспроводным каналам связывается с удалённым сервером, который значительно увеличивает его вычислительную мощность и объём памяти. Данный модуль можно использовать как элемент проката транспорта (с дальнейшем интеграцией в систему оплаты), либо дистанционного управления транспортными тележками.
• Разработано программное обеспечение системы автоматического управления пропашным культиватором, включающее в себя модули обработки видеопоследовательностей с выделением центра междурядья, принятие решения о смещении подвижной части культиватора в требуемую сторону, а также эргономичный интерфейс, предназначенный для работы на сенсорном мониторе, который устанавливается в кабине ведущего трактора. Указанная система была успешно отлажена и протестирована на экспериментальном участке реального поля сахарной свеклы.
• Программно-аппаратное обеспечение, предназначенное для определения в режиме реального времени определять внешних нагрузок на клубни картофеля в процессе уборки и послеуборочной доработки и в случае превышения допустимых значений информирующее оператора системы. Разработанная система помещается в корпус «искусственный картофель», который впоследствии будет использоваться в полевых условиях для определения критических нагрузок, получаемых в процессе уборки и транспортировки картофеля с поля на склад.