Информационная энтропия для предсказания разрушений
Фундаментальное исследование учёных Тольяттинского госуниверситета (ТГУ) может привести к появлению нового способа прогнозирования разрушений ответственных изделий на объектах повышенной опасности. Суть способа в объединении методов количественного рекуррентного анализа и акустической эмиссии. В перспективе для этого может быть создана новая интеллектуальная диагностическая система. Ученые ТГУ установили взаимосвязь между изменением поведения материала на микроуровне при пластической деформации, которая неминуемо заканчивается макроскопической потерей устойчивости и разрушением, и увеличением количества информации, содержащейся в потоке сигналов акустической эмиссии (АЭ) – ультразвукового «крика», который издает материал при его деформировании. Количество информации – это в некотором смысле такая же измеряемая величина как объем или скорость, и она характеризуется информационной энтропией Шеннона. Исследования проводили на образцах серебра и меди, одновременно фиксируя диаграммы растяжения и записывая сигналы акустической эмиссии. Материалы, в том числе металлические, из которых изготовлены все конструкции, при эксплуатации постепенно разрушаются. Это приводит к экономическим потерям, а иногда к техногенным катастрофам. Чтобы избежать этого, учёные всего мира пытаются спрогнозировать момент начала разрушений. В частности, используют метод акустической эмиссии: на металле закрепляют специальные высокочастотные датчики, которые «слышат» ультразвук, издаваемый металлом и фиксируют текущее состояние объекта. Сотрудники научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ – младший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Эйнар Аглетдинов и ведущий научный сотрудник, доктор физико-математических наук Игорь Ясников применили сравнительно новый метод статистической обработки сигналов АЭ – количественный рекуррентный анализ (КРА), вычислив как меняется энтропия Шеннона. Ее рост говорит о критическом изменении текущего состояния материала, связанном с резким увеличением количества мало предсказуемых, но масштабных событий. В обычной жизни таким событиям соответствует понятие сенсации – что-то из ряда вон. – Метод КРА широко и успешно применяется для обработки самых разных сигналов не только в физике, но и в экономике, климатологии, океанологии, медицине. А вот применительно к акустической эмиссии метод КРА ранее практически не применялся, – рассказывает Эйнар Аглетдинов. – Ценность нашей работы в том, что мы, применяя эту связку, сначала вычислили критический момент, когда происходят необратимые процессы, приводящие к разрушению материала, а затем смогли подтвердить теорию экспериментально. Запись непрерывного потока сигналов АЭ без специальных методов анализа не позволяет определить начало каких-то серьезных изменений. В описанной работе ученые научились выявлять из анализа потока сигналов АЭ момент взрывного роста энтропии Шеннона, что говорит о многократном усложнении процесса. Также исследователи проанализировали экспериментальные кривые растяжения, одновременно с которыми была записана АЭ. По ним на основании представлений о физике процесса пластической деформации были определены точки, в которых кривые растяжения меняют свой характер. Первая такая точка совпала с моментом взрывного роста энтропии Шеннона. Именно этому моменту, предположительно, соответствует начало деструктивных изменений в материале как предвестниках полного разрушения образца. Важно то, что для определения такой критической точки из кривой растяжения, образец надо довести до разрушения, а соответствующий ей момент резкого изменения энтропии Шеннона можно определить практически одновременно с этим изменением. То есть сочетая методы КРА и АЭ, образец не надо разрушать, чтобы определить момент, когда разрушение только начинается. Пока это фундаментальная работа, но она имеет большой потенциал в будущем стать основой эффективной методики прогнозирования разрушения реальных изделий. Статья учёных ТГУ с результатами экспериментов опубликована на английском языке в издании Physical Review. Самый престижный научный журнал по физике существует с 1893 года. За 130 лет в нём были опубликованы фундаментальные статьи, определившие развитие физической мысли: от измерения заряда электрона до предсказания существования бозона Хиггса за 50 лет до его обнаружения. Исследование проведено при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках реализации научного проекта № 22-72-00117.
Сегодня стали известны итоги заседания дирекции Фонда содействия инновациям, где был утвержден перечень проектов-победителей конкурса «Студенческий стартап» в 2025 году.
4 сентября в Новосибирске состоится федеральный этап Всероссийского конкурса для школьников сельских поселений и малых городов «АгроНТРИ-2025», участие в котором примут 27 школьников из Алтайского края
В Национальном центре «Россия» прошло Всероссийское рабочее совещание «Ключевые векторы и задачи на 2025-2026 учебный год», в котором приняли участие более 600 представителей российских вузов, ответственных за реализацию молодежной политики и воспитательной деятельности.
Сегодня, 25 августа, в Алтайском государственном аграрном университете стартовали курсы повышения квалификации «Содержание и методика преподавания профильных агротехнологических предметов» для учителей химии, биологии, математики и физики из школ Алтайского края и Новосибирской области.
Сегодня, 23 августа, в барнаульском парке «Изумрудный» прошел IV семейный фестиваль «Алтайские бренды. Продукты для здоровья», участие в котором по традиции принял Алтайский государственный аграрный университет
Сегодня студенты Алтайского государственного аграрного университета приняли участие в межрайонном форуме «PROдвижение», который проходит 21-23 августа на базе детского оздоровительного лагеря «Дружба»
Ученые Алтайского государственного аграрного университета адаптировали технологию возделывания без обработки почвы No-Till под сезонно-мерзлотные почвы.
Руководитель «Лётной школы» Алтайского государственного аграрного университета Владимир Чернышков принял участие в проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг 2025», проходящем в Сколковском институте науки и технологий (Сколтех) с 7 по 17 августа.
20–23 августа 2025 года в Казани пройдет Второй Всероссийский форум селекционеров и семеноводов *«Русское поле-2025»*. Ключевые темы: презентация конкурентоспособных российских сортов и гибридов с/х культур, выступления министра сельского хозяйства Оксаны Лут, ученых и топ-менеджеров агрохолдингов. Организатор — ЩЕЛКОВО АГРОХИМ , НСА при поддержке Минсельхоза России.
Студенческий экологический отряд «Рысь» Алтайского государственного аграрного университета третий трудовой семестр проводит в плодоводческом хозяйстве в с. Куйбышево Ростовской области
В рамках завершающего сегодня работу межрегионального аграрного форума «День сибирского поля» на площадке Алтайского государственного аграрного университета особой популярностью посетителей пользуется локация молодежной инженерной школы 3D-моделирования «Импульс»
Магистрант Алтайского государственного аграрного университета Анатолий Чеботарев успешно прошел курс стажировки в лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур Поволжского научно-исследовательского института селекции и семеноводства им П.Н. Константинова, филиале Самарского научного центра РАН.
Стратегическfzая сессия "Россия и соседние страны" по развитию региональной секции Международного общества Культурно-исторической психологии и теории деятельности (International Society for Cultural-Historical Activity Research – ISCAR), которая пройдет в рамках IX Международного Летнего Университета ISCAR для аспирантов и молодых ученых «Практики, основанные на культурно-исторической психологии и теории деятельности».
В Благовещенске завершил работу Российско-Китайский форум по селекции и технологиям возделывания сои, участие в котором приняла аспирант кафедры общего земледелия, растениеводства и защиты растений Алтайского ГАУ Дарья Денисова
