Пора запретить рекламу, основанную на слежке

Опубликовано автором
Ответить
image

Многие годы гиганты интернет-индустрии пытались думать за нас. Они говорили, что им нужны наши данные, чтобы мы получали «адаптированную рекламу». В то же время они убеждали всех, что собирают информацию о нас для того, чтобы иметь возможность бесплатно предоставлять качественный сервис. К сожалению, многих людей они смогли убедить принять эти фальшивые правила игры.

Интересно, смогли бы они достичь того же, если бы честно говорили, что будут предлагать нам «рекламу, основанную на слежке», а не так называемую «адаптированную рекламу»?

Сегодня многие пользователи понимают, какой огромный объём данных о них собирается компаниями. Возможно, всё учащающиеся случаи утечки данных заставили обратить внимание на эту ситуацию, но на самом деле всё намного серьёзнее. Дело в том, что сбор данных о пользователях наносит вред не только конкретным людям, но всему обществу в целом.

Говоря проще, токсичная бизнес-модель гигантских интернет-компаний, основанная на слежке за пользователями, подрывает принципы демократии. У монополистов было много возможностей изменить своё поведение, но они ими не воспользовались. Теперь пришло время ввести регулирование их деятельности.

Норвежский Совет Потребителей делает правильный шаг

К счастью для всех нас, правительственные организации начали предпринимать действия по улучшению ситуации с основанной на слежке рекламой и проблемами приватности, с ней связанными.

Например, в апреле текущего года европейские органы по надзору за соблюдением приватности призвали запретить использование технологии распознавания лиц в публичных местах — хороший знак того, что утверждение «приватность мертва» перестаёт быть аксиомой.

На прошлой неделе Норвежский Совет Потребителей опубликовал исчерпывающий документ, в котором чётко говорится, что основанная на слежке реклама зашла слишком далеко. 54 организации по всему миру поддержали призыв Совета к запрету подобной практики. Я рекомендую всем прочитать этот отчёт целиком, чтобы оценить масштабы проблемы и как её можно начать решать.

В частности, в документе подробно разбираются примеры, как гиганты индустрии отстаивают и защищают свои методы работы, основанные на слежке за пользователями.

В этих примерах описываются различные проблемы, вызванные рекламой на основе слежки, включая нарушение конфиденциальности и защиты данных, непрозрачные бизнес-модели, массовые манипуляции и дискриминация, серьезные риски безопасности и многое другое, вплоть до мошенничества и другой преступной деятельности.

Всё это недвусмысленно показывает, какую угрозу представляет доминирующая сегодня модель рекламы, основанной на слежке, для самих потребителей, для демократического общества, для средств массовой информации и даже для рекламных компаний, которые думают, что таким образом получают некий выигрыш в бизнесе.

Угроза становится достаточно серьёзной, чтобы оправдать запрет на использование подобной практики.

В целях поддержки данной позиции Совета, в документе проверяются многие заявления гигантов индустрии по поводу отношения пользователей к основанной на слежке рекламе и приводятся следующие выводы:

«Становится очевидным, что большинство потребителей не хотят, чтобы их отслеживали и профилировали в рекламных целях. В опросе населения, проведенном YouGov от имени Норвежского Совета Потребителей, только один из десяти респондентов положительно отозвался о коммерческих субъектах, собирающих личную информацию о них в интернете, в то время как только один из пяти считает приемлемым показ рекламы на основе личной информации. Это похоже на аналогичные опросы по обе стороны Атлантики и указывает на то, что потребители не считают коммерческое наблюдение приемлемым компромиссом для возможности просмотра адаптированной рекламы.»

После публикации этого важного документа многих норвежских политиков прямо спросили о их мнении по обсуждаемой проблеме. И на данный момент все они выступают за запрет рекламы, основанной на слежке. Мы надеемся, что политики в других странах также примут меры. Я считаю, что они должны так поступить и поступят, если будут чувствовать нашу поддержку их правильных действий.

Вместе мы можем помочь изменить ситуацию, чтобы освободить интернет от нарастающего числа случаев нарушений приватности, вторжения в частную жизнь, искажения информации и явной эксплуатации потребителей в корыстных целях.

Vivaldi всегда выступал против методов, основанных на слежке

Многие годы мы заявляем, что реклама, основанная на слежке, должна быть запрещена. Мы постоянно выступаем против неэтичной практики гигантов, создавая собственные сервисы и продукты. Это всегда было важным для нас.

Приятно видеть, что обсуждение этой проблемы набирает обороты как в области политики, так и за её пределами. И я рад, что другие выступают так ясно и открыто.

Большую часть своей жизни я посвятил интернету. И, как и многих других, меня беспокоит, как развивается и куда движется всемирная сеть. На протяжении многих лет интернет был синонимом свободы слова, помогая улучшить общение и развить демократию во всем мире. К сожалению, картина резко изменилась в худшую сторону.

В интервью изданию Wired несколько лет назад я выразил обеспокоенность по поводу ненадлежащего использования интернета и призвал к запрету персонализированной рекламы. Но за нами по-прежнему наблюдают каждую минуту. Технологии, глубоко проникающие в нашу жизнь, следят за каждым нашим шагом.

Я убеждён, что у компаний просто нет причин собирать огромные объёмы данных о своих клиентах. Они могут и должны хранить в безопасности любые имеющиеся у них данные своих пользователей. Они могут и должны избегать использования этих данных для каких-либо целей, помимо предоставления услуги. Само собой разумеется, что они не должны использовать профили пользователей в рекламных целях. Эти профили вообще не должны существовать.

Это просто неправильно.

Гиганты делают миллиарды, общество за это платит

К настоящему времени индустриальные монстры накопили невероятную мощь благодаря доступу к сокровищнице пользовательских данных. Когда Google, Facebook и другие игроки искали новые способы монетизации своих услуг и удовлетворения желаний инвесторов, они не могли сопротивляться. Данные были легко доступны, так почему бы не собрать их? Почему бы не использовать их для получения ещё большего дохода, например, предлагая адресную рекламу? Постепенно тактика сбора и использования данных расширялась, пока эти компании не начали собирать информацию о каждом шаге каждого пользователя сети. Но более серьезная проблема заключается в том, что эти компании не только собирают данные, но и предоставляют возможность их использовать третьим сторонам, готовым за это платить.

Компании всегда имели доступ к информации о своих клиентах. Ваш электрик, вероятно, сможет собрать много информации о вас и вашей семье, посещая ваш дом. Телекоммуникационные компании могли бы слушать ваши разговоры. Ваш почтальон мог читать вашу почту. Эти компании и поставщики услуг не делают этого, потому что это было бы неправильно.

У гигантов индустрии нет таких глупых предрассудков. Для них информация является источником дохода, и никакие правила приличия или этические нормы не могут этому помешать. До сих пор, игнорируя и то, и другое, эти компании получают огромные преимущества, которые они используют, чтобы убить конкуренцию и изменить целые отрасли.

Не верьте, что «это единственный способ»

Задачей гигантов всегда было убедить нас, что сбор данных о пользователях — это вынужденная необходимая плата за предоставление «бесплатного» сервиса. Но на самом деле с интернетом было всё в порядке и до того, как гиганты начали собирать данные о нас.

Эти компании пытаются убедить нас, что их сервисы станут чересчур дорогими, если они не будут собирать данные. Это обман. Они просто будут получать чуть меньше прибыли, но и обычная реклама будет им приносить весьма ощутимый доход.

Более того, предоставляя сервис «бесплатно», в обмен на пользовательские данные, они мешают свободной конкуренции со стороны других участников рынка. До тех пор, пока потребитель будет товаром, более этичные компании будут находиться в заведомо невыгодном положении, снижая возможности выбора у пользователей. Другими словами, пользователи и общество в целом теряют гораздо больше, чем получают в результате платы своими данными за пользование сервисами.

Маленькие и большие компании часто заявляют, что отрасль не сможет выжить без сбора данных о пользователях. Но на самом деле реклама существовала в сети задолго до того, как появились технологии слежки за пользователем. И отрасль прекрасно может выжить без слежки.

Мы можем вылечить интернет

Неужели есть надежда?

Похоже, к проблеме мир начал относиться гораздо серьёзней. И, возможно, скоро мы увидим положительные сдвиги. Многие сомневаются, что гигантов можно остановить, но нет ничего невозможного. Мы знаем примеры, как некоторые вещи постепенно начинали регулироваться ко всеобщему благу. В статье Совета приводится пример с асбестом и, говоря откровенно, сравнение очень точное.

В момент своего изобретения асбест считался чудесным материалом, способным защитить дома, школы, промышленные предприятия от пожаров. Прошли десятилетия прежде, чем люди осознали угрозу для здоровья, которую несёт асбест. Полный запрет того, что считалось критически важным, необходимым и тем, без чего невозможно было представить жизнь людей, привёл к изобретению более безопасных материалов, выполняющих ту же защитную функцию. И в конечном счёте это улучшило жизнь тех, кто, возможно, мог бы пострадать в долгосрочной перспективе.

