Как известно, композиционные материалы имеют значительные перспективы для применения в энергетике и промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Они состоят из двух или более компонентов, которые сочетаются и позволяют создать материал с улучшенными характеристиками. Это, в частности, позволяет создавать легкие конструкции с высокой прочностью при небольшой массе, повышает термическую стабильность, коррозионную стойкость и прочие важные параметры материалов. Разработка таких материалов для современных отраслей энергетики и промышленности является важной задачей для индустриального и технологического развития страны. Поэтому целью представляемой научной программы является: «Разработка технологических решений в области создания новых композиционных материалов для энергетического сектора и топливного цикла, их характеризация и испытания в условиях моделирующих условия их реальной эксплуатации, а также моделирование процессов высокотемпературной деструкции и газового распухания». Программа направлена на разработку технологических решений по получению различных ранее не исследованных материалов: от бериллидов различного состава, формы, и способов изготовления до созданных жидко-металлических материалов, заключенных в пористые системы из тугоплавких металлов и сплавов, а также будут предложены технологические решения по созданию высокопрочных композиционных керамических материалов на основе соединений нитрида кремния и диоксида циркония, обладающих большими перспективами использования в ядерной и альтернативной энергетике. Данные исследования будут направлены на получение рекомендаций и заключений о возможности применения исследуемых материалов в энергетике и промышленности, с учетом возможности их производства в Республике Казахстан. Представляемая программа включает в себя четыре основных научных направления, нацеленных на решение наиболее актуальных и перспективных задач, что позволит достичь уникальных результатов, способных внести большой вклад в развитие технологических решений в области создания материалов для ядерно-физических установок и водородной энергетики, а именно: – Проведение испытаний новых материалов на основе двойных систем бериллия для современных установок водородного цикла, с ориентацией на возможности их промышленного производства на предприятиях РК; – Проведение испытаний и определение свойств жидкометаллических композитных материалов, заключенных в капиллярно-пористые структуры из металлов и сплавов; – Разработка технологии создания высокопрочных композиционных материалов на основе окси-нитридных соединений, обладающих повышенной коррозионной устойчивостью и прочностными характеристиками; – Моделирование эффектов газового распухания при взаимодействии с водородом в топливных элементах на основе циркалойных соединений. В предлагаемой программе планируется исследование различных новых композиционных материалов (часть из которых ориентирована на возможное промышленное производство в РК, в частности на базе АО «УМЗ»). Этот аспект важен с точки зрения экономического эффекта программы для РК и согласуется не только с Посланиями Президента Республики Казахстан: от 10 января 2018 года «Новые возможности развития в условиях четвертой промышленной революции», «Казахстан в новой реальности: время действий» (2020 г.); законом Республики Казахстан от 18 февраля 2011 года № 407-IV «О науке»; но и отвечает задачам национального плана развития Республики Казахстан до 2025 года; а также концепции по вхождению Казахстана в число 30-ти самых развитых государств мира. В научной программе будут исследованы новые материалы на основе двойных систем бериллия, полученные опытно-промышленным способом по технологиям АО «УМЗ». Будут определены их свойства с точки зрения оценки перспектив их применения в водородной энергетике. Также будут исследованы перспективные жидколитиевые композиты, спектр применения которых достаточно широк (от ядерных и термоядерных приложений), до их возможного использования в водородной энергетике (например, для систем высокоемкого хранения водорода). Здесь будет проанализирован не только различный состав материалов, но и оценена контролируемость свойств материалов в зависимости от размеров пор и их распределения. Исследования в области тестирования композиционных керамик на основе окси-нитридных соединений, направленные на создание высокопрочных, обладающих высокой устойчивостью к высокотемпературной деградации, а также коррозионной стойкостью к различным средам, позволят расширить спектр потенциальных материалов, планируемых в использовании в качестве инертных матриц дисперсного ядерного топлива. Использование дисперсного ядерного топлива, размещенного в инертных матрицах, позволит увеличить КПД выгорания ядерного топлива, а также снизить радиационную нагрузку на ключевые узлы активной зоны ядерных реакторов за счет высокой поглощающей способности. Использование высокопрочных керамик в качестве материалов инертных матриц позволит перейти на плутониевое топливо, которое при эксплуатации производит гораздо меньше долгоживущих отходов отработавшего ядерного топлива, а также повысить эффективность выгорания и температуру активной зоны ядерно-энергетических установок нового поколения. Изучение процессов газового распухания и наводораживания в топливных элементах на основе циркалойных соединений позволит внести ряд новых фундаментальных знаний в общее понимание процессов деструкции при накоплении водорода в составе керамик топливных элементов, а также установить их влияние на изменение устойчивости к деградации и сохранению стабильности работоспособности топливных элементов в процессе эксплуатации. Интерес к данным исследованиям обусловлен не только получением фундаментальных знаний, но и практическим применением полученных результатов, позволяющих в дальнейшем прогнозировать эффективность использования стабилизирующих добавок в циркалойных соединениях для увеличения сроков эксплуатации и борьбы с газовым распуханием.

