Ежегодно 8 февраля в нашей стране отмечают День российской науки. В преддверии праздника редакция ЕАН попросила сотрудников Челябинского государственного университета рассказать о недавних открытиях и разработках ученых вуза. Зачем нейросеть научили распознавать морды коров, для чего при поселениях бронзового века использовались зольники и как физики и химики предлагают защищать теплоизоляционные изделия от тепловизоров беспилотников, — об этом читайте в материале ЕАН.
Нейросеть и коровы
Ученые ЧелГУ совместно со специалистами Российской академии наук и коллегами из Италии и Китая в прошлом году разработали технологию распознавания морд крупного рогатого скота. Сейчас для идентификации животных на фермах в основном используются бирки. Однако они часто теряются или ломаются. Чтобы избежать этих проблем, ученые предлагают использовать новый способ идентификации коров — с помощью нейросети.
«Для этого используются обычные камеры. Можно использовать сотовый телефон. На основе снимка нейросеть принимает решение, есть ли в базе данное лицо. Для первого варианта идентификации используется целиком морда животного. Это менее распространенный способ, так как есть определенные ограничения. Так, мы должны соблюдать определенный ракурс, чтобы животное смотрело в камеру, а не на нас. Во втором варианте используются фотографии носогубного зеркала, так называемый пятачок. Третий способ идентификации — с помощью фотографии сбоку по форме о расцветке», — рассказал ЕАН заведующий кафедрой компьютерной безопасности и прикладной алгебры ЧелГУ Алексей Ручай.
В качестве предварительно обученных нейронных сетей были выбраны модели, которые используются для идентификации людей. Для повышения надежности распознавания морд коров изображения обрабатывают: изменяют контрастность и размеры, усиливают контуры.
Новая технология поможет фермерам следить за здоровьем животных, их перемещением и поведением. Уровень распознавания предварительно обученной модели составляет 97,1%.
«Так как эта технология нераспространенная, она требует определенной базы экспериментов. Для непосредственного внедрения технологии требуются доработки», — отметил Алексей Ручай. Годом ранее ученые ЧелГУ научили нейросеть оценивать вес коров и прогнозировать прирост мяса.
Защита теплоизоляционных изделий от беспилотников
Группа физиков и химиков ЧелГУ под руководством ректора Сергея Таскаева занимается разработкой высокотемпературных самоармирующих покрытий. Этот проект ученые реализуют совместно с челябинским производителем теплоизоляционных изделий. С помощью таких покрытий продукция компании должна стать жаробезопасной и устойчивой к механическим воздействиям. Изделия смогут выдерживать температуру до 1,2 тыс. градусов и будут защищены от тепловизоров беспилотников.
«Большой плюс таких покрытий заключается в том, что при сгорании они проявляют самозащитные свойства. Таким образом, при любом возгорании нанесенный состав служит барьером для распространения пламени. Первые эксперименты показали отличный результат, аналогов созданному покрытию мы не видим», — рассказал Сергей Таскаев.
В будущем ученые планируют создать теплоизоляционные чехлы для защиты военной бронированной техники.
Загадки зольников
Археологи Челябинского государственного университета на протяжении двух последних лет тщательно изучали зольник поселения Степное Пластовского района. Его площадь составляет около гектара. Зольники — это площадки, расположенные рядом с древними поселениями или на их территории. Эти объекты получили такое название за своеобразный оттенок почвы.
«Это такой сероватый мелкодисперсный грунт. Изначально было предположение, что это скопления золы, которую выносили из печей домов. Отсюда, собственно говоря, и название. На этих же площадках проводили ритуалы. Последние годы мы начали изучать состав этих почв. Оказалось, что грунт, похожий на золу, в ряде случаев золой вовсе не является», — рассказал ЕАН заместитель директора учебно-научного центра изучения проблем природы и человека ЧелГУ Федор Петров.
Ученым удалось выяснить, что в составе зольника поселения Степное, которое относится к аркаимской эпохе, нет никакой золы. При этом в почве обнаружили следы органики и технологических процессов.
«Общая вскрытая площадь зольника в поселении Степное составляет 350 кв. м. Мы обнаружили там сгоревшую постройку, в ней были погребения взрослого и ребенка бронзового века. Там же нашли следы занятия металлургией: металлургические шлаки, слитки металла, керамическое сопло. Также обнаружили изделия из бронзы, которые были изготовлены там, следы косторезного производства. Найдены обработанные рога. Значит, там отпиливали части рогов и делали из них различные предметы», — отметил Федор Петров.
Изучение других подобных площадок, расположенных на берегу реки Уй в Челябинской области, дало иные результаты. Например, в более поздних поселениях Стрелецкое-1 и Черноречье-2 зольники использовались для выноса бытового мусора и обработки кости.
«Биомаркеры показывают, что там какая-то органика разлагалась в довольно большом количестве. Возможно, что их использовали в качестве площадок, где разделывали туши животных. Но это уже более поздние поселения. Если возраст поселения Степное составляет около 4 тыс. лет, то Стрелецкое-1 и Черноречье-2 немножко ближе к нам — 3,8-3,6 тыс. лет. В этом году исследования и экспедиции продолжатся. Я думаю, что рано или поздно мы разберемся до конца с предназначением этих довольно загадочных площадок рядом с поселениями бронзового века», — констатировал Федор Петров.