Точно так же реклама, основанная на слежке за пользователями, опасна для здоровья интернета и всего общества.

Запрет подобных методов рекламы будет способствовать изобретению новых бизнес-моделей, не требующих слежки за пользователями для получения прибыли.

В конечном счёте это поможет активизировать развитие технологий, уважающих как права потребителей, так и права человека, и в долгосрочной перспективе сможет восстановить доверие потребителей к цифровым сервисам.

Это безумие должно прекратиться

Сегодняшняя ситуация пугает. Всё больше и больше данных о каждом из нас собирается и используется с молниеносной скоростью.

Осознавая, что пользователи все больше задумываются о приватности, гиганты становятся все более креативными, чтобы не допустить пересыхания широкого потока данных. Например, такие инициативы, как FLOC от Google, которая позиционирует себя как революционная «технология конфиденциальности», а на самом деле разработанная для сбора пользовательских данных в интересах Google — и для обхода настроек браузера, которые могут помешать этому.

Нам нужны наши представители, чтобы сосредоточить внимание на этих вопросах на благо людей. Если оставить всё без изменений — это будет проигрышная ситуация для нас, нашей экономики и всего общества. Необходимы радикальные шаги, чтобы обезопасить нашу конфиденциальность в долгосрочной перспективе, восстановить конкуренцию в интернете и возместить ущерб, нанесённый этими неэтичными действиями.

Запретить ненужный сбор пользовательских данных. Прекратить создание персональных профилей людей. Отказаться от рекламы, основанной на слежке.

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/company/vivaldi/blog/565422/

Менеджер качества, или как не спалить лоу-энд девайсы ультра-графикой

Опубликовано автором
Ответить

Всем привет, сегодня мы расскажем о том, как мы делим качества и какие инструменты для этого используем в проекте War Robots.

Релиз War Robots состоялся еще в 2014 году, и за 7 лет существования проекта графическая часть в нем постоянно развивалась. Но в то же время команда постоянно сталкивалась с ограничениями из-за минимальных требований к девайсам. Оперируя таким большим проектом, у которого немало устройств входит в low-end сегмент, нельзя просто взять и запилить крутой современный графен, не потеряв при этом часть аудитории.

Так у нас появилась задача: сделать всем красиво и хорошо. Поэтому мы решили делать War Robots Remastered — с блэк-джеком, обновлением графического пайплайна и разделением ассетов на разные качества.

Первое и самое очевидное, что от нас требовалось, — для разных групп девайсов сделать контент, удовлетворяющий требованиям по картинке и производительности.

На тот момент билд War Robots под Android со всеми ресурсам весил порядка 700 МБ и включал сотни единиц контента. У нас было 13 карт, 81 мех, более ста пушек, десяток дронов и еще куча всякой мелочи. Не то, чтобы все это было категорически необходимо в проекте, но если уж начал пилить контент, то иди в своем увлечении до конца.

И второе — нам нужно этими качествами как-то управлять и предоставлять пользователю то качество, которое будет оптимально для его девайса.

У нас уже был менеджер качества, состоящий из динамических пресетов и представляющий собой ScriptableObject с кастомным InspectorGUI. Это была длиннющая портянка с настройками и пресетами, почти полностью завязанная на логику «Роботов», и каждое поле в настройке рисовалось кодом. Хочешь добавить параметр в настройку — не забудь отрисовать это в InspectorGUI. Выглядело это монструозно, так как из-за большого количества настроек число фолдаутов в инспекторе достигало более 9000.

Динамический скейлинг параметров игры давал свои преимущества, но у него также было и несколько минусов, из-за которых нам пришлось от него отказаться. В первую очередь — из-за количества пресетов. Со временем из-за разной архитектуры поддерживаемых устройств количество пресетов качества накапливалось, пока не достигло 15 штук. В реальности мало кто обращал на это внимание и, конечно, никто не тестировал все 15 пресетов на каждом устройстве в продакшене. К тому же, поддерживать такое количество пресетов довольно сложно и с точки зрения разработки: никогда не знаешь, когда старый Quality Manager возьмет и переключит параметры внутри текущего качества — и какие именно. Вдобавок, когда мы начали работу над новым кастомным рендер-движком и на основе него запрофилировали все 15 качеств, оказалось, что разброс по производительности между ними не превышает 15-20%.

Все это нас не устраивало, так что мы решили изменить подход к формированию пресетов и запилить новый Quality Manager. А задачу эту передали нашему отделу кросс-проектной разработки, именуемому Platform Team.

Теперь поговорим о том, что же такое новый Quality Manager в War Robots, какие задачи он решает и как устроен.

Так что это за менеджер качества такой

Основная задача заключалась в том, чтобы создать инструмент, с помощью которого можно с минимальным временными затратами добавлять в проект настройки качества, формировать из них пресеты и задавать параметры, на основе которых пользователю будет выбран оптимальный для его устройства пресет.

Главными сущностями у нас являются:

  • QualitySetting — набор параметров, объединенных в общую группу;
  • Preset, состоящий из выбранных уровней QualitySetting разного типа.

Quality Manager состоит из двух частей: runtime-часть с API для инициализации и переключения качеств и editor-часть с GUI, которые позволяют все это конфигурировать.

Editor

Начнем с editor-части. Ее задача — предоставление интерфейса для конфигурации настроек качества и пресетов и минимизация количества кода, необходимого со стороны клиента. В идеале мы хотели заставить клиентщиков описывать только структуры настроек качества, а всю работу по отрисовке оставить на стороне Quality Manager.

Вот так выглядит наше окно, разделенное на три вкладки: настройки качества, пресеты, группы устройств:

Давайте подробнее разберемся, как с этим работать, и начнем с вкладки Quality Settings.

Так выглядят классы «базовых настроек» и «настроек кэша пререндеров» в War Robots. Эти же классы затем используются в рантайме:

Посмотреть код 

	public class CommonQualitySettings : WRQualitySetting 	{ 		[IntSliderView(0, 72)] 		public int CorpsesCount { get; private set; }  		[FloatSliderView(5, 600)] 		public float UnloadPeriodImGameplay { get; set; }  		[FloatSliderView(0, 300)] 		public float UnloadPeriodInMenu { get; private set; }  		public bool UseMechCacheInHangar { get; set; }  		public bool HSEnabled { get; private set; }  		public bool BattleAmbientSoundEnabled { get; private set; }  		public HangarCacheSettings CacheSettings { get; private set; }  		public CommonQualitySettings() 		{ 			CorpsesCount = 12; 			UseMechCacheInHangar = true; 			HSEnabled = true; 			BattleAmbientSoundEnabled = true; 		} 	}  	public class ImageCacheSettings : WRQualitySetting 	{ 		[IntSliderView(0, 1000)] 		public int MinCacheSize { get; private set; }  		[IntSliderView(0, 1000)] 		public int MaxCacheSize { get; private set; }  		[IntPopupView(new[] { 128, 256, 512, 1024 })] 		public int RenderSize { get; private set; }  		public string Info 		{ 			get { return $"Cache takes from {(int) (MinCacheSize * 0.1f)} to {(int) (MaxCacheSize * 0.1f)} Mb"; } 		}  		public ImageCacheSettings() 		{ 			MinCacheSize = 150; 			MaxCacheSize = 200; 			RenderSize = 512; 		} 	}

А вот так это выглядит в окне Quality Manager:

Получается достаточно простая схема. Клиентские разработчики создают класс с набором полей и настраивают уровни качества для него в окне Quality Manager. Он, в свою очередь, «из коробки» умеет отрисовывать примитивные типы, Enum, Nullable, массивы, списки, интерфейсы и собственные классы c полями вышеперечисленных типов, включая другие классы. На случай, когда необходимо отрисовывать для поля кастомный GUI, в QM предусмотрена возможность помечать поля атрибутом, в классе которого реализована отрисовка этого поля.

Так, например, выглядит код класса, меняющего отрисовку для int значения c IntFiled на Slider с параметрами шага, минимального и максимального значений:

Посмотреть код 

	[Conditional("UNITY_EDITOR")] 	public class IntSliderViewAttribute : CustomPropertyViewAttribute 	{ 		public int MinValue { get; private set; } 		public int MaxValue { get; private set; } 		public int Step { get; private set; }  		public new int Value 		{ 			get { return (int) base.Value; } 			set { base.Value = value; } 		}  		public IntSliderViewAttribute(int minValue, int maxValue, int step = 1) 		{ 			MinValue = minValue; 			MaxValue = maxValue; 			Step = step; 		}  #if UNITY_EDITOR 		public override void OnGUI() 		{ 			Value = Step * UnityEditor.EditorGUILayout.IntSlider(Value / Step, MinValue / Step, MaxValue / Step); 		} #endif 	}

А так — поле с этим атрибутом:

		[IntSliderView(0, 72)] 		public int CorpsesCount { get; private set; }

В QM сразу включен ряд реализаций для кастомной отрисовки полей: IntSliderView, FloatSliderView, IntPopupView, PresetIndexView, PresetNameView, QualitySettingIndexView, QualitySettingNameView. Этого скромного набора нам хватило для интеграции QM в War Robots и переезда со старого QM на новый. Кода в проекте стало ощутимо меньше, а тот, который остался, стал заметно проще, понятнее и описывал именно то, что он и должен был описывать — данные и логику работы с ними.

