Победители конференции имени Е.В. Арменского, часть 3
Недавно завершилась ежегодная межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов имени Е.В. Арменского. Работа шла в семи основных секциях, пять из которых традиционно наши, миэмовские – ИКТ, электроника, информационная безопасность, математика и компьютерное моделирование, цифровые инновации в экономике. Еще в двух секциях были представлены инновации в дизайне и проекты школьников.
Сегодня наш рассказ – о проектах, победивших в секциях «Математика и компьютерное моделирование», «Информационная безопасность» и «Инновационные технологии цифровой экономики» (секции №№ 1, 4, 5)
Секция № 1 «Математика и компьютерное моделирование»
Диплом 1 степени – Румянцева София Васильевна, бакалавр 4 курс МИЭМ НИУ ВШЭ
Тема: Когерентное преобразование спектральной задачи для оператора на резонансной алгебре
Научный руководитель: доцент департамента прикладной математики МИЭМ НИУ ВШЭ, к.ф.-м.н., Евгений Выборный
Рассказывает Софья Румянцева.
О проекте
У меня проект более математический, хотя вопрос возник, конечно, из физики. Сначала немного про то, откуда возникла задача. Мы с моим научным руководителем Выборным Евгением Викторовичем рассматриваем заряд в электромагнитной ловушке. Электромагнитное поле симметрично по осям x и y, но из-за вида ловушки возникает слабая асимметрия. Поэтому Гамильтониан частицы состоит из двух частей - главной и эффективной. Эффективная часть отвечает за слабую динамику, возникающую из-за слабой асимметрии.
Задача состояла в построении асимптотических спектральных серий Гамильтониана
При этом из-за вида операторов в l2 спектральная задача для Гамильтониана частицы в этом пространстве оказывается разностным уравнением 4-й степени. Существует несколько способов решения такой задачи, мы решили численно исследовать разностное уравнение и аналитически исследовать дифференциальное уравнение, полученное с помощью применения когерентного преобразования. Собственно, в работе были показаны переход от разностного уравнения к дифференциальному, и те ограничения, которые накладываются на решения дифференциальной задачи. Мы численно решили оба уравнения, параллельно проверив, что все полученные "аналитические" ограничения на решения дифференциального уравнения выполняются.
Сложности
Была проблема при решении численного решения дифференциального уравнения, возникали сложности с его построением ввиду всех ограничений. Поэтому численно мы решали именно разностное уравнение (его можно перевести в задачу на поиск собственных значений и векторов матрицы NxN, у которой лишь на 3-х диагоналях могут оказаться ненулевые значения, поэтому известные алгоритмы легко справляются с такой задачей). Затем мы с помощью когерентного преобразования переводили в решение дифференциального уравнения.
О перспективах, дальнейшем развитии проекта
Развитие тут одно совсем уж явное - получить асимптотику аналитического решения дифференциального уравнения с помощью комплексного метода ВКБ. После конференции, конечно, продолжили этим заниматься, и сейчас намечается наконец-то прогресс и в аналитике!
Вот с продвижением пока сложно. Так сказать, посмотрим, что будет в будущем и куда нас приведет текущая ниточка: к завершению данной задачи и к статье по ней или же к поиску новых идей.
Впечатления о конференции
Участвую в конференции уже второй год подряд, впечатления только положительные. Это и возможность самой выступить, рассказать, чем ты занимаешься, чтобы самостоятельно структурировать все свои выкладки о задаче и получить комментарии по работе. Кроме того, конференция - замечательная возможность послушать других, узнать какие еще существуют задачи и как там идет прогресс. Это интересно, познавательно и может оказаться полезным, ибо натолкнет на какие-нибудь мысли о своей задаче.
И, конечно, это возможность общения с участниками конференции, но это больше относится к прошлому году, когда все было не онлайн. С другой стороны, в онлайне я смогла посмотреть все интересные мне доклады.
Секция № 4. Информационная безопасность
Диплом 1 степени – Нагаева Ирина Эрнестовна, Савченкова Дарья Михайловна, бакалавры 3 курс МИЭМ НИУ ВШЭ
Тема: Исследование информационных характеристик художественных текстов и их переводов
Научный руководитель: аспирант кафедры компьютерной безопасности МИЭМ НИУ ВШЭ Анастасия Малашина
Мы расспросили о проекте Ирину Нагаеву и научного руководителя.
О работе и решаемой задаче
Ирина Нагаева: «Любой переводчик в процессе выполнения перевода сталкивается с проблемой выбора. То есть неоднозначность очень важна в разрешении противоречий, возникающих в процессе «потребления» людьми художественных объектов. Эта мера неопределенности информации характеризуется энтропией. Изначальная установка была в том, что изучение энтропии в совокупности с другими информационными характеристиками может дать интересные результаты для различных задач информационной безопасности.
Суть исследования была в сравнении информационных характеристик художественных оригиналов и переводных текстов на английском и русском языках.
Мы исследовали то, как тексты меняются при переводе (машинном и художественном), как отличаются характеристики для разных произведений одного автора, для разных произведений одного типа, для произведений разных эпох.
