— Расскажите, пожалуйста, немного о себе.

— