|
№ 27 (4132)
июль 2005 |
Топологический процессор рождается в МГУ
В начале июня в НИВЦ МГУ прошел научный семинар на необычную тему: «Алгоритмические предпосылки топологического процессора». Наш корреспондент обратился к автору доклада, заведующему лабораторией компьютерной визуализации НИВЦ, члену-корреспонденту РАН Геннадию Георгиевичу Рябову, чтобы он пояснил эту тематику. Вот что он сказал:
«В настоящее время в мире широким фронтом ведутся работы, находящиеся на стыке таких актуальных областей, как компьютерное зрение, математические морфология и томография, идентификация трехмерных образов. Многие проблемы здесь в самом общем виде сводятся к нахождению эффективных методов обработки трехмерных растров, отображающих трехмерные объекты, явления, процессы. Хорошим примером здесь является магнитно-резонансная томография.
Топологические и геометрические структуры изучаемых объектов чрезвычайно многообразны и при этом их отображение получено приборами с определенной точностью и различными искажениями. Во многих случаях для соответствующей обработки на универсальных ЭВМ требуется огромная производительность. Выбор эффективной основной модели представления этих объектов и операций на такой модели практически заставляет "замкнуться" две наиболее далекие ветви математики. А именно решетку точек с целочисленными координатами (объект геометрии целых чисел) и топологию, наиболее "непрерывную" ветвь математики. В представленном докладе излагались именно такие методы, многие из которых программно интерпретированы, и приведены интересные результаты, правда, для малых растров (256х256х256). Эти методы допускают хорошее распараллеливание и поэтому могут быть основой специального микропроцессора.
В прикладном плане начаты работы с Научным центром томографии МГУ, возглавляемым профессором Ю.А. Пироговым, по внедрению методов "числовой топологии" в решение задач улучшения качества томограмм».
Озон: труженик и врачеватель
Услышав слово «озон», многие из нас в первую очередь вспоминают неповторимый аромат свежести, разливающийся в воздухе после грозы. У некоторых всплывает в памяти суровый приговор аэрозольным баллончикам на фреонах, будто бы повинным в таком грозном атмосферном явлении, как озоновые дыры. А между тем это вещество сегодня все шире и шире используется в различных областях человеческой практики – от промышленности до медицины. Это наглядно показала прошедшая в июне на химическом факультете МГУ I всероссийская конференция «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии», в которой приняли участие около 180 ученых и практиков из России, Польши, Болгарии и ряда стран СНГ.
Как отметил на открытии конференции декан химического факультета академик В.В. Лунин, озон с каждым годом играет все большую роль в нашей цивилизации, и не по причине участия в атмосферных процессах, а ввиду своей технологической значимости. В Московском университете исследования по озону начались в середине 1940-х годов, когда профессор Н.И. Кобозев предполагал использовать это вещество в качестве окислителя в ракетных топливах. Этому научному проекту не суждено было сбыться, но работы по получению и изучению озона с тех пор ведутся на химфаке широким фронтом.
В последние десятилетия спектр применения этого уникального вещества существенно расширился – озон начали активно использовать не только в лабораториях, но и в разных областях промышленности и хозяйства.
Одно из наиболее известных направлений использования этого вещества сегодня – озонирование воды. Оно применяется в первую очередь для обработки питьевой воды и призвано заменить в этом смысле обработку хлором, после которой погибают микроорганизмы и разрушается ряд вредных веществ. Однако при взаимодействии с хлором в воде образуется заметное количество хлорорганических соединений, токсичность которых может оказаться достаточно высокой. При замене хлора на озон этого удается избежать. Аналогичный эффект достигается, когда озон используется вместо хлора в процессах отбеливания целлюлозы и изготовления бумаги, не содержащей следов хлора. Именно такая бумага востребована в настоящее время на мировом рынке. Вполне вероятно, что недалек переход всей целлюлозно-бумажной промышленности на озоновые технологии. В обсуждении этих вопросов на конференции приняли участие не только ученые-химики, но и практики из столичной промышленности и коммунального хозяйства.
Озон очень эффективен и широко применяется в промышленности: для очистки сточных вод (особенно от наиболее вредных – фенольных и цианидных примесей); для более эффективного извлечения металлов при гидрометаллургических методах получения; для обессеривания дизельных топлив и улучшения переработки нефтяного сырья.
Интересны и другие применения озона в разных областях хозяйства, о которых удалось узнать на конференции. Так, подмешивание озона к сушильному агенту позволило снизить длительность сушки зерна на четверть, а затраты электроэнергии на этот процесс – на 20%. А при озонировании кормов для кур-несушек в производстве товарного яйца наблюдались увеличение сохранности поголовья и яйценоскости кур, а бактериальная обсемененность корма снижалась более чем в 10 раз.
Сегодня бурно развивается еще одна новая область – использование озона в медицине, и, как отметил академик В.В. Лунин, отрадно, что значительная роль здесь принадлежит российским исследователям. Речь идет об озонотерапии. Об этом направлении увлекательно рассказывал один из его создателей и активнейших пропагандистов – заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук профессор В.А. Максимов.
Оказывается, первые попытки применить озон в лечебных целях предпринимались немецкими учеными еще в начале ХХ века. В частности, М. Эберхарт в 1911 году пытался использовать озон при лечении туберкулеза, анемии, пневмонии и других заболеваний. Однако он применял довольно большие концентрации озона, и в большой степени по этой причине данному направлению не суждено было развиваться. Больше повезло работам по наружному использованию озонотерапии: во время первой мировой войны озонокислородная смесь применялась у раненых солдат при сложных переломах, флегмонах, абсцессах, гнойных ранах – в период, когда сульфамиды только появились, а антибиотики еще не были открыты, эти эксперименты дали впечатляющие результаты, которые получили продолжение в 1920–1930-х годах. Однако в дальнейшем большинство исследований было приостановлено.
Причину этого профессор В.А. Максимов видит в коммерческой стороне дела: фармацевтический бизнес всячески тормозит введение озона в медицинскую практику. Единственным исключением в этом плане сегодня является Россия. Здесь первые эксперименты по обоснованию лечебного применения озона начались в конце 1970-х в Нижегородской медицинской академии; тогда же нижегородские медики впервые в мире использовали озонированный кардиоплегический раствор при операции на сердце. В 1980-х годах начали появляться методики системной озонотерапии (помимо использования этого вещества для местного воздействия). Именно благодаря этим методикам выяснилась эффективность лечения озоном, причем лечебное действие озона оказалось уникально широким.
Спектр применения озонотерапии включает такой внушительный список заболеваний, что в голову невольно приходит сравнение озона со средневековым «эликсиром жизни».
Интересно, что секция по озонотерапии в конференции по изучению и технологиям озона появилась впервые, но такое «смешение наук» отнюдь не смущает ученых. «Напротив, – отметил профессор В.А. Максимов, – нам было очень интересно. Медики также должны знать и химические основы процессов с участием озона, и состояние работ по созданию новой аппаратуры, и многое другое. А междисциплинарные связи будят мысль и способствуют выработке новых идей».
Т.В. Богатова
|
