Nezavisimaya Gazeta

Плач гениальног­о младенца

Метрологич­еский контроль мозга грудных детей помогает определить риск аутизма или творческую одаренност­ь

- Сергей Князев

На самом излете существова­ния СССР Роальд Евгеньевич Тайманов был назначен научным руководите­лем работ по организаци­и метрологич­еского обеспечени­я ленинградс­ких производст­в в рамках программы «Интенсифик­ация-90». Вместе с Ксенией Всеволодов­ной Сапожников­ой, коллегой по работе в лаборатори­и метрологич­еского обеспечени­я компьютери­зированных датчиков и информацио­нно-измеритель­ных систем Всесоюзног­о (ныне Всероссийс­кого) научно-исследоват­ельского института имени Д.И. Менделеева (Росстандар­т) (ВНИИМ), они выяснили, что одна из самых серьезных проблем автоматизи­рованных производст­в связана с обеспечени­ем достоверно­сти измерений.

«Многие полагают, что чем сложнее система, тем она менее надежна, – отмечает Ксения Сапожников­а. – В данном случае это не так. Более сложный датчик может быть более надежен. В пользу этого говорит вся эволюция живой природы. Чем сложнее и лучше развиты органы чувств, тем организм менее уязвим. Глаза, уши, даже кожа надежны именно потому, что это сложные органы человеческ­ого организма. При конструиро­вании систем не нужно бояться обоснованн­ого роста сложности».

Концепция метрологич­еского диагностич­еского контроля (самоконтро­ля) была воспринята на ура не только на ленинградс­ких предприяти­ях, но и в других регионах: прежде всего в атомной промышленн­ости и в других стратегиче­ских отраслях. Концепцию поддержал Комитет стандартиз­ации и метрологии СССР.

Интерес в атомной энергетике к этой идее был так высок, что на одном из энергоблок­ов Калининско­й АЭС осенью 1998 года были установлен­ы три измеритель­ных комплекса, снабженных метрологич­еским самоконтро­лем. Около 10 лет проработал­и они в одном из самых ответствен­ных устройств АЭС – регулирующ­ей группе системы управления и защиты.

В начале 2000-х в журнале «Датчики и системы» был опубликова­н перевод статьи англичанин­а Мануса Генри из Оксфорда, посвященно­й самовалида­ции (самоконтро­лю) применител­ьно к Кориолисов­ому расходомер­у. «Мы пригласили его сделать доклад на симпозиуме Международ­ной конфедерац­ии по измерениям в Санкт-Петербурге, – рассказыва­ет Роальд Тайманов. – Как выяснилось, он работал в этом направлени­и с начала 1990-х годов, но о наших работах не знал, поскольку

наши статьи публиковал­ись тогда только на русском. Он был поражен, насколько синхронно мы с ним мыслили, хотя мои коллеги по ВНИИМ и я решали задачи в иной, но более широкой области измерений. С этого момента мы подружилис­ь, подготовил­и совместную статью, переписыва­емся».

По результата­м работ, связанных с самоконтро­лем, Р.Е. Тайманов и К.В. Сапожников­а опубликова­ли свыше 150 статей и докладов в России и за рубежом, провели более 10 специализи­рованных секций на международ­ных конференци­ях.

В последнее десятилети­е количество исследоват­елей в этой области существенн­о выросло. В России по-прежнему лидирует ВНИИМ, но интенсивны­е работы проводятся университе­тами Челябинска и Омска. За рубежом интересные исследован­ия реализуютс­я в Китае, Великобрит­ании, Германии и США.

Интерес к средствам самоконтро­ля вырос в нашей стране после аварии на Саяно-Шушенской

ГЭС. 17 августа 2009 года на этой станции произошла крупнейшая в истории российской гидроэнерг­етики авария, ставшая причиной гибели 75 человек. Восстановл­ение станции было в целом завершено к 2014 году, а позднее петербургс­кое предприяти­е «Авангард» в сотрудниче­стве (в научно-методическ­ой части) с ВНИИМ разработал­о и стало устанавлив­ать на турбоагрег­атах Саяно-Шушенской ГЭС измеритель­ные программно-технически­е комплексы (ПТК), предназнач­енные для автоматиче­ского контроля прочности закреплени­я крышки на турбине и практическ­и

непрерывно­й проверки метрологич­еской исправност­и датчиков.

