Версия для печати
Вернуться к списку

К 100-летию со дня рождения академика Анатолия Васильевича Каляева: приоритеты развития квантовой экономики и информационных технологий – от инновационных транспортных систем для формирования мультимодальной инфраструктуры к суперкомпьютерным и квантовокомпьютерным комплексам для повышения эффективности капиталовложений

На проведенном во втором квартале 2022 года в Москве XIII Форуме инновационных технологий «InfoSpace» рассматривались приоритеты развития цифровой экономики и квантовых коммуникаций. Известные ученые и промышленники, представители академической и вузовской науки на пленарном и секционных заседаниях обсудили актуальные вопросы применения информационных технологий в энергетике, медицине и ряде других отраслей.

В июне 2022 года исполняется сто лет со дня рождения всемирно известного советского и российского ученого, академика Российской академии наук (РАН), заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, Героя Социалистического Труда (1986) Анатолия Васильевича Каляева (29.06.1922 – 10.03.2004). А.В.Каляев родился в г. Ртищево Саратовской губернии, в семье железнодорожника: после перевода в 1927 году его отца, Василия Герасимовича Каляева, из Ртищева в Мичуринск (прежнее название – Козлов), а в 1931 году – из Мичуринска – на ж/д станцию «Лев Толстой», Анатолий Васильевич окончил среднюю школу с отличием и поступил в легендарный Ленинградский политехнический институт (ЛПИ) на электротехнический факультет (ЭТФ). После начала Великой Отечественной войны в 1941 году А.В.Каляев в Ленинграде вступает добровольцем в Народное ополчение и его определяют в 106-й пограничный полк, сражавшийся на Пулковских высотах. В годы Великой Отечественной войны Анатолий Васильевич принимает участие в освобождении Ленинграда и Прибалтики. После войны А.В.Каляев восстанавливается в ЛПИ на ЭТФ и вскоре становится сталинским стипендиатом. После окончания вуза в 1951 году, по направлению Ученого совета ЛПИ, он поступает в аспирантуру, а спустя три года, в 1954 году, блестяще защищает кандидатскую диссертацию. Получив после защиты направление в Таганрогский радиотехнический институт (ТРТИ) имени В.Д.Калмыкова (ныне – Инженерно-технологическая академия Южного Федерального Университета (ЮФУ)), Анатолий Васильевич начал исследовательскую и преподавательскую работу по ряду ключевых направлений развития вычислительной техники: вначале доцентом, а после защиты в 1964 году докторской диссертации – профессором и заведующим кафедрой вычислительной техники. С 1957 года по 1960 годы А.В.Каляев – проректор ТРТИ по научной работе, а с 1968 года по 1986 год – ректор вуза. Уже в 1969 году Анатолий Васильевич организовал Опытное конструкторское бюро «МИУС», и являлся его научным руководителем в течение полутора десятка лет! Именно по инициативе А.В.Каляева Советом Министров РСФСР 29.12.1972 было принято Постановление № 754 о создании при ТРТИ профильной организации – НИИ однородных микроэлектронных вычислительных структур (ОМВС), переименованной в 1985 года в НИИ многопроцессорных вычислительных систем (МВС): первым директором был назначен Анатолий Васильевич, и он работал в этой должности до 1993 года!

За время активной научной и преподавательской деятельности А.В.Каляев опубликовал порядка 400 научных работ, являлся автором 14 монографий и 80 изобретений. Среди основных направлений особо следует отметить вычислительную технику, многопроцессорные вычислительные системы и архитектуру суперЭВМ. Анатолием Васильевичем было разработано и внедрено свыше 20 параллельных МВС: например, еще в 1964 году он вместе со своими учениками создал одну из первых в мире цифровую интегрирующую машину «Метеор-3» на 100 параллельно работающих процессорах с высокой скоростью вычисления. Под руководством А.В.Каляева был разработан и реализован инновационный проект МВС с программируемой архитектурой и массовым параллелизмом производительностью более 1000 гигафлопс. А.В.Каляев создал в ТРТИ принципиально новые научные направления: «Цифровые интегрирующие машины и структуры» - в 1962 году, «Многопроцессорные вычислительные структуры» - в 1971 году, «Цифровые нейропроцессоры и цифровые нейропроцессорные сети и системы» - в 1975 году. Анатолий Васильевич с 1997 года руководил проектом «Теория и новые принципы построения архитектуры многопроцессорных вычислительных систем с массовым параллелизмом», и минвузовской научно-технической программой «Многопроцессорные ЭВМ с параллельной структурой и системы с виртуальной реальностью» - с 1998 года по 1999 год.