У нас уже есть классы настроек качества и данные для их уровней, так что пора формировать из них пресеты. Для этого отправляемся на первую вкладку окна QM — Presets.

Тут все достаточно тривиально: мы заводим необходимое количество пресетов, задаем им имена и выставляем для них уровни настроек качества. Готово.

Теперь, когда у нас есть пресеты, осталось задать параметры, по которым будет определяться, какой пресет использовать на девайсе.

Третья вкладка — Device Groups.

На этой вкладке мы формируем группы девайсов. Для этого мы используем несколько параметров: объем ОП, частоту процессора, модель GPU и модель девайса для совсем точного попадания. Все параметры не являются обязательными, и можно для группы указать только часть из них. Так, например, для устройств на iOS самый простой вариант — составить карту по модели устройств. На Android же большую часть покроют группы, объеденные по популярным моделям GPU, а в остальных случаях можно указать минимальные требования по объему оперативной памяти и частоте процессора.

Для группы — помимо пресета, который будет выбран по умолчанию — мы также задаем список доступных этой группе устройств пресетов для того, чтобы пользователь на low-end девайсе не смог поменять настройки на ultra high, что может привести к крешам по OOM на старте приложения и блокировать тем самым возможность изменить настройки обратно.

Итак, конфиг QM готов. Сериализуется он в JSON, что дает возможность его легко читать и править без окна QM, а также доставлять на клиент с сервера.

Помимо описанного функционала, QM позволяет:

  • работать с несколькими конфигурациями;
  • добавлять к пресетам кастомные данные, не относящиеся к уровню настроек качеств (мало ли);
  • конфигурировать базовые настройки, не относящиеся к пресетам (раздел Custom Data).

Runtime

API рантайм-части достаточно простой и включает основные методы для работы с QM:

  • инициализация (в том числе и обновление текущего инстанса QM из нового конфига);
  • выбор пресета (по индексу, имени, объекту пресета из конфига);
  • выбор уровня настройки качества (по индексу, имени, объекту настройки качества из конфига);
  • сброс пресета на дефолтное значение;
  • сохранение/удаление данных о выбранном пресете и уровне настроек качества (стейта).

Так инициализируется инстанс QM:

var exampleStateController = new ExampleStateController(); var qualityManager = QualityManager.Initialize<ExampleQualityManager>(exampleStateController);

Помимо основных методов, инстанс содержит ивенты о смене пресета и уровня настройки качества. Логика применения настроек качества лежит на клиентской стороне — для этого у класса QualitySetting есть виртуальный метод Apply, который вызывается при смене уровня настройки качества.

Помимо базовых методов API, в QM есть набор методов для «мягкого» переключения уровней качества. В случае, когда в рантайме мы сталкиваемся с ситуацией, при которой девайс должен тянуть заданный ему пресет, но при этом происходит падение FPS из-за посторонних факторов, можно ослабить нагрузку, понизив одну из настроек качества, или наоборот. Для этого в QM есть отдельный тип настроек качества, у которого есть виртуальный метод CanBeSwitchedTo, позволяющий определить, можно ли сменить текущий уровень настройки на новый. Так мы можем в рантайме поэтапно даунскейлить качество, чтобы стабилизировать FPS, или наоборот — попробовать дать девайсу нарисовать лучшую картинку, пока не начнем ловить падение FPS.

Для этого API QM содержит набор методов для попытки даунгрейда или апгрейда уровня настроек качества. При этом можно задать как конкретный тип настройки качества, так и предоставить системе самой решать, какую из них менять. В этом случае система выберет настройку, приводящую к минимальному изменению общего качества, и будет выбирать настройки с большим количеством уровней качества.

При смене пресета/уровня настройки качества QM сохраняет стейт и при последующей инициализации использует уже его. По умолчанию данные сохраняются в PrefsManager, и сохраненный стейт используется до тех пор, пока не будет изменена версия конфига QM. При необходимости можно реализовать свой вариант IStateController и использовать эту реализацию при инициализации QM, чтобы определить, когда можно использовать стейт от старой версии конфига, а когда смена конфига должна приводить к сбросу пресета на дефолтный.

Конфиг для QM лежит в папке ресурсов и по умолчанию грузится из билда. Дополнительно к этому мы предусмотрели механизм удаленного обновления конфига с CDN. Для этого файл конфигурации выкладывается на CDN, а на клиент приходит ссылка на него с указанием хеша конфига. По хешу система определяет, нужно ли ей обновить конфиг перед инициализацией или на девайсе уже есть актуальная версия конфига. Так мы в любой момент при необходимости можем поменять настройки QM у всех пользователей.

С QM разобрались. Давайте теперь более предметно рассмотрим, как мы сформировали список настроек качества, пресетов и групп устройств на проекте War Robots.

Как все это работает в игре

Мы решили зафиксировать несколько четко установленных пресетов, а динамики достигать так же, как и в консольных играх, — за счет скейлинга картинки. Современные девайсы обладают экранами с высоким разрешением, однако GPU в них стоят, конечно, далеко не RTX 3090, так что было бы наивно полагать, что они будут справляться с 60 FPS в нативных Quad HD или даже 4k. Собственно, мы сразу ограничили плотность пикселей сверху, проитерировавшись до значения в 350 ppi.

Изначально при работе над ремастером мы фокусировались на двух качествах — HD (high definition) и LD (low definition). Весь контент, который мы переделывали, основывался на них, и все инструменты по автоматической генерации исходили тоже из них. Однако вскоре мы поняли, что нам понадобится дополнительный уровень качества, который будет нацелен на устройства с небольшим, по нашим меркам, объемом RAM. Так родился еще один пресет качества — ULD (ultra low definition).

Так выглядит игра в качестве HD:

Так — в LD:

А так — в ULD:

Каждый пресет мы разграничили не только по качеству, но и по максимально возможному FPS. Сейчас мы позволяем выбирать некоторым устройствам 60 FPS, что достигается благодаря отдельной настройке внутри нового QM:

Как мы видим, каждый пресет имеет настройку TargetFPSQualitySettings и внутри нее два уровня, отвечающие за максимально возможный FPS на устройстве. Затем «глобальные» пресеты качеств также разделяются: например, есть качество LD, а есть LD60. Это значит, что пользователи, устройства которых попадают в группу LD60 (по названию устройства — на iOS или по GPU — на Android), получают возможность в настройках включить 60 FPS:

Какое-то время мы рассуждали, нужно ли включать пользователям 60 FPS по умолчанию, но пришли к тому, что не стоит: это значительно повысит использование батареи мобильного устройства, а по нашим внутренним данным на разных проектах на такую частоту кадров переключаются 5-15% аудитории (у которой эта настройка вообще доступна).

Также внутри QM содержится важнейший параметр — с каким «тэгом» ресурсной системы работать:

Так, для ULD качества используется тег LD_ULD, который содержит набор ресурсов, упакованных нашей ресурсной системой для этих качеств. Объединение этих двух качеств дало нам большую экономию на дубликатах ресурсов, которые складываются в Asset Bundles — но это, я думаю, мы расскажем в наших следующих статьях.

Таким вот образом «собирается» каждое качество: это всего лишь набор уровней настроек.

Для того, чтобы применить настройки в рантайме, используется система наследования классов QM. Разберем пример применения настроек рендера:

Как пример, для ULD настройки рендера используется MasterTextureLimit = 1. Давайте посмотрим, как мы можем применить его к нашей игре.

Каждая настройка должна переопределять абстрактный класс WRQualitySetting, что и делает наш пользовательский класс RenderingQualitySetting:

public class RenderingQualitySettings : WRQualitySetting {         public RenderingPipelineAssetType RenderingPipelineAssetType { get; private set; }          public RenderingPipelineSetting RenderingPipelineSetting { get; private set; }          public int MasterTextureLimit { get; set; }          public MsaaQuality MSAA { get; set; }          // … some code … // }

Благодаря этому наш класс может перегружать метод Apply:

public override void Apply() {             base.Apply();  	// … some code … //                          // We don't want to switch MasterTextureQuality when it is set to 0 and the new quality is             // also using 0 (so i.e. HD -> LD or LD -> HD)             // So effectively we are only doing the switch when the MasterTextureQuality really changes.              // If MasterTextureLimit is > 0 then we switch in any way             if (MasterTextureLimit > 0)             {                 UnityEngine.QualitySettings.masterTextureLimit = MasterTextureLimit;             }                          // … some code … //   }

Собственно, при вызове этого метода мы можем делать что угодно. В этот момент мы знаем, что наши ресурсы загружены, а рендер-пайплайн уже готов к работе.

