«Не нужно бояться идти первым в новое направление. Пока остальные присматриваются, это даёт фору в приобретении знаний. С этой мыслью я и начала изучать нейронные сети».
Наша сегодняшняя героиня взяла от студенческих лет всё: хорошо училась, успешно развивалась в науке, выигрывала стипендии и награды, много путешествовала, работала со студотрядами и даже встретила свою любовь в ТУСУРе. Как успеть всё – рассказывает Алена Красноперова, аспирантка ТУСУРа и сотрудница научно-исследовательской лаборатории «Безопасность и электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств».
Алена выбрала ТУСУР потому, что он славился своим радиотехническим направлением, уклоном в передовые технологии и современным подходом. В 2019 году поступила на радиотехнический факультет по направлению «Цифровое телерадиовещание».
Когда началось ГПО, мне откликнулся проект, связанный с изображениями. Ближе к написанию ВКР я предложила руководителю применить нейронные сети. Этот период совпал с появлением ChatGPT, но на самом деле история нейросетей началась задолго до этого. Андрей Викторович оценил идею и помог во всём разобраться.
Дипломная работа Алены в бакалавриате была посвящена биомедицинским технологиям – распознаванию костей лучезапястного сустава на медицинских изображениях с помощью нейронных сетей.
Тогда это была новая область, где даже комиссия сначала не особо понимала, как ты это делаешь. Именно в то время я услышала хорошую мысль, с которой теперь иду в работе: наука – это поезд, который движется по своим правилам и никого не ждёт, нужно успеть в него запрыгнуть.
ТУСУР дал мне свободу – я сама выбирала, как разбираться в теме. В самом начале училась распознавать объекты на изображениях на примере героев «Смешариков». Так было забавнее: когда не получалось исправить ошибку, можно было отстраниться и улыбнуться тому, из-за чего она возникла.
Параллельно с увлечением нейросетями у Алены началась активная жизнь – она попала в студотряды, позже стала комиссаром сервисного отряда «Алитис», затем работала в штабе. Это были три года ярких эмоций, впечатлений, путешествий и нового опыта.
В студенческие отряды я пришла с желанием стать самостоятельной. И ещё была большая любовь к морю, а ребята из «Алитиса» как раз работали на юге. Это же классный шанс поработать летом у моря.
В отрядах мне удалось много всего попробовать: мы заливали свечи, танцевали, пели, готовили номера по чирлидингу и не только. К моменту, когда постучалась взрослая жизнь, нам было понятно, чего мы хотим, а чего – нет. Сейчас я замечаю, насколько важно пройти этот этап в студенческие годы. Ребятам, которые не попробовали себя в разных направлениях, тяжелее определиться, и они тратят на это уже взрослую жизнь.
Смена деятельности не отвлекает, а помогает разгружать мозг, считает Алена. Учишься работать продуктивнее и планировать время. Доказательство – повышенные стипендии по обоим направлениям, которые студентка получала несколько лет подряд.
А потом началась магистратура, и Алена с головой ушла в науку – стала одной из первых магистрантов Передовой инженерной школы. Здесь она продолжила своё увлечение нейросетями, хотя сменила направление проекта на БПЛА. Параллельно с обучением в магистратуре Алена работала в двух лабораториях ТУСУРа. По окончании магистратуры, когда пришло время выбирать – трудоустройство или аспирантура, – решила остаться в науке.
Мы заточены под то, чтобы решать новые задачи, а когда идёшь на предприятие, должен быть готов к тому, что там есть конкретное задание, в рамках которого ты работаешь. Вдохновение, фантазия, поиск новых идей – этого там будет меньше. Мне же хотелось иметь собственное мнение и предлагать решения.
Аспирантура открыла новые горизонты: я полностью сменила направление, сменила лабораторию. Хочется не останавливаться на чём-то одном, уметь адаптироваться. Хочется идти вперёд. Опыт коммуникации, который дали отряды, позволяет мне без труда перестраиваться с задачи на задачу. Если я вижу, что где-то ситуация себя исчерпала, нет развития, но есть альтернативная идея, где меня ждут, я выберу второе. Даже если сначала я не очень в теме, хватит полугода, чтобы в неё влиться. Главное – видеть перспективу.
