Образование

Новый цифровой вектор

Международное партнёрство и проекты для развития нейросетей в науке и образовании

Национальная академия наук Республики Казахстан активно развивает направление, связанное с искусственным интеллектом и нейросетевыми технологиями. В текущем году стартовало сразу несколько инициатив, демонстрирующих, что страна делает серьезную ставку на научно-технологическое будущее. Одним из заметных шагов стало создание нового специализированного журнала под названием «Наука интеллектуальных систем».

 

Новый научный журнал задуман как междисциплинарная площадка, объединяющая работы в области искусственного интеллекта, машинного обучения, робототехники, автоматизированных систем управления, нейросетевых решений и киберфизических систем. При этом особое внимание уделяется именно казахстанским авторам и научным школам, а также привлечению исследователей из стран Центральной Азии.

Издание выходит на трех языках - русском, казахском и английском, что позволяет не только сохранять научную преемственность и доступность материалов внутри страны, но и интегрировать отечественную науку в международное пространство. Такой формат делает публикации доступными как для местных университетов и научных институтов, так и для зарубежных исследователей, создавая условия для сотрудничества и цитирования.

Главная цель запуска журнала - стимулировать научную активность в области ИИ и интеллектуальных систем, предоставить нашим ученым удобную площадку для публикации своих исследований, повысить индекс цитируемости казахстанских авторов и расширить базу публикаций в международных наукометрических базах.

Кроме того, предполагается, что журнал станет местом обмена реальными кейсами и результатами внедрения ИИ в промышленности, сельском хозяйстве, образовании и аналитике, а также обсуждения этических и правовых аспектов развития искусственного интеллекта.

Издание проходит экспертное рецензирование, соблюдает требования к академическому качеству и уже на первом этапе вызвало интерес со стороны университетов, IT-компаний и разработчиков ИИ-решений. Планируется регулярный выпуск номеров с возможностью открытого доступа, чтобы как можно больше студентов, аспирантов и специалистов имели доступ к свежим научным данным.

Также формируются экспертные группы для стратегического анализа и внедрения ИИ-технологий. Национальная Академия наук РК совместно с Казахстанским институтом стратегических исследований участвует в создании ситуационно-прогностической аналитики на основе машинного обучения для прогнозирования общественно-экономических трендов.

Одновременно с этим НАН РК подписала меморандум о сотрудничестве с Академией наук Китая и Чжэцзянским технологическим университетом. Результатом стало учреждение совместной лаборатории пространственно-временного искусственного интеллекта.

Проект преследует стратегическую цель - объединить технологии ИИ, дистанционного зондирования, геоинформационных систем и пространственно-временного анализа данных для решения задач устойчивого развития, изменения климата и управления ресурсами. Одной из центральных задач лаборатории стало эффективное управление водными ресурсами, критично важное для Казахстана и Китая, где дефицит воды - серьезная проблема. Китайские партнеры инвестируют в оснащение лаборатории около 70 миллиардов тенге (один миллиард юаней), включая мощные вычислительные мощности в пределах экзафлопс-класса.

Другим ключевым направлением стало прогнозирование стихийных бедствий - навигационное предупреждение о наводнениях, землетрясениях, оползнях и снежных массах. Это позволит подготовить органы реагирования и снизить ущерб от чрезвычайных ситуаций.

Лаборатория также внедряет платформы ИИ для анализа энергетических потоков и логистических процессов, оптимизации распределения энергии и управления транспортом. Внедряются технологии для цифровизации сельского хозяйства - мониторинга урожая, состояния почвы и агрономических систем с использованием Интернета вещей, дронов и спутниковых изображений.

Уникальной особенностью лаборатории стал мобильный вычислительный комплекс SIGMA, построенный на базе внедорожника SITRAK-C7H 6×6. Он способен анализировать и обрабатывать данные на месте, работая автономно в полевых условиях - от анализа спутников до мониторинга с помощью наземных роботов и сенсоров.

Проект не ограничивается лабораторией: он уже включает обучение студентов и исследователей. Планируется подготовка до 60 специалистов в год через программы двойных дипломов и стажировки в Казахстане и Китае. Объем инвестиций в десятки миллиардов тенге говорит о серьезных ресурсах и масштабах этой инициативы.

Еще одна тематика исследований - интеграция ИИ в систему образования через STEM-проекты. Ученые представили методику «Smart Бесік».

«Smart-Бесік» - это инновационный образовательный проект, направленный на интеграцию искусственного интеллекта в школьное и внешкольное обучение в Казахстане. Его суть заключается в том, чтобы уже с раннего возраста приучать детей к решению реальных задач с применением цифровых технологий, в том числе элементов ИИ. Название проекта отсылает к традиционной казахской культуре, но при этом акцент делает на будущем: воспитание поколения, которое не просто потребляет технологии, а создает их.

В рамках проекта школьникам предлагается участвовать в STEM-проектах, где они анализируют данные, строят алгоритмы, моделируют, создают простейшие интеллектуальные системы. Все задания строятся вокруг практических кейсов - от экологии до урбанистики. Дети обучаются проектному мышлению, основам программирования и командной работе. Это не просто теория, а постоянная практика: задачи, которые они решают, приближены к жизни, окружающему миру, что делает обучение осмысленным.

