В ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
Крупные достижения имеются в горно-металлургической отрасли, где решаются задачи создания технологий перехода к инновационным технологиям в области добычи и переработки полезных ископаемых. Учеными горно-металлургического Отделения Национальной инженерной академии в 2014 году завершены исследования по разработке и освоению энергосберегающей технологии транспортирования горной массы на открытых горных работах с применением контейнерного подъема (Алтын-Тау, Юбилейное), проект «Разработка и освоение энергосберегающей технологии транспортирования горной массы на открытых горных работах с применением контейнерного подъёма», научный руководитель докт. техн. наук, профессор, академик Национальной инженерной академии Республики Казахстан Битимбаев М.Ж.
На основании данного исследования разработана технологическая схема контейнерного подъемно-перегрузочного пункта в карьере и на отвале. Отвалообразование с использованием подъемных машин при доставке породы в контейнерах оригинальной конструкции позволит снизить удельные затраты и сократить площади внешних отвалов.
Получены уникальные результаты в сфере оптимизации расходов и повышения продуктивности, не имеющие аналогов, которые были доведены до опытно-промышленных испытаний.
В результате применения, данная технология обеспечит 81-процентное извлечение золота, снижение затрат до 30%, рост производительности труда до 40%.
Завершены работы по разработке опытно-промышленных испытаний инновационной технологии и техники управляемого интенсивного кучного выщелачивания золотоносных руд на месторождениях АО «Казахалтын-ВКО».
Особенность этой программы заключается в инновационной технологии извлечения золота из упорных сульфидных руд, существенно отличающейся от существующих технологий окислением сульфидов золота специальным реагентом. Кучное выщелачивание золота применяется во всем мире в широких масштабах. При этом технология имеет ряд недостатков: низкое извлечения золота, неуправляемость процесса выщелачивания и продолжительность цикла выщелачивания каждого сформированного штабеля руды. Создаваемая нашими учеными технология исключает эти недостатки, является инновационной, разрабатываемой впервые.
Данная инновационная технология даст, по предварительным расчетам, извлечение золота на уровне 81%, уменьшение капитальных затрат на строительство на 25-30%, снижение эксплуатационных затрат на получение концентрата металлов на 20-30%, повышение производительности труда на обогащении на 15-40%.
В ОБЛАСТИ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Одним из интересных научно-инженерных решений стало создание нашими учеными инновационной технологии извлечения меди из охранных целиков без нарушения их целостности с одновременным повышением их прочности и несущей способности. Ее внедрение кардинально решит проблему извлечения меди из целиков, оставленных для поддержания кровли горных выработок шахт для предупреждения аварии в подземных условиях, не нарушая целостности целиков, при одновременном их упрочнении и повышении несущей способности.
Отработаны также технологии получения пигментного диоксида титана и титанового концентрата; безреагентного извлечения редких металлов из упорных сульфидных руд, разрабатывается технология создания сорбентов на основе микросфер для извлечения и концентрирования тяжелых, редких, радиоактивных металлов.
В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ
Ученые Отделения вычислительных и информационных технологий Академии успешно поработали в области инновационных приоритетов, которыми являются нанотехнологии, одни из наиболее бурно развивающихся в ХХI веке. Нашими исследователями завершена программа «Развитие нанонаук и нанотехнологий в РК». Данная тема предусматривает разработку и реализацию технологий получения гибридных систем и наноматериалов на основе гидрофильных полимеров, обеспечивающих сопряжение полупроводниковой электроники с наноэлектроникой, спинтроникой и сенсорикой».
В области современных информационных технологий ученые НИА РК выполнили разработки по созданию высокопроизводительных систем имитационного моделирования с использованием CUDA-технологии и технологии создания суперкомпьютерного гибридного кластера с применением GPU-процессоров, что позволит выйти на новые алгоритмы в решении технологических проблем и ресурсоемких 3D задач в геотехнологии и других сферах экономики страны, по научно-технической программе: «Разработать научно-методические основы создания высокопроизводительных систем имитационого моделирования с использованием CUDA технологии», руководитель программы академик Данаев Н.Т.
Реализация данной программы с использованием CUDA-технологий способствует решению следующих задач: в разработке алгоритмов решения ресурсоемких 3D задач геотехнологии с применением CUDA технологии, в разработке параллельных алгоритмов для создания Web-гидродинамического симулятора, в создании системы обнаружения DDoS-атак с использованием технологии NVIDIA CUDA, в гидродинамике, инфокоммуникациях и др.
В результате мы имеем возможность решать трудные задачи больших объемов в короткие сроки, что способствует повышению уровня науки и достижению новых высот не только в Казахстане, но и во всем мире.
ОБЩАЯ СХЕМА DDOS АТАКИ
Разработанные нашими учеными по научно-технической программе «Разработать технологию создания суперкомьютерного гибридного кластера с применением GPU-процессоров», суперкомпьютеры позволяют создать несколько разновидностей гибридных вычислительных систем и организовать опытное производство по выпуску персональных и кластерных гибридных вычислительных систем.
Руководитель программы Ахмедов Д.Ш., д.т.н., член-корреспондент НИА РК.
