- Троицкий вариант — Наука - https://trv-science.ru -

Как начать науку с нуля

Фото Н. Деминой

Фото Н. Деми­ной

О том, с каки­ми про­бле­ма­ми стал­ки­ва­ет­ся лау­ре­ат кон­кур­са мега­гран­тов 2011 года в Рос­сии, мы побе­се­до­ва­ли с про­фес­со­ром Вла­ди­ми­ром Спо­кой­ным, зав. сек­то­ром мате­ма­ти­че­ских мето­дов пред­ска­за­тель­но­го моде­ли­ро­ва­ния ИППИ РАН. C нояб­ря 2011 года он заве­ду­ет Лабо­ра­то­ри­ей струк­тур­но­го ана­ли­за дан­ных и опти­ми­за­ции МФТИ. Бесе­до­ва­ла Ната­лия Деми­на.

Перед тем, как вер­нуть­ся в Рос­сию для руко­вод­ства мега­гран­том, вы дол­гое вре­мя про­жи­ли за рубе­жом. Когда вы уеха­ли из стра­ны?

В 1992 году я уехал в док­то­ран­ту­ру во Фран­цию. Там полу­чил пред­ло­же­ние и потом почти сра­зу же пере­ехал в Гер­ма­нию, где и остал­ся, прой­дя путь от науч­но­го сотруд­ни­ка до про­фес­со­ра и заве­ду­ю­ще­го лабо­ра­то­ри­ей. Все у меня было пре­крас­но, и ника­ких мыс­лей о воз­вра­ще­нии на роди­ну не было, пока быв­шие кол­ле­ги не обра­ти­лись ко мне с пред­ло­же­ни­ем подать заяв­ку на мега­грант.

Рань­ше в мои моло­дые годы здесь, в Москве, был сво­е­го рода науч­ный Клон­дайк по боль­шин­ству науч­ных направ­ле­ний, в том чис­ле, по мате­ма­ти­че­ской ста­ти­сти­ке, рабо­та­ла очень эффек­тив­ная рабо­чая груп­па. Ее лиде­ром был Рафа­ил Хась­мин­ский, рабо­тав­ший в ИППИ РАН. Он меня и при­гла­сил тогда рабо­тать в ИППИ. Когда я уехал, а потом из этой груп­пы разъ­е­ха­лись почти все, науч­ная шко­ла мате­ма­ти­че­ской ста­ти­сти­ки и в Москве и фак­ти­че­ски во всей Рос­сии прак­ти­че­ски умер­ла. При­мер­но 20 лет в Рос­сии не появ­ля­лись ни новые науч­ные идеи, ни новые моло­дые кад­ры по это­му направ­ле­нию.

Когда воз­ник­ло пред­ло­же­ние по мега­гран­ту, то пер­вой моей мыс­лью было стрем­ле­ние, не то что­бы реани­ми­ро­вать эту науч­ную шко­лу, но хоть как-то акти­ви­зи­ро­вать иссле­до­ва­ния в этой обла­сти. День­ги у нас были, и в пер­вые два года мы орга­ни­зо­ва­ли актив­ную дея­тель­ность.

Фор­маль­но моя лабо­ра­то­рия суще­ству­ет в рам­ках Физ­те­ха. Пози­ция руко­вод­ства уни­вер­си­те­та про­ста и доста­точ­но праг­ма­тич­на. Мате­ма­ти­че­ская ста­ти­сти­ка – не их про­филь­ная спе­ци­аль­ность, они гото­вы иметь лабо­ра­то­рию по мате­ма­ти­че­ской ста­ти­сти­ке и опти­ми­за­ции, если для это­го ниче­го не надо инве­сти­ро­вать. Наши пуб­ли­ка­ции и дости­же­ния идут в зачет все­го уни­вер­си­те­та. Рядом с глав­ным кор­пу­сом Физ­те­ха нахо­дит­ся зда­ние, в кото­ром рас­по­ла­га­ет­ся факуль­тет при­клад­ной мате­ма­ти­ки, там для нашей лабо­ра­то­рии выде­ли­ли одну неболь­шую ком­на­ту.

Физ­тех нас под­дер­жи­вал в том смыс­ле, что совер­шен­но не мешал. Не пытал­ся залезть к нам в кар­ман. Но когда речь зашла о про­дле­нии мега­гран­та, о воз­мож­но­сти соин­ве­сти­ро­ва­ния, то тут мы столк­ну­лись со сте­ной. Уни­вер­си­тет в нас вкла­ды­вать не хочет. У него есть свои люби­мые направ­ле­ния, а мате­ма­ти­ка – это не их дитя.

Если вас спро­сят, на что пошел мега­грант, како­вы резуль­та­ты вашей науч­ной дея­тель­но­сти, что вы отве­ти­те?

Да, меня порой спра­ши­ва­ют, вот вам грант дали, чем вы зани­ма­е­тесь? Что вы созда­ли? Я гово­рю, я при­е­хал в Рос­сию делать нау­ку, а нау­ка – это уче­ные. Мне при­хо­дит­ся рас­тить нау­ку с нуля, прак­ти­че­ски на пустом месте.

В дру­гих мате­ма­ти­че­ских кол­лек­ти­вах, напри­мер у Ста­ни­сла­ва Смир­но­ва или Федо­ра Бого­мо­ло­ва, не при­шлось начи­нать с нуля, в их обла­стях нау­ки были науч­ные шко­лы, они не раз­ру­ши­лись, была какая-то науч­ная инфра­струк­ту­ра: семи­на­ры и пол­но­цен­ное науч­ное обще­ние. Да и то им при­шлось мно­гое сде­лать, что­бы вдох­нуть в нау­ку новую жизнь. Но в моей обла­сти не оста­лось почти нико­го и ниче­го. При­шлось созда­вать всё зано­во… Это не дела­ет­ся за год или два.