Вызов метода Apply происходит в двух случаях:

  • инициализация игры — в этот момент мы поднимаем с диска пресет качества, который использует клиент, и применяем его;
  • переключение качества в настройках проекта — в этом случае после ряда проверок контроллер окна вызывает незамысловатый код:

private void OnConfirmPopupButtonClick() { 			var supportedPresetData = _supportedPresetsData.Find(x => x.IndexInUiPresetsLists == _selectedPresetIndex.Value); 			AnalyticsUtils.QualityPresetChanged(supportedPresetData.QmPreset.Name); 			ApplicationContext.QualityService.QualityManager.SetCurrentPreset(supportedPresetData.QmPreset); 			// ... reload game … // 		}

Вызов API QualityManager ApplicationContext.QualityService.QualityManager.SetCurrentPreset вызовет, в свою очередь, череду изменений внутри конфигураций и в конце переключит и применит все настройки, которые были зарегистрированы в QM.

Наверное, один из самых важных этапов, который был произведен перед переходом на новый QM — это чистка старых параметров качества.

За долгий срок разработки проекта скопилось приличное количество давно неиспользуемых полей или тех, которые имеют минимальное значение для производительности, а также пресетов качества, которые были созданы под устройства, которые мы давно не поддерживаем.

Мы смогли выделить основные необходимые для нас параметры, которыми хотелось управлять, а также разделили их на условные группы:

Стоит отметить также, как раньше происходил выбор качества, которое нужно выставить на устройстве. Был большой CS-файл, в котором кодом описывались характеристики нужных устройств. На первый взгляд, такой подход может показаться наивным и не гибким, однако у него есть свои плюсы.

На практике довольно сложно законфигурировать все устройства идеально, и бывают ситуации, когда на разных устройствах с одинаковым, казалось бы, SoC, игра ведет себя совершенно по-разному. Могут быть некачественные детали (например, дешевая память с низкими характеристиками) или некорректно написанные драйверы. В этом случае девайс всегда можно выделить отдельно и подобрать настройки под него. При создании QM мы учли подобные случаи, и мы можем производить конфигурацию пресетов не только per-GPU но и per-device (это активно используется, например, на Apple-устройствах).

Отдельно стоит отметить, что у нас имеется возможность как хранить манифест QM внутри игры, так и на CDN, и доставлять его в клиент динамически на старте. Определение наиболее актуального происходит простым определением наличия ссылки на нашем мета сервере. Если она есть, то конфиг всегда берется с сервера. Также на мета-сервере имеется возможность разделять конфиги по версиям клиента, поскольку у нас бесшовные обновления, и несколько версий клиента живут в проде одновременно.

Вместо заключения

Новый Quality Manager дал нам довольно большие возможности: это и мощность управления конфигурациями из старой системы, и простота тестирования, и возможность менять параметры буквально на лету через сервер, и упрощение разработки графического пайплайна. Также QM удобным образом позволил нам разделить настройки качества и выдать хорошую графику на телефонах, которые ее поддерживают, при этом сохранив приближенную к старой на слабеньких устройствах в таком же FPS, как в оригинальной игре.

Авторы материала: Дмитрий Самсонов, Senior Platform Developer, Павел Зинов, Head of Client Department

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/company/pixonic/blog/565400/

Нереализованные стартапы — проект АЭЛИТА

Опубликовано автором
Ответить
image
Введение

Я долго думал писать или не писать о подобных историях из жизни инноваторов, ведь раскрывая суть нереализованных проектов, ты можешь потерять глубинную основу проекта, его изюминку и даже возможное, его ноу-хау. Тем более, так уже случалось в моей практике, в рамках одного из проектов 10-ти летней давности. Не буду приводить пример по данному случаю, он уже был описан в статье. Эта история есть на сайте: intersofteurasia.ru/novosti/605/606.html.

Однако, учитывая, что современный прогресс невозможно остановить и рано или поздно пытливые умы докопаются до подобного технологического решения, я решил приоткрыть завесу тайной кухни рационализатора – инноватора.

Отмечу, что нереализованный проект под условным названием – АЭЛИТА находиться на стыке биомедицины, электроники, психологии и много чего ещё, поэтому он не так прост в реализации. Ведь для подобных проектов нужны люди-энтузиасты, работающие в разных, иногда диаметрально противоположных областях науки и техники, но междисциплинарный подход, как раз и способен дать удивительные результаты в случае реализации подобных проектов в жизни.

Основанная часть

Когда мои маленькие дети в 2014-2017 гг. пошли в 1-3 классы мы с женой отметили, что им тяжело даются непомерные современные нагрузки в школе на данном этапе — высокая утомляемость, быстрая потеря внимания, и многие другие симптомы, характерные современному динамичному образу жизни юных школьников. Мы задумались, что же делать. Снизить нагрузку – значит отстать от программы современного школьного обучения, или поискать другие методы и методики адаптации молодого организма к потокам обучающей информации. Тогда мне пришлось вспомнить свою специализацию в аспираторе МВТУ им. Н.Э. Баумана по кафедре «Биомедицинские технические системы и устройства», кандидатский минимум по медицине и биологии. Проанализировав эти события через призму собственных познаний, у нас с женой создалось первоначальное впечатление, что у наших маленьких школьников что-то не то с психосоматикой.

Кстати, психосоматика («психо» – душа, «сома» – тело) – термин, который в широком смысле обозначает различные взаимодействия между физическим состоянием и психикой. Одновременно, психическое состояние влияет на нашу физиологию: все хотя бы раз настолько хотели остаться дома и не идти в школу или на работу, что у них начинало немного болеть горло, голова, или начинало тошнить, или повышалась температура. Это – вполне нормальные проявления взаимодействия между телом и психикой.

Мы начали искать специалистов области нейрофизиологии и психологии. И вот удача, нам попался прекрасный человек, врач нейропсихолог, кандидат медицинских наук, Борис Алексеевич Архипов. Сначала мы привели своего «старшего» первоклассника, и он прошёл несколько получасовых курсов у врача. Затем через 3 года мы привели в Центр АКМЭ своего младшего, тоже уже первоклассника, воспользовавшись прекрасными методиками доктора Архипова. Результаты сеансов, как в первом, так и во втором случае быстро исправили ситуацию с психофизической активностью и вниманием на уроках, и с успеваемостью по дисциплинам и активностью после школы. В итоге оба школьника учатся на 4 и 5, активны и адаптивны к большим нагрузкам.

Результаты методики нейропсихолога, доктора В.А. Архипова (https://ru.wikipedia.org/wiki/Архипов,_Борис_Алексеевич) меня тогда очень заинтересовали. Я решил сначала посмотреть со стороны на весь процесс врачевания пациента, а затем и сам прошёл один сеанс с одним из своих сыновей.

Позднее, с разрешения доктора Архипова, когда я стал досконально разбираться в технологии его методики, то сделал для Инвестиционных фондов презентацию нарождающегося проект АЭЛИТА со следующее резюме:

В настоящее время существует достаточное количество различных методик, способов и программ для коррекции психофизического состояния/статуса человека после различных травм, инсультов во взрослом возрасте, а также профилактических упражнений для детей, имеющих последствия родовых травм и отклонений в развитии юного организма.

Однако, все изученные способы и методики для коррекции психофизического статуса человека осуществляются под непосредственным контролем и при физическом участии врача нейропсихолога, тем самым серьёзно ограничивая распространение технологии реабилитации всё более нарастающего количества нуждающихся пациентов в квалифицированной методике реабилитации в связи со значительным превышением пациентов перед врачами соответствующей специализации и квалификации.

Тем не менее, уже более 40 лет существует практическая методика врача нейропсихолога Архипова Бориса Алексеевича, аттестованная при Минздраве РФ и успешно применяемая для нуждающихся пациентов различных возрастов начиная от 2-3 лет и до преклонного возраста. Стоит особо отметить, что данной методикой и процедурами коррекции психофизического состояния за вышеуказанный период воспользовалось более 20.000 пациентов различных возрастов.

Суть проблемы:

При родовых травмах у детей и при их дальнейшем развитии, а равно, как и при инсультах у взрослых людей происходит деградация части коры головного мозга. Исчезают или нарушаются нейронные связи, возникает электрофизическая анемия и непроходимость синапсов, локальная заторможенность нервной системы, отвечающей за те или иные функции организма, и, в частности, возникают процессы отвечающие за нарушения речевых функций, не чёткое произношение отельных звуков и букв. Нарушается или разсогласовывается частично физико-моторика организма, что ведёт в детском возрасте к более позднему созреванию и общему развитию личности при запоздалом развитии головного мозга и отдельных функций организма, а у взрослых людей перенёсших инсульты или иные травмы организма, наблюдается более длительная адаптация к обычной жизнедеятельности и трудовому режиму.

Цель проекта АЭЛИТА:

• Заменить стандартные функции и манипуляции при процедурах тренировки и адаптации организма пациентов всех возрастов, для возвращения их к нормальному социальному статусу. Причём, выполняемые при обычной практике профессиональным врачом нейропсихологом манипуляциями реализовать на вновь создаваемом аппаратно-программном комплексе АЭЛИТА, состоящем из аппаратно-программной части в сочетании с профессиональной методикой реабилитации, но уже без участия врача благодаря технологии сопровождения Искусственного интеллекта.