За выдающиеся достижения в научной сфере А.В.Каляев был избран 26.12.1984 членом-корреспондентом Академии наук СССР по Отделению информатики, вычислительной техники и автоматизации (ОИВТА), и 26.05.2000 – академиком РАН по ОИВТА. Также Анатолий Васильевич являлся академиком Международной академии наук высшей школы и академиком Международной академии информатизации.

За работы по разработке вычислительных систем с программируемой архитектурой, многопроцессорных систем и микропроцессоров с программируемой структурой и активную научную и образовательную деятельность А.В.Каляев был награжден званиями Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР (1974), Почетного гражданина города Таганрога (1985), Героя Социалистического Труда (1986), Почётного профессора Таганрогского государственного радиотехнического университета (ТРТУ) «за большие заслуги в деле подготовки инженерных и научно-педагогических кадров в университете» (1997), а также двадцатью двумя орденами и медалями СССР и Орденом Дружбы (2002). В 2005 году НИИ МВС ТРТУ было присвоено имя академика Анатолия Васильевича Каляева, и 10.02.2005 была открыта мемориальная доска на фасаде дома, где жил Ученый. Академиком А.В.Каляевым была создана мощная отечественная научная школа, среди ее учеников – сын А.В.Каляева: Игорь Анатольевич Каляев, академик РАН (2016), научный руководитель направления ЮФУ, специализирующийся в сфере многопроцессорных вычислительных и управляющих систем.

Накануне столетнего юбилея академика Анатолия Васильевича Каляева в Москве был проведен Форум инновационных технологий «InfoSpace». Организаторам научного симпозиума выступили АНО «Центр поддержки и развития бизнеса ИНИЦИАТИВА» и «Проект ЛОКОМОТИВЫ РОСТА», официальными партнерами являлись «MARVEL», «ГАЗПРОМБАНК» и «СИГМА», партнерами – «МИКРАН» и «EDGE ЦЕНТР». На пленарной сессии форума «Приоритеты развития цифровой экономики» были представлены рабочие группы в рамках проектов отраслевого импортозамещения по направлению «Гражданское строительство» (ДОМ.РФ, Группа «ПИК», Группа «ЭТАЛОН»), «Промышленное строительство» («РОСАТОМ», «ГАЗПРОМ», «СИБУР»), и «Строительство линейных объектов» («РОССЕТИ», «РЖД», «ТРАНСНЕФТЬ», «РОСАВТОДОР»). Планируется формирование целевого импортонезависимого информационно-технологического ландшафта, результатом которого должно стать формирование и внедрение конкурентоспособного пакета программных решений в компаниях. Например, в «ДОМ.РФ» в 2021 году запущена цифровая академия – платформа обучающих курсов, в частности, запущен базовый курс «ТИМ». В период с 17 января по 25 февраля 2022 года обучение завершили 305 человек, с 1 марта запущен второй поток обучения. В ФАУ «РОСКАПСТРОЙ» в 2021 году реализован проект в сфере дополнительного профессионального образования (ДПО) «Применение ТИМ в строительной отрасли: организация электронного взаимодействия участников процесса строительства». В 2021 году обучено 14 человек, в 2022 году – 2022 человек. В университете Минстроя в 2021 году начал функционировать Центр компетенций образовательной деятельности строительной отрасли с бесплатным обучением по направлению «ТИМ в Госзаказе»: в 2022 году запланировано обучение 1500 человек, в т.ч. 420 человек в 3 потока по субсидии МинСтроя России с участием во Всероссийских практических семинарах и Практико-ориентированных программах. В МГСУ в рамках ДПО «ТИМ. Базовый курс» для государственных служащих Российской Федерации высшей группы должностей в 2021 году завершили обучение 200 человек из 84 субъектов РФ, весной запущен второй поток обучения. Для обеспечения информационной безопасности в соответствиями с нормативно-правовыми документами (НПД), в т.ч., Указом Президента РФ от 30.03.2022 № 166 «О мерах по обеспечению технологической независимости и безопасности критической информационной инфраструктуры РФ», Постановлением Правительства РФ от 08.02.2018 № 127 «Об утверждении правил категорирования объектов критической информационной инфраструктуры РФ, а также перечня показателей критериев значимости объектов критической информационной инфраструктуры РФ и их значений», и «Приказом ФСТЭК России от 11.02.2013 № 17 «Об утверждении требований о защите информации, не составляющей государственную тайну, содержащейся в государственных информационных системах», в соответствии с требованиями и рекомендациями ФСТЭК произведена настройка информационных систем по требованиями ФСТЭК России, направлены рекомендации в подведомственные организации по дополнительным мерам защиты информации, направлены рекомендации в субъекты РФ по защите информационной инфраструктуры. В качестве организационных мер реализованы изменения внешних политик систем на доступ и администрирование через удаленный канал связи, а также доступа из-за рубежа, выполнены все требования, направляемые ФСТЭК по дополнительным мерам защиты информации, а также приведено повторное категорирование объектов критической информационной инфраструктуры (КИИ) отрасли.

