Перспективы развития ИКТ в РК

Методы и системы информационной безопасности и защиты данных

Обеспечение безопасности данных – одно из важнейших направлений развития информационной безопасности, в связи с этим перед институтом стоят следующие задачи:

  • Разработка и моделирование информационной системы защиты информации при электронном обмене данными
  • Создание новых методов криптографии и исследования работы квантовых компьютеров на основе связей детерминистского и стохастического хаоса и исследования надежности современных блочных шифров
  • Разработка и исследование методов оценки безопасности и уязвимости объектов сетевого взаимодействия Интернета вещей (IoT)

Смарт технологии в научных и электронных образовательных процессах

Важнейшей сферой практического приложения усвоения знаний с использованием образовательных информационных систем доступа к формализованным знаниям станут следующие направления исследований:

  • Разработка систем искусственного интеллекта для независимой оценки качества обучения в ВУЗах
  • Исследование и разработка медиаобразовательной модели развития рецептивного обучения на базе онтологического и компетентностного подходов, и применения средств smart-технологии, при реализации образовательных программ и процессов, в системе непрерывного профессионального образования
  • Разработка моделей и методов создания информационных систем поддержки научно-образовательной деятельности, интегрированных в открытое семантическое пространство

Интеллектуальный анализ и управление

Важнейшим инструментом поиска знаний является глубокий и всесторонний анализ данных, описывающих процессы и явления в социальных и экономических системах, с использованием современных информационных технологий.

  • Глубокая оцифровка всех аспектов жизнедеятельности человека (построение цифровых поведенческих портретов)
  • Формирование цифровых поведенческих клонов человека и сложных технических систем на основе технологий машинного обучения
  • Инновационные модели представления и управления знаниями
  • Моделирование социальных процессов в режиме реального времени на основе анализа социальных сетей
  • Искусственные нейронные сети в образовательном процессе при моделировании сложных физических явлений

Интеллектуальные робототехнические системы

Создание на базе ИИВТ международного научно-образовательного центра компетенции по робототехнике, роботизации и искусственному интеллекту по следующим направлениям:

  • Разработка мобильных робототехнических средств гражданского и военного назначения (наземные, воздушные (БПЛА), надводные)
  • Роботизация бизнес-процессов и внедрение современных интеллектуальных робототехнических систем в сфере услуг (сервис, логистика, ритейл, медицина, ЖКХ и др.) в РК
  • Разработка мобильных роботов-дезинфекторов для борьбы с коронавирусом COVID-19 на основе применения ультра-фиолетового излучения и санитарной обработки

Речевые технологии и компьютерная лингвистика

Компьютерная лингвистика, будучи одним из направлений прикладной лингвистики, изучает лингвистические основы информатики и все аспекты связи языка и мышления, моделирования языка и мышления в компьютерной среде с помощью компьютерных программ.

  • Создание электронной базы отраслевых терминов казахского языка с наиболее точными семантическими эквивалентами, синонимами, ассоциативными и иерархическими рядами и др.
  • Разработка интегральной системы автоматического распознавания речи для агглютинативных языков
  • Робастное автоматическое распознавание речевых сигналов с самообучением
  • Разработка методов и алгоритмов для многомерных данных в задачах обработки изображений и компьютерной лингвистики
  • Разработка системы распознавания текстов и конвертации на латиницу

Распознавание образов и обработка изображений

Активно развивается теория распознавания образов в связи с созданием систем искусственного интеллекта. В этом направлении планируется выполнение следующих исследований:

  • Разработка оптимальных методов сжатия и восстановления цветных 2D изображений
  • Информационная модель и программный инструментарий системы автоматического поиска и анализа многоязычного противоправного веб-контента на базе онтологического подхода
  • Графовые нейронные сети в задачах молекулярной биологии и анализe медицинских изображений
  • Разработать интеллектуальные информационные технологии на основе современных подходов машинного зрения и распознавания образов с построением мультизадачного мобильного робота по обслуживанию сельхозугодий

Интеллектуальные информационные технологии (ИИТ)

ИИТ формируются при создании информационных систем и информационных технологий для повышения эффективности принятия решений в условиях, связанных с возникновением проблемных ситуаций

  • Разработать систему мониторинга и диагностики состояния строительных конструкций (мостов и дамб) с использованием оптоволоконных датчиков, нечувствительных на электромагнитное поле и температуру
  • Разработать интеллектуальные информационные технологии для задачи эвакуации в режиме реального времени
  • Интеллектуальный мобильный комплекс инфо-телекоммуникационного обеспечения мониторинга, контроля, анализа и оперативного оповещения в условиях чрезвычайных ситуаций

Интеллектуальные системы управления и принятия решений

Интеллектуальная система — это информационно-вычислительная система с интеллектуальной поддержкой, решающая задачи без участия человека — лица, принимающего решение (ЛПР), в отличие от интеллектуализированной системы, в которой оператор присутствует.