Все проекты, в которых участвует Алена, важны в развитии этой тематики. Работа в бакалавриате выполнялась в рамках программы «Приоритет 2030». Научно-исследовательская работа по созданию нейросети для микрокомпьютера реализована в рамках программы развития Передовой инженерной школы.
Сейчас Алена работает в области алгоритмов оптимизации под руководством Антона Белоусова.
Я многому учусь у него не только в рамках своей темы, но и в подходе к работе.
Предварительное название диссертации – «Оптимизация полосковых и кабельных структур с модальными явлениями с использованием моделей машинного обучения».
Моя задача – автоматизировать процесс проектирования помехозащитных полосковых и кабельных структур. Традиционно инженер задаёт топологию конструкции, а затем вручную подбирает её параметры и перебирает возможные конфигурации. Я разрабатываю подход, который позволит перейти от такого подбора к генеративному синтезу: алгоритмы смогут самостоятельно создавать новые, в том числе нетривиальные, топологии и структуры под заданные требования. Для этого я применяю модели машинного обучения и физико-информированные подходы. Они позволяют ускорить расчёты и сократить объём перебора при поиске решений. При этом сам подход строится так, чтобы в дальнейшем его можно было адаптировать к другим классам объектов.
В моих предыдущих работах результаты носили преимущественно теоретический и поисковый характер. Сейчас моя цель – выйти на уровень прикладного результата: создать рабочий программный прототип, который в дальнейшем можно будет интегрировать в отечественные САПР.
Существует мнение, что искусственный интеллект полностью заменит специалистов. Я абсолютно не согласна. Нейросети – это мощнейший инструмент, но за этим всегда должен стоять человек, знающий своё дело. Если ты сам не до конца понимаешь суть задачи, нейросеть даже в элементарных вещах может дать ложные результаты и убедить тебя в их корректности. С ней нельзя соглашаться вслепую – нужно постоянно быть в дискуссии, задавать неудобные вопросы и перепроверять информацию. Только в таких «дебатах» можно выйти на действительно полезные мысли. При этом важно помнить: результат всегда зависит от человека. Чем качественнее ты настроишь и обучишь модель изначально, тем сильнее она окупит эти усилия и упростит тебе работу в дальнейшем.
Сейчас в этой области каждый день делается не один шаг, а тысяча. У меня есть идея разработать курс и рассказывать, как превратить искусственный интеллект в надежного помощника и как распознавать сгенерированное.
ТУСУР – не просто место обучения и работы. Здесь Алена встретила своего будущего мужа. Михаил Мурманский – тоже сотрудник лаборатории ТУСУРа. В этом году молодой человек сделал ей предложение.
Он поддержал меня в тот момент, когда я решила переходить в совершенно новую для себя лабораторию при поступлении в аспирантуру. Меня пугало, что к этому моменту у тебя уже должен быть огромный опыт за плечами.
В плане науки мы друг друга прекрасно понимаем и мотивируем. Когда выигрываем научные конкурсы, искренне радуемся друг за друга. Кстати, в этом году мы впервые оба победили в одном конкурсе – выиграли стипендию Президента РФ для аспирантов.
Алена делится, что благодаря любимой работе может осуществить множество целей и в ближайшее время – самую заветную из них. Хотя раньше это казалось недостижимым.
ТУСУР даёт очень много возможностей. Они не лежат на полке – нужно найти в себе смелость о них заявить и упорство, чтобы ими воспользоваться. Мне кажется, за время обучения я столько всего попробовала, побывала в стольких местах – вряд ли так получилось бы где-то в другом месте. Главное – самому себя не ограничивать и не сидеть на месте.
Иногда мне говорят: «Ого, как тебе повезло!» – и я всегда отвечаю: «Нет, всё достаётся трудом». За успехом всегда стоит то, чего не видят: бессонные ночи, сотни заполненных по несколько раз документов. Если ты не посвятишь всего себя своей цели, получится ли её достичь? Вряд ли. Важны упорство, желание и скорость принятия решений.
Он с 6 лет умел пользоваться паяльником и был с техникой на «ты». И когда пришло время выбирать, не раздумывая пошёл в ТУСУР. Чем наука привлекает молодёжь и какие в ней видит перспективы для ученых в России аспирант ТУСУРа Дмитрий Мочалов – читайте в материале.
«Путь в науку долгий и не факт, что он будет успешным. Но если он будет таковым, кроме всего прочего у вас будет интересная творческая работа».