Когда я при­е­хал, то начал с того, что про­чи­тал сту­ден­там курс лек­ций. Резуль­та­том был экза­мен. Так мы набра­ли деся­ток сту­ден­тов, кото­рым инте­рес­на мате­ма­ти­че­ская ста­ти­сти­ка. Через год еще деся­ток. Сей­час я читаю курс в тре­тий раз. На экза­мен запи­са­лось еще 15 чело­век.

Име­ет­ся в виду сту­ден­ты Физ­те­ха или любых дру­гих вузов? Вы при­гла­ша­е­те всех?

Я читаю лек­ции в Неза­ви­си­мом Мос­ков­ском уни­вер­си­те­те. С Физ­те­ха там боль­шин­ство сту­ден­тов, но есть и с Мех­ма­та, что меня раду­ет, есть из ВШЭ. Ото­всю­ду, где есть мате­ма­ти­ка, ко мне на лек­ции при­хо­дят сту­ден­ты. Мы их отби­ра­ем по очень высо­кой план­ке, я читаю лек­ции по мате­ри­а­лам соб­ствен­ных науч­ных раз­ра­бо­ток.

Мы ста­ра­ем­ся рабо­тать с ребя­та­ми 3–4 кур­са, ина­че даль­ше они уже рас­пи­са­ны по дру­гим науч­ным руко­во­ди­те­лям, и отбор вести позд­но­ва­то. Ино­гда мы дела­ем исклю­че­ние и берем сту­ден­тов 5–6 кур­са. Итак, берем сту­ден­тов 3–4 кур­са, начи­на­ем их вести с бака­лаври­а­та. Потом ведём сту­ден­тов до маги­стер­ско­го дипло­ма, наша цель – маги­стер­ская  рабо­та на уровне кан­ди­дат­ской дис­сер­та­ции. И сра­зу пыта­ем­ся вовле­кать сту­ден­тов в актив­ную науч­ную рабо­ту.

Мы орга­ни­зо­ва­ли шко­лы, кон­фе­рен­ции и семи­на­ры. Каж­дый месяц у нас про­хо­дят науч­ные собы­тия, есть сту­ден­че­ские и науч­ные семи­на­ры. Мы созда­ём такой науч­ный котёл, в кото­ром моло­дые ребя­та могут варить­ся и рас­ти. Моя глав­ная про­дук­ция за эти два года – это 20 моло­дых спе­ци­а­ли­стов, кото­рые про­шли через мою лабо­ра­то­рию, кото­рые уже сей­час в состо­я­нии пусть не само­сто­я­тель­но, но актив­но рабо­тать в коман­де.

Если моло­дые уче­ные заин­те­ре­су­ют­ся этой обла­стью иссле­до­ва­ний, то на каком сай­те мож­но полу­чить инфор­ма­цию?

Наш сайт назы­ва­ет­ся Пре­Мо­Лаб (premolab.ru).

В  мини­стер­стве от нас ожи­да­ют быст­ро­го резуль­та­та, про­рыв­ных про­ек­тов по новей­шим направ­ле­ни­ям. Но, для того, что­бы вести слож­ные про­ек­ты, нуж­ны под­го­тов­лен­ные кад­ры. Пер­во­оче­ред­ную зада­чу набо­ра пер­спек­тив­ных кад­ров мы реши­ли, но за два года их не выве­сти на пере­до­вой науч­ный уро­вень. У меня есть груп­па в Бер­лине, её я рас­тил 15 лет, там у нас есть подоб­ные про­ек­ты. Я мог бы пере­не­сти полу­чен­ные там резуль­та­ты сюда, в Рос­сию, но ведь цель не в этом. Нам надо зало­жить базу для соб­ствен­ных науч­ных иссле­до­ва­ний.

Я перед дилем­мой, как я могу соче­тать веде­ние при­клад­ных про­ек­тов и зара­ба­ты­ва­ние денег в Москве и одно­вре­мен­но зани­мать­ся обу­че­ни­ем моло­дё­жи? Это 3–4 курс, раз­ве мож­но их бро­сить на при­клад­ные про­ек­ты? Их это толь­ко поло­ма­ет. Им надо учить­ся, их надо посте­пен­но выхо­дить на науч­ный уро­вень. Их надо посы­лать на топо­вые науч­ные кон­фе­рен­ции, я вожу их к себе в Гер­ма­нию, пока­зы­ваю, как устро­е­на нау­ка, как надо рабо­тать по-совре­мен­но­му.

Это глав­ный пара­докс рос­сий­ской про­грам­мы мега­гран­тов, ее глав­ная про­бле­ма, кото­рую мы, мате­ма­ти­ки, пони­ма­ли уже в самом нача­ле, но в мини­стер­стве нас не слы­шат. Такая про­грам­ма долж­на быть рас­счи­та­на не на 2 года, а на 20 лет или хотя бы на 12. В Гер­ма­нии подоб­ные про­грам­мы рас­счи­та­на на 12 лет. Это же совсем дру­гое дело! А у нас полу­ча­ет­ся почти тупи­ко­вая ситу­а­ция: боль­ши­ми уси­ли­я­ми создан науч­ный кол­лек­тив, но если не будет даль­ней­ше­го финан­си­ро­ва­ния, то это все одно­знач­но умрёт. И набран­ные и под­го­тов­лен­ные кад­ры разой­дут­ся по каким-то кон­то­рам. Полу­чит­ся, что вся моя рабо­та была напрас­ной. Зачем было вбу­хи­вать пол­то­рас­та мил­ли­о­нов руб­лей? Меха­низм пере­строй­ки рабо­ты лабо­ра­то­рий после сро­ка финан­си­ро­ва­ния в про­грам­ме мега­гран­тов не преду­смот­рен.