  • Разработка интеллектуальной технологии управления сложными объектами на основе унифицированной искусственной иммунной системы для промышленной автоматизации с использованием современной микропроцессорной техники
  • Разработка интеллектуальной системы принятия решений для выбора стратегии управления социальными группами в период пандемии
  • Разработка методов и алгоритмов интеллектуальной ГИС многокритериального анализа данных системы здравоохранения
  • Разработка цифровой интеллектуальной системы контроля и прогнозирования режимной надежности для управления межсистемными электрическими связями Национальной электрической сети Казахстана

Технологии Больших данных

Big Data — это сложные и объёмные наборы разной информации. Они представлены в «сыром виде» и требуют предварительной обработки, чтобы получить из них ценные сведения, которые могут принести пользу предприятиям и организациям.

  • Развитие методов интеллектуального анализа больших объемов данных (Big Data) на основе высокопроизводительных вычислений
  • Поддержка принятия управленческих решений на основе Big Data аналитики больших объемов слабоструктурированной информации

Машинное обучение

Машинное обучение – обширный подраздел искусственного интеллекта, изучающий методы построения алгоритмов, способных обучаться. Перспективными направлениями в данной области будут:

  • Интеллектуальные человеко-машинные интерфейсы
  • Технологии глубокого человеко-машинного взаимодействия, в том числе на основе нейрокомпьютерных интерфейсов
  • Объяснимое машинное обучение
  • Формирование цифровых поведенческих клонов человека и сложных технических систем на основе технологий машинного обучения

Биоинформатика

Биоинформатика как междисциплинарная область, объединяет молекулярную биологию, генетику, компьютерные науки, математику и статистику. Биоинформатика включает в себя разработку алгоритмов и программ для более эффективной работы с данными, хранение и передачу информации. В дальнейшем планируется выполнение следующих исследований:

  • Разработка систем мониторинга общественного здоровья по острым респираторным заболеваниям для информационной поддержки борьбы с коронавирусной инфекцией COVID-19 в Казахстане на базе искусственного интеллекта
  • Устройства для мониторинга важнейших параметров здоровья
  • Разработка стандартов обмена медицинской информацией, обеспечивающих своевременное представления медицинских услуг
  • Разработка программно-аппаратных комплексов и методик мониторинга, диагностики и реабилитации больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Мониторинг и прогноз космических и геодинамических процессов, природных ресурсов и дистанционного зондирования Земли

Развитие средств (наземных, авиационных и космических, оснащённых различными видами съемочной аппаратуры) мониторинга Земли дает принципи­ально новую возможность решения крайне сложной проблемы прогно­зирования и предупреждения стихийных природных явлений, техно­генных катастроф и для изучения природных ресурсов.

  • Компьютерный мониторинг и прогнозирование особо опасных климатических явлений и геологических природных катастроф
  • Развитие спутниковых технологий мониторинга зернового производства в Казахстане
  • Развитие методов дистанционных оценок параметров окружающей среды, влияющих на условия развития сельскохозяйственных культур в Казахстане

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)

Основной принцип использования возобновляемой энергии заключается в её извлечении из постоянно происходящих в окружающей среде процессов и предоставлении для технического применения. В данном направлении в ИИВТ планируются следующие разработки:

  • Цифровизация ВИЭ – это разработка новых датчиков, новых сенсоров, микроконтроллеров и контроллеров управления всей системы, новых алгоритмов маршрутизации с помощью маршрутизации энергии и метаэвристического анализа для оптимизации и минимизации электроэнергии: Геотермальная станция, Водородная станция, Перовскитные панели, Новые батареи и накопители электроэнергии, Новые инверторы для электроснабжения спутников с использование отечественного материала.
  • Разработка и исследование математического и компьютерного моделирования  автономных биоэнергетических установок с использованием возобновляемых источников энергии, а также и интеллектуальных технологии управления и  мониторинг их функционирования