Российские учёные создали нейросеть для диагностики металлоконструкций за доли секунды

Разработка Южно-Уральского государственного университета под руководством кандидата технических наук Алексея Ерпалова оценивает прочность стальных и алюминиевых конструкций за доли секунды с точностью 95–99%.

Промышленность любит точность. Но ещё больше она любит скорость. Особенно когда речь идёт о безопасности. Учёные Южно-Уральского государственного университета разработали нейросеть, которая оценивает прочность металлических конструкций не за несколько часов, как классическое моделирование, а за доли секунды. По оценкам разработчиков, аналогов в открытом доступе нет.

Работа велась под руководством кандидата технических наук Алексея Ерпалова при поддержке Российского научного фонда. И результат, как говорят в вузе, впечатляет.

В чём суть? Классические методы прочностного анализа требуют долгого перебора вариантов. Это часы ожидания. Новая нейросеть, обученная на достоверных данных, понимает, как поведёт себя крупногабаритная стальная или алюминиевая конструкция под воздействием случайных нестационарных нагрузок. Мгновенно.

«Мы не пытаемся обогнать классические методы по точности — мы догоняем и перегоняем их по скорости, сохраняя точность на уровне 95–99%», — пояснили в вузе. То есть жертвуя всего несколькими процентами точности (а в некоторых случаях даже превосходя классику), инженеры получают результат практически в реальном времени.

У разработки два ключевых направления.

Первое — ускорение проектирования. Инженеру-конструктору больше не нужно быть узким специалистом по прочностным расчётам. Нейросеть берёт эту часть работы на себя. Проекты будут создаваться быстрее, дешевле и с меньшей вероятностью ошибок.

Второе — создание цифровых двойников для онлайн-мониторинга состояния металлических конструкций. Это ещё более прорывная идея. Представьте: датчики на прокатном стане передают данные о вибрациях нейросети. Она анализирует их в реальном времени и предупреждает об опасности задолго до того, как дорогостоящее оборудование выйдет из строя. Промышленность получает возможность перейти от планово-предупредительных ремонтов (где меняют детали «на всякий случай») к обслуживанию по реальному состоянию.