Предлагаемая к реализации комплексная исследовательская программа направлена на продвижение инклюзивности и многоязычия в Республике Казахстан за счет развития малоресурсных возможностей казахского языка на основе последних достижений в области информационных технологий [1-3], обработки данных на естественном языке (NLP) [4-6] и машинного обучения [7,8]. Сосредоточив особое внимание на казахском языке, который исторически был недостаточно представлен в цифровом ландшафте, исследование сталкивается с рядом лингвистических вызовов, решение которых имеет решающее значение для технологического развития и цифровой инклюзивности региона. Эта прорывная программа направлена на исследование и решение сложных задач в области NLP, связанных с малоресурсными языками, межъязыковым обучением, адаптацией предметной области, абстрактивной и экстрактивной суммаризацией, а также с автоматическим извлечением информации для создания робастного графа знаний [9]. Эти задачи имеют фундаментальное значение, учитывая разнообразный языковой ландшафт Казахстана и необходимость цифровой адаптации и содействия широкому использованию казахского языка в различных областях. Чтобы продвинуться в этих областях, наши исследования будут использовать и совершенствовать современные методы машинного обучения. Для эффективного извлечения знаний будет использоваться сочетание неконтролируемых [10-17], полуконтролируемых [18,19] и слабо контролируемых методологий обучения. Эти методы будут особенно эффективны для выявления скрытых семантических структур и взаимосвязей в текстовых данных, что необходимо для понимания и генерирования (порождения) текстов на естественном языке в автоматическом режиме. Параллельно с этим проект будет включать широкое использование передовых методов оптимизации в сочетании с соответствующими метриками оценки для создания и тонкой настройки новых алгоритмов, предназначенных для эффективного решения задач NLP. Этот подход обеспечит разработку высокопроизводительных моделей способных решать сложные задачи, справляться со сложностями низкоресурсных языков, таких как казахский [20-26]. В исследовании также будет задействован революционный потенциал трансформерных моделей [27-29] и attention механизмов [30,31], которые произвели революцию в области NLP [32]. Используя эти передовые подходы, предлагаемая программа направлена на улучшение задач машинного перевода [33,34], генерации текста [35-37] и суммаризирования [38,39], предлагая значительные улучшения качества и эффективности этих приложений. В части практических результатов, данная исследовательская программа направлена на получение усовершенствованных NLP моделей, которые могут эффективно справляться со сложностями казахского языка и других малоресурсных языков. Это, в свою очередь, позволит создать в Казахстане более богатую и инклюзивную цифровую экосистему. Кроме того, проведенная работа будет способствовать созданию всеобъемлющего графа знаний, построенного на основе информации, извлеченной из неструктурированных текстовых данных, который можно использовать для различных приложений включая семантический поиск и вопросно-ответные системы. Помимо подходов к автоматическому пониманию языка, программа будет сосредоточена на адаптации этих моделей для конкретных предметных областей в различных секторах, от здравоохранения и права до финансов и образования. Этот акцент обеспечит применимость и полезность разработанной технологии во множестве применений, тем самым способствуя цифровой трансформации различных секторов экономики. Данная программа согласуется с ключевыми государственными стратегическими и программными документами Республики Казахстан, в том числе с Национальным проектом "Технологический рывок за счет цифровизации, науки и инноваций", Национальным планом развития Республики Казахстан до 2025 года, инициативой 1.5 «Цифровизация образования". Таким образом, результаты проекта