Методика «Smart-Бесік» уже опробована в ряде школ и получила положительные отклики - как от учеников, так и от педагогов. Особенно важно, что в рамках этой инициативы готовятся и сами преподаватели - для них проводятся тренинги и курсы по STEM-образованию и использованию ИИ в обучении. Проект координируется при участии Национальной академии наук РК, вузов и исследовательских центров. В будущем его планируют масштабировать на большее число регионов, а также расширить спектр задач, включая робототехнику, кибербезопасность и работу с большими данными.

Развитие STEM-подхода активно поддерживается и в высшем образовании. В Международном Таразском университете имени Шерхана Муртазы и Таразском университете имени М. Х. Дулати уже внедрены цифровые платформы и программы, направленные на изучение ИИ и проектную работу. Благодаря участию в национальных инициативах, таких, как «TechOrda» и «Huawei ICT Academy», студенты получают практические навыки в программировании, инженерии, аналитике и учатся применять технологии для решения реальных задач. Это делает регион важным участником в процессе цифровой трансформации образования и подготовки кадров нового поколения.

В последние годы Национальная Академия наук РК также усилила работу в области прикладной аналитики с использованием искусственного интеллекта, что стало важным шагом в развитии интеллектуального потенциала страны. В рамках сотрудничества с Казахстанским институтом стратегических исследований (КИСИ) реализуется проект по созданию ситуационно-прогностических платформ, способных прогнозировать развитие социально-экономических процессов на основе анализа больших данных.

Речь идет не просто об аналитике в классическом смысле, а о системах, использующих алгоритмы машинного обучения, которые автоматически анализируют текущие данные - от экономических показателей до социальных настроений - и предлагают вероятные сценарии развития. Подобные технологии уже активно применяются в ряде стран для прогнозирования инфляции, миграционных потоков, напряженности в регионах или последствий экономических реформ. Казахстан же адаптирует эти решения под свои особенности.

Платформы разрабатываются как интеллектуальные центры обработки информации, где данные собираются из самых разных источников: статистических ведомств, соцсетей, открытых правительственных баз. После предобработки система находит взаимосвязи и зависимости, которые не всегда очевидны при традиционном анализе. На основе этих связей ИИ формирует прогностические сценарии, которые затем могут использоваться при принятии государственных решений.

Особенность казахстанского подхода - акцент на интеграцию аналитики в реальные управленческие процессы. То есть эти платформы не создаются «в стол», а станут частью экосистемы цифрового госуправления: их предполагается внедрять в практику планирования и анализа на уровне министерств, акиматов и научно-экспертного сообщества.

Сотрудничество между НАН РК и КИСИ не ограничивается разработкой ИИ-систем. Оно охватывает и научно-методологическое сопровождение - создание концепций, проведение апробации моделей, обучение специалистов. Проект также ставит задачу создания базы экспертов, которые смогут адаптировать и применять технологии искусственного интеллекта в сфере государственной аналитики и прогнозирования.

К примеру, в числе значимых событий прошлого года - серия форсайт-сессий, организованных НАН РК для выработки долгосрочной научной стратегии. В сессиях приняли участие эксперты в области здравоохранения, энергетики, машиностроения и информационных технологий. В центре обсуждения оказались темы цифрового моделирования, искусственного интеллекта, больших данных, а также вопросы этики и безопасности. Выводы этих встреч будут использоваться для формирования приоритетов финансирования науки и технологий на ближайшие годы.

Помимо этого, НАН РК активно участвует в фундаментальных исследованиях, которые закладывают основу для создания интеллектуальных технологий в стране. Один из тематических проектов сосредоточен на области молекулярной информатики и интеллектуальных полимеров - ученые изучают процессы записи информации на уровне макромолекулярных структур и разрабатывают систему нейросетевых моделей, приближенных к работе человеческого мозга. Это позволяет моделировать контролируемую эволюцию интеллекта через многозначную логику, создавая новые архитектуры ИИ, встроенные в макромолекулы и киберфизические системы.

Ученые разработали гибридную модель прогнозирования энергетических сетей - архитектуру EWT-LSTM-RELM-IEWT. Она объединяет методы эмпирических вейвлет-преобразований, долговременную память (LSTM) и улучшенные алгоритмы машинного обучения. Применение этой модели позволяет повысить эффективность управления электроэнергетическими системами, особенно при интеграции IoT-устройств и микроконтроллеров (например, ESP32 и FPGA).

Дополнительно специалисты НАН РК представляют решения для мониторинга и управления качеством образования с помощью ИИ-аналитики. В частности, автоматизация сбора и анализа данных о работе образовательных учреждений позволяет повысить прозрачность, адаптировать процесс обучения и использовать чат боты, прокторинг и адаптивные тестирования на базе ИИ-моделей.

Таким образом, развитие искусственного интеллекта в Казахстане набирает стратегическое значение, выходя за рамки академических исследований и становясь частью государственной, образовательной и технологической политики. Национальная академия наук Республики Казахстан в сотрудничестве с ведущими научными центрами внутри страны и за рубежом активно внедряет ИИ в прикладную аналитику, образование, устойчивое развитие и управление природными ресурсами.

Подготовил Артём КИМ,
фото автора