Орга­ни­за­то­ры этой про­грам­мы ждут како­го-то силь­но­го эффек­та за 1–2 года. Но за такой корот­кий пери­од речь может идти либо о покуп­ке доро­го­сто­я­ще­го обо­ру­до­ва­ния, либо новых тех­но­ло­гий на запа­де. Ина­че тако­го эффек­та быст­ро не достичь.

Если же речь идет о подъ­еме нау­ки в Рос­сии, то в первую оче­редь речь долж­на идти о созда­нии науч­ных школ, созда­нии систе­мы кад­ров. А это тре­бу­ет гораз­до боль­ше­го вре­ме­ни. В этом слу­чае нель­зя пла­ни­ро­вать про­грам­му на два года и тре­бо­вать годо­вой отчет­но­сти. Тако­го нет ни в Гер­ма­нии, ни в какой-либо дру­гой стране, с кото­рой я сотруд­ни­чал.

А вы гово­ри­ли об этом мини­стру Лива­но­ву и его кол­ле­гам?

Есте­ствен­но, эта тема актив­но обсуж­да­лась уже «пер­вой вол­ной» мега­грант­ни­ков, когда мини­стром был еще Андрей Фур­сен­ко, кото­рый лич­но инте­ре­со­вал­ся этой про­грам­мой.  Но сей­час наше мини­стер­ство про­во­дит реор­га­ни­за­цию ака­де­мии, гло­баль­ную пере­строй­ку науч­но-обра­зо­ва­тель­ной сфе­ры. Очень хочет­ся, что­бы ошиб­ки и недо­чё­ты про­грам­мы мега­гран­тов учлись при про­ве­де­нии реформ.

В про­грам­му мега­гран­тов уже вбу­ха­ли и вбу­хи­ва­ют гигант­ские день­ги, разу­ме­ет­ся, их мож­но потра­тить разум­но, но у нас нет куль­ту­ры тер­пе­ния. Люди не пони­ма­ют, что если выде­лить мно­го денег на очень корот­кий срок, то их труд­но исполь­зо­вать разум­но, про­ще быст­ро рас­пи­лить. Ниче­го дру­го­го с ними сде­лать нель­зя.

Меж­ду тем, есть извест­ный миро­вой опыт. Есть при­ме­ры США и Гер­ма­нии. Это две стра­ны с мак­си­маль­ной широ­кой линей­кой науч­ных про­грамм. Там мас­са про­грамм, от самых мик­ро­ско­пи­че­ских до боль­ших. Напри­мер, в Гер­ма­нии мини­маль­ный срок про­грам­мы – 3+3 года.

В Рос­сий­ском науч­ном фон­де сей­час появи­лась про­грам­ма 3+2.

Все рав­но немно­го мало­ва­то. Боль­шие про­грам­мы обыч­но идут по схе­ме 5+5 или 4+4+4. После каж­до­го пери­о­да идет серьез­ная пере­за­груз­ка. Про­во­дит­ся тща­тель­ная экс­пер­ти­за про­ек­тов. Это, напри­мер, дела­ет NSF в США, либо DFG в Гер­ма­нии. Туда при­гла­ша­ют­ся веду­щие учё­ные, кото­рые оце­ни­ва­ет каж­дый про­ект  по самым высо­ким науч­ным стан­дар­там. Толь­ко жиз­не­спо­соб­ные про­ек­ты полу­ча­ют про­дол­же­ние и под­держ­ку. Инстру­мент для кон­тро­ля есть, и надо давать хоро­шим про­ек­там воз­мож­ность для про­дол­же­ния рабо­ты.

Вам могут ска­зать, мол, зачем вы вер­ну­лись, неуже­ли не хва­та­ло рабо­ты в Гер­ма­нии?

В Бер­лине я был загру­жен на 120%, ведь я – зав­лаб в инсти­ту­те и про­фес­сор в уни­вер­си­те­те. В Рос­сии же моя нагруз­ка как мини­мум удво­и­лась. Я всё это тяну в ущерб сво­ей семье и здо­ро­вью. Но все ком­пен­си­ру­ет­ся тем, что я вижу пло­ды, вижу, как рабо­та­ет моя груп­па, моя коман­да, как при­хо­дят новые и новые силь­ные ребя­та.

В Рос­сии нет куль­ту­ры совре­мен­ной науч­ной рабо­ты. Рань­ше, когда я был моло­дым, то в одной ком­на­те сиде­ло по 5 чело­век. У меня был сто­лик на тре­тьем эта­же ИППИ, в 303-ей ком­на­те. Мы при­хо­ди­ли раз в неде­лю, когда был семи­нар, обща­лись, рас­хо­ди­лись и в основ­ном рабо­та­ли дома. Такая была ака­де­ми­че­ская систе­ма рабо­ты. Сей­час так в мире не рабо­та­ют. Сей­час в оди­ноч­ку в при­клад­ных нау­ках рабо­тать нель­зя, не будет раз­ви­тия. Нуж­но рабо­тать в коман­дах, в кол­лек­ти­вах.

Надо чаще встре­чать­ся в реа­ле?