окажут существенное влияние не только на экономику и социальные отношения, но и на более широкое научное сообщество, способствуя развитию инноваций и цифровых технологий в регионе. Учитывая фундаментальную роль языка в социально-экономическом развитии, цифровая инклюзивность, которую продвигает этот проект, может повлиять на многие аспекты жизни общества, от делового общения до образования. Коммерческий потенциал результатов исследований значителен так как будут предоставлены ценные инструменты и технологии, которые могут быть непосредственно применены для решения актуальных задач социально-экономического и научно-технического развития Республики Казахстан. Проект подчеркивает важность сохранения и продвижения казахского языка в цифровую эпоху, повышения доступности цифровых ресурсов, улучшения межъязыкового общения и сохранения культурного наследия, воплощенного в казахском языке.

1. Аннотация Наименование темы научной, научно-технической программы: «Автономная система энергообеспечения отдаленных регионов Казахстана на базе ВИЭ». Целями программы являются: 1. Разработка методологии мониторинга и прогнозирования эффективности генерирующих энергоустановок с солнечными преобразователями; 2. Создание инновационной ветроэнергетической установки с горизонтальной осью вращения для энергоснабжения отдаленных потребителей энергии; 3. Разработка высокоэффективной микрогидроэлектростанции (микроГЭС) на основе использования инновационного метода преобразования энергии воды. Описание проблем: Сегодня назревает необходимость в недорогих преобразователях энергии малой мощности, которые могут быть использованы на территориях, где отсутствуют сети централизованного энергоснабжения. Кроме того, большинство территории нашей страны имеет среднегодовую скорость ветра менее 6 м/с, а поступление солнечной энергии на горизонтальную плоскость составляет от 1280 до 1870 кВт/ч на 1 кв. м, и в таких местностях расположены основные потребители электрической энергии. Поэтому повышение эффективности преобразования энергии ветра и солнца в электрическую энергию является актуальной проблемой. Идея программы: Разработка методологии создания автономных систем эффективного преобразования возобновляемых источников энергии в элекро- и тепловую энергию для бесперебойного энергообеспечения децентрализованных регионов страны. Принципиальным отличием идеи программы от существующих аналогов является разработка установки по преобразованию энергии ветра в электрическую энергию, которая способна вырабатывать энергию при низких скоростях ветра в сочетании с преобразователями энергии солнца и воды. Экономический эффект: Развитие конкурентных преимуществ, благоприятное влияние на развитие отрасли будущего применения, расширение существующих и появления новых рынков, снижение стоимости и повышение качества продукции, рост производительности труда, создание заделов для точек роста Индустрии 4.0. По результатам исследований планируется опубликовать: - не менее 5 (пяти) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению программы, входящих в 1 (первый), 2 (второй) и (или) 3 (третий) квартиль по импакт-фактору в базе данных Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50 (пятидесяти); - не менее 7 (семи) статей в журналах, рекомендованных КОКНВО. - не менее 1 (одной) монографии или учебных пособии в зарубежных и (или) казахстанских издательств. - не менее 1 (одного) патента в зарубежных патентных бюро (европейском, американском, японском) или не менее 1 (одного) зарубежного или международного патента, включенного в базу данных Derwent Innovations Index (Web of Science, Clarivate Analytics) либо не менее 3 (трех) объектов интеллектуальной собственности, зарегистрированных в Национальном Институте интеллектуальной собственности Республики Казахстан. Разработанные рекомендации по изготовлению опытно-промышленного образца применимы для дальнейшей коммерциализации.

