Газета «Городские Известия» № 4219 от 18 сентября 2018

Умные технологии Никиты Емельянова

Человечество, идя по пути научного прогресса, все время активно заимствует блестящие идеи у природы. Но сможет ли компьютер научиться мыслить, как человек? Это весьма вероятно, а инструментом в реализации идей могут стать нанотехнологии, считает доцент кафедры физики и нанотехнологий КГУ Никита Емельянов. Молодой ученый работает над созданием нейроноподобного осциллятора – электрического генератора, по функциям схожего с клетками человеческого мозга. Проект получил поддержку в рамках президентской программы Российского научного фонда.

В детстве Никита Емельянов вряд ли мог подумать о работе над такими глобальными проектами. Хотя физика юноше нравилась всегда.
– В детстве много читал, увлекался историей, изучал энциклопедии, – вспоминает курянин. – Потом стал больше уделять внимания естественным дисциплинам, математике, а в старших классах переключился на физику. Интересно изучать силы и явления, которые существуют в действительности.
Никита поступил на факультет физики, математики и информатики КГУ, окончил магистратуру, потом и аспирантуру. Защитил кандидатскую диссертацию и взялся за научную работу...

О нанометрах и нейронах

Ученый рассказывает о работе на кафедре нанотехнологий увлеченно и с душой, оперируя сложными для обывателя научными терминами.
 
Нанотехнология – технология изучения нанометровых объектов, и работы с объектами порядка нанометра (миллионная доля миллиметра), что сравнимо с размерами отдельных молекул и атомов.  

– Работаем с объектами, имеющими малые размеры, – переводит Никита Александрович и приводит пример.
Материя состоит из атомов и молекул. В нашем привычном мире предметы обладают одними свойствами. Но если их уменьшить, то и характеристики станут другими.
Исследовательская работа курского ученого посвящена блоку  наноструктурированных сегнетоэлектрических материалов. Понять что эта такое, несведущему в физике человеку сложно. По свойствам сегнетоэлектрики схожи с магнитными материалами, у которых вместо магнитного поля – электрическое. А уменьшение их размеров до наноуровня позволяет придать им ряд уникальных характеристик – к примеру, многократно снизить потребление электроэнергии устройствами из них.
– На основе этих материалов  можно создавать новые элементы памяти, – поясняет молодой ученый. – К примеру, у компьютера есть оперативная память. Она быстро работает, но если случится перебой с электричеством или выдернут шнур из розетки, информация исчезнет. Если делать память на сегнетоэлектрических элементах, то ЧП не страшны, данные сохранятся. Придет на помощь энергонезависимая память.
В 2015 году Никита Емельянов  защитил диссертацию о наночастицах и продолжил исследования.
– В упрощенном виде люди запоминают информацию так: у нас есть нервная система, отдельные нервные клетки – нейроны. Они меняют проводимость: условно говоря, либо хорошо, либо плохо проводят электрический ток. Популярная тенденция современности – создавать устройства, работающие по принципу нейросетей, подобно человеческому мозгу, – рассказывает физик.
Кто-то моделирует сети на компьютере, кто-то пытается сделать элементы на практике и проверить их работу. А команда талантливых ученых КГУ во главе с Никитой Емельяновым задумала нечто более амбициозное – создать искусственные нейроны, объединить их в сеть и изучить поведение.
...За питание виноградной улитки отвечает два нейрона: один подает сигнал – голодная она или нет, дугой – есть пища или нет. Ученые не смогут вырезать у улитки два эти нейрона и куда-то припаять, чтобы изучать. Но используя их искусственные аналоги, поставленные задачи могут быть решены.
Зачем нужны подобные исследования?
– Осцилляторные нейронные сети функционируют за счет колебаний элементов или групп элементов. В мыслительных процессах человека также присутствуют колебания, – поясняет Никита Александрович. – Наше изобретение можно будет совместить с клетками живого существа (перспектива далекого будущего, но не фантастика!). Это поможет во многих областях, в том числе и медицине. Например, попал человек в аварию – перестал ходить, потому что пострадала мышечная память, которую благодаря нашей технологии можно будет «перезаписать», ведь нервные клетки будут знать, какие импульсы передавать. В итоге человек снова научится ходить.

