Получен грант на создание базы данных нанотехнологий и наноматериалов Чувашcкой Республики

Заявка на грант РФФИ (проект 13-02-97071, руководитель - профессор, д.ф.-м.н. Абруков Виктор Сергеевич) - "Создание базы знаний наноматериалов и нанотехнологий Чувашской Республики" была поддержана и получено финансирование в размере 350000 тыс. руб.

Коллектив проекта будут состоит из следующих исполнтелей: 

- аспирант кафедры прикладной физики и нанотехнологий, м.н.с., сотрудник межвузовской лаборатории высоких технологий ЧГУ-МГУ, председатель Ассоциации молодых физиков Чувашии, Смирнов Александр Вячеславович

- аспирант кафедры прикладной физики и нанотехнологий, член Ассоциации молодых физиков Чувашии, Абруков Сергей Викторович

- аспирант кафедры прикладной физики и нанотехнологий, Карлович Елена Валерьевна

Аннотация проекта.

В Чувашии за последние 5-7 лет накоплено большое количество экспериментальных данных по свойствам и характеристикам различного рода наноматериалов, полученных с помощью различных технологий. Они получены в рамках развития таких направлений, как: углеродная наноэлектроника, солнечные элементы, светодиодная техника, наноматериалы с заданными электромагнитными и оптическими свойствами, нанофильтры, катализаторы, наносенсоры, защитные и функциональные нанопокрытия, наноуглеродные материалы для использования в медицине, композиционные материалы с нанонаполнителями, нанопорошковая металлургия. Эти научные разработки и возможные области их применения соответствуют Перечню Приоритетных направлений научно-технического развития и Критических технологий Чувашской республики (постановление Кабинета Министров ЧР от 22.12.2010 N 473). 

Но эти результаты пока не представлены в виде базы знаний, позволяющей соединять разнородные экспериментальные данные; заполнять пробелы в данных, выявлять неочевидные скрытые закономерности; реализовывать многофакторные вычислительные модели, способные предсказывать свойства и характеристики еще не исследованных композиций (сочетаний компонентов) или для ранее не исследованных условий и режимов технологических процессов. 

Под базой знаний здесь понимается совокупность баз данных по объектам исследований в виде «хранилища данных»; качественных и количественных (в том числе вычислительных) моделей закономерностей объекта, выражающих связи между переменными задачи, позволяющих вычислять значения переменных задачи, обобщать закономерности объекта, прогнозировать характеристики новых еще не полученных наноматериалов и определять новые технологии получения новых материалов с требуемыми свойствами, вырабатывать новые научные и технологические направления исследований. 

Целью настоящего проекта является создание базы знаний в области наноматериалов и нанотехнологий с помощью методов интеллектуального анализа данных - Data Mining (DM). DM в широком понимании этого термина – комплекс современных средств предобработки данных, их анализа, моделирования и визуализации. DM включает в себя такие средства, как: средства очистки данных, средства трансформации данных, линейную и логистическую регрессия, «деревья решений», искусственные нейронные сети, самоорганизующиеся карты Кохонена, а также многообразные средства визуализации результатов моделирования. 

Данная задача в области наноматериалов и нанотехнологий ставится в России впервые. Примеров постановки такой задачи в научной литературе обнаружено не было.

В проекте будет использована имеющаяся у заявителей аналитическая платформа, содержащая все средства Data Mining. Она способна решать задачи проекта на самом современном уровне.

Общий план работы:
1. Сбор экспериментальных данных о свойствах и характеристиках различного рода наноматериалов и технологических режимах их создания. 
2. Анализ данных с помощью имеющейся аналитической платформы и построение многофакторных вычислительных моделей связей и закономерностей между свойствам и характеристикам различного рода наноматериалов, видами композиций (сочетаний компонентов), параметрами технологических режимов. 
3. Создание базы знаний наноматериалов и нанотехнологий Чувашской Республики и использование ее как: средства обобщения характеристик и свойств уже полученных наноматериалов и технологий их создания, средства прогнозирования характеристик и свойств новых наноматериалов и технологий их создания, определения перспективных направлений развития науки, техники и технологий в Чувашии. 
4. Создание основы баз знаний наноматериалов и нанотехнологий в России. 

Проект предполагает организацию и ведение сайта в Интернет; установление он-лайн сотрудничества с организациями, работающими в области научных и прикладных исследований в области наноматериалов и нанотехнологий, привлечение их к участию в работе.