Целью данной программы является построение актуальной модели геоида на территорию РК, также создание эталонного, аккредитованного гравиметрического полигона для проведения ежегодных поверочных работ гравиметров. Концепция модернизации системы государственного геодезического обеспечения РК реализуемая в рамках масштабного проекта Национальная инфраструктура пространственных данных (НИПД) государственной программы «Цифровой Казахстан» включает в себя создание геоцентрической системы координат. Переход к новой геоцентрической системе координат обуславливает необходимость развития также нивелирных и гравиметрических сетей. В мировом опыте развитие государственных геодезических сетей включает определение локальной модели геоида. Создание высокоточной модели геоида для страны несет не только научно-практическую значимость, но и считается более экономически целесообразным. Для Казахстана данная проблема очень актуальна, так как не существует высоты геоида на территорию страны, которая соответствовала бы по точности геометрическому нивелированию. Таким образом, построение модели геоида для Казахстана точностью до нескольких сантиметров позволит заменить дорогостоящее, трудоемкое геометрическое нивелирование на более дешевые ГНСС методы. Планируется составление гравиметрических карт, где будут отображаться результаты вычисления аномалий силы тяжести, которые потребуется при создании актуальной модели геоида. По сей день, Казахстан не имеет собственного эталонного аккредитованного гравиметрического полигона, что усложняет процесс эксплуатации гравиметров надлежащим образом, создавая проблемы каждый год, как зависимость получения услуг по поверке инструментов от соседних стран. Данная обстановка негативно сказывается на производство организаций, занимающихся гравиметрической разведкой, научным организациям каждый раз создавая неудобства при использовании гравиметров, дополнительно подвергая экономическим затратам, потери времени из за логистики. Чтобы избавиться от внешних факторов и зависимостей, остро стоит вопрос о создании собственного эталонного аккредитованного гравиметрического полигона. Одна из ключевых задач направлена на определение основных естественных параметров и их степени влияния на расчеты гравитационной постоянной. Гравитационная постоянная представляет собой физическую константу, которая определяет силу гравитационного притяжения между двумя массами. Для определения естественных факторов, влияющих на гравитационную постоянную, потребуется проведение научных исследований и экспериментов. Данный процесс также позволит выявить теоретические связи, в подтверждение или в оправдание которых будут проведены экспериментальные исследования. Анализ полученных данных в ходе экспериментов позволит определить факторы, влияющие на значения гравитационной постоянной и интерпретировать результаты в новые теории. Планируется разработка методики гравиметрических измерений на основе современных исследований и международного опыта, а также рекомендации для внедрения на институциональном и государственном уровнях в Казахстане. План действий включает анализ международного опыта, определение потребностей Казахстана, разработку методик, эксперименты, формирование рекомендаций и подготовку программы внедрения. Процесс потребует согласованной работы различных структур и поддержку от государственных органов и заинтересованных сторон для успешной реализации методов гравиметрических измерений в стране. Также предусмотрена разработка рекомендаций по снижению стоимости проведения полевых гравиметрических работ, которые включают оптимизацию процесса сбора данных, использование эффективного оборудования, улучшение организационных аспектов работы. План действий включает анализ затрат, определение ключевых факторов, внедрение современных технологий, оптимизацию маршрутов, обучение персонала, партнерства, стандартизацию процессов, оптимизацию использования оборудования и автоматизацию обработки данных. Реализация рекомендаций позволит сократить расходы на гравиметрические исследования, повысить конкурентоспособность и эффективность проектов. По полученным результатам научно-практических работ планируется разработка программы по проведению серии семинаров, тренингов по повышению осведомленности в использовании результатов актуальных исследований по направлению гравиметрии для заинтересованных лиц, частных и государственных секторов.

