Внедрение новых методов

Разработки НИЛ комплексного картографирования в области Цифровой Земли могут быть поддержаны передовой фотоникой

31 марта 2026 г.. Работы в области атласного картографирования и разработки теоретических основ Цифровой Земли, ведущиеся в НИЛ комплексного картографирования географического факультета МГУ под руководством профессора В.С. Тикунова, получили неожиданное, многообещающее и актуальное развитие. Вывод о наличии беззнаковых форм передачи информации оказался востребован при разработке облика перспективных систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на базе голографических процессоров и с использованием методов искусственного интеллекта (ИИ). Первое обсуждение перспектив этого междисциплинарного синтеза было представлено по инициативе Международного Общества Цифровой Земли (International Society for Digital Earth, ISDE) на организованном им международном лекционном мероприятии.

19 Международная лекционная сессия Общества (19th International ISDE Lecture) прошла онлайн 26 марта 2026 года под общим названием «Photonic AI for Digital Earth: from Ancient Philosophy to Advanced Technology» («Фотонный ИИ для цифровой Земли: от древней философии к передовым технологиям»). В её рамках были представлены три лекции, объединённые общими идеей, целью и демонстрирующие последовательно философский, научный и прикладной уровни разработки проблемы создания передовых систем ДЗЗ нового поколения с революционными характеристиками. Сессию организовал и модерировал научный сотрудник НИЛ, член Совета ISDE и сопредседатель первой рабочей группы Общества «Наука и технологии для Цифровой Земли» (WG1 ISDE — Science and Technology for Digital Earth) Евгений Ерёмченко.

Первый доклад под названием «Digital Earth: Unveiling Hidden Possibilities» («Цифровая Земля: раскрываем скрытые возможности» представил Евгений Ерёмченко. На ней были рассмотрены парадоксальные свойства Цифровой Земли, объясняемые с помощью концепции неформализуемых «нулевых знаков» в семиотике (принцип беззнаковости). Было показано, каким образом эти общетеоретические результаты воплощаются в новые подходы к работе с геоданными и почему их обязательно следует учитывать при создании перспективных средств ДЗЗ — в частности, в фотонике.

Лекцию под названием «Photonic AI for Digital Earth: Pushing the Horizon» («Фотонный искусственный интеллект для Цифровой Земли: раздвигая горизонты») провёл проф. Александр Райков, руководитель департамента интеллектуальных технологий Национального центра цифровой экономики МГУ им. М.В. Ломоносова. Он изложил новую, разработанную им концепцию «фотонного искусственного интеллекта». Она позволяет раскрыть потенциальную мощь оптических нейронных процессоров посредством перехода к обработке изображений голографическими методами до их пикселизации и оцифровки — а не после, как в существующих сегодня сигнальных процессорах. При этом многослойная нейронная сеть заменяется однослойной голографической пластиной, а обучение, выполняемое сейчас в несколько шагов, происходит за один шаг. Это позволяет исключить неизбежные искажения образов при их оцифровке, на несколько порядков снизить энергопотребление и длительность обработки изображений, а также значительно улучшить помехозащищённость — всё это жизненно важно для спутников ДЗЗ. Концепция фотонного ИИ открывает принципиально новые возможности тематической обработки космоснимков и в целом глубокого переосмысления природы геопространственной информации и органична беззнаковой по своей природе Цифровой Земле. Концепция фотонного ИИ является многообещающим и передовым направлением, активно развиваемым в настоящее время. Текущая степень её технологической готовности оценивается автором в 2–3 балла по девятибалльной шкале TRL NASA. Особый интерес к концепции именно на данном этапе работ понятен — уже имеющаяся глубокая научная проработка основ будущего метода в сочетании с ясностью ожидаемых результатов позволит получить революционные результаты, обескуражив конкурентов.

Разработка будущих голографических процессоров, работающих с не опосредованными знаками изображениями, требует научного и технологического освоения оптических нейронных процессоров. Доклад об этом под названием «State-of-the-Art Optical Chip for Digital Earth: Towards Implementation» («Передовой оптический чип для Цифровой Земли: на пути к внедрению») сделала профессор Пекинского университета информационной науки и техники Е Чжан (Ye Zhang). Она представила собственную разработку — оптический нейронный процессор обработки изображений, уже обеспечивающий высокую (до 95%) точность распознавания образов и технологически готовый к промышленному производству и внедрению.

Все три докладчика отметили цельность замысла, объединяющего представленные исследования в столь широком спектре дисциплин, и необходимость концентрации на разработке прорывного направления в фотонике — голографических систем обработки беззнаковых изображений. Все трое отметили заинтересованность в координации усилий и в совместном, глубоко междисциплинарном сотрудничестве.

Лекционная сессия прошла с большим интересом и завершилась убедительным успехом — по данным ISDE, в ней только онлайн приняло участие более 3600 слушателей.

Для справки. Международные лекции ISDE организуются Международным обществом Цифровой Земли (ISDE) при поддержке Международного исследовательского центра больших данных для достижения целей устойчивого развития (CBAS). Они представляют собой серию онлайн-мероприятий, в рамках которых известные международные эксперты приглашаются к проведению лекций в области Цифровой Земли. Цель мероприятий — объединить ученых разных стран и разных научных дисциплин для обмена взглядами, для ознакомления слушателей с результатами исследований и для представления самых передовых концепций Цифровой Земли.