Искусственный разум и овощи из компьютера: в Университете Иннополис создают технологии будущего

О перезапуске системы высшего образования в России, создании подводных и летающих роботов, а также роли нейросетей в экономике будущего рассказал «Татар-информу» проректор Университета Иннополис Искандер Бариев.

Кадры для «Цифровой экономики»

«Цифровая экономика» — одна из актуальных нацпрограмм в России до 2024 года. Участвует ли Университет Иннополис в подготовке кадров для сферы IT?

В 2020 году Правительство РФ перезапустило федеральный проект «Кадры для цифровой экономики» и нацпрограмму «Цифровая экономика». Университет Иннополис занимает якорное место в этом проекте. Мы активно участвовали во всех мероприятиях: это персональные цифровые сертификаты, интеллектуальная собственность, а также подготовили около 5,2 тыс. специалистов по программе КЛИК: треки CDO — Chief Data Officer и Дата Аналитик.

Если говорить о цифрах за 2019–2020 годы, то Университет Иннополис обучил свыше 11,5 тыс. человек по федеральному проекту «Кадры для цифровой экономики». Считаю, что это хороший результат для молодого университета. Такого результата ни у одного другого университета России точно нет. Мы оказались лидерами.

Какие планы по развитию в этом направлении на 2021 год?

В 2021 году мы планируем продолжать обучать руководителей работе с данными, принимать управленческие решения, основываясь на аналитике, выстраивать процессы по сбору, анализу и визуализации данных в своих организациях. Мы уходим от программы в 108 часов и готовим программу более длительную, программу переподготовки от 252 часов. 

В 2021 году у нас амбициозные планы в части исполнения проекта «Кадры для цифровой экономики». Мы должны перезапустить систему высшего и среднего профессионального образования по IT. Задача — повысить квалификацию преподавателей колледжей и вузов. Университет Иннополис начнет реализацию этого проекта в 2021 году и продолжит до 2024 года. Это будет сильное движение с этапами и стадиями, объединенными в четыре мероприятия.

Что представляют собой четыре мероприятия, включенные в федеральный проект?

Мы выбрали 11 приоритетных отраслей экономики: здравоохранение, сельское хозяйство, обрабатывающая промышленность и другие. По каждой отрасли нужно внедрить цифровые компоненты в образование. Проект называется «Опорный образовательный центр». Стоит задача отучить 50 тыс. преподавателей и разработать 112 образовательных программ в течение четырех лет. 

Мероприятие номер два — это создание единого методологического центра, ориентированного на подготовку высококвалифицированных ИТ-специалистов. Есть сильные вузы, с которыми мы будем сотрудничать. Мы должны перезапустить эту историю на всю Россию, потому что такие сильные университеты, как ИТМО, «Вышка» и МФТИ, должны быть в каждом субъекте, а не только в Центральной России. Перед нами стоят конкретные цифры: разработать 31 основную образовательную программу и обучить 30 тыс. преподавателей по IT-направлениям. 

Третье мероприятие — разработка и актуализация профессиональных образовательных стандартов. И четвертое — это создание платформы с образовательным модулем. В ней будет конструктор, по которому можно смоделировать программу дисциплин из образовательного контента, лекций, домашних заданий. Будет интеграция с федеральными информационными системами, с индустрией и вузами, чтобы организовать взаимодействия в одном месте.

У нас будет гибридный режим работы. Будем использовать различные площадки в России, чтобы проводить очные встречи. Часть мероприятий будем проводить в синхронном дистанционном режиме через видеоконференцсвязь, часть — в записи.

Нейросети для промышленных гигантов

Наступивший год объявлен Годом науки и технологий. Какие тематические мероприятия планируются в университете в 2021 году?

Вне зависимости от того, есть Год науки или нет, у нас присутствует ряд активностей. Мы планируем отраслевые мероприятия на базе наших лабораторий. По каждой лаборатории мы будем реализовывать школы, встречи и мини-конференции с участием международных специалистов. 

Отдельно мы хотим проводить ряд мероприятий с крупными индустриальными компаниями, чтобы популяризировать научные задачи, которые у них есть. Мы работаем с «Газпромом», «Татнефтью», «СИБУРом», «КАМАЗом». С «Аэрофлотом» у нас даже есть центр инноваций в области гражданской авиации.  

Планируете ли вы запустить новые направления бакалавриата и магистратуры? 

Я думаю, мы много что запустим: где-то это будет перезапуск, а где-то нечто абсолютно новое. У нас основное направление — это computer science. И если мы посмотрим на мировой опыт, то computer science начинает уходить в сторону отраслевой специфики. 

