从第一批计算机到用于研究系外行星的光谱仪

从第一批计算机到用于研究系外行星的光谱仪

上世纪中叶,LITMO开始制造第一批计算机,如今该大学正在开发新的算法,而ITMO 大学是世界上唯一的七届ICPC冠军-最负盛名的编程比赛。

“俄罗斯全息之父”尤里·丹尼修克(Yuri Denisyuk)在LITMO学习并工作,该大学研发了第一批用于太空望远镜的激光器和反射镜,如今,大学科学家正在这些领域进行新的研究。

第一批计算机和编程的发展,激光,全息术,空间的发展,等等,已有80年的科学历史。

计算机技术/全息图/激光/空间/生物技术

计算机技术

十九世纪四十年代:第一批计算机

第二次世界大战后,第一批计算机开始出现在不同的国家。 他们在易碎的真空管上工作,并占据了整个楼层。 据估计,到1958年,全世界大约有1,700台这样的设备在运行-它们安装在最重要的机构中,但是没有足够的计算机来执行日常的任务。 1940年代末,LITMO科学家积极参与了电子计算设备的研究。

十九世纪五十年:LITMO-1

到1950年代中期,科学家已经总结了实验数据,并决定制造一种用于工程计算的机器。为此,专家购买了EV-80计算处理器,并在此基础上创建了自己设计的计算机,称为LITMO-1.

工作始于1956年,首席设计师是费奥多西·加尔金(Feodosiy Galkin)副教授,他积极地邀请学生参与设计。

LITMO后来的校长Gennady Novikov就是其中之一。是他提出了一种将存储单元的数量从512增加到1024的方法。

最终的设备由2,000个真空管供电,并且可以每秒100次操作的速度处理37位二进制数。它是第一台专门为工程计算设计的计算机。

LITMO-1被积极地用于计算。起初,只能使用键盘驱动用于计算的数据,在现代化之后,开始使用打孔卡-一块硬纸板,上面有成排的数字,在其上切有孔。这样就可以大大加快计算机的工作速度。

十九世纪六十年代:LITMO-2

1960年,易碎的真空管被半导体二极管取代,存储容量增加到2048个字。这台机器一直工作到1964年中期。

在这之前不久,由根纳季·诺维科夫(Gennady Novikov)领导的一群学生已经创建了新的计算机,该计算机最初是基于铁氧体晶体管单元而不是真空管构建的。它被命名为“ LITMO-2”。该机器为发明者们带来了由苏联的高中和中等专业教育部颁发了“最好的学生作品”的奖章。

十九世纪七十年代:量子计算机的第一个基础

1972年,LITMO的科学家面临一个问题。他们正在进行语音识别技术的研究,但却无法解决技术问题。谢尔盖·马约洛夫(Sergei Mayorov)教授建议使用光学方法,而不是电子方法。

从那一刻起,他和他的同事们开始积极研究创建光学计算机的原理。当时这类工作是在不同的国家进行的。它们成为了现在世界领先的高科技公司正在尝试创建的量子计算机的思想基础。

十九世纪八十年代:微型计算机

在1980年代,LITMO的科学家们进行了使紧凑型设备的制造成为可能的对微处理器的实验,。然后,它们被称为微型计算机,用于储存的巨大机器占​​据了整个房间。这时,研究所开发了专用于服务科学仪器的微型计算机。研究者们既从事计算机本身的创造,又为计算机编写程序。

十九世纪九十年代:计算机技术的新纪元

1991年,ITMO大学的校长Vladimir Vasiliev创立并领导了计算机技术系统系。正是这个系的学生和教职员工使该大学在最大的国际冠军ICPC编程比赛上蝉联了七次世界冠军。

从90年代初开始,ITMO大学的学生和校友就参与了大型IT项目的创建。例如,德米特里·安德里安诺夫(Dmitry Andrianov)为Mail.ru的第一个版本的编写做出了贡献。那时,新项目的服务器就位于大学大楼内。

2000年代:新的胜利

2010年,JetBrains公司开发了一种新的编程语言,即Kotlin,以Kronstadt所在的岛屿命名。该项目由ITMO大学的校友负责。

2017年,Kotlin成为Android的官方开发语言。而ITMO大学成为了编程领域的七次世界冠军。

现在这项成就没有在世界上任何一个大学身上重演.

2019年底,举办历史最悠久的国际编程比赛ICPC的国际组织ICPC Global的地区办事处在ITMO大学开办。同时,Codeforces的创始人Mikhail Mirzayanov去到了圣彼得堡大学。第一个非古典大学成为最具权威的编程比赛的所在地。

现在

ITMO专家继续发展编程的基础。 例如,计算机技术ISC的科学家致力于演化计算-从理论基础到在其他科学领域的应用。 它们用于研究遗传种群的历史,预测蛋白质的空间构型,并为在原子反应堆中装载棒制定时间表。 为了应对这些任务,必须要开发有效的算法。

十九世纪五十年代:光学全息术的创立

1954年,Yuri Denisyuk毕业于LITMO工程与物理学院。毕业后,他随即考入了瓦维洛夫州立光学学院。 1959年,他正是在那里进行了一项发现,这一发现将使他的名字永垂不朽,并使他成为最著名的苏联科学家之一。

 

在1950年代后期,他开始进行实验,试图将图像存入玻璃中,使图像看起来是三维的。这一实验在1959年取得成功。

1960-1970年代:认可之路

但是,并非所有人都赞赏Denisyuk的研究。从1962年他就尝试注册他的发明,但直到1970年他才注册成功。如今,科学家的作品享誉全球,Denisyuk被称为全息术的创始之父。

1980年代:运动物体的全息图像

1980年,继续在瓦维洛夫州立光学学院工的同时,Denisyuk回到他的母校,并且成为LITMO的教授。 70年代和80年代初的实验使他获得了运动物体的全息图像。由于这项工作,他被授予苏联国家奖。此外,科学家还积极尝试将艺术全息图作为一种艺术形式。

2000年代:全息技术的新应用

如今,全息术已用于多种实际应用。 2017年,ITMO大学开发了一种用于搜索液体中杂质的快速方法,并改进了无透镜计算显微镜技术。同时,大学组装了全息照相过程注册装置。它可用于研究等离子体通道的形成和演化。

2018年,ITMO大学的科学家开发了一种新的高度灵敏的方法来研究物质的非线性光学性质。它允许您搜索在其他研究期间不可见的材料中的缺陷。

此外,ITMO正在艺术全息术领域工作。 2019年春季,ITMO大学开设了一个生产视觉全息图的研究和生产中心,夏季,ITMO大学和圣彼得堡国立文化学院(SPbGIK)发起了一个跨学科项目,以创建全色艺术品的全息图。科学家们还致力于创建物体的全体积数字全息图。

2020年:全息数码显微镜

到2020年底,ITMO大学获得了一项总统奖金,用于开发一种新的全息数字显微镜,利用它可以研究例如活细胞。

同样现在,在俄罗斯科学基金会的资助下,ITMO正在研究以太赫兹辐射记录全息图。这些研究使您可以看到太赫兹范围内的辐射束的样子,它们在空间中的散射和传播方式。这项工作将有助于新通信技术的发展-毕竟,6G格式的通信将仅使用太赫兹辐射。因此,对于工程师和科学家来说,重要的是要知道载有信息的电波在太空中的行为。

激光

1960年:第一台激光器

1960年,美国科学家西奥多·梅曼首次展示了“通过受激辐射放大光”,换句话说,就是第一台激光。这项活动在科学界引起了轩然大波-世界各地的科学家开始着手研究这种设备。同时,开始了这一领域专家的培训。 1963年,在LITMO成立了苏联的第一个量子电子学系,在那里学生被教导制造和使用激光。主动实验是利用激光进行的,即在激光手术领域。

1965年:激光技术实验室

1965年,Vadim Veiko和Mikhail Libenson在LITMO建立了激光技术实验室。学校与国家光学研究所(GOI)的科学家一起工作。这时,他们研究了一种用于制造激光的新材料-掺有稀土金属钕的玻璃。任何形状的有源元件都可以切出。

同时,LITMO的科学家参与了钻石激光打孔方法的开发,这种方法是生产线材的特殊形状。

1970-1980年代:微电子学的新发展

在1970年代至1980年代,LITMO研究人员致力于微电子薄膜的激光加工。在这些工作的基础上,可以创建装置Quartz-2、4、5,该装置在该国的许多工厂都可以使用。这项工作被授予苏联国家科学技术奖。  

2000年代:激光技术的发展

科学家们正在积极继续开发前几年提出的激光表面处理方法,并提供新的方法。研究人员正在创造将微电路应用于聚合物薄膜的方法。

2020年:新技术及其引入生产

自2013年以来,ITMO科学家提出了一种快速且廉价的方法,用于对玻璃进行激光等离子处理以创建微光学元件,近年来一直在积极发展。同样在2020年,ITMO的研究人员获得了一笔拨款,用于开发智能眼镜的光学元件。他们将与来自列别捷夫物理研究所的同事一起,开发飞秒激光处理玻璃的技术。在样品的体积中,将创建肉眼看不见的波导,这会将眼镜的镜片变成屏幕。

此外,ITMO科学家正在改善对贵金属表面进行激光着色的方法-在激光的作用下,等离子体纳米粒子出现在表面上,从而改变了没有染料的样品颜色。此外,科学家的另一个研究领域是使用激光创建疏水性或相反的集水金属表面,可将其用于药物中以创建抗菌涂层并改善生物粘附性对象,以及创建微流控设备。

天文

1950年代:彼得斯堡-天文学的中心之一

彼得斯堡,然后是列宁格勒,是俄罗斯天文学的中心之一。许多杰出的科学家在这里工作,并创建了新的装置。在20世纪下半叶,很明显的是,天文学家需要一种自动系统,该系统可以“引导”被观测恒星后面的望远镜,以便进行超精确观测。 LITMO自动化和远程机械部门的未来负责人Yuri Sabinin开发了苏联第一个这样的系统。他在普尔科沃天文台的望远镜上对其进行了测试。

