Rusijos mokslininkai sukūrė virtualų branduolinį reaktorių

Kaip pažymi ekspertai, šie dvyniai sugeba parodyti realybėje nematomų objektų vidų ir vizualizuoti juose vykstančius fizinius procesus

VILNIUS, spalio 2 — Sputnik. Nacionalinio tyrimų branduolinio universiteto MEPhI specialistai į ugdymo procesą įveda skaitmeninius dvynius — virtualias branduolinių objektų kopijas. Mokslininkai teigė, kad tai ne tik leidžia universiteto studentams išsamiau ištirti pavojingus branduolinius objektus, bet ir padeda efektyviau organizuoti darbą bet kurioje srityje: nuo verslo iki statybos. Apie tai pranešė universiteto spaudos tarnyba, praneša RIA Novosti.

Vienas už visus

Skaitmeniniai dvyniai sugeba parodyti realybėje nematomų objektų vidų ir vizualizuoti juose vykstančius fizinius procesus, aiškino ekspertai. Įvairių specialybių atstovai gali dirbti su virtualia fizinio objekto kopija, programa turi į tai atsižvelgti. Pavyzdžiui, virtualus objekto analogas gali padėti verslininkui optimizuoti verslo efektyvumą, įmonės gali greičiau rasti įrangos problemų, o statybininkas gali sukurti sudėtingą objektą. Be to, geras skaitmeninis dvynys sugeba išsamiai išanalizuoti tikro objekto elgesį ne tik įprastomis darbo sąlygomis, bet ir neįprastais įvykių raidos scenarijais.

Svarbiausias šios technologijos privalumas yra jos prieinamumas iš bet kurios pasaulio vietos, prijungimas prie skaitmeninio dvynio per pakankamo pralaidumo interneto kanalus, pažymėjo mokslininkai.

"Užuot įrengę sudėtingus laboratorinius stendus atokiuose universitetuose, galėsime jiems padėti organizuoti virtualius laboratorinius darbus, kurių metu studentų veiksmai bus artimi tikros laboratorijos veiksmams. Sudėtingi skaitmeniniai sudėtingų inžinerinių objektų dvyniai gali būti naudojami ne tik aukštojo mokslo procese, bet ir Be to, šis projektas gali būti plačiai naudojamas populiarinant mokslo žinias, mokslinį turizmą ir didinant studentų susidomėjimą šiuolaikinėmis skaitmeninėmis technologijomis", — sakė Branduolinio instituto direktoriaus pavaduotojas Georgijus Tichomirovas.

Kam studentui reikalingas "dvynys"

Šiandien MEPhI kuria integruotą skaitmeninį dvynį mokomajam branduoliniam reaktoriui. Tokio masto įrenginio buvimas Maskvos universitete yra unikalus, tačiau galiojančios veiklos licencijos sąlygos neleidžia visapusiškai jo naudoti. Esant tokiai situacijai, studentai yra priversti dalį praktikos įgyvendinti "užrašų knygelėje".

"Daugelyje šalies universitetų, net ir tų, kurie rengia tikslinį "Rosatom" specialistų rengimą, iš esmės neįmanoma atlikti laboratorinių darbų ir eksperimentinių neutronų ar reaktorių fizikos tyrimų, nes trūksta patalpų. Natūralu, kad tokia padėtis apsunkina būtinų kompetencijų formavimas tarp absolventų. Neįmanoma, kad visi specializuoti universitetai būtų aprūpinti subkritiniais stendais ir branduoliniais reaktoriais, o virtualius branduolinius įrenginius būtų galima lengvai įtraukti į ugdymo procesą", — sakė Tichomirovas.

Virtualus reaktoriaus analogas, pasak mokslininkų, leis padaryti tai, ko negalima padaryti realiame objekte. Pavyzdžiui, padidinti galią ir stebėti, kaip tai veikia reaktoriaus charakteristikas; pakeisti įrangos elementus; prijungti arba atjungti įvairius įrenginius. Dirbant su skaitmeniniu dvyniu taip pat bus galima sukurti mokomuosius produktus, kurie iš pradžių buvo neįmanomi — laboratoriniai darbai, susiję su veiksmais ekstremaliose situacijose ir jų pasekmių pašalinimu, virtualių reaktorių valdymas, jo remontas ir kiti.

Skaitmeniniai pokyčiai MEPhI

Pasak ekspertų, šiandien svarbi MEPhI užduotis yra apmokyti branduolinės pramonės darbuotojus, išmanančius šiuolaikines skaitmenines technologijas. Tam 2017 metais universitetas įsteigė Aukštesniąją inžinerijos mokyklą, skirtą rengti inžinierius skaitmeninei ateičiai, taip pat įdiegti naujų skaitmeninio verslo sprendimų bandymų aikšteles. Kitas svarbus žingsnis buvo Virtualios ir išplėstinės realybės laboratorijos atidarymas 2018 metais.

Tuo tarpu MEPhI branduolinių objektų fizinių procesų matematinių modelių kūrimo patirtis siekia kelis dešimtmečius. Pasak universiteto atstovų, branduolinėje pramonėje plačiai naudojami matematiniai fizinių procesų, vykstančių branduoliniuose objektuose, modeliai, kuriuos sukūrė universiteto mokslininkai.

"Suvienijus komandų, užsiimančių projektavimu, modeliavimu, fiziniais procesais ir trimačių modelių virtualioje realybėje, potencialą, buvo galima nustatyti ambicingus uždavinius kuriant sudėtingus inžinerinių objektų virtualius analogus ir skaitmeninius dvynius", — sakė jis.

Jis taip pat pažymėjo, kad pagal šį metodą jau buvo sukurti virtualūs subkritinių ir kritinių stendų analogai bei laboratorinių darbų rinkinys. Studentai ir magistrantai aktyviai dalyvauja kuriant skaitmeninius dvynukus universitete, kurie įsisavina ir kuria šiuolaikines skaitmenines technologijas ne tik per mokymo kursus, bet ir dalyvauja realiuose projektuose.