Об импортозамещении в российской энергетике на примере реализации ряда инвестиционных проектов в соответствии с инновационными трендами, оптимальной стратегией развития и передовым опытом на пленарном заседании форума поведал С.М.Колодей, генеральный директор ООО «СИГМА». Сергей Михайлович представил ряд кросс-отраслевых решений для технического обслуживания и ремонта (СИГМА.ТОРО для решений на базе продуктов «1С» и СИГМА.Алькор для автоматизации обходов и осмотров с мобильными решениями), управления активами (СИГМА.СУПА – Информационная система управления активами, СИГМА.МДМ для управления основными данными предприятия и СИГМА.ССПТИ для сбора, хранения и консолидации данных с оборудования и умных устройств) оптимизации бизнес-процессов (СИГМА.BI – Информационно-аналитические системы, СИГМА.Бухгалтерия – автоматизация бухгалтерского учета и налогового учета на базе «1С» и других вендоров, решения в сфере информационной безопасности, СИГМА.ЭАД – электронный архив документов, СИГМА.Закупки – Информационная систем для автоматизации цикла закупок). Инновационные решения «СИГМА» ориентированы на комплексную автоматизацию в сфере энергетики: «Мобильный обходчик», «Мобильный ремонтник» и «Мобильный контроллер» предполагают автоматизацию трейдинговой деятельности для оптовых и розничных продаж электроэнергии «СИГМА.Трейдинг» и оптимизацию системы управления сетями (СИГМА.СУС), в частности, с возможностью подключения систем квантовых коммуникаций. Также разработана информационная система управления сбытом электроэнергии «СИГМА.Энергосбыт», Система единого биллинга для энергетики «СИГМА.Биллинг», Система управления взаимоотношениями с потребителями «СИГМА.CRM» и ряд других подсистем.

Об инновационном проекте «Сфера» как основе для развития космических информационных технологий участникам и гостям Форума рассказал Ю.М.Урличич, д.т.н., профессор, первый заместитель генерального директора по развитию орбитальной группировки и перспективным проектам Корпорации «РОСКОСМОС». Отмечался не только рост внешних угроз безопасности РФ, но и необходимость расширения сфер влияния РФ в многополярном мире, увеличение затрат на ликвидацию последствий опасных природных явлений (в т.ч., наводнений, пожаров, землетрясений), а также уменьшение количества трудоспособного населения из-за снижения рождаемости, повышение стоимости добычи ресурсов из-за удорожания технологий извлечения и важность формирования глобальной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры для цифровизации базовых отраслей экономики. Спутниковые данные могут эффективно использоваться как инструмент экологического мониторинга, природного надзора и технологического контроля: например, согласно экспертным оценкам, штраф за причиненный золотодобытчиками России вред в 2020 году составил 230 млн.руб., углеродный налог для российских поставщиков (железо, сталь, алюминий, удобрения) составил 93,5 млрд.руб.в год, эффект от применения технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для управления и контроля сельскохозяйственной деятельности составил 2,2 трлн.руб., экономия от стоимости сооружения одного блока АЭС с учетом внедрения технологий ДЗЗ – от 2 до 3 млрд.руб., ущерб от незаконной заготовки древесины – 35 млрд.руб., а суммарный штраф за разлив топлива при разрушении резервуара с дизельным топливом АО «ГМК «Норильский никель» с загрязнением рек Амбарная и Далдыкан составил 146 млрд.руб. Анализируя данные о российском климатическом контексте, необходимо отметить необъективные, политически мотивированные и предвзятые данные об углеродном балансе России (например, с намеренным занижением поглощающей способности лесов в РФ), недооценку поглощающей способности лесов России, широкий диапазон оценок секвестрационного потенциала лесных территорий России, отсутствие единого подхода в оценке поглощения парниковых газов, отсутствие системы сбора и обработки данных о типах лесов и земель России.

Комплексное обслуживание судов по маршруту Северного морского пути, благодаря системам «Экспресс-РВ», «Марафон IoT» и «Беркут-Х, СМОТР», обеспечит высокое качество цифрового телевизионного и радиовещания, высокоскоростной передачи данных (включая передачу мониторинговой информации), мониторинга ледовой обстановки с формированием карт льдов и услуг высокоточной навигации для беспилотных проводок. Представленный комплекс систем обеспечит надежными услугами связи, позиционирования и мониторинга в Арктической зоне РФ на подвижных и стационарных объектах, в т.ч., беспилотных. Архитектура новой орбитальной группировки включает «Марафон» (800 км), «Скиф» (8070 км), «Беркут-Х, XLP» (600 км), «Беркут-ВД, СМОТР» (500 км), «Беркут-О, С» (700 км), «Экспресс-РВ» (40000/4000 км), «Ямал» (36000 км), «Экспресс» (36000 км).

Инновационный проект «Сфера» является мощной платформой для развития всего спектра информационных технологий в РФ: согласно данным экспертов, рынок Internet of Things (IoT) вырастет с 370 млрд.долл.США в 2021 до 1254 млрд.долл.США в 2026 году, Big Data – с 122 млрд.долл.США в 2015 году до 274,3 млрд.долл.США в 2022 году, блокчейн-технологий – с 3 млрд.долл.США в 2020 году до 39 млрд.долл.США в 2025 году, искусственного интеллекта (ИИ) – с 58 млрд.долл.США в 2021 году до 309 млрд.долл.США в 2026 году.

В 2021 году начаты первоочередные работы федерального инновационного проекта «Сфера». Например, многоспутниковая система IoT «Марафон IoT» предполагает сбор и передачу данных с устройств IoT с контролем беспилотных и роботизированных систем: запуск опытного образца космического аппарата (КА) «Марафон IoT» запланирован в 2024 году, проводится разработка масштабируема унифицированных платформ малых КА ДЗЗ и связи. Система широкополосного доступа в интернет «СКИФ» для предоставления высокоскоростного доступа предполагает запуск демонстрационного образца КА «Скиф-Д» в 2022 году: предполагается разработка гибких цифровых полезных нагрузок для многоспутниковых систем связи и образцов бортовых и наземных терминалов высокоскоростной космической лазерной связи. В рамках космического эксперимента «Магнитный 3D-биопринтер» предполагается использование магнитной биофабрикации для получения информации о высокомолекулярных белковых соединениях: создание белков короновируса и вещества блокатора для исследований, формирование экспериментальных образцов для космических экспериментов, магнитная фабрикация на МКС кристаллов белковых структур уникального размера (1,5 мм), изучение полученных кристаллов и применение полученных данных при разработке вакцин и лечебных препаратов. В рамках инновационного проекта традиционные алгоритмы оверлейного ГИС-анализа, спектральной классификации, объектно-ориентированных методов, механизмов отслеживания изменений, расчета спектральных индексов, методов автоматического извлечения высотной информации и построения выборок и тематических карт будут интегрировании с Big Data, облачными технологиями, нейросетевыми технологиями и AR/VR (виртуальной реальности). Нейросетевые технологии позволят сегментировать объекты и оперативно формировать и вносить изменения в цифровые двойники регионов. Проект «Сфера» автоматизирует проводку судов по Северному морскому пути с обеспечением высокоскоростным интернетом всех пассажиров, повысит эффективность мультимодальных перевозок и мониторинга местоположения и технического состояния авто- и железнодорожного транспорта и судов, экологического мониторинга и контроля динамики лесных пожаров и вырубки леса. Инновационный проект «Сфера» в АПК повысит уровень контроля за состоянием земель и логистических операций, оптимизирует автоматизацию управленческих задач и мониторинга состояния животных, в промышленности и строительстве будет обеспечен круглосуточный надзор за строительными объектами с оценкой уровня промышленной безопасности, а также территорий и подъездных путей. Для логистической инфраструктуры инновационный проект «Сфера» ускорит предоставление данных ледовой разведки, повысит обмен данными между беспилотными транспортными средствами, сформирует 3D-карты местности (обновляемые в автоматическом режиме) и оптимизирует работу транспорта в труднодоступных регионах.

Также на XIII Форуме инновационных технологий «InfoSpace» были представлены другие доклады на пленарном и секционных заседаниях «Информационные технологии на службе государства и бизнеса», «Современные транспортные технологии: мультимодальность, цифровизация, городская среда» и «Цифра в российском здравоохранении: вызовы и возможности, тренды и технологии». Рассматривались вопросы взаимодействия академических институтов и промышленных предприятий при реализации инвестиционных и инновационных проектов в сфере квантовой экономики, включая развитие мультимодальной транспортной инфраструктуры, а также суперкомпьютерные и квантовокомпьютерные комплексы для повышения эффективности капиталовложений.

Выводы и рекомендации:

Отделение информатики, вычислительной техники и автоматизации (ОИВТА) АН СССР было организовано 03.03.1983. В 2002 году ОИВТА РАН было переименовано в Отделение информационных технологий и вычислительных систем (ОИТВС) РАН, на Общем собрании РАН 19.12.2007 ОИТВС РАН было переименовано в Отделение нанотехнологий и информационных технологий (ОНИТ) РАН. В марте 2023 года ОНИТ РАН отметит сороколетие деятельности, целесообразно проведение серии научных форумов, конференций и симпозиумов, приуроченных к юбилею Отделения.

Рассмотренные на XIII Форуме инновационных технологий «InfoSpace» инвестпроекты являются развитием приложений в сфере квантовой экономики: например, инновационные транспортные системы позволят сформировать оптимальную мультимодальную инфраструктуру мегаполисов и промышленных регионов, а суперкомпьютерные и квантовокомпьютерные комплексы повысят эффективность капиталовложений, например, в строительстве, медицине и банковской сфере. Данные вопросы могут быть рассмотрены на форуме «Квантовая экономика», его проведение предлагается в 2022-2023 годах с активным участием представителей академического сообщества, промышленных предприятий, ведущих российских вузов, крупнейших банков и финансовых холдингов.