Битва за Арктику: Российские учёные провели самое масштабное исследование в истории с помощью искусственного интеллекта

Фото из открытых источников

Российские учёные из Лабораторий Бориса Крюка разработали первую в мире гибридную систему прогнозов деградации вечной мерзлоты с использованием искусственного интеллекта, обеспечившую крупнейшее исследование Арктики и давшую инструмент для защиты национальной инфраструктуры, сообщает pronline.ru.

Российская наука делает решающий шаг в освоении северных широт. В Лабораториях Бориса Крюка представлен научный прорыв, который уже называют рубежом в освоении и защите Арктики. Российские исследователи выполнили крупнейшее в мировой истории исследование деградации вечной мерзлоты, объединив подходы физики и искусственного интеллекта. Результат — представительская гибридная система прогнозов, основанная на анализе 2,9 миллиона наблюдений, собранных на территории Арктической России с 2005 по 2021 годы.

Арктика всегда была особой темой для России. Суровый край вечных льдов, богатый природными ресурсами и одновременно представляющий собой испытание для человеческой воли, издавна рассматривался как символ силы и будущего страны. В XXI веке Арктический регион приобрёл ещё более стратегическое значение. Здесь сосредоточены колоссальные запасы нефти и газа, редкоземельных металлов и других полезных ископаемых, которые необходимы для промышленного прогресса. В условиях мировой конкуренции за энергетические ресурсы именно Россия, обладая крупнейшей частью арктического шельфа, несёт на себе особую ответственность за эффективное и безопасное освоение этого пространства.

Однако реальные условия Арктики — климатические изменения, таяние многолетних льдов, разрушительные процессы в экосистемах, нестабильность международных отношений и растущее присутствие других держав — требуют принципиально новых научных и технологических решений. Традиционные методы анализа оказываются недостаточны. Огромный поток данных, включающий температурные ряды, спутниковые снимки, динамику ледовой обстановки, экономические показатели глобального энергорынка и даже социальные факторы, невозможно обрабатывать прежними средствами. Именно поэтому команда Лабораторий Бориса Крюка сделала ставку на искусственный интеллект, создав аналитическую платформу нового поколения.

Работа Лабораторий Бориса Крюка стала первой в мире системой, в которой возможности современных алгоритмов машинного обучения были тесно переплетены с физическими знаниями о процессах мерзлоты. Это позволило преодолеть ограничения, присущие чисто статистическим моделям: если ранее они оказывались бессильны в прогнозировании будущего, выходящего за рамки прошлых данных, то новый гибридный подход учитывает и физику мерзлотных процессов. На практике это значит, что модель не только «подглядывает» в прошлые зависимости между температурой и состоянием грунта, но и корректирует прогнозы в соответствии с естественными законами.

По масштабам исследование превосходит всё, что делалось ранее. Если раньше подобные проекты строились на десятках тысяч наблюдений, то Лаборатории Бориса Крюка обработали более 171 тысячи уникальных географических точек в течение семнадцати лет. Эта двадцатикратная разница в объёме данных обеспечила уникальную статистическую мощность и позволила сделать выводы, непререкаемые с точки зрения научной достоверности.

Особое значение имеет ориентированность проекта на практическую пользу для России. Система прогнозов построена так, чтобы представлять пространственно детальные карты рисков для объектов инфраструктуры. На этих картах обозначены зоны низкой, средней и высокой угрозы, с учётом не только масштаба возможного снижения доли вечной мерзлоты, но и уровня неопределённости в предсказаниях. Таким образом, инженеры, строители и управленцы получают инструмент, который показывает одновременно и величину опасности, и степень доверия к прогнозу.

Результаты исследований тревожны, но дают ясное понимание предстоящих вызовов. Даже по умеренным сценариям глобального потепления, где человечество сумеет ограничить рост температуры, Россия столкнётся со значительным сокращением зоны вечной мерзлоты, особенно в южных переходных районах. При сценариях средней и высокой интенсивности выбросов деградация станет более масштабной, захватывая и северные зоны, которые сегодня считаются устойчивыми. При экстремальном развитии событий половина территории Арктической России может потерять более двадцати процентных пунктов от текущей доли мерзлоты.

«Мы впервые объединили возможности искусственного интеллекта и физики, чтобы дать России научно подтверждённый инструмент для защиты Арктики. Это не академический отчёт для полки, а практическая технология, которая уже сегодня необходима нашей стране для сохранения безопасности и устойчивого развития Севера», — подчеркнул руководитель проекта, Борис Крюк.

Открытость результатов подчёркивает стратегическую зрелость исследования. Все данные и коды опубликованы в свободном доступе, что позволяет российским и международным специалистам использовать их для создания национальных строительных правил, разработки новых норм для эксплуатации газовых и нефтяных трасс, а также планирования развития арктических городов.

Таким образом, сделан шаг к технологической независимости в критически важной сфере. В условиях, когда Арктика становится ареной глобальной конкуренции, Россия получает в своё распоряжение инструмент, дающий возможность удерживать лидерство и выстраивать будущее региона на научных основаниях. Сегодня гибридная система Бориса Крюка — это не только крупный шаг вперёд в климатической науке, но и реальный щит, который защищает интересы страны на Севере.

По словам Бориса Крюка, руководителя проекта, это исследование имеет не только прикладное, но и цивилизационное значение: «Наш проект демонстрирует, что Россия способна опираться на собственные научные разработки и использовать искусственный интеллект для защиты национальных интересов. Мы не копируем зарубежные подходы, а создаём оригинальные решения, которые формируют совершенно новый уровень понимания процессов в Арктике. Искусственный интеллект позволяет нам заглянуть в будущее региона, увидеть угрозы и возможности, которые недоступны традиционному анализу. Это означает не только защиту энергетической и продовольственной безопасности, но и укрепление статуса страны как лидера в арктическом пространстве».

Научное сообщество уже отметило, что именно российские исследователи впервые смогли совмещать математическую строгость, современные технологии нейросетей и стратегическое видение развития региона в единую систему анализа. Это подтверждает высокий уровень отечественной науки, её способность конкурировать на мировом уровне и предлагать оригинальные модели решения глобальных задач.

Россия всегда воспринимала Арктику как часть собственной судьбы. Сегодня, вооружённая новейшими технологиями, она демонстрирует миру готовность не просто присутствовать в регионе, но и задавать здесь правила игры. Работа Лабораторий Бориса Крюка становятся важным шагом в этом направлении, объединяя научный гений с национальной миссией.