Да, вари­ант, когда каж­дый сидит в угол­ке, кро­па­ет что-то свое, уже не рабо­та­ет. Нуж­ны регу­ляр­ные сов­мест­ные меро­при­я­тия. В Бер­лине мы ста­ра­ем­ся про­во­дить хотя бы 3 меро­при­я­тия в неде­лю, в кото­рых участ­ву­ют чле­ны моей груп­пы. У меня есть боль­шая груп­па, кото­рой  руко­во­жу, есть коман­да моих кол­лег, аспи­ран­тов, сту­ден­тов, груп­па, кото­рой я руко­во­жу науч­но. С ними я ста­ра­юсь встре­чать­ся три раза в неде­лю. Один семи­нар рабо­чий, один спе­ци­аль­ный, еще есть нефор­маль­ная встре­ча.

Кро­ме того, про­во­жу лич­ные встре­чи. Каж­дую неде­лю каж­дый мой сту­дент или аспи­рант при­хо­дит ко мне инди­ви­ду­аль­но, мы час с ним раз­го­ва­ри­ва­ем, ино­гда доль­ше. Каж­дый в моей коман­де зна­ет, чем зани­ма­ет­ся дру­гой, по воз­мож­но­сти мы ста­ра­ем­ся коопе­ри­ро­вать­ся, даем воз­мож­ность обме­ни­вать­ся иде­я­ми. Мы созда­ем такой котел, в кото­ром сту­ден­ты и аспи­ран­ты «варят­ся» посто­ян­но, закла­ды­ва­ет­ся куль­ту­ра науч­ной рабо­ты.

Кад­ры – это пер­во­оче­ред­ное, что нуж­но вос­ста­нав­ли­вать в Рос­сии. Но для это­го нужен не толь­ко энту­зи­азм уче­ных, но и дол­го­вре­мен­ная под­держ­ка госу­дар­ства. Меня удру­ча­ет то, что у нас уже на 2015 год нет мало-маль­ски чёт­ко­го финан­си­ро­ва­ния.

Вы буде­те обра­щать­ся в науч­ные фон­ды?

Мы будем обра­щать­ся в фон­ды, куда угод­но, будем писать заяв­ки по всем про­грам­мам. Но дол­жен под­черк­нуть, зани­мать­ся добы­ва­ни­ем денег и нау­кой одно­вре­мен­но совер­шен­но несов­ме­сти­мо. Это про­бле­ма как внут­рен­няя бом­ба-раз­ру­ши­тель, зало­жен­ная в про­грам­му мега­гран­тов. Рас­чет на то, что науч­ные кол­лек­ти­вы перей­дут за 2 года на само­фи­нан­си­ро­ва­ние – это иллю­зия, и это под­ры­ва­ет исход­ную идею под­держ­ки высо­кой нау­ки.

Я рабо­таю в Бер­лине в Инсти­ту­те при­клад­но­го ана­ли­за и сто­ха­сти­ки име­ни Вей­ер­штрас­са, кото­рый счи­та­ет­ся при­клад­ным. Мы вхо­дим в так назы­ва­е­мое сооб­ще­ство Лейб­ни­ца. В Гер­ма­нии есть раз­ные систе­мы орга­ни­за­ции нау­ки. В систе­ма Мак­са План­ка собра­ны инсти­ту­ты, кото­рые зани­ма­ют­ся фун­да­мен­таль­ны­ми иссле­до­ва­ни­я­ми, они на 100% финан­си­ру­ют­ся из феде­раль­но­го бюд­же­та. В свою оче­редь, сооб­ще­ство Лейб­ни­ца осно­вы­ва­ет­ся на пари­тет­ном финан­си­ро­ва­нии: день­ги посту­па­ют из феде­раль­но­го бюд­же­та и бюд­же­та реги­о­нов (земель). Плюс у нас 10% само­фи­нан­си­ро­ва­ния в том смыс­ле, что нам дают 90% тре­бу­е­мой сум­мы, а 10% мы можем либо сэко­но­мить, либо зара­бо­тать сами. Это счи­та­ет­ся нор­маль­ной план­кой для того, что­бы мы мог­ли вести науч­ные иссле­до­ва­ния на пере­до­вом уровне. Есть дру­гая систе­ма – обще­ство Фра­ун­хо­фер (Fraunhofer-Gesellschaft), там 60% само­фи­нан­си­ро­ва­ния, но они вооб­ще высо­кой нау­кой не зани­ма­ют­ся, они про­сто добы­ва­ют день­ги.

То есть суще­ству­ет план­ка само­фи­нан­си­ро­ва­ния, выше кото­рой люди не могут зани­мать­ся пере­до­вой нау­кой, а рабо­та­ют на хлеб насущ­ный. Если речь идет о фун­да­мен­таль­ной нау­ке, то само­фи­нан­си­ро­ва­ние и само-софи­нан­си­ро­ва­ние ей про­сто про­ти­во­по­ка­за­но. Если уче­ных остав­лять зани­мать­ся хле­бом насущ­ным, то какая нау­ка? Эти две вещи совер­шен­но несов­ме­сти­мы.

Я могу пред­ста­вить, что есть отдель­ные, очень при­клад­ные обла­сти, где мож­но вый­ти на ком­мер­че­ский уро­вень. Даже у нас в Бер­лине есть тако­го типа про­грам­мы. Делай­те выход на ком­мер­цию, делай­те старт-апы. Одна­ко фун­да­мен­таль­ная нау­ка с добы­ва­ни­ем денег несов­ме­сти­мы. Либо ты зара­ба­ты­ва­ешь день­ги, либо ты зани­ма­ешь­ся нау­кой. А тре­бо­вать это­го от науч­но­го кол­лек­ти­ва, что­бы он добы­вал день­ги и про­из­во­дил науч­ную про­дук­цию, ста­тьи высо­ко­го уров­ня, это уто­пия. Это две вещи, кото­рые друг дру­га вза­им­но уни­что­жа­ют.

Я хочу воз­ро­дить рос­сий­скую шко­лу мате­ма­ти­че­ской ста­ти­сти­ки. Для меня это важ­нее, чем один кон­крет­ный про­ект или дру­гой. Про­ек­ты у меня есть, их мно­го в моей груп­пе Бер­лине, сил не хва­та­ет все их вести, но рабо­та над про­ек­та­ми – это уже, когда люди вышли на опре­де­лён­ный уро­вень.  Толь­ко дав сту­ден­ту и аспи­ран­ту необ­хо­ди­мый запас зна­ний, его мож­но под­клю­чать к прак­ти­че­ским зада­чам, но для нача­ла его нуж­но на этот уро­вень выве­сти, нуж­но создать науч­ный кол­лек­тив. И это, я счи­таю, явля­ет­ся глав­ным про­дук­том на нынеш­нем эта­пе.

Одна­ко цен­ность это­го про­дук­та здесь, в Рос­сии, очень силь­но недо­оце­ни­ва­ет­ся. Это то, что я пыта­юсь объ­яс­нить, пыта­юсь досту­чать­ся до при­ни­ма­ю­щих реше­ния чинов­ни­ков. Хочу, что­бы меня услы­ша­ли и поня­ли. Да, дей­стви­тель­но, моя моло­дая мос­ков­ская груп­па зани­ма­ет­ся потен­ци­аль­но инте­рес­ны­ми при­клад­ны­ми зада­ча­ми, ина­че бы наш мега­грант не про­дли­ли. Но в плане подъ­ема рос­сий­ской нау­ки есть дру­гой про­дукт, кото­рый не менее, а может быть более ценен, но кото­рый не меря­ет­ся зара­бо­тан­ны­ми день­га­ми. Это наше науч­ное буду­щее, наши моло­дые уче­ные.

Выра­щи­вая науч­ные кад­ры, нуж­но иметь тер­пе­ние. Если люди чего-то достиг­ли, то им надо дать воз­мож­ность все сде­лан­ное сохра­нить, а не бро­сать их на про­из­вол судь­бы в оке­ан стра­стей. Понят­но, чем это кон­чит­ся, если нас пре­кра­тят финан­си­ро­вать. Это то, за что у меня душа болит. Я не хочу, что­бы все, что мы сде­ла­ли, во что инве­сти­ро­ва­ли свои силы и вре­мя, пошло пра­хом. Это меня очень силь­но бес­по­ко­ит.

Что кажет­ся самым важ­ным из того, что вы дела­е­те?

Моя лабо­ра­то­рия зани­ма­ет­ся пред­ска­за­тель­ным моде­ли­ро­ва­ни­ем. Зада­чу мож­но объ­яс­нить так: есть слож­ная систе­ма, кото­рую наблю­да­ют. Это может быть обще­ство, финан­сы, авто­мо­биль, элек­тро­стан­ция, банк – слож­ная систе­ма, кото­рая как-то живет и функ­ци­о­ни­ру­ет. А теперь нуж­но сде­лать пред­ска­зать пове­де­ние этой систе­мы, что­бы при­нять какое-то реше­ние.

Для это­го стро­ит­ся мате­ма­ти­че­ская модель, так назы­ва­е­мая сур­ро­гат­ная, т. е. не повто­ря­ю­щая всей слож­но­сти моде­ли­ру­е­мой систе­мы, прак­ти­че­ская зада­ча пере­во­дит­ся на мате­ма­ти­че­ский язык и реша­ет­ся с исполь­зо­ва­ни­ем пере­до­вых науч­ных раз­ра­бо­ток, часто при­хо­дит­ся раз­ви­вать новые мето­ды. Потом мате­ма­ти­че­ское реше­ние апро­би­ру­ет­ся на проб­ных дан­ных и толь­ко потом при­ме­ня­ет­ся для реше­ния прак­ти­че­ской зада­чи. Часто этот про­цесс при­хо­дит­ся повто­рять мно­го раз.

Луч­ше все­го это иллю­стри­ру­ет­ся на при­ме­ре бан­ков. Бан­ки дают кре­ди­ты на корот­кое вре­мя, но ино­гда на 5 лет, на 10. Что­бы дать кре­дит на 10 лет впе­рёд, банк дол­жен посчи­тать свою выго­ду, что­бы выста­вить пра­виль­ный про­цент. Фак­ти­че­ски банк дол­жен смо­де­ли­ро­вать раз­ви­тие финан­со­во­го рын­ка на 10 лет впе­рёд. Это одна из задач, кото­ры­ми мы реаль­но зани­ма­ем­ся. У меня в груп­пе есть спе­ци­а­ли­сты, кото­рые явля­ют­ся миро­вы­ми спе­ци­а­ли­ста­ми в этом вопро­се, как вычис­лять пра­виль­ную цену финан­со­вых про­дук­тов, свя­зан­ных с пред­ска­за­ни­ем буду­ще­го. Это могут быть про­цент­ные став­ки, а могут быть опци­о­ны, что тоже свя­за­но с буду­щим, на раз­ные вре­мен­ные гори­зон­ты.

Разу­ме­ет­ся, у нас есть и дру­гие инте­рес­ные прак­ти­че­ские зада­чи, кото­ры­ми зани­ма­ет­ся наша лабо­ра­то­рия. Воз­мож­но, мы сов­мест­но с моей груп­пой в Бер­лине нач­нем боль­шой про­ект по иссле­до­ва­нию меха­низ­мов рабо­ты голов­но­го моз­га. Есть запу­щен­ный про­ект по ана­ли­зу и пред­ска­за­нию пове­де­ния кли­ен­тов Сбер­бан­ка, там огром­ный ста­ти­сти­че­ский мате­ри­ал. Сей­час мы обсуж­да­ем про­ект по уча­стию в про­грам­ме по био­без­опас­но­сти. Кро­ме того, обсуж­да­ем про­ект про коопе­ра­ции с фир­мой Bosсh, по испы­та­нию систем авто­на­ви­га­ции, авто­без­опас­но­сти машин. Есть еще боль­шое чис­ло про­ек­тов по обра­бот­ке дан­ных соц­се­тей. Это гигант­ский объ­ем дан­ных, кото­рые нуж­но обра­ба­ты­вать и их них извле­кать инфор­ма­цию.

Какой мате­ма­ти­че­ский аппа­рат исполь­зу­ет­ся? Тео­рия веро­ят­но­стей?

Тео­рия веро­ят­но­стей, тео­рия слу­чай­ных про­цес­сов. Но это­го недо­ста­точ­но. Напри­мер, в финан­со­вой сфе­ре есть еще один аспект, свя­зан­ный с тем, что кро­ме рын­ка как объ­ек­та, есть еще и субъ­ек­ты. Это и люди, и бан­ки, и фир­мы, кото­рые явля­ют­ся актив­ны­ми игро­ка­ми, и каж­дый име­ет свою стра­те­гию. Стра­те­гии сво­дят­ся к тому, что каж­дый участ­ник рын­ка опти­ми­зи­ру­ет свою целе­вую функ­цию. Поэто­му для того, что­бы моде­ли­ро­вать систе­му, нуж­но моде­ли­ро­вать эти стра­те­гии, это сво­дит­ся к тео­рии опти­маль­но­го управ­ле­ния, к тео­рии опти­ми­за­ции. Для реше­ния зада­чи пред­ска­за­тель­но­го моде­ли­ро­ва­ния при­хо­дит­ся при­вле­кать раз­лич­ные мате­ма­ти­че­ские дис­ци­пли­ны: кро­ме тео­рии веро­ят­но­стей и ста­ти­сти­ки, ещё нуж­на тео­рия опти­ми­за­ции, тео­рия опти­маль­но­го управ­ле­ния, тео­рия гра­фов и слож­ных систем, тео­рия алго­рит­мов и вычис­ле­ний, и мно­гие дру­гие.

Напри­мер, моде­ли­ро­ва­ние цен слож­ных финан­со­вых инстру­мен­тов сво­дит­ся к тому, что про­счи­ты­ва­ют­ся раз­ные сце­на­рии раз­ви­тия, исхо­дя из сто­ха­сти­че­ской моде­ли. Моде­ли­ру­ет­ся каж­дый сце­на­рий. Для каж­до­го реша­ет­ся опти­ми­за­ци­он­ная зада­ча. Потом мы ито­го­вые резуль­та­ты обра­ба­ты­ва­ют­ся ста­ти­сти­че­ски. Если дей­ство­вать пря­мо­ли­ней­но, нуж­но про­счи­тать 1000 в пят­на­дца­той сте­пе­ни сце­на­ри­ев, это немыс­ли­мо ни сей­час, ни потом, нико­гда. А реше­ние надо при­нять за несколь­ко минут. Тут без новей­ших мате­ма­ти­че­ских мето­дов не обой­тись.

Со Сбер­бан­ком мы про­гно­зи­ру­ем пове­де­ние кли­ен­тов. По исто­рии кли­ен­та и по пове­де­нию дру­гих кли­ен­тов с похо­жи­ми харак­те­ри­сти­ка­ми, мы моде­ли­ру­ем его пове­де­ние на пол­го­да впе­ред.

Зани­ма­лись ли вы тем же в Гер­ма­нии? Мож­но ли понять чем отли­ча­ет­ся рос­сий­ский кли­ент бан­ка от немец­ко­го? Или такое срав­не­ние труд­но сде­лать?

В Гер­ма­нии мы рабо­та­ем по пер­вой теме – пред­ска­зы­ва­нию и вычис­ле­нию цен слож­ных финан­со­вых про­дук­тов. А с опе­ра­тив­ной рабо­той с кли­ен­та­ми там намно­го про­ще, посколь­ку рын­ки намно­го ста­биль­нее. Это здесь за кли­ен­та­ми бега­ют «с сач­ка­ми», пото­му что высо­кий про­цент по выпла­там.

Бес­по­ко­ит ли вас то, что рос­сий­ские бан­ки порой рабо­та­ют с пло­хи­ми кли­ен­та­ми, что они дают кре­ди­ты людям, кото­рые не в состо­я­нии их вер­нуть?

Как раз наш про­ект и направ­лен на реше­ние этой про­бле­мы. Есть раз­ные кре­ди­ты – ипо­теч­ные и потре­би­тель­ские. С ипо­те­кой про­блем мень­ше, а вот с потре­би­тель­ски­ми слож­нее. Зада­ча тако­ва:  при­шел кли­ент, как понять за 20 минут, отве­ден­ных кли­ен­ту, давать кре­дит или нет.

Вы рабо­та­е­те толь­ко со ста­ти­сти­че­ски­ми дан­ны­ми? Или вы при­вле­ка­е­те пси­хо­ло­гов и социо­ло­гов?

Нет. Моя нау­ка осно­ва­но толь­ко на ана­ли­зе дан­ных. Если есть доста­точ­но дан­ных, то ни о какой пси­хо­ло­гии мож­но не думать.

Под ста­ти­сти­кой име­ет­ся в виду год рож­де­ния, пол, место рабо­ты и про­чее?

Есть анке­та, кли­ент вно­сит дан­ные о себе. То, что мы пыта­ем­ся делать, это исполь­зо­вать дан­ные из соци­аль­ных сетей, тех же Facebook и Twitter.

Ого! То есть когда вы пише­те в Twittere сооб­ще­ние…

Вы пока­зы­ва­е­те и себя, и свое окру­же­ние. Эта инфор­ма­ция может быть исполь­зо­ва­на, в том чис­ле для оцен­ки кре­ди­то­спо­соб­но­сти (credit scoring). Наша зада­ча улуч­шить систе­му credit scoring для умень­ше­ния рис­ка кре­дит­но­го дефол­та.

Кро­ме того, очень инте­ре­сен класс задач, свя­зан­ных с меди­ци­ной, кото­ры­ми мы нача­ли зани­мать­ся в Бер­лине. Даже не с меди­ци­ной, а с нев­ро­ло­ги­ей, иссле­до­ва­ни­ем дея­тель­но­сти и болез­ней голов­но­го моз­га. Обыч­но исполь­зу­ют­ся нераз­ру­ша­ю­щие тех­но­ло­гии, когда мы в голо­ву не лезем, а изме­ре­ния дела­ют­ся обыч­ным томо­гра­фом, кото­рый реги­стри­ру­ет маг­нит­ное поле в голов­ном моз­ге.

И здесь есть зада­чи раз­но­го типа. Пер­вый тип задач, кото­рые мы рань­ше реша­ли, это опре­де­ле­ние рас­по­ло­же­ния функ­ци­о­наль­ных цен­тров голов­но­го моз­га. При­мер­но извест­но, где они нахо­дят­ся, но у каж­до­го кон­крет­но­го чело­ве­ка немно­го в раз­ных местах. При­мер типич­ная зада­ча: мож­но ли у чело­ве­ка уда­лить опу­холь, не задев глав­ных функ­ци­о­наль­ных цен­тров. Для это­го эти цен­тры нуж­но иден­ти­фи­ци­ро­вать. Мы этим зани­ма­лись, сде­ла­ли про­грамм­ный пакет, кото­рый на дан­ный момент счи­та­ет­ся самым про­дви­ну­тым в этой обла­сти. Это зада­ча более-менее реше­на.

То есть здесь тоже помо­га­ет толь­ко мате­ма­ти­ка? Вам не нуж­но сотруд­ни­чать с ней­ро­фи­зио­ло­га­ми?

Есте­ствен­но мы сотруд­ни­ча­ем с меди­ка­ми, при­чем и в Гер­ма­нии, и в Аме­ри­ке, у нас есть парт­нё­ры в уни­вер­си­те­тах Бер­ли­на, Маг­де­бур­га, Мюн­сте­ра, Нью-Йор­ка.

Сле­ду­ю­щий, более инте­рес­ный класс задач свя­зан с иссле­до­ва­ние актив­но­сти голов­но­го моз­га. Ока­зы­ва­ет­ся, что важ­ную роль игра­ют не толь­ко функ­ци­о­наль­ные цен­тры, а но и ней­рон­ные свя­зи, струк­ту­ра ней­рон­ных пуч­ков и воло­кон в голов­ном моз­ге. Основ­ная про­бле­ма в том, что раз­ре­ша­ю­щая спо­соб­ность томо­гра­фов огра­ни­че­на на физи­че­ском уровне, это при­мер­но 1 куби­че­ский мил­ли­метр, луч­ше сде­лать невоз­мож­но. То есть голов­ном моз­ге мож­но уви­деть точ­ку (вок­сель) мил­ли­метр на мил­ли­метр на мил­ли­метр. А тол­щи­на одно­го ней­рон­но­го волок­на – 1 мик­рон. И нам нуж­но эти волок­на иден­ти­фи­ци­ро­вать.

Пред­ставь­те, кар­тин­ка состо­ит из куби­ков, а этот ней­рон в куби­ке как игол­ка в сто­гу сена, как его мож­но най­ти? Самое пара­док­саль­ное не в том, что это невоз­мож­но, а в том, что мы это дела­ем. Для это­го исполь­зу­ют­ся так назы­ва­е­мые струк­тур­ные пред­по­ло­же­ния, кото­рые состо­ят в том, что это волок­но не само по себе, а нахо­дит­ся в пуч­ке. Мы счи­та­ем, что волок­на идут вме­сте, парал­лель­но. Эти пуч­ки име­ют непри­ят­ную осо­бен­ность пере­се­кать­ся, делить­ся на части, или наобо­рот сли­вать­ся. Это слож­ные вещи. Эта область иссле­до­ва­ний назы­ва­ет­ся fiber tracking – отсле­жи­ва­ние ней­рон­ных пуч­ков в голов­ном моз­ге.

Сей­час мы начи­на­ем еще один про­ект сов­мест­но с цен­тром по ней­ро­био­ло­гии в Маг­де­бур­ге по иссле­до­ва­нию про­цес­сов обу­че­ния, нас инте­ре­су­ет, что про­ис­хо­дит в голов­ном моз­ге в про­цес­се обу­че­ния. Про­во­дят­ся иссле­до­ва­ния на мышах, обе­зья­нах и на людях. Чело­век, напри­мер, наблю­да­ет сиг­на­лы, в кото­рых есть какие-то зако­но­мер­но­сти, но он не зна­ет какие, ему надо понять. Два раза пика­ет, пау­за, еще раз пика­ет на фоне како­го-то шума. В зави­си­мо­сти от спо­соб­но­стей чело­ве­ка с како­го-то момен­та, после тре­тье­го-чет­вер­то­го теста, он начи­на­ет рас­по­зна­вать зако­но­мер­ность. Что при этом про­ис­хо­дит в голов­ном моз­ге? Как этот меха­низм мож­но отсле­дить и потом может быть на него повли­ять? Вот крат­кая суть наше­го про­ек­та.

