На фестивале NAUKA 0+ студенты МИЭМ показали аналог Google-очков и портативный кардиограф
Студенты и аспиранты МИЭМ НИУ ВШЭ представили свои разработки на Всероссийском фестивале науки NAUKA 0+. Среди них — «интеллектуальные розетки», которые позволят не беспокоиться о невыключенном утюге, система «Умный свет» и прибор для измерения усталости глаз.
Комплекс «Умная энергетика»*
Система позволяет осуществлять комплексный поприборный учет энергопотребления в быту и на производстве. Работа всей системы может быть реализована на трех уровнях. Базовый функционал позволяет собирать статистику индивидуального энергопотребления устройств, подключенных к электросети. На втором уровне пользователю системы предлагаются на выбор схемы оптимизации общего энергопотребления за счет распределения по более дешевым тарифам. На третьем уровне система управляет всей сетью согласно выбранной схеме, подключая только разрешенные устройства. Все управление системой осуществляется через беспроводную сенсорную сеть или Интернет.
«Интеллектуальные розетки»
Как это работает?
Существует несколько прототипов данной системы. Во-первых, «Интеллектуальные розетки», которые позволяют управлять доступом к электросети по беспроводным каналам связи (WiFi, 2G и так далее). К примеру, человек выходит из дома и не может вспомнить, выключил он утюг или нет. Интеллектуальную розетку можно контролировать, включать или выключать удаленно. Так же умную розетку можно включить из машины, например, по дороге на дачу с целью заранее прогреть дом. Все интеллектуальные розетки оснащены предохранителями для защиты от пожара. Умные розетки могут быть самых разных типов: удлинители, единичные розетки, они могут как монтироваться в стену, так и выполнять функцию переключателей. Адаптер на розетках позволяет определять, какие приборы включены в сеть и сколько электроэнергии они потребляют, а также давать рекомендации по экономии электроэнергии. Соответственно, человек получает возможность контролировать свой тарифный план и самостоятельно регулировать энергопотребление в своем доме. Если человек захочет включить, к примеру, стиральную машинку в невыгодное по тарифам время, система переспросит, стоит ли продолжить работу, или нет.
Во-вторых, «Умный счетчик», который позволяет осуществлять мониторинг общего энергопотребления и идентификации устройств, подключенных к электросети, для дома в целом. Для стандартного счетчика типа «Меркурий» (который есть в каждом доме) была разработана небольшая плата (подключается непосредственно в диагностический разъем счетчика), которая может автоматически по беспроводному каналу связи отправлять данные о потреблении электроэнергии в Мосэнергосбыт.
Также в рамках комплекса «Умная энергетика» были разработаны модули для вывода информации на мобильные устройства, планшеты и Smart TV и шлюз WPAN2GSM для взаимодействия между локальными сенсорными сетями и глобальной сетью (Интернет, GSM).
Система BodyCom
Система контроля и управления доступом на базе технологии BodyCom
BodyCom — беспроводная технология связи, которая использует способность передачи данных по телу человека. Сама система представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для защиты помещений от несанкционированного доступа.
Как это работает?
Небольших размеров маячок кладется в карман одежды человека, который подходит к входной двери и прикладывает палец к «умному замку», который автоматически открывается (без ключа). В отличие от классических биометрических систем, которые идентифицируют человека по отпечаткам пальцев или по рисунку сетчатки глаза, эта система определяет сопротивление тела человека и передает цифровой сигнал от маячка через тело к замку. Преимущества технологии BodyCom: низкое энергопотребление элементов системы; быстрая реакция системы; относительно стабильная и надежная связь; ограниченное поле действия (несколько сантиметров), чтобы идентифицировать прикосновение того, кто носит мобильный модуль; низкая стоимость и простота в использовании.
Очки со смартфоном для виртуальной реальности
Система виртуальной реальности на базе смартфона
Как это работает?
На 3D-принтере необходимо распечатать очки (3D-очков разработана), вставить линзы и смартфон (в очках предусмотрен держатель для смартфона), далее — загрузить специальное бесплатное приложение, подключить к телефону джойстик и погрузиться в виртуальную реальность. На очки также можно поставить съемный оптический распознаватель движения рук человека (инфракрасный спектр), который позволяет манипулировать различными объектами в виртуальной реальности. По сути, данная система представляет собой аналог Google-очков, только значительно дешевле.