1960年代:最大的望远镜的镜片

1960年11月,大型方位望远镜的项目获得批准。天文设备的主要元素是一个六米大的镜子,它也是由LITMO员工创造的。镜子的计算,准备和铸造用了将近10年的时间,运输用了将近2个月的时间。

结果,该望远镜成为了世界上最大的望远镜,并一直保持20年这一称号,直到1993年。到目前为止,它是俄罗斯天文学家手中最强大的设备之一。

1980年代:国际太空项目

LITMO科学家不仅开发了地面望远镜的元件。列宁格勒大学还设计了航天器的元件。在1980年代中期,苏联发射了两个自动行星际站:Vega-1和Vega-2。由于这些工作,有可能获得著名的哈雷彗星的图像。

1988年7月,两架航天飞机“ Phobos-1”和“ Phobos-2”被发射,相差五天。这些都是苏联,社会主义阵营国家,芬兰,法国,奥地利和欧洲航天局参与的国际项目。探险的目的是登陆火星卫星火卫一。该设备配备了由LITMO开发的激光测高仪,其副本仍保存在ITMO历史博物馆中。任务的结果是,可以获得有关“红色星球”卫星磁场的高精度图像和数据。

当前:研究行星和恒星的设备

ITMO大学的专家们继续合作,为俄罗斯科学院的特殊天体观测站配备了设备。现在在圣彼得堡大学,他们正在计算光谱仪的光学系统,这将有助于搜寻和研究系外行星-即围绕其他恒星旋转的行星。

如今,ITMO眼镜师也正在为太阳日冕仪望远镜设计聚焦仪器。这个大型项目是专门为研究太阳而创建的。 ITMO专家正在开发光谱仪和滤镜,以转换望远镜镜面后的辐射。他们将帮助研究磁场,获得有关太阳上斑点和突出的发展的信息,预测太阳的天气,并研究我们恒星上的许多其他过程。

现在:太空光纤

目前,ITMO大学正在开发新材料来制造将被安装在人造卫星上的电力电子设备。此外,实验室正在为航天器制造特殊设备-科学家正在测试新型光纤陀螺仪。该设备必须准确地了解其在空间中的位置并维持航向。为此,ITMO正在开发一种用于太空陀螺仪的特殊光纤。

科学家们还致力于为航天器创建温度传感器。这些传感器将由细纤维制成,就体积和重量而言,它们可以与铜线丰富的电气传感器区分开来。这使您可以大大减少设备的总重量。

生物技术 

1930年代:为食品行业提供培训

1931年,在列宁格勒成立了两个机构:列宁格勒奶业工程师学会(和列宁格勒教育机械与技术制冷厂)。教育机构从事食品行业人员和制冷工程师的培训

1940年代:挽救生命的技术

在伟大的卫国战争期间,食品科学家和技术人员通过创建攻城面包的配方挽救了数千人的生命。

围绕列宁格勒的封锁被封锁后,尽管非常缺乏原材料,但有必要找到一种继续烘烤面包的方法。他们设法用战前无法进入城市面包房的原料制成面包。

牛奶严重短缺,需要用这种牛奶来喂养孩子和受伤的人。然后提出了一种从大豆生产牛奶代用品以及从大豆残渣生产浓缩粕产品的技术。

1950年代:新发展

战争结束后,联合列宁格勒制冷和乳制品工业学院继续训练学生并进行科学研究。首次开发了一种在接近冰点的温度下储存食物的方法,并开发了一种新的黄油生产技术。

2010年代:圣彼得堡国立低温与食品技术大学成为ITMO大学的一部分. 在制冷,食品和环境技术领域的研究得到了发展。

现在:开发新食品

来自大型生物技术和低温系统学院的科学家们现在正在研究新的面包酵素,这些酵素旨在提高面包的质量和价值。使用亚麻籽粉的实验正在进行中。

此外,科学家正在研究用新植物生产代乳品的可能性。除了通常的荞麦,大豆和小麦牛奶外,专家们还希望用黑小麦,羽扇豆和葵花籽制作蛋白质饮料。新型啤酒正在积极开发中-正在研究具有益生菌特性的泡沫饮料。无麸质啤酒的工作也在进行中。

正在开发用于生产素食主义者冰淇淋,富含具有益生菌微生物的生物活性物质的冰淇淋以及运动员冰淇淋的配方和技术。

在产品的整个保质期内保持其特性的食用色素的开发正在进行中。正在开发用于输送生物活性物质和益生菌微生物的系统,以丰富各种人群的食品。

正在进行旨在获得提取物和纳米乳剂以延长食品保质期的开发。科学家们还在研究饮料浓缩物的制造方法,该饮料浓缩物在长期保存期间仍保持其有益的特性。分离和鉴定新酵母菌株的研究正在进行中,基于壳聚糖,明胶和淀粉的环保型天然食品涂料的开发正在进行中。

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