Цифровизация отраслей формирует целые IT-направления. Два года назад, говоря о нейротехнологиях, мы имели в виду только медицину, изучающую головной мозг. Сейчас в связи с искусственным интеллектом нейротехнологии полностью перешли в IT. У нас есть лаборатория нейронауки и когнитивных технологий, и это направление будет стремительно развиваться: может, появится магистратура или бакалавриат в этом направлении. 

Сегодня у нас есть магистратура по большим данным и искусственному интеллекту, а также бакалавриат c уклоном в данную сферу, стоит также упомянуть о магистратуре по робототехнике, где преподают в том числе компьютерное зрение и машинное обучение. Я думаю, мы сделаем еще больший акцент на направление искусственного интеллекта, применение его в различных отраслях реального сектора экономики. Сейчас мы думаем, как его упаковать. 

Искусственный интеллект ставит диагнозы и исследует трубы

Не так давно в университете появился Институт искусственного интеллекта. На каком этапе развития он находится? Какие программы реализуются на базе института? 

Сначала у нас был Центр искусственного интеллекта, но затем он стал институтом. Искусственный интеллект — это рабочий инструмент, который мы используем во всех наших проектах. Какой бы ни был проект, всегда есть команда, которая занимается алгоритмами машинного зрения, нейросетями, большими данными, — это все связано с институтом искусственного интеллекта. 

Сначала мы занимались отдельными проектами, потом перешли к задачам дополнительного образования. Также мы начали использовать алгоритмы искусственного интеллекта в фундаментальных исследованиях. 

Получилось, что у нас появились три направления, которые нельзя назвать задачами одного лишь центра. Было принято решение укрупняться и создать отдельный институт. Последние пять лет мы активно работаем в сфере искусственного интеллекта с индустрией, поэтому понимаем их задачи и проблемы. У института амбициозные планы: увеличить выручку и «прогнать» через институт как можно больше людей для повышения квалификации. 

Кто сможет повысить квалификацию в институте?

В Университет Иннополис может обратиться человек из любой точки мира, если у него есть средства и желание. Можно быть и студентом, школьником, представителем бизнеса. Мы обучаем всем основным технологиям и компетенциям в области искусственного интеллекта: организации сбора данных и формирования дата-сетов, алгоритмам машинного и глубокого обучения. Преподаем отдельные технологии: компьютерное зрение, анализ естественного языка, системы предиктивной аналитики и другие. 

Сейчас крупные компании формируют команды специалистов в области искусственного интеллекта, чтобы правильно составлять технические задания подрядчикам. Пока ты сам не понимаешь принцип работы, как можно поставить задачу IT-компании? 

Какие новые разработки в сфере искусственного интеллекта были сделаны в университете?

Из социально значимых я бы назвал платформу AI-RADIOLOGY. Мы сделали программный продукт и сейчас успешно эксплуатируем его в Москве. Сервисом анализа рентгеновских изображений легких на нашей платформе обработано уже более 25 тысяч рентгенологических исследований. Это алгоритм машинного зрения для распознавания патологий легких на рентгеновском изображении. 

Мы делали статистические исследования и определили, что после четырех часов работы у специалиста падает внимательность. Он начинает пропускать в изображениях возможные патологии. Человек может уйти после флюорографии, думая, что он здоров, а на самом деле врач просто не заметил, что он болен.

У нашего продукта хорошие показатели: точность — 93%. Уникальность в том, что мы занимались пять лет фундаментальными исследованиями в этом направлении. Мы привлекали международных и татарстанских специалистов для участия в проекте, чтобы распознавание было достоверным, а процент попадания — высоким. 

Проектом заинтересовались в Правительстве Москвы. Мы надеемся, что продукт получит распространение на федеральном уровне.

Второй проект — разработка платформы анализа данных внутритрубной диагностики магистральных газопроводов и технологических трубопроводов. Сейчас мы успешно ее защищаем в ПАО «Газпром», у нас есть есть планы по дальнейшему развитию проекта. 

Есть специализированные роботы, которые передвигаются внутри трубы и анализируют ее состояние. Они сканируют состояние трубы, после этого данные загружают в компьютер, после чего эксперт визуально анализирует данные с целью поиска возможных дефектов. Это занимает большое количество времени. 

Мы полностью автоматизировали этот процесс. Вы можете запустить сразу 10-20 роботов, потом загружаете данные на нашу платформу, она дает анализ по дефектам и выдает рекомендации. Время остановки компрессорной станции сильно сокращается: получается быстрее в пять раз.

Вы начинали применять технологии в области искусственного интеллекта для создания новых материалов. Как сейчас развивается это направление?

