С 20 по 25 апреля 2026 года на площадке Университет «Сириус» прошёл очный этап моделинг-хакатона «Цифровое моделирование». Участники решали задачу построения суррогатной модели турбинной части турбокомпрессора с использованием отечественного программного обеспечения и методов машинного обучения. Компания «Адванс Инжиниринг» приняла участие в мероприятии в трёх ролях: постановщика практической задачи, эксперта жюри и образовательного партнёра.
Почему это важно?
Суррогатное моделирование сегодня становится одним из главных инструментов цифровизации промышленности и является ключевой составляющей цифровых двойников изделий. Оно позволяет кратно ускорить инженерные расчёты, заменяя ресурсоёмкие физические симуляции быстрыми алгоритмами на основе регрессионных зависимостей или методов машинного обучения без потери точности прогнозов. Особенно это важно для задач оптимизации, где требуются сотни и тысячи итераций расчётов.
Университет «Сириус» традиционно выступает площадкой для развития таких компетенций, объединяя студентов, исследователей и представителей индустрии. Важным стратегическим акцентом хакатона стал принцип технологического суверенитета: все вычисления, проектирование и валидация велись исключительно на российских программных продуктах.
Как проходил хакатон?
Формат мероприятия предполагал шесть дней непрерывной работы в интенсивном режиме. 19 студентов, успешно прошедших предварительный отбор, объединились в шесть проектных команд. Программа была выстроена по следующей схеме: сначала лекционная часть и погружение в инструменты, затем самостоятельное решение кейса и финальная защита проектов.
Образовательный трек начался с увлекательных лекций о математическом моделировании и применении искусственного интеллекта при моделировании физических процессов.
Далее участники погрузились в практическую работу над задачей по созданию суррогатной модели турбокомпрессора. На первом этапе их обучили работе с геометрической моделью в программном комплексе «T-Flex». Подготовленная геометрия была использована для создания расчётных моделей впускного коллектора в комплексе «Логос» и компрессора в продукте CADFlo.
Образовательный трек по этим программным продуктам и решению прикладных задач был подготовлен специально для хакатона и проведён ведущим инженером «Адванс Инжиниринг» Татьяной Линдер. Отдельный блок был посвящён анализу данных, оценке их корректности и выявлению корреляций, а также применению машинного обучения для суррогатного моделирования.
Программа хакатона требовала от участников глубокого понимания особенностей проектирования, математического моделирования, анализа данных и работы с нейронными сетями. Поэтому на всех этапах самостоятельной работы команды получали оперативную поддержку от наставников университета «Сириус» и эксперта из «Адванс Инжиниринг».
Задача: суррогатная модель
На этапе самостоятельной работы перед участниками была поставлена задача создания суррогатной модели работы турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания. Решение данной задачи было разделено на отдельные этапы: подготовка геометрии в программном продукте «Т-Flex», расчёт течения в выпускном коллекторе с использованием пакета «Логос», расчёт характеристик турбины для набора режимов в CADFlo, разработка нейронной сети на основе рассчитанных данных.
При проведении численного моделирования отдельное внимание уделялось исследованию сеточной сходимости и верификации полученного численного решения.
Данные для суррогатной модели генерировались по результатам расчётов характеристик турбины для более чем 150 рабочих режимов. Поскольку для проведения такого количества расчётов требуются значительное время и вычислительные ресурсы, участникам были предоставлены заранее подготовленные расчётные данные. При этом их задачей было провести анализ полученных данных на корректность, а также выполнить верификационные расчёты для отдельных режимов.
Итоги: точность, обоснованность и представление результатов
На финальном этапе команды защищали проекты перед жюри хакатона. Критериями оценки выступали не только точность полученных результатов, но и их обоснованность, анализ сходимости численного решения, интегральных характеристик и полей распределения величин.
В части работы с данными требовалось провести анализ корректности массивов и выявить зависимости между параметрами. Выбор математической основы суррогатной модели оставался за участниками: они могли использовать как нейронную сеть, так и регрессионные зависимости. Главное условие – обоснование выбранного решения.
Все команды проявили творческий научный подход, предложив уникальные решения. При этом более половины команд достигли суммарной погрешности предсказаний менее 5%. Участники получили удостоверения и сертификаты, а лучшие — приглашение на Конгресс молодых учёных.
Работы оценивала комиссия, в состав которой вошли представители университета «Сириус», промышленные эксперты, разработчики и интеграторы ИТ-решений:
- Алексей Шпильман — научный руководитель НЦ ИТиИИ;
- Анастасия Королёва — руководитель группы НЦ ИТиИИ, председатель оргкомитета;
- Игорь Лаптев — начальник лаборатории, Центр Келдыша, Роскосмос;
- Ксения Ермошкина — начальник группы, РФЯЦ-ВНИИЭФ, Росатом;
- Виктор Глазунов — директор по развитию, «Адванс Инжиниринг»;
- Юрий Шевченко — ведущий научный сотрудник НЦ ИТиИИ.
Что дальше?
Хакатон завершён, но анализ решений продолжается. Совместно с университетом «Сириус» мы запускаем серию вебинаров по методологии построения суррогатных моделей с использованием программных комплексов для цифрового моделирования и технологий искусственного интеллекта на примере рассмотренной задачи.
Следите за нашими новостями! В ближайшее время мы опубликуем подробную информацию о предстоящих вебинарах. Приглашайте коллег, интересующихся современными инженерными решениями!