Платы и диоды системы «Умный свет»
Проект «Умный свет»**
Как это работает?
Контроллер управления освещением — микрокомпьютер (однокристальная микро-ЭВМ) позволяет осуществлять управление любыми источниками света, использующими светодиоды (светодиодные лампы, ленты и так далее). Идея в том, что таких устройств собирается несколько, что позволяет создать целую интеллектуальную систему. Например, человек заходит в дом, датчики фиксируют движение, и система «умный свет» включает освещение в прихожей. Далее человек перемещается на кухню, свет, соответственно, гаснет в прихожей и включается на кухне. Контроллер может управляться как автоматически, так и в ручном режиме. Система содержит примерно 65 535 цветовых режимов (оттенков освещения), человек может запрограммировать, какой оттенок включать в зависимости, например, от времени суток, своего настроения и так далее.
Робот-танк
Дипломный проект группы студентов Департамента электронной инженерии «Робот-танк»
Как это работает?
Робот-танк, в отличие от большинства роботехнических машин, управляемых дистанционно, «живет своими мозгами». Иными словами, он умеет автономно (в автоматическом режиме) находить выход из лабиринта, объезжать препятствия, отъезжать назад (в случаи падения перед ним какого-либо объекта). Если заложить в этот робот поисковый алгоритм, к примеру, обнаружение полезных ископаемых, то он будет их искать. Следующая версия робота — вся система управления сделана в одной маленькой плате (эта плата также была представлена на выставке).
Процесс измерения усталости глаз
Прибор для измерения усталости глаз
Как это работает?
Прибор позволяет оценить утомляемость человеческого глаза от любого дисплея (работа за компьютером, просмотр телевизора и так далее). Тестирование глаза происходит в автоматическом режиме (используются стимуляторы именно тех участков спектра, которые воспринимаются колбочками зрительного аппарата). По завершении тестирования прибор отображает цифры: ниже 35 — очень плохо (глаз практически не воспринимает информацию); от 40 до 55 — хороший показатель.
Второй прибор (вешается перед монитором) позволяет в автоматическом режиме в считанные минуты измерить все параметры дисплея (цвет, яркость, контраст и так далее) и получить протокол сертификационных испытаний. Раньше на подобную работу светотехнические лаборатории тратили недели.
Мария Павлова, магистр программы «Инжиниринг в электронике», разработчик портативного кардиографа
Портативный кардиограф
Как он работает?
Прибор позволяет снять кардиограмму за несколько минут в домашних условиях Затем он анализирует полученные данные и в случае каких-либо отклонений выдает рекомендации. Для удобства использования прибор имеет всего три кнопки («Включение», «Память», «Провести диагностику»). Полученную кардиограмму можно легко распечатать, или записать на флэшку и отправить врачу по почте. В режиме короткого ЭКГ прибор измеряет результат от 1 до 5 (по пятибалльной шкале), а также в процентах фиксирует риск возникновения сердечных заболеваний. Например, при результате «3» риск возникновения ишемической болезни сердца составляет 42%. Также можно использовать прибор для суточного мониторирования ЭКГ.
*Здесь и далее — разработки ведущего инженера Учебной лаборатории 3D-визуализации и компьютерной графики Алексея Ролича, а также студентов и аспирантов Департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ
** Здесь и далее — разработки старшего преподавателя Константина Богачева и студентов Департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ
Богачев Константин Александрович
Старший преподаватель Департамента электронной инженерии
Ролич Алексей Юрьевич
Ведущий инженер учебной лаборатории 3Д-визуализации и компьютерной графики
Вам также может быть интересно:
Анализ движений глаз поможет определять уровень агрессии у подростков
Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета и Центра языка и мозга НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде разработали способы диагностики ауто- и гетероагрессивных наклонностей у молодежи с помощью айтрекинга — отслеживания движений глаз. Это даст возможность психиатрам и психологам скорректировать состояние молодых людей раньше, чем они смогут нанести вред себе и другим. Анна Хоменко, старший научный сотрудник Центра языка и мозга НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде, представила результаты проекта на семинаре «Нейрочетверг».