Мы исследуем алгоритмы искусственного интеллекта для поиска новых материалов. Это международный проект, в нем участвуют Национальный университет Сингапура, Университет Иннополис и американские ученые. Мы пытаемся использовать алгоритмы искусственного интеллекта, чтобы уменьшить количество реальных экспериментов по поиску новых материалов. 

У нас пока нет финансирования, поэтому работа ведется в инициативном порядке. При наличии финансирования мы хотим запустить этот проект, чтобы он попал в топ-10 проектов в мире по поиску новых материалов. 

Избирательные технологии на блокчейне

Впереди Единый день голосования. Можем ли мы перейти к дистанционным выборам? Есть ли у вас подобные технологии?

Цифровые технологии, позволяющие сделать выборы максимально прозрачными, готовы. Другое дело — есть ли готовность у населения голосовать таким образом? Все-таки люди хотят реальных бюллетеней, у населения больше доверия к такому процессу.

Сегодня есть большое количество цифровых технологий, которые позволяют организовывать выборы прозрачно. В Университете Иннополис есть лидирующий исследовательский центр в области блокчейна. Технология блокчейна позволяет сделать процедуру по фиксации решений человека такой уникальной, что сломать ее будет очень тяжело. 

Если к вам обратятся с просьбой помочь организовать дистанционные выборы, то технологии уже готовы для этого? 

Мы занимаемся различными технологиями и сможем дать интересные предложения для повышения прозрачности выборов. Мы здесь не уникальны, таких компаний много в России, и они это делают регулярно.

«Тут уже не поймешь, кто иностранец, а кто — нет»

Как пандемия повлияла на обучение иностранных студентов? Уезжали ли студенты и как они учатся сейчас?

Иностранные студенты частично уехали, но большинство осталось. Мы максимально охватили кампусы санитарной обработкой. Студенты учились в своих комнатах и связывались с преподавателями через Zoom. У нас уехали около 10% студентов. Тем, кто не смог вернуться, мы организовали обучение онлайн.

Повлияла ли пандемия на число иностранных абитуриентов? Какая доля иностранных студентов обучается сейчас?

Желающих поступить в Университет Иннополис среди иностранцев было много, несмотря на пандемию. Интерес был даже больше. Сейчас у нас около 40% иностранных студентов. Но так как рабочий язык у нас английский и все говорят на английском, тут уже не поймешь, кто иностранец, а кто — нет. 

Стартапы: виртуальные овощи и индюшатина превращаются в реальные

Как университет поддерживает идеи студентов по запуску стартапов? 

Мы всегда поддерживаем предпринимательскую активность студентов. Большое количество ребят запускает свои стартапы, у нас есть своя стартап-студия. У нас есть экспертный совет, где мы рассматриваем идеи студентов. Если идея имеет проработку с точки зрения бизнес-плана и реализуемости, мы даем студенту возможность создать свою компанию.

Тем студентам, которые на выпускном экзамене защищают свой бизнес-план на хорошем уровне, мы даем возможность зарегистрировать компанию в ОЭЗ «Иннополис».

Какие успешные студенческие стартапы вы можете назвать?

У нас есть популярный проект «Фермополис». Вы играете и, например, ухаживаете за помидорами. А на другой стороне цифровой платформы есть реальные люди, которые поливают эти помидоры. Через какое-то время, когда урожай вырастет, человек получает реальный продукт. Сейчас в игре есть овощи и индюшатина. Вы начинаете играть на уровне яйца, потом вырастает индюк, и вы либо можете его продать, либо вы забираете мясо индейки. 

Стартап-движение — это очень важно, мы его поддерживаем и регулярно этим занимаемся. В этом году есть желание выйти за пределы Иннополиса и привлекать интересные идеи других университетов на нашу площадку и дальше развивать.

Роботов научат летать и плавать

Пользуются ли сейчас спросом беспилотники? 

Тема беспилотников для нас очень важна. Мы рассматриваем ее не с точки зрения коммерциализации, а с точки зрения оптимизации маршрутов в районах, где есть горы и овраги. Мы занимаемся такими исследованиями, и они интересны на мировом уровне. 

В Университете Иннополис есть целая лаборатория автономных транспортных систем. У нас есть беспилотные легковые автомобили и грузовой автомобиль «КАМАЗ». Мы разрабатываем решения для мобильной телеуправляемой роботизированной плавучей платформы с подводной и надводной частью. Это позволит заменить водолазное обследование сооружений, повысит безопасность персонала за счет технологий компьютерного зрения. 

В целом это мощнейший тренд. Самыми популярными будут беспилотные трамваи и метро. Мы тоже делаем большую работу в этом направлении и сотрудничаем с «Трансмашхолдингом» и АО «РЖД».