Опора — на высокие технологии

Опора — на высокие технологии

Сергей АБЛАМЕЙКО ректор БГУ, академик-секретарь Отделения физики, математики и информатики НАН Беларуси, член-корреспондент

Отделение физики, математики и информатики Национальной академии наук Беларуси координирует фундаментальные и прикладные работы по приоритетным научным направлениям с учетом тенденций развития мировой науки, сложившегося потенциала, а также потребностей народного хозяйства страны. В состав отделения входят 3 государственных научных учреждения.

В Институте физики им. Б.И. Степанова развиваются исследования в области лазерной физики, нелинейной и квантовой оптики, создаются новые ла-зерно-оптические приборы и технологии для промышленности, медицины, экологии, систем управления, метрологии и сертификации. Ведутся разработка и внедрение оптических методов изучения строения и свойств молекулярных структур и наноматериалов, способов их получения. Уделяется большое внимание области физики плазмы, развитию и практическому применению плазменных технологий. Закладываются физические и технологические основы производства конкурентоспособных изделий микро-, опто- и наноэлектроники. Изучаются физика частиц, фундаментальных взаимодействий, ядерных реакций и ядерная спектроскопия.

Среди важнейших результатов фундаментальных исследований, полученных за последние годы, следует отметить следующие:

• создание первых в мире лазеров на основе полупроводниковых гетерострук-тур, работающих в синей области спектра, а также лазерного источника-конвертера синего излучения в зеленое. Это открывает широкие перспективы

для построения новых интегрированных оптико-электронных систем;

• получение впервые в мире непрерывной генерации в ВКР-лазере на кристаллических рассеивающих средах. Устройства на их основе перспективны для использования в биологии, медицине, спектроскопии. Также предложены и реализованы способы ВКР-преобра-зования частоты излучения микрочип-лазеров, возбуждаемых непрерывным излучением лазерных диодов;

• развитие оригинальных методов получения и нелинейно-оптического преобразования бесселевых световых и иных пучков с нетривиальной структурой, что открывает принципиально новые возможности для практического применения лазерного излучения в медицине, профилометрии, контроле изделий микроэлектроники и в других областях.

Исследования ученых института направлены не только на решение фундаментальных физических проблем, но и на создание новой наукоемкой продукции и технологий. Например, развитие высокочувствительных методик лазерного спектрального атомного анализа позволило использовать их для изучения объектов культурного наследия, атрибуции экспонатов Национального художественного

и Государственного исторического музеев, а также для криминалистических целей.

В медицинские учреждения нашей страны поставлено более 500 единиц разработанной научными сотрудниками лазерно-оптической аппаратуры для лечения широкого круга заболеваний — «Родник-1», «Айболит», «Сенс», «СНАГ», «Малыш», «Ромашка» — на общую сумму более 2,5 млрд руб. Внедрение в практику аппаратов «Малыш» позволило полностью удовлетворить потребности государства в высокоэффективных приборах для лечения желтухи у новорожденных, а комплексов «Ромашка» — существенно повысить эффективность врачевания различных ран, травм и патологий.

Для предприятий Беларуси и России изготавливаются светодиодные осветительные, светосигнальные и информационные устройства. В интересах БелАЗа разрабатывается лазерная система видения для большегрузных автомобилей, передвигающихся в плохих погодных условиях. Созданы и внедрены новые методы и технологии защиты ценных бумаг, документов и товаров для Департамента государственных знаков Министерства финансов Республики Беларусь. Для нужд оборонного комплекса страны совместно с УП «ЛЭМТ» и ОАО «Пеленг» проектируются два типа условно безопасных для глаз лазерных источника излучения. В интересах Минприроды регулярно осуществляется лидарный мониторинг атмосферы и трансграничного переноса загрязнений воздуха.

Институт физики активно работает в рамках международного научно-технического сотрудничества. Только за последние 2,5 года для выполнения различных проектов из дальнего зарубежья было привлечено финансирование в размере более 2,5 млн долл. США.

Сотрудники Института математики

выполняют фундаментальные исследования в области алгебры, геометрии

и теории чисел, дифференциальных уравнений, методов оптимизации и управления системами, функционального анализа, вычислительной математики, дискретных моделей и алгоритмов, вероятностно-статистического анализа и теории случайных процессов. Изыскания ученых направлены не только на разработку фундаментальных вопросов математики. Создаются новые математические модели и методы решения актуальных прикладных задач, возникающих в криптологии, физике, механике, микроэлектронике, технике, экономике, экологии, медицине, нефтеперерабатывающей промышленности, металлургии, строительстве, логистике и теории транспортных сетей, при проектировании и эксплуатации систем защиты от чрезвычайных ситуаций и в других сферах.

В Объединенном институте проблем информатики получен ряд значимых фундаментальных результатов в области моделирования сложных систем, обработки изображений и распознавания образов (в промышленности, медицине, данных дистанционного зондирования Земли), синтеза речи по тексту, разработаны методы анализа сложных нелинейных динамических систем и др. Они успешно внедряются на предприятиях страны. Более чем в 40 медицинских учреждениях введены в эксплуатацию свыше 700 автоматизированных рабочих мест, которые охватывают все уровни деятельности, начиная от отдельного рабочего места врача и заканчивая системой для целого региона, позволяющих улучшить качество постановки диагноза, повысить обоснованность принимаемых медицинских решений, экономичность и эффективность лечебно-диагностического процесса.