Анастасия Малашина, аспирантка МИЭМ, научный руководитель
«Исследуя энтропию (то есть меру неопределенности) в художественных произведениях, студенты обнаружили, что известная повесть Эрнеста Хемингуэя "Старик и море" обладает значительно меньшей энтропией и большей избыточностью, чем другие произведения автора и в целом английская литература. И только после изучения лингвистических особенностей данного произведения этому явлению было найдено объяснение. Оказалось, что в этой повести автор использовал очень простой язык и прием многократных повторений, что и сказалось на информационных характеристиках данного текста».
О сложностях
Анастасия Малашина: «Особенностью нашего проекта является то, что он располагается на стыке дисциплин: математики и лингвистики, а точнее сказать относится к области математической лингвистики, которая разрабатывает и использует формальный аппарат для описания строения естественных языков. Уже осенью на представлении проектов перед комиссией команда столкнулась с первыми трудностями, поскольку ни сразу стало понятно, что за выполнением на первый взгляд лингвистических задач стоит серьезный математический базис теории информации и случайных процессов».
Ирина Нагаева: «Основная проблема - ограниченное время. Помимо исследовательских задач много времени занимает подготовка к выступлениям и различные отчеты. Мы усердно работали, и всё получилось! Я рада, что у нас такой научник: всегда поможет, расскажет, объяснит. Это суперважно для спокойной работы!»
О том, как шла работа
Анастасия Малашина: «Изначально в проекте было 4 участника, но не все студенты оказались готовы к исследовательской работе, потому что в проектах типа НИР зачастую требуется гибкий и нестандартный подход к выполнению задач. В итоге вскоре после старта в проекте остались двое участников, лидером среди которых стала Ирина. С одной стороны, Ирина не спеша подходила к работе над проектом. С другой стороны, это качество позволило ей планомерно и детально разобраться во всех аспектах предстоящих задач и к началу конференции завершить большую часть планируемых исследований. За время работы в проекте студентам предстояло разобраться в совершенно новой для них дисциплине - "Теории информации", которая выступает основой методологии».
Ирина Нагаева: «Для меня этот проект – очень интересный опыт настоящей исследовательской работы «от и до». Я постоянно узнаю что-то новое, как из предметной области, так и различные технические нюансы».
О перспективах
Ирина Нагаева: «У проекта определенно есть перспективы и на дальнейшие исследования, и на прикладное применение. На конференции отметили, что результаты работы будут очень полезны лингвистам. Так как тема исследования стоит на границе между лингвистикой и математикой, она не очень популярна, и в какой-то мере нова».
Секция № 5. Инновационные технологии цифровой экономики
Диплом 1 степени – Самойленко Павел Игоревич, Граур Полина Алексеевна, Абаполов Филипп Алексеев, Поздняков Денис Валерьевич, Заев Роман Иванович (бакалавры и магистранты МИЭМ)
Тема: Мобильное приложение для навигации в зданиях с использованием технологий компьютерного зрения и дополненной реальности
Научный руководитель: старший преподаватель департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ Алексей Ролич
Расскажите немного о проекте, с которым выступали на конференции: какие задачи решает, в чем особенность.
Мы подавали на конференцию 3 проекта, которые связаны с проектной группой "разработка мобильного приложения для навигации в зданиях ВШЭ с использованием технологий дополненной реальности"
Первый проект посвящен разработке самого мобильного приложения, второй – системе позиционирования внутри зданий по изображению с камеры, третий – веб-сервису для удаленного управления контентом дополненной реальности в здании
Мы разделились на 3 проекта, потому что в каждом достаточно много нюансов, о которых хотелось рассказать.
Проблема – навигация. Существующие приложения для indoor навигации не обладают таким богатым функционалом, как например приложения Яндекс- и Google-карты для навигации вне зданий. Основные проблемы этих приложений – отсутствие системы позиционирования, т.к GPS плохо работает в зданиях, отсутствие трекинга местоположения пользователя во время маршрута – из-за этого пользователи часто теряются, а также 2D карты – в зданиях довольно сложно ориентироваться при использовании такой карты.
Наше приложение обладает и точной системой позиционирования с точностью до 30 см, и непрерывным трекингом, а также показывает пользователю маршрут в дополненной реальности – как будто у вас есть проводник, который просто показывает вам рукой, куда нужно идти.
Каковы перспективы проекта?
Мы хотим разработать полноценную интеллектуальную платформу, которая, с одной стороны, предоставляет пользователям возможности удобной навигации в зданиях, например, в ТЦ, контекстно-зависимые оповещения и т.д., с другой – открывает бизнесу такие инструменты, как размещение различного рода 2D и 3D контента в пространстве дополненной реальности здания (реклама, геймификация), аналитические сервисы, внедрение интернета вещей и многие другие.
Поделитесь, пожалуйста, впечатлениями от конференции
Впечатления от конференции исключительно положительные: мы взяли 1 и 2 место в нашей секции, что не может не радовать. Получили комментарии экспертов и советы от них и что-то взяли на вооружение. Но главное – мы послушали много очень сильных докладов и узнали много нового, от одного из экспертов я услышал, что в этом году уровень конференции был самым высоким.
Материал подготовили Эльвира Полякова, Валерия Немна и Ирина Тараскина, студентки МИЭМ НИУ ВШЭ (Медиацентр МИЭМ)