Целью энергосбережения в целом является повышение энергоэффективности во всей стране, во всех ее городах и поселениях, во всех отраслях, для развития экономики страны и улучшения экологической ситуации. Задача – понять и определить, с помощью чего это возможно сделать, какие меры необходимо принимать и насколько все это возможно. На долю промышленности приходится одна треть всего мирового объема энергопотребления . Основную роль в повышении энергоэффективности, в рациональном использовании энергоресурсов, в уменьшении влияния человека на экологию природы занимают – энергосберегающие технологии. Для решения комплексной задачи повышения энергоэффективности и ресурсосбережения в энергетике и машиностроении для промышленности Казахстана требуется комплексный подход к вопросу энергосбережения и влияния энергетического сектора на окружающую среду. Идея проекта будет направлена на решение многокритериальной задачи, состоящей в интеграции походов улучшения показателей надежности и энергоэффективости оборудования на горно-добывающих и нефте-добывающих предприятиях. Разработанный комплекс теоретических и практических рекомендаций по повышению энергоэффективности и ресурсосбережению в энергетике и машиностроении для горно-добывающей и нефтяной промышленности Казахстана. Будут разработаны рекомендации по модернизации казахстанской солнечной энергетики на основе современных полупроводниковых материалов и технологий. Практическое применение заявленного проекта особенно актуально во всех энергонапряженных сферах промышленности. Также актуально ее применение в гражданском строительстве энергодефицитных районов. С государственной точки зрения в связи с нарастающим энергодефицитом заявленный проект прямо влияет на энергетическую безопасность страны в целом . Данная технология также позволяет снизить экологическую нагрузку в удельных показателях. Результаты исследований по проекту позволят оказать существенное влияние на развитие экономики Республики Казахстан, расширение существующих и появление новых рынков, создание заделов для точек роста Индустрии 4.0. Область применения – предприятия горно-добывающей и нефтегазовой промышленности Казахстана и другие энергонапряженные отрасли. В масштабах страны реализация проекта позволит кратно повысить энерговооруженность предприятий металлургического комплекса, горнорудной промышленности, машиностроения и других отраслей, где используется электроэнергия (т.е. во всех). В этой связи, результаты научно-исследовательской работы, по мнению исполнителей, имеют высокий потенциал при коммерциализации.

Программа направлена на разработку и усовершенствование технологий по очистке природных вод, а также улучшения качества питьевой воды. Своевременная и эффективная очистка природных вод от различных загрязнителей является важной экологической задачей всех регионов. Реализация программы позволит выработать эффективные технологии для замены альтернативных дорогих зарубежных технологий. Планируется улучшение технологии очистки природных вод на базе водозаборно-очистных сооружений, в частности водозаборных скважин и заключается в использовании для очистки воды от механических примесей новой гидроциклонной установки напорно-вакуумного режима работы. Совершенствование технологии медленной фильтрации упростит технологию водоподготовки, повысит качество питьевой воды. Одним из эффективных способов очистки в водоподготовке природных вод является извлечение загрязняющих веществ с помощью адсорбентов различной химической природы с последующей их регенерацией. В работе планируется применить природные и модифицированные сорбенты, полученные из Казахстанского сырья, в технологии медленной фильтрации природных вод на сооружениях малой производительности. Использование доступного сырья из Казахстанских месторождений повысит экономическую выгоду технологии и будет способствовать импортозамещению. Программа предусматривает разработку технологии получения современного коагулянта для очистки воды – полиоксихлорида алюминия. Предусмотрено совершенствование технологии обезвоживания осадков отстойников и осветлителей, что увеличит возможность их переработки и утилизируемость. Выполнение вышеуказанных задач позволяет изготовить мобильную установку очистки воды, которую можно будет коммерциализировать.