🧠 На прошлой неделе учёные Центра ИИ Сколтеха выступили на
Харитоновских тематических научных чтениях в Сарове — одной из ключевых отечественных конференций по применению ИИ и больших данных в технических, природных и индустриальных системах. Команда представила четыре доклада, каждый из которых затрагивает фундаментальные вызовы в моделировании сложных процессов — от подземных структур до атмосферы и климата. Это научный ответ на вызовы, стоящие перед энергетикой, климатом и экологической безопасностью.
🔍 Евгений Бурнаев, д.ф.-м.н., профессор и директор Центра ИИ, выступил с приглашённым докладом о машинном обучении для моделирования физических процессов. В отличие от подходов, опирающихся на физические уравнения, он сосредоточился на другом типе априорной информации — геометрии и структуре самих данных.
Евгений представил два класса методов:
— 🔹 топологический анализ данных (TDA), который позволяет выявлять устойчивые свойства сложных структур, например, оценивать проницаемость пористых сред по КТ-сканам кернов с помощью персистентных гомологий;
— 🔹 генеративное моделирование на многообразиях с использованием оптимального транспорта, которое помогает переносить информацию между доменами — например, повышать разрешение климатических моделей (CMIP-6 → ERA-5) при прогнозировании погодных полей.
Эти подходы расширяют возможности ML-моделей, добавляя интерпретируемость и позволяя работать с данными, лежащими на сложных нелинейных многообразиях.
🌍 Владимир Вановский, к.ф.-м.н., руководитель направления гибридного моделирования Центра ИИ, выступил с двумя докладами:
1️⃣ В первом он рассказал о гибридном моделировании, сочетающем физическое моделирование и ИИ для ускорения, уточнение и адаптации на данные измерений расчётов. Такой подход используется, например, при создании цифровых двойников сложных природных систем, включая прогноз ледовой обстановки в Арктике с учётом спутниковых данных, ветровых моделей и доменной экспертизы. Разработанная система успешно испытывается в акватории Севморпути.
2️⃣ Во втором докладе, подготовленном совместно с инженером-исследователем Марией Филипповой, была представлена система для выявления источников атмосферных выбросов. Методика основывается на байесовской обратной симуляции: используя данные со станций мониторинга и погодные модели, алгоритм восстанавливает местоположение и мощность выброса. Подход протестирован на синтетических и реальных кейсах, включая полевые эксперименты (например, ETEX), и показал высокую точность локализации даже при разреженной сети датчиков.
🛢 Сергей Шумилин, руководитель исследовательской группы Центра ИИ, выступил с докладом о многоагентной адаптации моделей нефтяных месторождений. Он представил систему, в которой применяется байесовская оптимизация для автоматического подбора параметров модели месторождения, ранее настраиваемых вручную. Новый алгоритм позволяет существенно сократить время адаптации (до нескольких часов) и повысить точность прогноза, превзойдя классические полуавтоматические методы адаптации на историю добычи.