• История организации лаборатории
• Компьютерная квалиметрия для контроля и управления качеством пищевых сред
• Основные научные направления
• Содержание работы лаборатории
• Организационные принципы
• Общий вид лаборатории

ИСТОРИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ЛАБОРАТОРИИ

Межинститутская научно-исследовательская лаборатория оптоэлектронной квалиметрии (МНИЛОК) организована в 2002 году Отделом оптоэлектроники Отделения квантовой радиофизики Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и кафедрой «Информационные технологии» Московского государственного университета технологий и управления Федерального агентства по образованию РФ.

• разработка новых методик, оптоэлектронных приборов и экспресс-методов анализа спектральных и структурных свойств различных материалов и сред;
• разработка экспресс-методов и оптоэлектронных приборов и рекомендаций по их применению для оценки качества пищевых сред;
• подготовка, переподготовка и повышение квалификации специалистов в областях современных информационных технологий, автоматизации научных исследований и спектральной квалиметрии пищевых сред.

Работа лаборатории базируется на концепции «Компьютерной квалиметрии для контроля и управления качеством пищевых сред», предложенной док. физ.-мат. наук Красновым А.Е. в 2002 г., которая изложена ниже.

КОМПЬЮТЕРНАЯ КВАЛИМЕТРИЯ
ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПИЩЕВЫХ СРЕД

Одной из актуальных проблем потребительского рынка в настоящее вре-мя стала разработка оперативных автоматизированных методов квалиметрии пищевых сред. Важность этой задачи обусловлена ухудшающимся экологическим состоянием окружающей среды и появлением на продовольственном рынке страны большого количества фальсифицированных пищевых продуктов, от которых страдают потребители. Особенно нетерпимое положение складывается на рынке вино-водочной продукции. Почти ежедневно в периодической печати, на радио и телевидениипоявляются сообщения о гибели людей, вызванной потреблением суррогатных спиртных напитков.

Практически все стандарты по сертификации качества продукции различных отраслей пищевых производств включают оценку ее органолептических свойств, которыми являются внешний вид, текстура, вкус и запах. Осуществить грамотную оценку органолептических свойств пищевых продуктов, тем более оперативную и в условиях массового производства, могут только единицы экспертов. Для этого им должны быть присущи некоторые «эталонные» качества, основанные на опыте и природных способностях.

Идентификация многокомпонентных пищевых продуктов – наиболее трудная задача органолептических испытаний. Достижения науки в области химического анализа, микроэлектроники и спектроскопии не смогли пока заменить высококвалифицированного дегустатора-профессионала. Органолептическая оценка трудно воспроизводима и является, по-определению, субъективной. Сравнение дегустируемого образца со стандартным требует длительной тренировки вкусовой памяти.

Во всем мире с начала 90-х гг. предпринимаются попытки автоматизировать тестирование пищевых продуктов. Речь идет о разработке устройств типа «электронный язык». Разработки, как правило, ведутся путем моделирования естественного процесса и воссоздания набора подобия вкусовых рецепторов на основе высокотехнологичных сенсорных устройств. Каждый сенсор является индикатором для одного вещества или группы веществ. В результате погружения пакета таких сенсоров в исследуемое вещество формируется набор сигналов - признаков, которые записываются в память компьютера как «вкусовой образ» данной среды. Специальное программное обеспечение проводит сравнение этого «образа» с заранее собранной базой данных, после чего предъявляется результат.

Несмотря на то, что авторами технологий демонстрируются вполне удовлетворительные результаты тестирования пищевых сред, ни одна разработка не получила широкого распространения. Причиной этого является ограниченность «набора» сенсоров, их дороговизна и недолговечность. Кроме того, каждый тип пищевой среды требует определенного состава сенсорных датчиков. К тому же, создать то количество датчиков различных органолептических свойств, какое имеется у органов осязания и обоняния человека, практически невозможно.

Сущность.

Идея «Компьютерной квалиметрии» основана на использовании уже известных инструментальных средств, разработке специальных методов, датчиков и приборов для оперативного контроля разнообразных физико-химических, оптических, реологических и биологических характеристик пищевых сред и на объединении получаемых инструментальных характеристик с органолептическими признаками и другими потребительскими характеристиками, оцениваемыми опытными экспертами, с целью создания автоматизированной экспертной системы. В дальнейшем, с накоплением данных и знаний и разработкой программного обеспечения, такие экспертные системы должны становиться автоматизированными, т.е. самостоятельно давать оперативные оценки органолептических и потребительских свойств исследуемых пищевых сред. Реализация «Компьютерной квалиметрии» требует привлечения современных знаний, а также разработки специализированных методик, средств и программного продукта.

Предлагаемая система «Компьютерной квалиметрии» использует:

• известную методологию собственно квалиметрии;
• современные методы математического моделирования;
• теорию управления и идентификации;
• теорию распознавания образов;
• системы искусственного интеллекта;
• экспертные компьютерные информационные системы;
• современные средства оптоэлектроники и спектрометрии.

