Лаборатория «Промышленные системы потоковой обработки данных» Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»

Лаборатория «Промышленные системы потоковой обработки данных» Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»

Построение систем сбора, обработки, передачи и анализа данных для решения актуальных задач промышленности. Разработка программно-аппаратных комплексов с применением технологий искусственного интеллекта, технического зрения, интернета вещей.

Специализация лаборатории
««Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ

Cоздание систем сбора и обработки данных для решения нестандартных задач с отсутствием типовых решений, необходимостью разработки нового ПО или аппаратных компонентов и требованием адаптации к сложившейся инфраструктуре.


Эксперты лаборатории работают с большими объемами данных из разнородных источников, таких как цифровые изображения, облака точек лазерного сканирования, данные с датчиков, аудиоданные. При создании систем применяются методы интеллектуального анализа изображений, машинного обучения, предсказательной аналитики, математического моделирования и др.


Преимущества подразделения

Мультидисциплинарные команды


От патентного исследования до контроля внедрения на производстве над проектом работает команда специалистов разного профиля, в которую входят математики-алгоритмисты, программисты, инженеры-системотехники, бизнес-аналитики, ученые-исследователи и другие специалисты, в зависимости от специфики разработки. Такая практика гарантирует согласованную работу всех компонентов сложной системы и ее надежность при эксплуатации.


Научная экспертиза


Разработки ведутся на основе научных исследований и разработок лаборатории в области передовых производственных технологий в области построения систем сбора, передачи и аналитики данных. При решении проектных задач применяются самые актуальные и в то же время детально изученные и апробированные экспертами технологии и компоненты.


Уникальные решения


При отсутствии готовых технических решений для выполнения проектных задач специалисты лаборатории разрабатывают необходимые программно-аппаратные компоненты с нуля, проводят исследования и эксперименты, получают патенты на изобретения и полезные модели. Таким образом система, которую получает заказчик, может превосходить по своим характеристикам аналогичные решения конкурентов.


Оптимизация затрат


В случае, если решение задач заказчика соответствует приоритетным направлениям развития научно-технологического потенциала страны, установленным правительством РФ, возможна совместная подача заявки на софинансирование в рамках грантов государственных институтов развития промышленности.

200+
научных публикаций
14
государственных грантов
430+ млн.
рублей инвестиций
100+
сотрудников
Основные компетенции и услуги

Разработка алгоритмов и ПО для интеллектуального анализа цифрового изображения для систем видеонаблюдения.

Системы аналитики данных с промышленных видеокамер для решения прикладных задач по повышению эффективности производственных процессов. 

Разработка программно-аппаратных комплексов для сбора, передачи и анализа данных с датчиков и сенсоров для контроля оборудования и процессов. 

Разработка алгоритмов и программных средств гибридной обработки больших объемов данных, в том числе облаков точек с мобильных, лазерных сканеров и растровых изображений. 

Разработка образовательных модулей для комплексного обучения технологиям Индустрии 4.0 по направлениям автономного транспорта, видеоаналитики, интернета вещей, робототехники и др.  

Разработка проектной документации на основе BIM-технологий для проведения работ на всех этапах жизненного цикла строительного объекта.

Создание интегрированных информационных систем - картографических онлайн-ресурсов для сбора, анализа, визуализации и оценки больших данных различных показателях регионов.

Разработка и имплементация прогнозных моделей и алгоритмов предиктивной аналитики: нейронные сети, нечеткая логика, генетические алгоритмы.

Команда
Коллектив лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ насчитывает более 60 опытных специалистов, владеющих всеми необходимыми современными технологиями, инструментами и сервисами для решения сложных технических задач с применением передовых IT-технологий.
Болсуновская Марина Владимировна - заведующий Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» ПИШ СПбПУ, к.т.н., доцент Высшей школы интеллектуальных систем и суперкомпьютерных технологий Института компьютерных наук и технологий СПбПУ.
История
начало работы научной группы на базе Кафедры автоматики и вычислительной техники Факультета технической кибернетики (ныне ВШИСиСТ ИКНТ) СПбПУ.
создание межинститутской научно-исследовательской лаборатории «Алгоритмы и системы потоковой обработки данных» (МНИЛ «АСПОД») в структуре Объединенного научно-технологического института СПбПУ.
получена субсидия Министерства науки и высшего образования РФ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на выполнение НИОКР «Разработка программно-аппаратного компонента для прогнозирования сбоев в работе системы хранения данных с целью предотвращения критических ситуаций» (Соглашение № 14.581.21.0023, УИ - RFMEFI58117X0023).
МНИЛ «АСПОД» включена в структуру Центра НТИ СПбПУ с названием «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) Центра НТИ СПбПУ.
лаборатория «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) Центра НТИ СПбПУ включена в состав Научного центра международного уровня «Передовые производственные технологии» СПбПУ.
получен грант Российского фонда фундаментальных исследований на выполнение НИОКР «Разработка методики и модели мультизадачного обучения нейросетей для распознавания дефектов ткани с различным видом оформления поверхности».
лаборатория «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ включена в состав Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» .
Оборудование
Вычислительный кластер

с 6 видеокартами Nvidia Tesla P4 для обучения нейросетей

Цифровой осциллограф Rohde&Schwarz RTO2044

для исследования радиочастотных сигналов и высокоскоростных интерфейсов, измерения временных характеристик сигналов с высокой точностью. 

Фотополимерный 3D принтер, печатающий по технологии SLA

для прототипирования корпусов и механических деталей при разработке аппаратной части проектов.

Проекты

Лаборатория ведет оригинальные научные исследования и выполняет коммерческие разработки в смежных областях. Заказчики нередко становятся участниками наукоемких исследований в качестве индустриальных партнеров и получают возможность использовать в своей работе уникальные инновационные решения.

ПО для обработки и визуализации данных лазерного сканирования, 2017-2019

Программный комплекс для визуализации и параллельной обработки сверхбольших облаков точек лазерного сканирования в условиях ограничений по оперативной памяти.

Проект поддержан Рамочной сетевой программой BRICS в области науки и инноваций. При финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». Соглашение № 14.584.21.0025, УИ – RFMEFI58417X0025.

Малогабаритная модель беспилотного автомобиля для обучения в сфере автономных транспортных систем, 2019-2020

Модель демонстрирует функции основных программных и аппаратных компонентов, используемых при проектировании современных автономных транспортных средств. Для удобства проведения испытаний ПО реальная модель дополнена виртуальной.  На работе с моделью основан образовательный модуль по обучению разработке систем управления автономным транспортом. Платформа реализована совместно с ИЦ «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab) СПбПУ в рамках образовательного направления программы Центра НТИ СПбПУ.

Программно-аппаратный комплекс для длительной регистрации активности участков мозга мелких грызунов, 2020-2021

Также обеспечена беспроводная передача локального потенциала поля, ЭКГ и ЭЭГ на ПК оператора. Комплекс включает в себя три закрепленных на мышах носимых модуля, передающих данные 32 каналов мозговой активности по радиосвязи, и зарядно-базовую станцию, принимающую данные с носимых модулей и передающую их посредством одного из проводных интерфейсов на ПК. Совместно с ВШБСиТ ИБСиБ СПбПУ.

Система планирования производства в машиностроении, 2021 – 2022

Система позволит перераспределять заказы на производство отдельных деталей между предприятиями одного холдинга так, чтобы на каждом из них расположение деталей на листе раскроя во время выполнения каждой операции было оптимальным. Разработанное ПО повышает коэффициент использования материала (КИМ) до 6–8%, что является высоким показателем оптимизации производства в данной сфере. Соисполнители: Лаборатория ЦМИС ПИШ СПбПУ, ООО «2050 Интегратор», ООО «Тетракуб».

Разработка методики цифровой трансформации бизнес-процессов и ПО для автоматизации проектирования и подготовки рабочей документации в строительстве, 2020-2021

Разработанная система обеспечит автоматизированную сборку цифровой модели многоквартирных жилых домов на базе типовых элементов и модулей проектных решений, автоматизированное формирование комплекта проектной и рабочей документации, а также формирование вариантов проекта здания на базе многокритериальной матрицы. Целью проекта для заказчика является снижение сроков разработки проектов, уменьшение стоимости проектирования, минимизация влияния человеческого фактора на появление проектных ошибок.

Программно-аппаратный комплекс для автоматического обнаружения и классификации дефектов тканей в текстильной промышленности, 2021-2023

ПАК разработан на основе технологий технического зрения и искусственного интеллекта. В реализации ПО используется глубокая сверточная нейронная сеть для семантической сегментации изображений. В период опытной эксплуатации комплекса на Тейковском ХБК с помощью комплекса обнаружено в 6,28 раз больше дефектов суровой ткани, чем при ручной разбраковке в отделе качества предприятия. Реализуется при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям. Соисполнители: ИвГПУ, НИУ «Высшая школа экономики», ООО «Визиумтекс».

Методика контроля строящегося объекта с помощью технологий лазерного сканирования, 2019

Разработка и апробация методики проведения лазерного сканирования здания в процессе строительства, а также обработки его результатов с целью контроля технического состояния объекта и соблюдения строительных норм. С помощью специализированного ПО проанализированы отклонения фактических размеров стен и колонн от проектных значений. Контроль проводится с помощью совмещения проектной модели и фактической, построенной с применением лазерного сканирования. 

ПО для фотовидеофиксации нарушений Правил дорожного движения, 2017-2019

Программное обеспечение для измерительного комплекса с функциями контроля дорожного движения и фотофиксации участников дорожного движения, пересекающих контролируемый участок дороги на нерегулируемых дорожных переходах, с синхронным измерением времени фотографирования, скорости движения и местоположения в зоне контроля.

Аппаратно-программный комплекс для сверхточного позиционирования хирургического инструмента, 2013-2015

Система хирургической навигации и средства интраоперационной визуализации, позволяющие в режиме реального времени получать информацию об анатомических особенностях пациента, расположении инструментов, состоянии патологии и месте операционного вмешательства при планировании и в ходе операции в режиме реального времени. АПК может использоваться в операционных как вспомогательный инструмент при проведении малоинвазивных операций, в том числе операций на головном мозге.

Компонент для диагностики и прогнозирования сбоев в системах хранения данных, 2017-2019

Программно-аппаратный компонент с модельно-диагностическим ПО на базе машинного обучения, предназначенный для выявления внештатных ситуаций и аномального поведения, а также прогнозирования и предотвращения сбоев в системах хранения данных. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». Соглашение № 14.581.21.0023, УИ - RFMEFI58117X0023.

Контакты

Ул. Политехническая, д. 29 АФ, Научно-исследовательский корпус СПбПУ Г2.07, Г3.04, А3.26

Заказать исследование
Отправляя форму, я даю согласие на обработку персональных данных.
* — Поля, обязательные для заполнения
На этом сайте используются файлы cookie. Продолжая просмотр сайта, вы разрешаете их использование. Подробнее. Закрыть