• Расширить применимость данной методики реабилитации с учётом доступности компонентов АПК АЭЛИТА в специализированных магазинах электроники до каждой семьи и всех медицинских учреждений, использующих реабилитационные методики гражданского, профессионального и специализированного назначения, включая использование АПК АЭЛИТА, в частности, для исправления асимметрии лица, птоза и других физиологических отклонений.

В дальнейшем, при реализации проекта АЭЛИТА, предполагалось использовать следующие целевые функции и способы оценки:

Способы оценки для проекта АПК АЭЛИТА:

 «Пространственно-временная характеристика двигательных паттернов произвольной деятельности в созданных условиях сенсибилизации и депривации».

 «Зрительно-моторные характеристики оценки оптомоторного и вестибуломоторного онтогенетического пространства человека».

 «Выявление актуального пространства человека путем исследования зрительно-моторных функций».

 «Построение индивидуальной карты-схемы пространственной организации психических функций на основе анализа ведущей сенсомоторной деятельности».

 «Ретроспективная оценка онтогенеза на основе анализа психомоторных пространственных функций».

 «Прогноз психических функций ребенка на основе анализа его актуального сенсомоторного пространства».

 «Реконструкция онтогенеза ребенка на основе выявления дизонтогенетических пространственных и временных сенсорных и моторных дисфункций».

 «Построение многоуровневой координатной пространственной схемы онтогенеза ребенка на основе анализа индивидуального зрительномоторного пространства».

 «Оценка психомоторных и сенсорных функций человека (ребенка) на основе моделирования зрительнокинестетического праксиса».

Как видите, задачка действительно не из простых и особенно для стартапа, в тот момент не имеющего стабильной финансовой поддержки.

Причём, все более-менее масштабируемые функции врача нейропсихиатора теоретически возможно было бы смоделировать в рамках алгоритмов выложив их в облачный сервис, а затем переложив визуальный ряд и саму методику работы с пациентом благодаря VR интерфейсу, при этом используя систему распределённых детекторов на теле пациента. Но огромные массивы данных, которые возможно было бы поручить обработке Искусственному интеллекту в виде нейросетей с подключением технологии Bigdata, c сохранением и оперированием закономерностями, что хорошо уже реализовано в некоторых алгоритмах ИИ — совсем не тривиальная задача…

29 июня 2021г.

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/565240/

Новые ядерные реакторы на Кольской АЭС-2

Опубликовано автором
Ответить

На днях были озвучены планы по строительству новых энергоблоков Кольской АЭС-2. Директор Кольской АЭС Василий Омельчук на пресс-конференции 18 июня 2021 года заявил, что станция замещения будет двухблочной, то есть в ее составе будет два энергоблока типа ВВЭР мощностью 600 МВт каждый со спектральным регулированием. В настоящее время проект находится на этапе подготовки к разработке. Начало сооружения запланировано на 2028 год, а ввод в эксплуатацию первого блока — на 2034 год.

Но чтобы понять, зачем нужно замещение энергоблоков и почему выбраны именно такие их параметры, давайте посмотрим сначала на саму АЭС и ее роль в энергосистеме региона.

Кстати, как обычно я записал видеоверсию этой статьи. Не забывайте подписываться на мой youtube-канал (это очень поможет его развитию!), где я рассказываю об атомной энергетике и ядерных технологиях, и не только о том, что публикую в виде больших статей.

Первая АЭС за полярным кругом

Кольская АЭС находится на Кольском полуострове, на 170 км южнее Мурманска и в 12 км от города атомщиков Полярные Зори. Это первая в мире атомная станция, построенная за полярным кругом, еще в начале 1970-х. На самом деле за полярным кругом всего три АЭС в мире, и две другие тоже в России, на Чукотке — Билибинская АЭС и пришедшая ей на смену несколько лет назад плавучая АЭС. Они севернее Кольской АЭС, однако их мощности в 20 раз меньше. Так что Кольская АЭС — самая мощная из построенных в Заполярье и самая северная в Европе. Из иностранных АЭС самая северная — это АЭС Олкилуотто, в Финляндии, и она на 700 км южнее.

Кольская АЭС - первая и самая мощная АЭС за полярным кругом
Кольская АЭС — первая и самая мощная АЭС за полярным кругом

Кольская АЭС состоит из четырых энергоблоков с реакторами ВВЭР-440, суммарная установленная мощность всей АЭС – около 1760 МВт. Это примерно половина от всей установленной мощности энергосистемы Мурманской области (ок 3500 МВт). Сам регион энергоизбыточный, примерно треть всей вырабатываемой электроэнергии идет за его пределы – в соседнюю Карелию, в Ленинградскую область и за границу – в Финляндию и Норвегию.

Особого роста потребления энергии в регионе нет, поэтому АЭС уже не первый год работает недозагруженной – примерно на 60-65% максимальной мощности, при этом покрывая почти 80% от потребностей области. Более 90% электроэнергии потребляет промышленность – многочисленные предприятия региона по добыче сырья для химической и металлургической промышленности, производству алюминия и цветных металлов и т.д. Население потребляет менее 10% электроэнергии.

Еще около 1600 МВт мощностей в регионе — это гидроэлектростанции, и всего 250 МВт — станции на угле. Так что казалось бы, в регионе довольно чистая электроэнергетика, с низким уровнем выбросов. Однако электричество далеко не главный энергоресурс региона. Большая часть энергии в Заполярье идет на отопление. Поэтому среди всех энергоресурсов, потребляемых в области в пересчете на условное топливо, примерно 80% приходится на мазут. Именно мазутом, например, отапливается весь 300-тысячный Мурманск – крупнейший в мире город за полярным кругом. Еще около 18% энергии, в первую очередь тепла, регион получает из угля. А на электричество приходятся менее 4% всей потребляемой энергии. Так что суммарно Мурманская область потребляет в год около 2 млн. тонн мазута. И все это топливо завозное. При этом когенерация, т.е. совместное производство электричества и тепла на ТЭЦ, практически отсутствует, т.к. электричество получается гораздо дороже, чем от АЭС и гидроэлеткростанций.

Мурманская область с ее незамерзающими портами и базой атомного ледокольного флота — это наши ворота в Арктику через Северный морской путь, где добывают природный газ и транспортируют его в сжиженном виде в Европу. Но при этом сама область так до сих пор и не газифицирована. Кроме того, в порту Мурманска в центре города идет перевалка открытым способом миллионов тонн угля, идущего на экспорт. И хотя в последние годы там предпринимаются меры по снижению пыления, все же уголь умудряется доставлять неприятности мурманчанам даже не будучи сожженным для отопления.

Так что с одной стороны, сейчас в регионе электроэнергии хватает с избытком, серьезного прироста ее потребления не ожидается. С другой – есть огромный потенциал по снижение выбросов, по электрификации региона, переводу отопления на электричество или на производство водорода с помощью чистой низкоуглеродной энергии АЭС и гидроэлектростанций.

Возможно поэтому Мурманскую область планируют включить в число российских регионов, где будет проводиться эксперимент по достижению углеродной нейтральности — Carbon free zone. Насколько я понимаю, к сожалению, не на всей территории региона, а лишь в ограниченном масштабе. В прошлой статье я уже рассказывал, что такой эксперимент будет проводиться в ближайшие 5 лет на Сахалине. Компания Энел к концу 2021 года планирует построить в Мурманской области ветропарк на 200 МВт. На основе ветроэнергетики планируется с 2025 года производить по 12 тыс. т. «зеленого» водорода. Хотелось бы, чтобы он пошел на озеленение энергетики самого региона и замену мазута и угля в отоплении, а не на экспорт.

На Кольской АЭС Росатомом тоже реализуется пилотный водородный проект. К 2023 году там планируют ввести в работу стендовый испытательный комплекс с электролизными установками для производства водорода мощностью 1 МВт, а в дальнейшем увеличить его мощность до 10 МВт. В дальнейшем этот опыт могут распространить на другие АЭС. Но для самой Кольской АЭС это возможный вариант увеличения ее загрузки и повышения эффективности.

Маленькое лирическое отступление. Автор этих строк не раз бывал на Кольском полуострове и в Мурманске, и однажды около недели был в командировке на Кольской АЭС. Край этот прекрасен своей природой, радущей своей суровостью глаз уральца, а сама станция полна технических новинок и приятных мелочей. Но чтобы не перегружать эту статью личным, просто отправлю желающих к отдельным записям в моем блоге по этой теме — раз и два.

Автор на Кольской АЭС и в г. Полярные Зори. На самой АЭС командировочным снимать, конечно, нельзя. Так что свои фото только у знака.
Автор на Кольской АЭС и в г. Полярные Зори. На самой АЭС командировочным снимать, конечно, нельзя. Так что свои фото только у знака.

Реакторы ВВЭР-440

Давайте теперь посмотрим на энергоблоки, работающие на Кольской АЭС, которые собираются заменить. Это четыре реактора ВВЭР-440. «440» – это его электрическая мощность в мегаваттах. ВВЭР – это тип реактора. Расшифровывается это как водо-водяной энергетический реактор. Это значит, что вода в нем используется и как замедлитель нейтронов, для поддержания цепной реакции деления урана, и как теплоноситель, который отводит тепло от ядерного топлива. Причем вода в реакторе нагревается до 300 градусов, но не закипает, поскольку находится под давлением более 120 атмосфер. Затем эта вода из первого контура через герметичный теплоомбенник передает тепло воде второго контура, и уже та кипит, пар крутит турбину и генератор. На западе такой тип реакторов называется PWR – Pressurized water reactor, или водяные реакторы под давлением.

Реакторный зал первой очереди Кольской АЭС
Реакторный зал первой очереди Кольской АЭС

Водо-водяные реакторы — это основная технология мировой атомной энергетики. Около 300 дествующих реакторов АЭС мира из 442 — это PWR и ВВЭР. И еще около 60 тоже водо-водяные, но построены по одноконтурной схеме, с кипящей прямо в реакторе водой. Причем идет тенденция к увеличению мощности — в 1960-е начинали с сотен мегаватт, а теперь основные игроки на рынке нового строительства водо-водяных блоков — блоки мощностью от 1000 до 1600 МВт.

Установка самого нового корпуса реактора ВВЭР-440 производства Шкоды на третьем блоке АЭС Моховце в Словакии, 2010 год.
Установка самого нового корпуса реактора ВВЭР-440 производства Шкоды на третьем блоке АЭС Моховце в Словакии, 2010 год.

Конкретно энергоблоков с реакторами ВВЭР-440 в мире было построено более 30, из которых до сих пор работают около 20. Причем большая часть из них за границей, где их строил СССР – в Финляндии (АЭС Ловииса, 2 блока), Чехии (4 блока АЭС Дукованы), Венгрии (4 блока АЭС Пакш), Словакии (2 блока АЭС Богунице и 2 блока АЭС Моховце), Украине (2 блока Ровенской АЭС) и Армении (1 блок Армянской АЭС). Еще были в Германии, но там их закрыли раньше всех. Большую часть корпусов ВВЭР-440 для АЭС Восточной Европы, кстати, делала чешская Шкода.

Финская АЭС Ловииса c двумя ВВЭР-440, ближайшая к Санкт-Петербургу иностранная АЭС, 200 км по прямой.
Финская АЭС Ловииса c двумя ВВЭР-440, ближайшая к Санкт-Петербургу иностранная АЭС, 200 км по прямой.

В России работающих энергоблоков ВВЭР-440 осталось лишь пять: четыре на Колькой АЭС и один на Нововоронежской АЭС, где строились все первые референсные типы реакторов ВВЭР от мощности в 220 МВт до 1200 МВт. В регионах с высоким потреблением энергии, что у нас в стране, что за рубежом, сейчас более востребованы реакторы большой мощности – 1000 МВт и выше. Основной флагманский энергоблок ВВЭР, который сейчас строит Росатом на замену старым блокам и в России и на новых АЭС за границей – это ВВЭР-1200.

Как продлить жизнь реактору

Первые два энергоблока Кольской АЭС начали работу еще в далеких 1973 и 1974 годах. Это одни из самых старых ВВЭР-440. Сейчас им уже больше чем по 45 лет. При этом изначальный срок службы реакторов был 30 лет, и он, соответственно, закончился в начале 2000-х. Но их срок был продлен сначала на 15 лет, а в последние годы еще на 15 лет – до 2033 и 2034 годов. Т.е. в итоге они должны будут проработать по 60 лет.

Тут надо отметить несколько моментов. Во-первых, продление эксплуатации — это не просто самовольное решение собственника станции работать дальше на свой страх и риск. Это сложный многолетний процесс обследования оборудования, его ремонта и модернизации, а затем обоснования безопаности перед контролирующими органами. На самом деле эти процессы идут на любой атомной станции постоянно, чтобы поддерживать ее работоспособность, повышать эффективность и приводить в соответствие с периодически ужесточающимися нормативными требованиями, в т.ч. по безопасности.

Наука и техника не стоят на месте, поэтому на станциях обновляются все их системы и внедряются новые технологии. Поэтому за несколько десятилетий сама станция сильно меняется. Зачастую в процессе модернизации повышается ее КПД и увеличивается мощность. Например, модернизация первых двух блоков Кольской АЭС позволила помимо прочего повысить их мощность на 7%, а модернизация на финской АЭС Ловииса с реаткорами ВВЭР-440 позволила повысить их мощность почти на 15%.  Для удовлетворения новым требованиям станцию укомплектовывают новыми и более совершенными системами безопасности, близкими к тем, что появляются на новых АЭС, чтобы она могла избегать все более опасных потенциальных аварий. Поэтому, как бы парадоксально это ни звучало, но зачастую с возрастом и показатели работы и безопасность АЭС не снижаются, а растут.

Но для продления сроков эксплуатации этого мало. Есть оборудование, которое невозможно заменить или модернизировать. В первую очередь к таким элементам относится сам реактор, точнее незаменяемая его часть — корпус. Он подвергается наибольшим нагрузкам, и температурным, и механическим, и радиационным — от широкого спектра излучений, в первую очередь нейтронного, идущих от ядерного топлива в процесс работы реактора. Это приводит к так называемому радиационному охрупчиванию стали и снижению ее пластичности, особенно в критических сварных соединениях корпуса. Зачастую именно ресурсом корпуса реактора и его сварных швов технически и ограничен срок работы ядерного энергоблока.

Кстати, на современных энергоблоках с реакторами ВВЭР-1200, которые у нас сейчас строят, новые материалы сталей и технологии их обработки позволяют делать корпус реактора сразу рассчитанным минимум на 60 лет работы с возможностью будущего продления еще на 20. А вот на корпуса ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, изготовленные почти 50 лет назад, давали гарантию лишь на 30 лет. А дальше надо было их исследовать и смотреть за их состоянием.  И чтобы получить от контролирующих органов лицензию и разрешение на дальнейшую эксплуатацию блока, нужно доказать, что эти элементы еще могут безопасно работать. Или придумать, как восстановить их свойства.

Установка для отжига реактора
Установка для отжига реактора

Еще в 80-е технологию по омоложению реакторов разработали. В 1989 году впервые на одном из самых старых реакторов ВВЭР-440 на третьем блоке Нововоронежской АЭС впервые была проведена операция так называемого отжига реактора. Физический принцип метода простой – если плавно нагреть металл до высокой температуры, а затем плавно охладить, то можно убрать накопившиеся в нем напряжения и дефекты, тем самым восстановив пластичность и трещинностойкость стали. Это позволяет продлить срок работы реактора на 10-15 лет, а саму операцию можно повторять, хоть и не бесконечно.

Отжиг проводят в сухом корпусе реаткора, освобождая его от топлива и внутрикорпусных устройств, и помещая внутрь специальную электропечь. Разработчики часто сравнивают принцип работы установки с большой сушилкой для обуви. ВВЭР-440 отжигают при температуре 475 градусов в течение 150 часов. А на всю процедуру с подготовкой уходит 2-3 недели. Сейчас отжигают уже не только корпуса ВВЭР-440 но и корпуса ВВЭР-1000, например, на Балаковской АЭС.

Кстати, такой отжиг делают и на зарубежных реакторах. Например, те же ВВЭР-440 на АЭС в Финляндии и Словакии отжигала Шкода. А СССР и Россия уже проводили отжиг ВВЭР-440 на Ровенской АЭС (Украина), Армянской АЭС, АЭС Грайфсвальд (Германия) и АЭС Козлодуй (Болгария). На реакторах первого и второго энергоблоков Кольской АЭС такой отжиг проводили в 1989 и повторили перед последним продлением сроков эксплуатации в 2017 и 2019 годах.

Надо сказать, что продление сроков эксплуатации АЭС – это нормальная, общемировая практика. Большинство реакторов АЭС в мире старше 30 лет, 14 из них работают уже более 50 лет. В США, например, есть несколько энергоблоков, которые уже получили повторную лицензию на работу до 80 лет. Да, модернизация и продление сроков требует затрат, не всегда возможны и не бесконечны, поэтому собственник всегда считает что выгодно — пролевать работу, если это вообще возможно, или останавливать блок. Но тем не менее, продлевать срок эксплуатации АЭС — это чаще всего гораздо дешевле, чем строить новый блок взамен старому, и это один из самых экономически эффективных способов создания (сохранения) низкоуглеродных источников энергии, что важно в свете глобального тренда на снижение выбросов.

Показатель LCOE для разных видов генерации в США и Китае. Long-term operational - это продление эксплуатации АЭС.
Показатель LCOE для разных видов генерации в США и Китае. Long-term operational — это продление эксплуатации АЭС.

ВВЭР-600 со спектральным регулированием

Итак, давайте теперь наконец то вернемся к исходной новости о том, чем же решено заменить выбывающие энергоблоки. Как сообщил директор Кольской АЭС Василий Омельчук: «Кольская АЭС-2 будет двухблочной, то есть в составе двух энергоблоков типа ВВЭР мощностью 600 МВт каждый со спектральным регулированием и высокими показателями безопасности.»

Что такое ВВЭР понятно, что такое 600 МВт понятно. Почему выбрана такая средняя мощность тоже, в принципе, понятно. Сейчас Кольская АЭС имеет мощность 1760 МВт, но используется на 60-65%. Т.е. два блока по 600 МВт вполне заменят нынешние четыре. Пока речь идет о замещении первого и второго блоков Кольской АЭС. Третий и четвертый смогут проработать еще почти на 10 лет дольше. Так что есть запас по времени на принятие решения о расширении Кольской АЭС-2 для их замены, если вдруг будет понятно, что эти мощности будут востребованы.

Почему вместо двух по 600 МВт не построить один на 1200 МВт тоже вполне понятно. Думаю дело в том, что энергосистема региона может не суметь компенсировать отключение такого крупного единичного источника в случае его плановой остановки на перегрузку и ремонт и тем более в случае неплановой остановки. А вот возможность маневрирования несколькими блоками меньшей мощности, как и сейчас, сделает всю энергосистему более надежной. Кстати, этот пример как раз объсняет нынешний огромный мировой интерес именно к малым модульным АЭС, поскольку они открывают рынок для таких вот небольших или условно изолированных энергосистем в отдельных регионах и странах.

Давайте теперь разберемся, что же это такое диковинное — спектральное регулирование, которое впервые упоминается в связи со строительством новых энергоблоков в нашей стране. Сразу скажу, что ранее о таком говорили лишь как о проектах, их было много разных у нашего головного конструкторского бюро по реакторам ВВЭР — ОКБ Гидропресс. Скорее всего речь о проекте ВВЭР-С, но пока конкретных технических деталей не раскрывается.

Итак, давайте с основ. В ядерном реакторе происходит деление тяжелых ядер урана. При их делении выделяются нейтроны, они попадают в другие ядра урана и процесс повторяется. Так идет цепная реакция деления. Но у нейтронов может быть разная энергия. У вылетающих при делении из ядра урана она высокая (более 1 МэВ) и они движутся с огромной скоростью – это быстрые нейтроны. Такие нейтроны плохо захватываются делящимся изотопом урана-235. Чтобы повысить вероятность захвата и, соответственно, деления, надо нейтроны замедлить до тепловых энергий (менее 0,4 эВ). Для этого в активной зоне реактора размещают замедлитель нейтронов.

Замедлителем в ВВЭР выступает вода, а точнее водород в ее составе. Нейтроны и ядра водорода (протоны) почти равны по массе, поэтому при упругом соударении с протоном нейтрон наиболее эффективно делится кинетической энергией, теряет ее и замедляется. В других типах реакторов замедлителем может выступать графит, как, например, в реакторе РБМК. Или тяжелая вода, как например, в канадском CANDU, где есть и тяжелая вода и графит, что позволяет работать вообще на необогащенном уране — настолько там хорошо удается сохранить все нужные нейтроны без их лишнего поглощения.

Примерно раз в полтора года реактор останавливают для замены части топлива на свежее. Время работы на одной загрузке топлива называется кампания реактора. Зачем меняют топливо? Не только потому что уран-235 расходуется при делении, как говорят «выгорает». При делении образуются продукты распада, которые тоже начинают поглощать часть нейтронов, «отравляя» реактор. Поэтому к концу кампании нейтронам все сложнее попадать в нужную цель — в делящиеся изотопы урана. А в начале кампании легко, нейтронов и нужных мишеней с избытком. Для компенсации этой разницы в начале кампании лишние нейтроны пытаются как-то утилизировать — борным регулированием (добавлением борной кислоты в воду первого контура, т.к. бор поглощает нейтроны), специальными выгорающими поглотителями в топливе и т.д. А к концу кампании концентрация борной кислоты регулируемо снижается, а поглотители выгорают и не так поглощают нейтроны. 

Но что если эти нейтроны использовать с пользой? Быстрые нейтроны плохо поглощаются делящимся изотопом уран-235, но зато они могут захватываться ураном-238 с последующим образованием плутония-239. Это тоже делящийся материал, как и уран-235, т.е. новое ядерное топливо. На этом принципе построены быстрые реакторы-бридеры, в которых нейтроны не замедляют, и они могут даже нарабатывать нового топлива больше, чем сжигать изначально загруженного. Отношение количества делящихся изотопов топлива в конце кампании к их количеству в начале называется коэффициент воспроизводства. У бридеров он может быть выше 1, у обычных ВВЭР он около 0,4. У ВВЭР же со спектральным регулированием может быть до 0,8.

Таким образом, если часть нейтронов в начале кампании не замедлять, то можно использовать их для наработки нового топлива, а не тратить впустую. Но для этого надо по ходу кампании менять энергетический спектр нейтронов в реакторе – с большей долей быстрых нейтронов в ее начале к обычному тепловому спектру медленных нейтронов в конце. Как это сделать?

В теории есть разные варианты, но судя по всему в предлагаемом проекте будет метод изменения водно-уранового отношения. В активной зоне реактора ВВЭР находится вода и урановое топливо в соотношении около 2. Этого достаточно, чтобы все вылетающие из урана нейтроны успевали замедляться в воде. Но если количество воды уменьшить, часть нейтронов не будет успевать замедлиться. Такими образом, вытесняя из активной зоны часть воды можно повысить долю быстрых нейтронов. Предлагается именно это и делать, добавив в топливные сборки дополнительные вытесняющие стержни, например, с обедненным ураном. Уран-238 в них и в самом топливе будет поглощать лишние быстрые нейтроны с пользой – наработкой нового топлива. А по ходу кампании эти вытесняющие стержни можно извлекать из активной зоны реактора, увеличивая водно-урановое соотношение и меняя спектр нейтронов на более традиционный и мягкий.

В одной из старых, 7-летней давности презентаций Курчатовского института, или в их публикации,  можно посмотреть на предлагаемые варианты конструкций таких ТВС. В модернизированной для спектрального регулирования ТВС добавляется 19 пучков с обедненным ураном общей массой до 250 кг.

Возможный вариант конструкции ТВС для ВВЭР-С с вытесняющими стержнями
Возможный вариант конструкции ТВС для ВВЭР-С с вытесняющими стержнями

Другое следствие такого регулирования – уменьшение в активной зоне теплоносителя, которым является все та же вода. А значит меньшие возможности для теплосъема. В сочетании со снижением числа топливных элементов это приводит к меньшему удельному энерговыделению активной зоны, т.е. выделяемой тепловой мощности на единицу объема. В обычном ВВЭР оно не менее 110 кВт/л, в ВВЭР-С ожидается на уровне не более 80 кВт/л.

Поэтому, например, реактору ВВЭР-С с электрической мощностью 600 МВт вполне может понадобиться корпус от реактора ВВЭР-1000 или ВВЭР-1200. Это может повысить материалоемкость первого контура установки. Но с другой стороны, парогенераторов надо не 4, а 2, так что по некоторым прикидкам масса первого контура ВВЭР-600 может быть даже ниже, чем у ВВЭР-440 (1890 т. против 2314 т). За счет уменьшения числа петель с парогенераторами сам герметичный объем пространства под защитный контейнментом тоже может уменьшиться. К тому же у снижения энергоемкости есть и позитивная сторона – судя по этим расчетам Гидропресса, можно будет отказаться от ловушки расплава, т.к. в случае запроектной аварии и расплавления топлива можно обеспечить удержание расплава внутри корпуса за счет его внешнего охлаждения.

Возможная компоновка и технические характеристики ВВЭР-600С из презентации ОКБ Гидропресс в 2014 г.
Возможная компоновка и технические характеристики ВВЭР-600С из презентации ОКБ Гидропресс в 2014 г.

Еще один спорный момент спектрального регулирования — возможный положительный пустотный эффект реактивности. Как с ним будут бороться конструкторы посмотрим в итоговых проектах. Но пока готового проекта установки нет, поэтому судить о конкретных технических решениях рано. Подождем, когда их подготовят и представят. Разброс обсуждавшихся и предлагавшихся ранее решений довольно большой, а те наработки, которые ранее показывались в публикациях и на разных конференциях Гидропрессом и Курчатовским институтом довольно разнообразны — вплоть до одноконтурного кипящего реактора на сверхкритических параметрах или регулирования с применением тяжелой воды. По словам директора станции, сам проект пока находится «на этапе подготовки к разработке».

Потенциальные преимущества ВВЭР-С – повышение эффективности использования урана. Судя по интервью генерального конструктора Гидропресса от 2019 года, реактор будет потреблять минимум на 30% меньше свежего урана. Кроме того, такой реактор позволит полностью загружать его активную зону MOX-топливом, используя регенерированный плутоний и обедненный уран. Текущие ВВЭР могут использовать MOX-топливо лишь частично.

Т.е. это такой вполне эволюционный переход ВВЭР от открытого к частично закрытому топливному циклу. К тому же сама технология ВВЭР хорошо отработана, многие элементы унифицированы, что может положительно отразиться на экономике проекта и на сроках проектирования. Так что это наверно наименее революционный новый проект из тех новинок, что реализуются в последние годы. К тому же средняя мощность позволяет легче отработать технологию, не замахиваясь сразу на новый корпус гигаваттника.

Сравнение экономии урана при разных топливных циклах ВВЭР-С из презентации Курчатовского института в 2014 г.
Сравнение экономии урана при разных топливных циклах ВВЭР-С из презентации Курчатовского института в 2014 г.

Отдельный бонус ВВЭР со спектральным регулированием и отказом от борного регулирования — снижения образования и накопления трития в теплоносителе, по реакции захвата нейтрона бором-10 с выходом двух альфа-частиц и ядра трития. Радиоактивный тритий образуется на всех водо-водяных реакторах (отдельно я про это писал в статье про Фукусиму) и переходит в жидкие радиоактивные отходы и упаренные кубовые остатки. На самой Кольской АЭС хорошо с этим знакомы, т.к. там располагается один из самых продвинутых комплексов по обращению с ЖРО (очистка ионоселективной сорбцией с образованием упаренного солевого плава с концентратом борной кислоты), где я, собственно, и был как-то в командировке.

Вместо выводов

Вообще, довольно интересно получается. На фоне стагнации экономики и отсутствия большого спроса на новые энергомощности в стране, Росатом умудряется реализовывать новые энергетические проекты. На смену выбывающим мощностям старых АЭС и на смену устаревшим реакторам РБМК приходят новые блоки с ВВЭР-1200 поколения 3+, которые идут в серию и на экспорт. Направления быстрых реакторов двух типов тоже реализуются — уже 5 лет работает БН-800 (ожидается что планы на БН-1200 озвучат уже этим летом) а совсем на днях был дан старт строительству БРЕСТ-ОД-300 (поколение «4»). Новые площадки для малых АЭС на базе реакторов РИТМ-200 в плавучем (Чукотка) и сухопутном (Якутия) вариантах тоже определены и заложены в планы, а на базе КЛТ-40 уже реализованы (ПАТЭС). Для получения референса по ВВЭР-С тоже вот нашли (скорее дождались) пожалуй единственное подходящее в стране место.

Так что у России вырисовывается довольно широкая линейка гибких и разнообразных ядерных решения для атомной энергетики будущего, куда сейчас очень серьезно целятся и США с их программой продвинутых малых реакторов, и Китай и Франция и масса стартапов. Так что будем следить за меняющимся обликом атомной энергетики.

Использованные и рекомендуемые источники по теме:

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/company/itsoft/blog/565392/

Последний вдох Пацаева

Опубликовано автором
Ответить

50 лет назад экипаж космического корабля «Союз-11» после разделения отсеков корабля трагически погиб во время посадки. Космонавты Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев возвращались без скафандров, при разгерметизации спускаемого аппарата на большой высоте они не смогли пережить условий околокосмической разреженной атмосферы. Память об их полёте была увековечена в названиях трех космических судов флота Службы космических исследований, но и стальные красавцы не все смогли пережить «разделение Союза». Сегодня важно сохранить последнего «Пацаева», как свидетеля ранней эпохи покорения космоса.

Когда китайский Chang’e 5 в прошлом году отправился в свой триумфальный полет за лунным грунтом, с Земли его провожали суда серии Yuan Wang.

Сегодня только Китай обладает флотом океанских судов-ретрансляторов, которые сопровождают пролетающие над океаном космические аппараты. Когда-то такой флот был и у Советского Союза, но сейчас остался только один — научно-исследовательское судно «Космонавт Виктор Пацаев».

«Пацаев» — последний сохраненный корабль из некогда знаменитого флота Службы космических исследований Отдела морских экспедиционных работ Академии наук СССР.

Помню как мальчишкой зачитывался книгами об освоении космоса и любовался иллюстрациями впечатляющих судов с гигантскими спутниковыми тарелками на борту. «Космонавт Юрий Гагарин» с открытыми параболическими антеннами или «Космонавт Владимир Комаров» с огромными «пузырями» радиопрозрачных укрытий антенн выглядели как первые вестники передового высокотехнологичного будущего.

На их фоне «Виктор Пацаев» смотрелся скромно, и не оставил никаких детских воспоминаний. Но сегодня время поговорить о нём, т.к. он последний выживший. История гибели остальных грустна и трагична.

Для чего нужны такие суда? Космический аппарат или даже пилотируемый корабль — это автоматическое устройство, которое летит по заложенной программе. Для контроля выполнения программы полёта спутники передают по радио на Землю телеметрию — информацию с различных датчиков о своем состоянии. Температура, заряд аккумулятора, данные об ориентации, давление в топливных баках, и много-много иных характеристик. Если произойдет какой-либо сбой и аппарат будет потерян, то именно по анализу телеметрии инженеры будут ставить «диагноз» или искать способ исправления ситуации. Спутники также собирают научные данные в космосе, а экипажу нужна связь с землей. Для приема телеметрии, научных данных и обмена информацией нужны наземные радиостанции. Для передачи команд на летящий в космосе корабль или аппарат также нужны ретрансляторы.

А Земля — это шарообразное тело, и спутник на низкой околоземной орбите оборачивается вокруг планеты примерно за 90 минут. Для наблюдателя с поверхности, спутник пролетит от одного до другого края горизонта примерно за 7 минут. То есть столько одна наземная станция способна поддерживать связь с околоземным аппаратом. Остальной путь по орбите спутник проделает без «присмотра», а переданная им телеметрия в прямом смысле уйдет в песок. Земля еще и вертится, поэтому за 90 минут положение наземной станции сместится на сотни километров, и на следующем витке спутник хотя еще будет в пределах досягаемости, но уже ближе горизонту, а третий виток пройдет уже за горизонтом. То есть для поддержания связи с космическими аппаратами нужно много наземных станций по всему земному шару.

Даже если у вас самая большая страна в мире, с помощью наземных станций постоянной связи с космосом не добиться ведь 2/3 поверхности Земли — это вода. Решения тут может быть два: либо создавать принимающие и передающие станции на воде, либо размещать ретрансляторы в космосе. Например, Китай создал свой океанский космический флот, а у NASA для этих целей есть три спутника TDRS на геостационарной орбите. Благодаря им можно поддерживать связь с низколетящим спутником практически по всей его траектории.

У России есть похожая система «Луч», но она закрывает не весь земной шар. Однако её достаточно, чтобы «Роскосмос» решил отказаться от «Пацаева». Хотя в некоторых случаях, наличие океанского судна могло бы помочь, так при запуске «Фобоса-Грунта» ученые просили астрономов-любителей всех стран присмотреть за нашей станцией.

Всего несколько лет назад «Пацаев» ещё служил нашей космонавтике, даже не покидая своей стоянки в Калининграде. Он был самым западным звеном в наземной цепочке Командно-измерительных комплексов, протянувшихся по России. Его антенны отслеживали перемещение МКС по небосводу, и космический ветеран давал связь даже на пенсии.

Но несколько лет назад «Роскосмос» построил новую наземную станцию, на самом западе Калининградской области, и «Пацаев» стал окончательно не нужен в качестве ретранслятора.

Кроме прямой космической работы «Виктор Пацаев» долгие годы выполняет другую, не менее важную — образование и сохранение памяти о первых десятилетиях советского покорения космоса. Судно занимает место у причала «Музея Мирового океана» в Калининграде, принимает экскурсии, команда проводит занятия и поддерживает оборудование в работоспособном состоянии.

К сожалению, в современном мире эта деятельность нерентабельна. Пока «Пацаев» работал как наземная станция, то получал финансирование от госкоспорации, но сейчас стал «непрофильным активом».

Ситуацию усугубила реорганизация Федерального космического агентства в госкорпорацию «Роскосмос», и сокращение её финансирования. Руководство госкорпорации предлагает новые амбициозные проекты: лунная программа, многоспутниковые группировки, околоземная посещаемая станция, ядерный буксир… и музейная деятельность никак не входит в эти планы.

Госкорпорация рада бы снять с баланса судно, и отдать кому-нибудь, но никто не берет. Точнее, желающие есть, на горизонте появлялось какое-то ООО, которое обещало сделать из судна туристический объект, но этим планам не поверили ветераны космического флота. Их стараниями судну было присвоено звание Объекта культурного наследия, а Минобороны пообещало без перемещения включить судно в состав морского филиала парка «Патриот», который создают в Кронштадте.

Только у военных было одно условие — перед передачей в «Патриот» судно должно пройти капитальный ремонт. Требуется на это около миллиарда рублей. У ветеранов космического флота столько денег нет, но они держатся, и вместе с ними пока держится «Космонавт Виктор Пацаев», хотя и в полной неопределенности. Судно ветшает, хотя и продолжает принимать экскурсии, но как долго это продлится никто не знает, так что будете в Калининграде, не упускайте возможности взглянуть на этот памятник исчезнувшей цивилизации.

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/565430/