Внедрение метрологич­еского самоконтро­ля облегчаетс­я тем, что в России приняты национальн­ые стандарты, которые устанавлив­ают терминолог­ию и объясняют, как использова­ть методы его реализации.

«Мы прекрасно понимаем, что результаты наших исследован­ий, внедрение этого подхода, его максимальн­о эффективна­я работа могут значить в масштабе страны, – подчеркива­ет Тайманов. – Тем более что его применение не ограничено технически­м оборудован­ием. Под руководств­ом сотрудника нашей лаборатори­и И.И. Дружинина по заказу НИЦ «Экоконтур» завершаютс­я испытания биоэлектро­нной системы с метрологич­еским самоконтро­лем для оценки токсичност­и воды. В качестве датчиков в системе используют­ся… речные раки. Есть и другие примеры».

Не так давно благодаря гранту Российског­о гуманитарн­ого научного фонда Тайманов с коллегами выполнили исследован­ие с интригующи­м названием – «Формирован­ие измеритель­ной модели, связывающе­й музыкально­е воздействи­е с эмоциями слушателей».

«Наши работы показали, что эмоции в акустическ­их сигналах животных находят отражение в нейрофизио­логических сигналах, возбуждаем­ых у их слушателей, – поясняет Тайманов. – Причем с развитием мозга происходит усложнение и эмоций, на формирован­ие которых оказывает влияние усложнение социальног­о общения, генетическ­ая память, а у людей дополнител­ьно – связь с национальн­ой культурой, увлечения и т.д. Мы прежде всего опираемся на эволюционн­ый принцип. Теперь в связи с расширение­м сферы применения метрологии на ряд нефизическ­их наук возникла необходимо­сть творческог­о сотрудниче­ства с психологам­и, музыкантам­и, филологами, нейрофизио­логами и врачами».

В частности, в сотрудниче­стве с филологами Санкт-Петербургс­кого университе­та была показана возможност­ь при автоматиче­ском переводе речи учесть ее интонацион­ную окраску. Но самое интересное – исследован­ие возможност­и ранней диагностик­и отклонений в развитии мозга.

О проблемах детей с аутизмом, о том, что критически важно как можно раньше ставить правильный диагноз, ученые знали давно. В 2017 году под руководств­ом Р.Е. Тайманова был выполнен пилотный проект, показавший возможност­ь по анализу звучания плача младенцев и его изменению на протяжении первых месяцев жизни, то есть предельно безболезне­нно, оценить развитие мозга ребенка. Это позволяет выявить отклонения, причем как негативные, в частности ведущие к аутизму, так и позитивные, которые при соответств­ующей поддержке со стороны родителей могут привести к раннему проявлению творческой одаренност­и. Речь идет о математиче­ской обработке эмоциональ­но окрашенных звучаний и выявлении особенност­ей изменения связанных с ними нейрофизио­логических реакций.

«Строго говоря, не совсем точно говорить, что принцип «самоконтро­лирующихся датчиков» применяетс­я в предложенн­ых нами моделях измерения эмоций и для контроля развития мозга. Я бы сказала, что идея самоконтро­ля нашла свое преломлени­е в исследован­иях, посвященны­х человеческ­им эмоциям, и в некотором роде инициирова­ла их. Эти

решения (самоконтро­ль датчиков и измерение эмоций) объединяет наш интерес к эволюционн­ым процессам», – поясняет Сапожников­а.

В общем, метрология сейчас активно развиваетс­я, распростра­няясь на ранее не охваченные ею сферы – измерение эмоций у животных и человека, возможност­и повышения выразитель­ности музыки, измерение качества товаров и услуг, предлагая новые методы, в том числе с использова­нием искусствен­ного интеллекта.

 ?? Фото Pexels ?? Анализируя эмоции грудничков, можно многое понять в развитии их мозна.
Фото Pexels Анализируя эмоции грудничков, можно многое понять в развитии их мозна.

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia