авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ
Привет, посетитель из United States, Ashburn!

Заявка-обоснование

для включения в перечень проектов, выполняемых вузом в

рамках государственного задания на оказание услуг

(выполнения работ)

1. Наименование темы проекта: Приложения дискретной геометрии и вычислительной топологии

2. Характер исследований: прикладное исследование

3. Ф.И.О. научного руководителя, уч. ст., уч. зв.: Максименко Александр Николаевич, кандидат

Физико-математические науки, доцент

4. Структурное подразделение, в котором выполняется проект: международная научно исследовательская лаборатория "Дискретная и вычислительная геометрия" им. Б.Н. Делоне 5. Список исполнителей.

№ Месяц, год Ученая Ученое Величина Ф.И.О. Должность Категория п/п рождения степень звание ставки 1 квалификационный без Малкова Дарья без уровень (младший научный 1 28.06.1991 м.н.с. учёного 0. Борисовна степени сотрудник, научный звания сотрудник и др.) 1 квалификационный Преображенская без без уровень (младший научный 2 Маргарита 04.05.1991 м.н.с. учёного 0. степени сотрудник, научный Михайловна звания сотрудник и др.) 4 квалификационный Алексеев без без уровень (Лаборант 3 Владислав 30.10.1991 лаборант-исследователь учёного 0. степени исследователь;

стажер Владимирович звания исследователь) 1 квалификационный Максименко уровень (младший научный 4 Александр 08.10.1976 н.с. кандидат доцент 1. сотрудник, научный Николаевич сотрудник и др.) 1 квалификационный Мячин Михаил уровень (младший научный 5 20.03.1973 н.с. кандидат доцент 0. Леонидович сотрудник, научный сотрудник и др.) 1 квалификационный без Дунаева Ольга уровень (младший научный 6 23.05.1986 доцент кандидат учёного 0. Александровна сотрудник, научный звания сотрудник и др.) 6. Сроки выполнения НИР: начало 01.01.2014 окончание 31.12.2016.

7. Аннотация:

Современные достижения дискретной геометрии и вычислительной топологии в последнее время все шире используются в прикладных исследованиях: в задачах обработки и распознавания двумерных изображений и 3D-образов, картографической генерализации, 3D-реконструкции.

Топологическая сегментация и идентификация эндоскопических изображений является перспективным методом автоматической диагностики ранних онкологических поражений слизистой оболочки желудка и кишечника. В области масштабирования векторных изображений использование гомологических методов позволяет автоматизировать процесс картографической ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 1 из генерализации сложных линейно-полигональных объектов. При 3D-сканировании методы вычислительной геометрии и топологии позволяют автоматически восстанавливать структуру сканируемой поверхности по облаку точек, получаемых в результате сканирования. В задачах 3D печати и предпечатной подготовки объектов методы вычислительной геометрии позволяют автоматически преобразовывать поверхности объектов с целью их сглаживания и восстановления структуры поврежденных объектов. Таким образом, дальнейшее развитие методов вычислительной геометрии и топологии представляется перспективным, поскольку это позволит разрабатывать новые более совершенные алгоритмы решения практических задач.

7.1. Область знания, код ГРНТИ:

№ п/п Код Название 1 27.21.00 Геометрия 2 27.41.41 Алгоритмы решения задач вычислительной и дискретной математики 3 50.41.25 Прикладное программное обеспечение 7.2. Цели, содержание и основные требования к проведению НИР:

Целями проекта являются: 1) разработка современных методов ранней диагностики онкологических заболеваний, основанный на топологических методах обработки изображений;

2) внедрение в учебный процесс современных методов 3D-печати и 3D-сканирования;

3) разработка новых специализированных алгоритмов картографической генерализации сложных линейно полигональных объектов;

4) разработка эффективных алгоритмов решения задач дискретной оптимизации. Все разрабатываемые методы и алгоритмы основаны на последних достижениях в области дискретной геометрии и вычислительной топологии. Образовательные цели проекта включают: воспроизводство кадрового потенциала, внедрение современных научных достижений в учебный процесс, проведение научно-популярных лекций и выставок.