Рис.1. Экспертная автоматизированная квалиметрическая система
(база данных и знаний).

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
РАБОТЫ ЛАБОРАТОРИИ

1. Оптическая Фурье-спектрометрия жидких светопропускающих сред (с рассеянием вперед).
2. Оптическая Фурье-спектрометрия жидких светопропускающих сред (с рассеянием назад).
3. Многозональная спектрометрия светоотражающих биологических сред.
4. Многозональная спектрометрия светопропускающих биологических сред.
5. Гиперзональная спектрометрия светоотражающих биологических сред.
6. Гиперзональная спектрометрия светопропускающих биологических сред.
7. Флуоресцентная спектрометрия светопропускающих биологических сред.
8. КВЧ–спектрометрия собственного излучения биологических сред.
9. Разработка программного обеспечения для спектрозонального контроля биологических сред (много- и гиперзональная спектрометрия).
10. Разработка программного обеспечения для структурозонального контроля биологических сред (Фурье-спектрометрия).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ЛАБОРАТОРИИ

1. Проведение теоретических и экспериментальных исследований.
2. Разработка аппаратуры.
3. Разработка алгоритмов обработки данных.
4. Разработка программного обеспечения.
5. Моделирование процессов тестирования продуктов.
6. Макетирование квалиметрических приборов и систем.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ПРИНЦИПЫ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ

История развития деятельности людей в коллективе выработала четыре организационные культуры – так эксперты называют базовые модели, по которым выстраиваются деятельность любой организации, отношения между сотрудниками, методики поощрения - наказания и прочая «кухня».

Рассмотрим базовые модели («АиФ-МОСКВА» 39, 2006 г.).

Патриархальная (общинная) модель

Откуда родом. Из Восточной Азии.

Характерные черты. Жизнь коллектива выстраивается как жизнь большой семьи. Есть общие ценности и правила, они соблюдаются по умолчанию. Есть харизматичный лидер, которого все искренне любят. Культивируется чувство стыда за проступки. Нельзя выносить сор из избы. Действует система пожизненного найма. Карьера запланирована на всю жизнь, своего поста надо дожидаться и не лезть «поперёк батьки в пекло». Ключевое значение имеет стаж пребывания в компании.

Как принимают на работу. Принюхиваются, смотрят, из какой вы «семьи». Именно отсюда пошла идея рекомендации при приёме на работу.

Предпринимательская модель

Откуда родом. Из США.

Характерные черты. Англосаксонская, протестантская культура. Поощряются индивидуализм, конкуренция, нацеленность на результат любым способом. Кто больше принёс денег, тот и главный. Победителей здесь не судят, понятия карьерной очереди нет. Действует схема выживания сильнейших, идея естественного отбора.

Как принимают на работу. Оценивают по деловым качествам, хватке. Смотрят, в каком проекте и каким образом вам удалось заработать много денег.

Бюрократическая модель

Откуда родом. Из Центральной Европы.

Характерные черты. Технологии доминируют над человеком. Ориентация не на индивидуальное творчество, а на проверенные схемы. Люди рассматриваются как винтики. Лучшим считается тот, кто избавился от своей индивидуальности. Действует правило: я начальник, ты дурак. Большое внимание уделяется символизму, идеологии - компания придумывает себе миссию, гимн и т. д.

Как принимают на работу. Способности людей тоже определяются технологиями. Каждое рабочее место соответствует какой-то функции. Значит, можно разработать тестовую процедуру - по ней и определяют способности испытуемого.

Партнёрская модель

Откуда родом. Из Северной Европы.

Характерные черты. Работа рассматривается как совместное творчество, искусство. Действует принцип: все вместе мы станем универсальными профессионалами и сохраним общее дело. Атмосфера дружелюбия и всеобщей причастности к процессу. Карнавальность, динамика жизни, взаимозаменяемость. Каждый участвует в нескольких проектах.

Как принимают на работу. Имеют значение рекомендации специалистов. Важно, в какие профессиональные сети вы включены, каковы ваши репутация и имя в определённой среде.

В чистом виде рассмотренные модели почти не встречаются. Организационная культура любого предприятия – синтез четырех базовых моделей. Что-то берётся из патриархальной японской, что-то из предпринимательской англосаксонской и т.д.

Четвёртый тип - партнёрская модель – вобрала в себя лучшие черты трёх предыдущих. От одной взяла дружелюбность отношений, от другой – ориентацию на результат и конкуренцию, от третьей – технологичность. Эта культура, которая воспринимает работу как совместное творчество, - самая перспективная

В деятельности лаборатории могут принимать участие любые сотрудники (штатные и внештатные), студенты, инженеры, аспиранты, научные работники, одним словом – все, кто заинтересован в достижении теоретических и практических результатов работ в научных направлениях, которые перечислены выше.

Приветствуем приход в лабораторию студентов - дипломников, которые, после защиты дипломного проекта, могут продолжить учёбу в аспирантуре ФИАН или МГУТУ.

ОБЩИЙ ВИД ЛАБОРАТОРИИ