#прогнозирование

Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения ресурсов в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки необходимы достоверные данные о возрастной структуре общества. Сегодня для этого применяют специальные математические модели, позволяющие прогнозировать изменения. Проблема в том, что их создавали еще в прошлом веке. Они не учитывают существующие демографические закономерности и улучшение качества современной жизни. Их использование часто ведет к значительным погрешностям в расчетах, что, в свою очередь, делает невозможным своевременное перераспределение бюджетных средств между ключевыми государственными структурами. Ученые Пермского Политеха предложили новую модель для прогнозирования продолжительности жизни, которая работает с точностью 99,7%. Ее можно применять для планирования в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки.

Тюменские онкологи запатентовали онкокалькулятор для лечения пациенток с раком молочной железы. Он рассчитывает вероятность изменения биологического подтипа опухоли и помогает врачу скорректировать тактику терапии.

Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.

Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.

Сегодня на здоровье человека влияет множество факторов одновременно: загрязненный воздух, некачественная питьевая вода, вредные производственные условия. Для их оценки существуют различные рейтинги и шкалы опасности, например, качества городской среды. Чтобы создать такие инструменты, используют статистику и машинное обучение. Однако эти методы только выдают цифру — например, вероятность заболевания, — но не объясняют, с чем именно это связано. В результате специалисты не могут точно определить, на какой именно фактор воздействовать в первую очередь, чтобы устранить главный источник вреда. Ученые Пермского Политеха разработали уникальную математическую модель, которая позволяет оценивать совокупный риск от нескольких факторов и выявлять главный источник вреда для здоровья. Проверка показала, что точность прогнозов достигает 92-95%. Модель утверждена Роспотребнадзором и может использоваться для планирования профилактических мероприятий — от очистки воды до модернизации условий труда.

Исследователи факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ сравнили более 200 тысяч конфигураций моделей для прогноза цен акций и реализованной волатильности и показали, что его можно улучшить, если заранее отсеять шумы конкретных частот. Этот прием повысил точность в 65% случаев. Также авторы разработали собственный алгоритм, сопоставимый с лучшими моделями по точности, но при этом требующий меньше вычислительных мощностей.

В России существуют тысячи рабочих мест с вредными и опасными условиями труда. На шахтах, металлургических заводах, в авиастроении люди годами находятся в условиях сильного шума, вибрации, запыленности и контакта с химикатами, что наносит серьезный ущерб здоровью. Однако существующие методы оценки рисков оказываются неэффективными для прогнозирования заболеваний, поскольку работают с усредненными показателями группы, а обязательные медосмотры определяют уже наступившую болезнь. Такая система лечит последствия, но не предотвращает причину. Ученые Пермского Политеха, управления Роспотребнадзора и ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения разработали программу, которая прогнозирует индивидуальные профессиональные риски здоровью для каждого конкретного работника с точностью 89%.

Объемы российского рынка водоснабжения достигают 490 млрд рублей в год, а потребность в инвестициях в инфраструктуру оценивается в триллионы. Значительную часть этих затрат составляет оплата электроэнергии для насосных станций. Существенную экономию мог бы дать переход на тариф, в котором ночью и в выходные цена ниже. Однако это требует идеального почасового планирования: за ошибки в расчетах накладываются штрафы. Традиционные ручные методы прогнозирования демонстрируют высокую погрешность в 6,2%. Ученые Пермского Политеха разработали систему на основе машинного обучения, которая в 3,7 раза снижает погрешность прогноза — до 1,67%. Это позволит эффективно перейти на оптимальный тариф и гарантированно экономить свыше 160 тысяч рублей в год на одной станции.

Полимерные покрытия многие годы служат основой защиты различных металлоконструкций. Они применяются как в бытовой технике, так и на сложных инженерных объектах, в том числе и в транспортных системах. Однако в транспортной отрасли, особенно там, где создаются крупногабаритные и аэродинамически сложные машины, традиционные технологии порошкового окрашивания оказываются недостаточно эффективными. Подвижной состав для комплексов uST имеет уникальный дизайн с большой площадью остекления и требует идеального качества покрытия. Из-за этого белорусские инженеры столкнулись с задачей, которую оказалось невозможно решить стандартными методами.

Экономисты НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург Варвара Назарова и Борис Лодягин опубликовали результаты комплексного сравнения точности прогнозирования нефтяных котировок с помощью классических статистических методов и современной нейросетевой модели LSTM. Работа показала: искусственный интеллект может справляться с задачей лучше традиционных подходов.

Ученые Первого Московского государственного медицинского университета (МГМУ) имени И.М. Сеченова провели исследование, которое поможет разработчикам лекарств подбирать оптимальную дозу и оценивать эффективность новых противоопухолевых препаратов на ранних этапах клинических испытаний. Сравнив различные математические модели, широко используемые для прогноза динамики опухолевого процесса, они определили, какие их них наиболее точно предсказывают, как опухоль будет реагировать на лечение.

Для принятия верных решений необходимо точно оценивать вероятность того или иного исхода в условиях неопределенности. В новом исследовании профессор экономики и поведенческих наук из Университета Бата (Великобритания) Крис Доусон установил, что обладатели развитого интеллекта гораздо меньше, чем индивидуумы с более низким IQ, ошибаются в предвидении будущего. По мнению ученого, именно это позволяет умным людям выбирать правильные решения и добиваться больших успехов в жизни.

Полеты на Марс снова всерьез обсуждают и планируют в космонавтике. Готовиться к ним нужно основательно, ведь дорога туда-обратно может занимать примерно 500 дней, а радиацию от космических лучей и солнечного ветра никто к этому времени не отменит. Вдобавок на Солнце с непредсказуемой вероятностью случаются вспышки и коронарные выбросы, от которых будущим космическим путешественникам нужно будет укрываться. Группа физиков разработала систему прогнозирования грядущих протонных событий, чтобы вовремя предупреждать марсонавтов.

Ученые СПбГУ подтвердили эффективность созданной ими ранее математической модели прогнозирования развития эпидемий. Основой анализа стали ретроспективные данные пандемии коронавируса в Москве и Санкт-Петербурге в 2020-2021 году. Вероятность ошибки модели не превысила одного процента.

Ученые Сколтеха представили новую простую физическую модель для предсказания твердости материалов, основанную на информации о модуле сдвига и уравнениях состояния кристаллических структур. Модель полезна для широкого спектра практических применений — все параметры в ней можно определить с помощью базовых расчетов либо измерить экспериментально.

Прогнозы будущего климата порой опираются на древние свидетельства — средний миоцен, например, берут за модель XXIII века. Однако разные подходы к прогнозам дают противоречивые оценки. Исследователи из США и Великобритании попытались объединить палеоданные, чтобы решить вопрос, были ли юг Европы и север Африки засушливыми 15 миллионов лет назад. Результаты противоречат версии о возможной засухе в этих регионах в будущем.

Международная команда ученых проанализировала данные о 36 типах рака в 185 странах с помощью информации, предоставленной проектом Всемирной организации здравоохранения «Глобальная онкологическая обсерватория» (Global Cancer Observatory database). По итогу выяснилось, что к 2050 году число смертей, вызванных этой группой заболеваний, может возрасти почти на 90%.

Гидроразрыв пласта — популярный метод увеличения дебита скважин за счет создания трещин. Для реализации процесса необходимо изучить взаимосвязь между параметрами гидроразрыва и эксплуатационными характеристиками нефтяного пласта. Учет всех факторов занимает много времени и ресурсов. Ученые Пермского Политеха нашли способ быстрее прогнозировать результат воздействия на пласт, используя теорию информации. Это снизит затраты на расчеты и ускорит добычу нефти.

Точность прогнозов динамики ВВП России в период нестабильности возрастает в 45 процентах случаев, если они опираются на новостные сообщения. Однако в более спокойные времена это преимущество почти пропадает. Новости дают оперативное представление о состоянии экономики и позволяют быстрее реагировать на вызовы. Это показал анализ более 500 тысяч новостных сообщений, проведенный сотрудниками факультета экономических наук (ФЭН) НИУ ВШЭ.

Лазерная порошковая наплавка — одна из важнейших ремонтных технологий возобновления годности деталей авиадвигателей. Она заключается в нанесении слоя материала на восстанавливаемую зону изделия с помощью лазерного луча. Процесс высокоэффективен, но из-за большой разницы температур и наличия остаточных напряжений может нарушаться форма, появляться деформации, тем самым снижая эксплуатационные характеристики деталей. В результате повышаются затраты и возникают риски некачественного ремонта. Ученые Пермского Политеха разработали алгоритм математического моделирования процесса, который позволит проводить качественную и количественную оценку деформаций в процессе лазерной порошковой наплавки для последующего производства деталей без брака.