Совместно с белорусскими учеными-медиками разработана и введена в постоянную эксплуатацию уникальная для стран СНГ распределенная телемедицинская система цифровой флюорографии реального времени на базе 2-го городского противотуберкулезного

Макет фемтосекундного ВКР-усилителя на комбинационно-активном кристалле

Аппараты «Малыш» для лечения желтухи у новорожденных широко внедрены в родильные дома республики

Лидарный комплекс Института физики — один из лучших в мире

№1(71)_2009 НАУКА И ИННОВАЦИИ

11

диспансера и 20 городских поликлиник Минска, позволяющая улучшить оперативность раннего выявления заболеваний легких. Уже проведено более 100 тыс. телемедицинских консультаций и предполагается, что эта система охватит всю столицу. Центральным ее звеном является суперкомпьютер из семейства персональных кластеров «СКИФ-Триада», созданных совместно с НИИ ЭВМ в рамках программы Союзного государства «Триада» и обладающих диапазоном производительности 50—500 Гфлопс. Ранее ученые института внесли значительный вклад в создание суперкомпьютеров «СКИФ», отдельные модели которых входили в текущие списки самых высокопроизводительных компьютерных систем мира.

В рамках ГНТП «CALS-технологии» (государственный заказчик — Министерство промышленности) разработана первая очередь единой информационной и организационно-технологической структуры виртуальных бизнес-процессов в областях конструирования, технологической подготовки производства, управления, сбыта и эксплуатации продукции.

Объединенный институт проблем информатики выполняет разработку технологий цифрового картографирования местности в интересах навигационно-топографической службы Вооруженных сил Республики Беларусь.

Создана и введена в эксплуатацию республиканская автоматизированная информационная система формирования, ведения фонотек и автоматизированных банков фонограмм для МВД. Первая ее очередь развернута в 58 подразделениях министерства, расположенных в 30 городах. Данной системой планируется охватить все районы страны.

Особо следует отметить координацию и выполнение работ по космической проблематике. Институтом совместно с заинтересованными организациями, министерствами и ведомствами была сформирована утвержденная Советом Министров «Национальная программа

исследования и использования космического пространства в мирных целях на 2008—2012 гг.», принята к исполнению новая программа Союзного государства «Космос-НТ», ведутся работы по созданию Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли.

В состав отделения также входят два научно-инженерных республиканских унитарных предприятия, основная задача которых — освоение и внедрение в практику результатов научных исследований.

Научно-инженерным республиканским унитарным предприятием «Геоинформационные системы» созданы аппаратно-программные комплексы обработки спутниковой информации для определения координат пожаров в лесах и на торфяниках, контроля аэрозольного и газового загрязнения атмосферы, для анализа обстановки после аварий с выбросом ядовитых веществ, инструментальные средства формирования цифровых моделей местности, обновления цифровых карт и планов. Разработаны технологии оценки лесных ресурсов, мониторинга и дистанционного зондирования лесов, ведения лесного хозяйства на загрязненных радионуклидами территориях Беларуси и России, базовый модуль корпоративной геоинформационной системы для использования в государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций на республиканском, областном, районном и объектовом уровнях.

Межотраслевой научно-практический центр систем идентификации и электронных деловых операций выполняет комплекс технологических работ по ведению баз данных товаров, маркированных штриховыми и радиочастотными идентификационными метками. Осуществляется обслуживание более 2,7 тыс. белорусских производителей, обозначающих свою продукцию международными штриховыми кодами, а депозитарий последних содержит около 3 млн наименований. В учреждении образована первая в стране испытательная лаборатория по

верификации штриховых кодов. Впервые в нашей республике создан макет логистической системы, обеспечивающей складскую логистику и логистику поставок товаров и упаковок, маркированных RFID-метками.

Научные организации Отделения физики, математики и информатики выполняют работы по 206 заданиям государственных программ фундаментальных и прикладных научных исследований, 175 проектам Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований. Координируются государственные программы «Электроника», «Фотоника», «Поля и частицы» (головная организация — Институт физики им. Б.И. Степанова), «Математические модели» (Институт математики), «Инфотех», «Снижение рисков чрезвычайных ситуаций» (Объединенный институт проблем информатики). Здесь функционируют научные советы по соответствующим координируемым программам. Сотрудниками отделения также выполняется около 240 научно-технических разработок. В 2007—2008 гг. ими опубликовано 24 монографии, 17 учебников и учебных пособий, 23 сборника трудов, более 1650 научных статей и докладов, около 1 тыс. тезисов докладов, защищено 7 докторских и 26 кандидатских диссертаций. Подано около 200 заявок на выдачу охранных документов на объекты промышленной собственности, получено 180 положительных решений.

В планах на 2009 г. для научных организаций Отделения физики, математики и информатики по-прежнему остается актуальной стратегическая задача научного обеспечения и развития научно-инновационной сферы страны. Предстоит сосредоточить потенциал ученых на фундаментальных, прикладных исследованиях в областях оптики и лазерной физики, электроники, физики плазмы, молекулярной физики, физики фундаментальных взаимодействий, фундаментальной и прикладной математики, информационных технологий. На этих направлениях следует сконцентрировать финансовые, материальные и кадровые ресурсы.

12

НАУКА И ИННОВАЦИИ №1(71)_2009