В МАИ разработали нейросетевую библиотеку для быстрых аэродинамических расчётов

Московский авиационный институт, 8 ноября 2023 года

В Московском авиационном институте разработали программное обеспечение для ускорения сложных инженерных расчётов в авиационной отрасли. Однотипные аэродинамические расчёты исследователи МАИ заместили нейросетевыми методами. Созданная нейросетевая библиотека, которая продолжает пополняться, позволит с приемлемой точностью выполнять на обычном домашнем ПК задачи, требующие сегодня использования самых мощных суперкомпьютеров.

Проект выполняется на базе лаборатории искусственного интеллекта и математического моделирования института № 8 «Компьютерные науки и прикладная математика» МАИ. Эта работа была начата в рамках отдельного постановления Правительства РФ, в котором университет играет роль главного разработчика нового отечественного программного обеспечения для комплексных мультифизических расчётов в области авиации.

— При проектировании нового вида авиационной и космической техники на этапе выбора оптимальной конфигурации образца требуется производить множество расчётов на суперкомпьютерах. В частности, исследователи занимаются детальным моделированием аэродинамических процессов, что является одной из самых долгих и трудозатратных частей работы, — рассказал участник проекта, ведущий разработчик научно-исследовательского отдела кафедры 806 «Вычислительная математика и программирование» МАИ Вадим Кондаратцев. — Для того чтобы перебрать как можно больше вариантов компоновки летательного аппарата или чтобы посчитать 5 секунд полёта традиционными методами вычислительной аэродинамики, требуется затратить целые месяцы работы больших суперкомпьютеров. Чтобы решить проблему скорости типовых расчётов, мы и создаём нейросетевой аналог классических методов решения подобных задач. Ведь нейросети могут хорошо делать быстрые предсказания в сложноструктурированных задачах.

Библиотека программного комплекса была написана на Python и С++, а нейросети — на базе фреймворка PyTorch. В своей работе специалисты МАИ использовали самые современные архитектуры: физически-информированные нейронные сети (PINN) и графовые нейросети (GNN).

Разработчики встроили в свою библиотеку модуль генерации данных для почти любого, даже самого сложного случая обтекания тела. Получив набор сгенерированных данных, нейросети обучаются на них, а затем проводят быстрые расчёты без использования суперкомпьютеров. Модуль генерации данных построен на основе программного обеспечения для моделирования процессов динамики жидкости и газа, а именно — CFD-решателей «Логос» и OpenFOAM.

Маёвская разработка не имеет аналогов на отечественном рынке. При этом в мире только шесть коллективов занимаются подобной задачей, включая специалистов института № 8 МАИ. Программное обеспечение учёных МАИ сопоставимо по уровню с продуктами одного из лидеров в сфере инженерного ПО — американской компании Ansys Inc.

В качестве главного индустриального заказчика МАИ выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации, которое субсидирует разработку для внедрения на предприятиях авиационной промышленности. На данном этапе специалисты тестируют первую версию библиотеки и планируют до конца года получить вторую версию с более широким функционалом и лучшим качеством обученных нейросетей. Также в ближайшем времени разработку планируется запатентовать.




Сообщения компаний:

В Татарстане представили модель подготовки кадров для аэропортов будущего
АО "Международный аэропорт "Казань"

Аэрофлот увеличил выручку за первое полугодие на 4,4% до 365,6 млрд рублей
ПАО "Аэрофлот"

На ОДК-Сатурн завершили обучение первые мультиспециалисты по обработке металлов
АО "ОДК"

Аэрофлот открывает новый рейс из Краснодара в Гюмри
ПАО "Аэрофлот"

Более 1 500 пассажиров «Аэроэкспресс» воспользовались бесплатным сервисом «Персональный помощник» с начала года
ООО "Аэроэкспресс"

ОДК начала оценивать качество порошков для 3D-печати с помощью ИИ
АО "ОДК"

АО «ГТЛК» опубликовало промежуточную отчетность по РСБУ за 1 полугодие 2026 года
АО "ГТЛК"

Модель здорового человека, созданная в МАИ, поможет адаптироваться на Марсе
Московский авиационный институт

AZUR air увеличивает количество рейсов в Анталью из Казани
Авиакомпания AZUR air

АО «РИВЦ-Пулково» представляет DCS «КОБРА»: непрерывная регистрация обеспечена механизмом «горячего» резервирования
АО «РИВЦ-Пулково»

Спрос на бизнес-класс Аэроэкспресс вырос на 8,7% с начала 2026 года
ООО "Аэроэкспресс"

Авиакомпания Smartavia открыла продажу билетов на рейсы зимнего расписания 2026/2027 гг.
АО "Авиакомпания Смартавиа"

«Азимут» модернизировал систему посадки самолетов в аэропорту Домодедово
Госкорпорация Ростех

Волонтеры «Газпром нефти» провели семейный литературный праздник в Ростовской области
АО "Газпромнефть-Аэро"

В аэропорту Краснодар внедрили оплату парковки на выезде
Международный аэропорт Краснодар

Оборудование Ростеха обеспечивает цифровую связь для двух третей авиапарка России.
Госкорпорация Ростех

ORS и Global Travel Space расширят доступ к авиаконтенту для агентов в Узбекистане
АО "ОРС" | JSC "ORS"

Red Wings осенью запустит рейсы из Самары в Стамбул
Авиакомпания Red Wings

Аэропорт Красноярск нарастил пассажиропоток до 50% у ряда авиакомпаний
Международный аэропорт Красноярск

Свыше 30 миллионов сообщений ежегодно передается через систему ACARS
АО ПК "Азимут"