В рамках проекта планируется: 1. Разработка и реализация алгоритмов автоматического сегментирования и аннотирования эндоскопических изображений, конечной целью которых является автоматизация ранней диагностики онкологических заболеваний ЖКТ. 2. Разработка конструктора 3D-иллюстраций к школьному курсу стереометрии, поддерживающего создание моделей для 3D-печати. 3. Прикладные исследования в области картографии. В частности, разработка и реализация алгоритмов картографической генерализации сложных линейно полигональных объектов. 4. Решение прикладных задач, возникающих при 3D-сканировании поврежденных и частично разрушенных образцов и предпечатной подготовке к 3D-печати. 5.

Получение новых теоретических результатов в области построения эффективных алгоритмов для задач комбинаторной оптимизации. Образовательные цели проекта включают: 1. Подготовку диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук. 2. Использование полученных научных результатов в учебном процессе. В частности, создание наглядных 3D моделей, используемых в качестве иллюстраций в школьных и университетских учебных курсах, связанных с геометрией. 3. Подготовку и проведение научно-популярных лекций по 3D сканированию и 3D-печати. 4. Подготовку и проведение тематических выставок.



Все проводимые исследования будут проводиться на современном уровне с использованием последних достижений дискретной геометрии и вычислительной топологии. При проведении прикладных исследований будет использоваться современное оборудование, в том числе графические рабочие станции, 3D-принтеры (ZPrinter 450, Picaso 3D Builder, Print Box 3D One), 3D сканеры (ZScanner 700CX, Artec Spider), гибридный вычислительный кластер (Intel Xeon E5-2690, вычислительные модули NVIDIA Tesla M2090). Все перечисленное оборудование находится в распоряжении международной научно-исследовательской лаборатории «Дискретная и вычислительная геометрия» им. Б.Н. Делоне. Исполнители данного проекта имеют практические навыки эффективного использования перечисленного оборудования, в том числе и при решении практических задач, выполняемых на коммерческой основе.

7.3. Соответствие проводимых исследований:

ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 2 из - приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации:Информационно-телекоммуникационные системы - приоритетным направлениям модернизации и технологического развития экономики России:

Стратегические информационные технологии, включая вопросы создания суперкомпьютеров и разработки программного обеспечения - критическим технологиям: Технологии производства программного обеспечения 7.4. Актуальность, научная и практическая значимость работы:

Внедрение в клиническую практику разрабатываемых в рамках данного проекта современных методов автоматической эндоскопической диагностики ранних онкологических поражений ЖКТ позволяет увеличить пропускную способность эндоскопического оборудования и, как следствие, повысить доступность эндоскопического обследования для населения. Технологии 3D-сканирования и 3D-печати являются современными и бурно развивающимися отраслями, имеющими широкое применение в производстве, дизайне, образовании. Разработка методов работы с 3D-образами разрушенных и поврежденных объектов является актуальным, особенно в области работы с археологическими артефактами. Генерализация — одна из важнейших составляющих картографирования. В последние десятилетия количество цифровой информации в мире увеличивается стремительными темпами, которые значительно превышают наши возможности по ее обработке. Картографическая генерализация позволяет отсеять информацию, которая является лишней с точки зрения масштаба исследования, и подчеркнуть значимые закономерности.

Разработка эффективных алгоритмов генерализации карт позволит существенно повысить качество представления топографической информации и автоматизировать процесс генерализации сложных линейно-полигональных объектов.

7.5. Соответствие заявки современному состоянию и перспективам развития научно-технического комплекса страны:

Планируемые в проекте научные исследования соответствуют приоритетному направлению развития науки, технологий и техники в Российской Федерации «Медицинские технологии, прежде всего диагностическое оборудование», приоритетному направлению модернизации и технологического развития экономики России «Информационно-телекоммуникационные системы», критическим технологиям «Технологии производства программного обеспечения», «Технологии обработки, хранения, передачи и защиты информации».

7.6. Этапы проекта:

ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 3 из Перечень научной, Научная, научно Сумма на технической и Предполагаемое техническая и № Наименование приобретение другой Предполагаемое использование практическая ценность Год Научные результаты п/п этапа работ услуг документации, использование результатов работы в ожидаемых результатов:

(руб.) представляемой учебном процессе технико-экономические по окончании показатели НИР 1. Разработка алгоритмов автоматического аннотирования эндоскопических изображений на основе гибридных систем 1. Клиническое геометрических и тестирование гомологических разработанной признаков. 2.

системы Разработка аннотирования конструктора 3D эндоскопических 1. Использование иллюстраций к изображений. 2. 1. Результаты будут гибридных систем школьному курсу Предполагается использоваться в признаков позволит стереометрии, апробировать специальных курсах существенно повысить поддерживающего конструктор 3D- для магистрантов и качество сегментации и создание моделей для иллюстраций на аспирантов. 2. идентификации 3D-печати. 3.

уроках Предполагается эндоскопических Разработка численных стереометрии, использование 3D- изображений. 2.

методов и критериев провести для редактора в учебном Предлагаемый оценки качества учителей курсы процессе и курсах по конструктор 3D генерализации.

Теоретические создания 3D- методике иллюстраций позволит 1 2014 100 000,00 Годовой отчет Получение функций, исследования моделей для преподавания. 3. улучшить качество определяющих проведения Разработанные 3D- преподавания зависимость между учебных занятий. модели будут стереометрии. 3.

масштабом 3. Программное распечатаны на 3D- Формализация процесса отображения и обеспечение, принтере и картографической параметрами реализующее использоваться в генерализации. 4.

алгоритмов обработку качестве иллюстраций Полученные генерализации. 4.

картографических в учебных курсах, результаты имеют Алгоритм построения изображений при связанных с важное значение для компактных масштабировании. геометрией. теории сложности формулировок для 4. Построение алгоритмов.

циклических новых многогранников эффективных (обладающих алгоритмов для максимальным числом задач дискретной граней среди всех оптимизации.

выпуклых многогранников). 5.

База данных всех комбинаторных типов 2-смежностных 0/1 многогранников размерности 7.

ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 4 из Перечень научной, Научная, научно Сумма на технической и Предполагаемое техническая и № Наименование приобретение другой Предполагаемое использование практическая ценность Год Научные результаты п/п этапа работ услуг документации, использование результатов работы в ожидаемых результатов:

(руб.) представляемой учебном процессе технико-экономические по окончании показатели НИР 1. Использование семантических признаков позволит существенно упростить использование автоматизированной системы обработки 1. Разработка эндоскопических алгоритмов изображений в семантического клинической практике, описания областей в том числе для эндоскопического полуавтоматической изображения с подготовки описания использованием 1. Предполагается эндоскопического значимых для врача внедрение изображения. 2.

признаков. 2.

системы 1. Разработанную Разработка алгоритмов Разработка алгоритмов обработки систему обработки 3D-восстановления 3D-восстановления эндоскопических эндоскопических поврежденных объектов поврежденных изображений в изображений позволит объектов. 3. Разработка клиническую предполагается автоматизировать алгоритмов практику. 2. использовать при процесс картографической Построение и обучении и восстановления 3D Разработка генерализации 2 2015 200 000,00 Годовой отчет реализация новых повышении моделей поврежденных алгоритмов гидрографических эффективных квалификации врачей- и трудносканируемых комплексов. 4.

алгоритмов для эндоскопистов. 2. поверхностей. 3.

Контрпримеры к поставленных Теоретические Автоматизация гипотезе о задач. 3. результаты будут процесса минимальном числе Подготовка использоваться при картографической гиперграней 2 диссертации на проведении спец. генерализации смежностного соискание ученой курсов. гидрографических многогранника. 5.

степени доктора комплексов. 4. Ранее Алгоритм, наук. долгое время экспоненциально считалось, что редуцирующий кликовое число графа кликовое число графа многогранника многогранника за счет является адекватной построения нижней оценкой расширенной сложности формулировки.

ассоциированной задачи оптимизации. В рамках проекта будет показана несостоятельность этого утверждения.