«Наука интернациональна и направлена на благо всего человечества»
28–30 октября в Высшей школе экономики прошла осенняя школа “Advances in Decision Analysis”, организованная Международным центром анализа и выбора решений НИУ ВШЭ. Среди ее докладчиков — крупные российские и зарубежные исследователи, в том числе сотрудник центра, нобелевский лауреат по экономике Эрик Маскин. Профессор Фуад Алескеров, руководитель центра, а также департамента математики факультета экономических наук НИУ ВШЭ, рассказал об особенностях школы.
Цифра восстанавливает речь
Исследователи Вышки и других научных центров разрабатывают новейшие методы диагностики и лечения речевых, двигательных и когнитивных нарушений с применением цифровых технологий. Эти инструменты повышают эффективность выявления патологий и их коррекции, что существенно влияет на качество жизни пациентов и их близких. Ведущие исследователи и практикующие специалисты представили результаты своей работы на II Международном симпозиуме «Проблемы патологии речи», заключительный день которого прошел в НИУ ВШЭ.
Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ представили новые цифровые инструменты для оценки когнитивных функций
В Центре языка и мозга НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург, входящем в Институт психологии здоровья, прошел объединенный научный семинар стратегического проекта «Устойчивый мозг». Исследователи представили цифровые инструменты для оценки и коррекции речевых и когнитивных расстройств, в том числе с использованием технологий искусственного интеллекта.
Ученые Вышки представили разработки, связанные с применением ИИ в медицине
Искусственный интеллект не заменит врача, но может стать ему отличным помощником. При этом здравоохранение нуждается в высокотехнологичных продуктах, которые способны быстро анализировать и контролировать состояние пациентов. Ученые Вышки применили ИИ для предоперационного планирования и постоперационной оценки результатов в спинальной хирургии и разработали автоматическую интеллектуальную систему для оценки биомеханики рук и ног.
Ученые Вышки предложили диагностировать тревогу и депрессию по пульсу
Группа ученых из НИУ ВШЭ научилась диагностировать тревогу и депрессию по пульсу. Оказалось, что при умственной нагрузке сердечный ритм у людей со склонностью к ментальным расстройствам отличается от ритма здоровых людей, особенно при выполнении задач повышенной сложности. Изменения можно отследить даже с помощью пульсоксиметра или умных часов. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Psychiatry.
В НИУ ВШЭ исследовали, как трансспинальная стимуляция влияет на движения человека
Команда Центра нейроэкономики и когнитивных исследований протестировала более 80 человек, чтобы выяснить, как трансспинальная стимуляция постоянным током влияет на координацию движений. В то время как при силе тока 1,5 мА моторный ответ мышцы возрастал, дальнейшее увеличение силы тока до 2,5 мА не вызывало усиления эффекта. Полученные в результате исследования данные помогут в разработке более оптимальных протоколов абилитации и реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Genes and cells.
Проект «Зеркальные лаборатории» НИУ ВШЭ отмечает пятилетие
«Зеркальные лаборатории» — одна из флагманских программ Высшей школы экономики, направленная на развитие внутрироссийских научных партнерств. За время реализации проекта было инициировано 41 научное исследование в партнерстве с 30 региональными вузами и научными организациями. К пятилетию «Зеркальных лабораторий» приурочена серия круглых столов, которые пройдут в ВШЭ 24–25 апреля.
В России разработана программа для диагностики дислексии
Ученые НИУ ВШЭ создали инструмент, который оценивает наличие и степень дислексии у школьников, учитывая их пол, возраст, класс школы и данные видеоокулографии. В 2024 году планируется внедрение программы в клиническую практику. Исследования проводились специалистами в области машинного обучения и нейролингвистами в Центре искусственного интеллекта НИУ ВШЭ.
Нейролингвисты Вышки выиграли премию для молодых ученых Москвы
Исследовательницы из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ Ольга Буйволова и Ольга Солоухина стали лауреатами премии правительства Москвы для молодых ученых. Премия была присуждена за разработку тестов для диагностики речевых нарушений и терапевтической методики восстановления речи. Премия вручается правительством Москвы уже 10 лет за выдающиеся фундаментальные и прикладные научные исследования в области естественных, технических и гуманитарных наук.