Как увидеть атом?

– Физики занимаются исследованиями а не разработками, – уточняет Никита, показывая университетскую лабораторию.  
Увидеть наноструктуры и выполнять манипуляции с ними позволяет сканирующий зондовый микроскоп – уникальный прибор отечественной разработки. В фокусе  – кусочек нанокомпозита – полимера, наполненного наночастицами сегнетоэлектрика. Это основа будущего осциллятора.
– Кажется гигантским, а ведь размер 20 на 20 микрон, – говорит Никита Александрович  – Для сравнения: толщина человеческого волоса 100 микрон.
Рядом микроскоп меньшей мощности. Для проекта нужны еще осциллографы, генераторы,  источники сигналов...
– Приятно, что мы получили государственную и общественную поддержку, – заметил Никита Емельянов.
Курские ученые успевают сотрудничать и с коллегами из других стран.
С Перуанским университетом разрабатывают новые материалы на основе пористого кремния, которые могут быть полезны для создания солнечной батареи. Для Перу это разработка актуальнее, чем для России, ведь там больше солнечных дней в году. С коллегами из Берлинского университета куряне обсуждают теории физики и строят планы на совместную практическую работу.
Для научной мысли нет преград и границ!

Екатерина ПРОЗОРОВА.
Фото автора и из личного архива Никиты Емельянова.

Поделитесь с друзьями:

Оставить комментарий

Имя *
Фамилия *
Электронная почта *
Текст комментария
Введите капчу * b3dca326aca6c37d35b2b4cb89724c18

Действие

Последние новости Курск

24/05/2019 В Курской области работник одного из военкоматов брал взятки
Работник военкомата в одном из районов Курской области брал деньги и незаконным образом помогал парням освободиться от призыва на военную службу.

24/05/2019 В Курске ВАЗ столкнулся с Мерседесом. Есть пострадавшие
ДТП случилось утром 23 мая на трассе М-2 «Крым». Ехавший в сторону Курска ВАЗ-21120 врезался в попутный «Мерседес».

24/05/2019 В центре Курска покажут комедию под открытым небом
Показ пройдёт под эгидой проекта областного киновидеофонда «Открытый экран».

24/05/2019 В Курске иномарка сбила 7-летнего мальчика
ДТП случилось на 1-й Степной улице во второй половине дня 23 мая.

24/05/2019 В Курске 23 мая столкнулись восемь машин
Крупное ДТП случилось на Краснополянской улице в Сеймском округе. 8 машин разных габаритов и марок столкнулись в один паровоз.

24/05/2019 В Курске грузовик столкнулся с иномаркой. Среди пострадавших 5-летний ребёнок и пенсионерка
ДТП случилось на Магистральном проезде 23 мая.

24/05/2019 В Курске будет дуть сильный ветер и грозы
Погода на ближайшие дни, по сообщениям синоптиков, не порадует солнцем.

24/05/2019 Курянин завёл медведя и получил штраф
Медведя купил житель Золотухинского района из деревни Реутово.

23/05/2019 «Ростелеком» за 2018 год отбил более 700 тыс. кибератак на инфраструктуру клиентов
Дочерняя структура «Ростелекома» компания Ростелеком-Solar представила аналитический отчет за 2018 год о кибератаках на российские компании.

23/05/2019 В Курской области 36-летний педофил идёт под суд
Над семи- и пятилетними девочками мужчина надругался, находясь в состоянии алкогольного опьянения.

Электронная копия
номеров

Подписка на
электронную версию.

Подписка на PDF версию приложения «Деловой курьер»

Оформить подписку
Яндекс.Метрика