1. Предполагается 1. Разработка системы провести 1. Автоматическое автоматического клиническую сегментирование прогнозирования риска аппробацию эндоскопического онкологических системы изображения по поражений и алгоритма автоматического степени риска позволит 1. Разработанную сегментирования прогнозирования использовать систему эндоскопического риска разработанную систему предполагается изображения в онкологических для скрининговых использовать при соответствии со поражений в обследований. 2. На обучении и степенью риска. 2. режиме основе разработок повышении Реализация новых скринингового предыдущих этапов квалификации врачей эффективных обследования построены и эндоскопистов. 2.

алгоритмов решения пациентов. 2. реализованы новые Разработанные Реализация некоторых задач Разработанные алгоритмы для задач программы будут алгоритмов, дискретной программы дискретной 3 2016 200 000,00 Годовой отчет использованы для анализ оптимизации. 3. Новые предполагается оптимизации. Найдены демонстрации на результатов верхние и нижние использовать при новые верхние и занятиях современных оценки сложности обработке 3D- нижние оценки тенденций в развитии некоторых задач моделей, сложности некоторых 3D-моделирования и дискретной полученных в задач дискретной геометрии и для оптимизации. 4. результате оптимизации. 3. Новые проведения научно Разработка алгоритмов сканирования. В результаты в теории популярных лекций.

картографической том числе и для сложности алгоритмов.

3.Результаты будут генерализации коммерческого 4. Автоматизация включены в учебные сложных линейно- использования. 3. процесса курсы.

полигональных Создание картографической объектов. 5. Реализация программного генерализации разработанных обеспечения, сложных линейно алгоритмов 3D- реализующего полигональных восстановления. разработанные объектов.

алгоритмы.

ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 5 из 8. Квалификация и опыт работы:

Наименование выполненной Источник № Научные и практические результаты, их внедрение НИР финансирования 1. Разработан и реализован алгоритм построения локальной гомологической фильтрации и диаграмм персистентности эндоскопического изображения. Поданы 3 заявки на регистрацию программ для ЭВМ. 2. Разработан и реализован Грант Правительства РФ для алгоритм картографической генерализации многослойных гос. поддержки научных картографических объектов, сохраняющий топологию.

исследований, проводимых Получены 3 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ. 3.

под руководством ведущих Показано, что k-смежностные многогранники играют важную ученых в российских 1. грант роль в комбинаторной оптимизации. В частности, 3 образовательных смежностный многогранник задачи булева квадратичного учреждениях высшего программирования является гранью ряда других хорошо профессионального известных задач комбинаторной оптимизации (в их числе образования от 27 октября задача о k-выполнимости, задача коммивояжера, задачи о 2011 г. № 11.G34.31. покрытиях и упаковках, задача о рюкзаке и многие другие). С другой стороны, было показано, что все указанные многогранники являются аффинными образами булева квадратичного многогранника.

Разработан и реализован алгоритм построения деревьев средства из обслуживания клиента минимальной высоты. Разработанный Модуль оптимизации деревьев 2. внебюджетных алгоритм используется как модуль в разрабатываемой ООО опроса источников "капелла" системе автоматизации процесса оказани государственных услуг.

9. Результативность выполненных за последние 3 года научных исследований:

Защиты диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук: нет Публикации Тип Номер Дата № Наименование Авторы Журнал публикации журнала публикации Многогранники задачи о Дискретный анализ и выполнимости являются Максименко Александр научная 1. исследование 18(3) 31.05. гранями многогранника Николаевич статья операций задачи коммивояжера An analog of the cook Максименко Александр научная 2. Russian Mathematics 56(8) 24.08. theorem for polytopes Николаевич статья Многогранники Максименко Александр научная Дискретная 3. коммивояжера и разрезов. 25(2) 01.08. Николаевич статья математика Аффинная сводимость On Affine Reducibility ofМаксименко Александр научная 4. Doklady Mathematics 85(2) 08.02. Combinatorial Polytopes Николаевич статья Мельникова Н.А., Экспертные системы как Короткин А.А., Дунаева инструмент повышения научная Информатизация и 5. Ольга Александровна, 4 01.04. эффективности оказания статья связь Мячин Михаил государственных услуг Леонидович Новые компьютерные Кашин С.В., Капранов технологии В.А., Эдельсбруннер X., эндоскопической Дунаева Ольга научная Доказательная 6. 2(1) 07.03. диагностики в Александровна, Русаков статья гастроэнтерология гастроэнтерологии и А.И., Мячин Михаил онкологии Леонидович, Куваев Р.О.

Куваев Р.О., Мячин Endoscopic computer-aided Михаил Леонидович, Journal of decision support system in Кашин С.В., Никонов Е., тезисы 7. Gastroenterology and 28 (S3) 11.10. patients with H.pylori Надежин А., докладов Hepatology gastritis Эдельсбруннер Х., Дунаева О.А.

ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 6 из Сегментация клинических Малкова Дарья эндоскопических Борисовна, Мячин Моделирование и изображений, основанная Михаил Леонидович, научная анализ 8. 20(6) 11.12. на классификации Эдельсбруннер Х., статья информационных векторных топологических Дунаева Ольга систем признаков Александровна Князева И.С., Диагностика магнитной Макаренко И.Н., Фундаментальная и динамики активных Малкова Дарья научная 9. прикладная 18(2) 17.12. областей Солнца методами Борисовна, Мячин статья математика вычислительной топологии Михаил Леонидович, Макаренко Н.Г.

Ухалов А.Ю., Эдельсбрунер Х., Алгоритм Якимова О.П., Алексеев Фундаментальная и картографической Владислав научная 10. прикладная 18(2) 17.12. генерализации, Владимирович, статья математика сохраняющий топологию Преображенская Маргарита Михайловна, Богаевская В.Г.

k-смежностные грани Фундаментальная и Максименко Александр научная 11. булева квадратичного прикладная 18(2) 17.12. Николаевич статья многогранника математика Общая грань некоторых 0/1 Фундаментальная и многогранников с NP- Максименко Александр научная 12. прикладная 18(2) 17.12. полным критерием Николаевич статья математика несмежности вершин Наличие охранных документов на объекты интеллектуальной собственности:

Процедура Тип охранного № защиты Наименование объекта Авторы Номер Дата документа РИД Алексеев Владислав Владимирович, Мусин Олег Рустумович, Горохов GeneralMap – научно Андрей Александрович, Свидетельство о получен исследовательская программа Преображенская регистрации 1. охранный для картографической 2012618862 28.09. Маргарита Михайловна, программы ЭВМ документ генерализации линейных Ухалов Алексей Юрьевич, и базы данных объектов Якимова Ольга Павловна, Богаевская Виктория Григорьевна Преображенская Маргарита Михайловна, Богаевская Виктория GenMap – научно Свидетельство о получен Григорьевна, Якимова исследовательская программа регистрации 2. охранный Ольга Павловна, Горохов 2013618052 29.08. для картографической программы ЭВМ документ Андрей Александрович, генерализации и базы данных Алексеев Владислав Владимирович, Эдельсбруннер Херберт 10. Планируемые показатели (на период проведения проекта).

Год 2014 2015 Количество планируемых к защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, 0 1 подготовленных в рамках реализации проекта Количество планируемых к защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, 0 0 подготовленных в рамках реализации проекта Количество монографий 0 0 Количество учебников и учебных пособий 1 1 Количество статей в научных журналах из списка ВАК 2 3 Количество статей в научных журналах индексируемых в базе данных Web of Science 2 2 Количество статей в научных журналах индексируемых в базе данных Scopus 1 2 ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 7 из Год 2014 2015 Тезисы докладов конференций 3 5 Количество заявок на получение охранных документов на результаты интеллектуальной 2 4 деятельности, полученных в рамках реализации проекта Количество полученных охранных документов на результаты интеллектуальной деятельности, 2 3 полученных в рамках реализации проекта Приложение: Техническое задание Руководитель проекта _ (Максименко А. Н.).

ДНиТ Код проекта: 477 Дата печати: 20.01.2014 8 из

 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.