Изготовлена персональная гибридная вычислительная система на базе графических процессоров с системой жидкостного охлаждения
Суперкомпьютеры не только дешевле купленных за рубежом суперкомпьютеров, но и гораздо мощнее. Экономичность производства этих суперкомпьютеров в Казахстане даст возможность использовать в высокопроизводительном вычислительном оборудовании во всех высших учебных заведениях, а также в научно-исследовательских и опытно-конструкторских организациях, в производственных компаниях.
Суперкомпьютеры являются стратегически важными разработками в масштабе страны, поскольку они могут дать мощный импульс к интенсивному развитию ряда отраслей.
Суперкомпьютеры являются локомотивом инновационного развития экономики государств. Имеется прямая зависимость между экономической мощью и количеством используемых суперкомпьютеров.
|
Компонент |
Описание / характеристики |
| Материнская плата | Supermicro X9DRG-QF |
| Процессор | Intel Xeon E5-2620, 2.0 ГГц |
| Графический процессор | Nvidia Tesla М2090 |
| Оперативная память | 4Gb DDR3 1333MHz |
| Сетевой адаптер InfinBand | Mellanox ConnectX-2 VPI adapter card |
Область применения ПГВС на базе GPU-процессоров с системой жидкостного охлаждения
Персональные гибридные вычислительные системы представляют интерес для отечественных организаций, компаний и высших учебных заведений для решения научных задач, требующих высокопроизводительных ресурсов
КРУПНЫЕ ИНФРАСТРУКТУРНЫЕ ПРОЕКТЫ
Реализация крупных инфраструктурных проектов создаст наибольший мультипликативный эффект и будет способствовать росту экономики и занятости. План инфраструктурного развития, объявленный Президентом, становится адекватным ответом нестабильности как мировой, так и региональной экономики.
Академия принимает самое активное участие в реализации новой транспортной стратегии Казахстана.
Учитывая геополитическое расположение Казахстана, в его экономике особую роль приобретают транспортные, коммуникационные и логистические факторы. Свой вклад в развитие транспортной отрасли страны вносят ученые и инженеры Отделения транспорта и коммуникации. Они активно приняли участие в разработке проекта строительства новой железнодорожной линии Аркалык – Шубарколь, о которой говорил Глава государства во время интервью у подножия горы Улытау, в проекте «Развитие железнодорожного узла «Астана», в создании автокоридора Западный Китай – Западная Европа и в создании других крупных транспортных магистралей на территории нашей огромной страны.
Ученые Отделения транспорта и коммуникаций в данный момент работают над формированием нового направления в Казахстане Интеллектуальных транспортных систем — ИТС. ИТС – это системная интеграция современных информационно-коммуникационных технологий и средств автоматизации с транспортной инфраструктурой, транспортными средствами и пользователями, ориентированная на повышение безопасности и эффективности транспортного процесса, комфортности для операторов, водителей и пользователей транспорта.
В ОБЛАСТИ ЭНЕРГЕТИКИ
Отделением энергетики и энергосберегающих технологий завершена программа «Научно-технологическое обеспечение развития энергетического сектора экономики Республики Казахстан (возобновляемые источники энергии, энергосбережение) на 2011-2014 годы», включая в своем составе реализацию проекта: «Разработка и апробация технологий комбинированной возобновляемой энергетики» научный руководитель академик Надиров Н.К.
Результатом выполнения данной программы стала оригинальная технология комбинированной возобновляемой энергетики на примере всесезонных и автономных гелиотеплиц, работающих на солнечной и ветровой энергии. Данные разработки защищены патентами РК.
В Казахстане для развития предпринимательской деятельности, особенно в сельской зоне, требуются объекты, в которых круглогодично поддерживается необходимый микроклимат. Такой режим энергоснабжения производственного здания может обеспечить система энергоснабжения на основе комбинированного использования возобновляемых и коммерческих энергоносителей.
В Отделении разработан принципиальный подход к созданию комбинированной (гибридной) системы энергоснабжения, в которой максимально используются возобновляемые источники энергии, такие, как энергия солнечного излучения, ветровой энергии, тепла грунта или грунтовых вод и т.п., а также предусмотрена возможность использования дублирующих энергоисточников, работающих на коммерческих энергоносителях, при их оптимальном соотношении.
По проекту «Создание возобновляемых источников энергии нового типа на основе термо-чувствительных полимеров и интерполимерных комплексов», научный руководитель академик Мун Г.А. впервые доказана возможность реализации нового типа двигателя для морского транспорта на солнечной тяге, в котором поток жидкости, обеспечивающий движение судна, возникает под действием осмотического давления, обусловленного разностью температур между нагреваемой и охлаждаемой частями конструкции. Нагрев обеспечивается солнечной радиацией, а охлаждение – забортной морской водой. В качестве рабочего тела также используется забортная морская вода, представляющая собой водный низкомолекулярный электролит. Поток воды, содержащей низкомолекулярные ионы, возникает в незамкнутом контуре, контактирующем с неоднородно нагретой полимерной сеткой за счет специфических электрохимических свойств последней.
Выполнен и испытан опытный экземпляр водного скутера с комбинированным двигателем на основе двигателя внутреннего сгорания либо солнечной панели и нового источника энергии на основе фазовых переходов в растворах термочувствительных полимеров. Образец прошел ходовые испытания, доказывающие эффективность использования новых источников энергии для утилизации вторичного тепла любого типа.
Спуск прототипа судна на воду, испытательный бассейн.