Там задей­ство­ва­но абсо­лют­но всё, что есть в нашей нау­ке. В этот про­ект вовле­че­но мно­го раз­ных групп, есть мно­го раз­ных иссле­до­ва­тель­ских задач. Нуж­но понять, как устро­е­на дея­тель­ность голов­но­го моз­га, как опи­сы­вать дея­тель­ность в этом про­цес­се. Что про­ис­хо­дит? Как эти струк­ту­ры меня­ют­ся, когда это обу­че­ние про­изо­шло?

Понят­но, что чело­век – слож­ный орга­низм, там про­ис­хо­дит мно­гое, что не свя­за­но с про­цес­сом обу­че­ния. Нуж­но отде­лить одну ком­по­нен­ту от дру­гой, и все смо­де­ли­ро­вать. И это нуж­но делать срав­ни­тель­но быст­ро на осно­ва­нии раз­ных видов дан­ных. Дан­ные могут посту­пать и от маг­нит­но-резо­нанс­ной томо­гра­фии, и элек­тро­эн­це­фа­ло­грам­мы, и еще от каких-то мето­дов изме­ре­ния, резуль­та­ты кото­рых нуж­но собрать вме­сте.

С одной сто­ро­ны, у каж­до­го инди­ви­ду­у­ма обу­че­ние идет по-раз­но­му, а с дру­гой сто­ро­ны, есть какие-то зако­но­мер­но­сти. Нам нуж­но понять, как это устро­е­но у раз­ных людей, надо понять, как их поде­лить на груп­пы, ведь одни люди быст­ро обу­ча­ют­ся, дру­гие мед­лен­но. Тако­ва зада­ча, кото­рую я очень наде­юсь, мож­но будет и иссле­до­вать не толь­ко в Маг­де­бур­ге (Гер­ма­ния), где нахо­дит­ся инсти­тут. Я наде­юсь под­клю­чить к это­му боль­шо­му про­ек­ту один из мос­ков­ских инсти­ту­тов.

Мне рас­ска­за­ли, что вы рабо­та­е­те еще над про­ек­том driver assistance, може­те о нем ска­зать несколь­ко слов?

Зада­ча состо­ит в том, что­бы уско­рить и повы­сить эффек­тив­ность мето­дов тести­ро­ва­ния и вали­да­ции раз­ных ком­пью­тер­ных систем авто­на­ви­га­ции. В дан­ном слу­чае идет речь о систе­ме ком­пью­тер­ной помо­щи води­те­лю. Води­те­ля пре­ду­пре­жда­ют о том, что на доро­ге появи­лись пре­пят­ствия, что доро­га пово­ра­чи­ва­ет, что пеше­ход на доро­ге, что меня­ют­ся погод­ные усло­вия. В опре­де­лен­ные момен­ты эта систе­ма вклю­ча­ет­ся в актив­ные дей­ствия само­сто­я­тель­но. Когда по каким-то при­чи­нам нуж­но рез­ко затор­мо­зить, когда систе­ма видит, что маши­на не туда едет, дает­ся сиг­нал авто­ма­ти­че­ско­го тор­мо­же­ния.

Такие вещи дела­ет фир­ма Bosch в Гер­ма­нии. Она оза­бо­че­на повы­ше­ни­ем эффек­тив­но­сти про­вер­ки, то есть – как эти систе­мы рабо­та­ют – не к нам вопрос. Речь идет о том, что сде­ла­на систе­ма, ее надо про­ве­рить, как она рабо­та­ет. Вот сде­ла­на новая вер­сия систе­мы и ее надо в тече­ние 15 тысяч часов на раз­ных вход­ных дан­ных про­те­сти­ро­вать. Это очень дол­го, более 600 дней. Как это вре­мя тести­ро­ва­ния сокра­тить, не жерт­вуя каче­ством тести­ро­ва­ния? Точ­но так­же, когда раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся кры­ло само­ле­та или его систе­ма охла­жде­ния, никто не будет про­во­дить мно­го­ча­со­вые полет­ные испы­та­ния по каж­до­му изме­не­нию. Всё это дела­ет­ся на про­грамм­ных дан­ных, на моде­лях.

Слу­шаю ваш рас­сказ и вспо­ми­наю зна­ме­ни­тую фра­зу, что в осно­ве мира был вели­кий мате­ма­тик. Полу­ча­ет­ся, что мате­ма­ти­ка – осно­ва позна­ния мира?

Абсо­лют­но вер­но. В прин­ци­пе труд­но най­ти зада­чу, где бы ни тре­бо­ва­лось мате­ма­ти­че­ско­го моде­ли­ро­ва­ния и пред­ска­за­ния. Здесь мы на месте. Как-то раз я давал интер­вью на эту тему «Боль­шо­му горо­ду». Меня спро­си­ли, как корот­ко ска­зать, чем вы зани­ма­е­тесь, зачем вы нуж­ны? Я отве­тил, что помни­те, была такая пес­ня про гадал­ку: «Ну что ска­зать? Ну что ска­зать? Устро­е­ны так люди, жела­ют знать, жела­ют знать, жела­ют знать, что будет». Мы – не гадал­ки, но мы можем сде­лать науч­ный про­гноз. На мате­ма­ти­че­ском уровне мы пыта­ем­ся объ­яс­нить, что будет, исхо­дя из име­ю­щих­ся дан­ных. Это наша спе­ци­а­ли­за­ция. И за этим сто­ит хоро­шая и доволь­но кру­тая мате­ма­ти­ка.

Спа­си­бо боль­шое за интер­вью.

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи