Стали известны подробности о программе создания Центра прорывных исследований на базе Тюменского государственного университета, одержавшего победу в недавнем конкурсе Минкомсвязи и Минобрнауки.

Стратегическая программа создания Центра прорывных исследований в области информационных технологий «Искусственные когнитивные системы» была подготовлена Тюменским госуниверситетом (ТюмГУ) совместно с компанией «Тюменских ассоциативных систем объединение» (ТАСО), учрежденной университетом.

Как говорят в ТАСО, актуальность программы ТюмГУ обусловлена происходящим в последние годы в отрасли информационных технологий переходом от существующих с 1940-х годов традиционных компьютерных архитектур с разделенными процессором и памятью, которые для выполнения полезных действий требуют заранее составленных исполняемых программ либо непосредственного ввода команд человеком, к ассоциативным искусственным когнитивным системам, способным к самостоятельному синтезу нового знания как ассоциативной рекомбинации.

Под «искусственными когнитивными системами» в программе создания центра понимаются технические системы, способные к познанию, распознаванию образов и самостоятельному усвоению новых знаний из различных источников, к продолжительному обучению, включая понимание контекстуального значения и субъективную оценку получаемой информации, к синтезу нового знания, мышлению и поведению для успешного решения существующих проблем в условиях реального мира. В близком будущем искусственные когнитивные системы будут реализованы на всех видах платформ: в виде искусственных нейронных сетей в программной среде на базе суперкомпьютеров, в т.ч. в виде облачных систем в глобальных и корпоративных компьютерных сетях, в виде автономных технических устройств и роботов, в виде систем управления крупными технологическими комплексами, а также в виде устройств нейроморфной электроники на базе обучаемых наноматериалов и гибридных ассоциативно-вычислительных систем.

iks_taco

Стратегическая программа развития Центра рассчитана на 5 лет и насыщена решением сложных задач, отмечают представители компании ТАСО. В целом в рамках программы выделяются три основных направления. Важнейшим является проведение исследований и разработок в сфере создания искусственных когнитивных систем.

На первом этапе реализации стратегической программы (2014-2016 гг.) должно быть обеспечено создание программно-реализованной модели искусственной коры мозга, способной к обработке всех существующих в сигнальных системах типов ассоциативных оснований и решению различных когнитивных задач: от ответов на вопросы до синтеза нового знания. На первом этапе продолжается работа по развитию программного комплекса интегрированной среды разработки искусственных когнитивных систем IDE AI.

На втором этапе (2017-2018 гг.) создается базовая программно-реализованная искусственная когнитивная система, в рамках которой к искусственному кортексу добавляются действующие программныые модели сетчатки, наружного коленчатого тела, стриарной коры (зрительной подсистемы), слуховой подсистемы, модель энторинальной коры, субикулума, гиппокампа и зубчатой извилины (подсистемы формирования пространственно-временного континуума искусственной личности), подсистема двигательного обучения, система фильтрации существенного, модуль произвольного и непроизвольного внимания, модуль машинной субъективности и др. необходимые подсистемы. На этом этапе также начинаются работы по созданию специализированных искусственных когнитивных систем в интересах предприятий реального сектора экономики и населения.

И на первом, и на втором этапах осуществляется разработка нейроморфных электронных устройств на основе твердотельных неорганических полупроводниковых мемристорных обучаемых наноматериалов (мемристоры на основе тонких пленок диоксида титана были получены в ТюмГУ в 2012 г.). Решение всех этих задач представляется возможным с использованием уникальных технологий, разработанных компанией ТАСО. Прежде всего – биоморфных моделей нейронов с многофазной консолидацией следа памяти, моделей кортикальных колонок, кортикоморфных (подобных коре головного мозга) нейронных сетей и кибергеномики – технологии управления ростом и развитием сверхбольших искусственных нейросетей. Важное значение имеет то, что ТАСО создан программный комплекс «ТАСО-Нейроконструктор» для разработки нейронных сетей. Его создание стало возможным благодаря поддержке Правительства Тюменской области.

В рамках программы будут использоваться имеющиеся в ТюмГУ суперкомпьютеры, включая известный «Менделеев», а также технологическая платформа для производства наноэлектроники НТ-МДТ «Нанофаб-100» и другое оборудование ЦКП университета. При этом ТюмГУ осуществляет в рамках стратегической программы развития Центра теоретические исследования, а ТАСО и вновь создаваемые ИТ-компании ведут прикладные разработки.

Вторым направлением реализации стратегической программы является подготовка кадров высшей квалификации на основе междисциплинарного проектного подхода, способных работать в таких новейших научных сферах, как создание нейроморфных когнитивных систем, коннектомика, разработка параллельного программного обеспечения для суперкомпьютерных кластеров и ускорителей последнего поколения, обучаемые наноматериалы.

По словам ректора ТюмГУ Валерия Фалькова, для развития прорывных исследований было решено создать в университете совершенно новый Институт когнитивных технологий – КОГНИТЕХ ТюмГУ. «В нем будут не только вестись научные разработки, но и готовиться кадры. К работе в институте мы должны привлечь не только тюменских, но и других ведущих российских и зарубежных ученых. Вначале отберем на конкурсной основе лучших студентов в близких по профилю институтах для участия на основе проектного подхода в работах Центра прорывных исследований. Затем постараемся выйти на магистерские программы с набором студентов непосредственно в КОГНИТЕХ», – отметил он.

Третьим направлением программы являются институциональные мероприятия – создание новых ИТ-компаний в сфере разработки искусственных когнитивных систем для увеличения числа высокотехнологичных рабочих мест в регионе и привлечения на работу талантливой молодежи. Соответствующие договоренности уже достигнуты с российскими инвестиционными структурами. В качестве задачи-максимум в этом направлении рассматривается поставленная в целях Минкомсвязи России на 2012-2018 гг. задача формирования новых крупных российских ИТ-компаний.

Как отметил гендиректор ТАСО и автор победившей стратегической программы создания Центра прорывных исследований «Искусственные когнитивные системы» Вадим Филиппов, победа в конкурсе – это очень высокая степень ответственности, при этом задачи были поставлены на грани возможного. «Мало кто это может сделать. Но за прошедшие годы у нас получилось создать необходимые предпосылки. Мы добьемся намеченных результатов, если будем относиться и к себе и ко всем участникам проекта очень жестко. Дело даже не в деньгах господдержки. Стране действительно жизненно необходимы те разработки, которые мы заявили в нашей программе», — сказал он.