Уникальные модули поиска аномалий
Учёные БГТУ имени Шухова разработали модули квантовых нейронных сетей, которые помогают найти аномалии в работе системы и принять решение по редкому событию. Разработка признана лучшим прикладным решением на «Квантовом акселераторе» Росатома в августе 2024 года. Проект реализуется при поддержке программы «Приоритет-2030».
В чём суть разработки
Модули квантовых нейронных сетей помогают анализировать массив событий по заданным параметрам и выявлять среди них аномалии. Фактически это основа для программного обеспечения, которое впоследствии разрабатывается под конкретные задачи компании. Самый наглядный пример — обеспечение информационной безопасности: с помощью квантовых алгоритмов модуль анализирует действия и определяет среди них событие-инцидент, которое нанесёт ущерб. Например, если пользователь информационной сети неправильно ввёл пароль несколько раз подряд, это действие может быть квалифицировано как потенциальная атака.
«До того, как атака произошла, наша система позволяет понять, что это атака и что нужно принимать ответные меры. Ещё нет никакого ущерба, ещё ничего не проникло в систему — только пришла информация, что пароль, условно говоря, вводят столько-то раз», — рассказал руководитель проекта — кандидат физико-математических наук, доцент кафедры программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем БГТУ имени Шухова Сергей Зуев.
Фактически программный модуль может проводить превентивную аналитику по любым заданным параметрам, выявляя среди тысяч действий потенциально опасные и вовремя о них сигнализируя.
Как возникла идея
«Идея возникла из моей диссертации, которую я защищал в 1998 году — пояснил руководитель проекта Сергей Зуев. — В ней рассматривалась специальная геометрия, и оказалось, что она хорошо подходит для квантовых вычислений. Поэтому в 2015 году начали читать курс «Квантовые вычисления» и вести научные исследования по этому направлению, а в 2020 году при решении практических задач выяснилось, что чаще всего именно аномалии хорошо распознаются квантовыми интеллектуальными системами».
Есть ли аналоги
Разработка белгородских учёных уникальна. Похожим поиском аномалий занимаются такие компании, как Oracle (США), Google (США), «Яндекс» (Россия), но их нельзя считать аналогами шуховского изобретения.
Кому полезна разработка
Модули поиска аномалий будут полезны компаниям для обеспечения безопасности по самому широкому спектру параметров — от мониторинга состояния оборудования до модерации корпоративных чатов.
Разработка шуховских учёных может применять и в других сферах деятельности. Модуль квантовых нейронных сетей можно использовать в горнорудной промышленности, например, для своевременного определения аномального скопления метана в шахтах. В энергетике он позволит отследить внезапные потери электроэнергии в сети, в медицине — спрогнозировать распространение инфекций.
Развитие проекта
Модуль квантовых нейронных сетей можно интегрировать в структуру любой компании или предприятия, настроив на отслеживание заданных отклонений в работе системы.
Кроме того, наработки белгородских учёных в области применения квантовых технологий имеют большой образовательный потенциал — они станут основой для курсов повышения квалификации для работников регионального министерства цифрового развития, а также для магистерской программы «Киберфизические системы» БГТУ имени Шухова.
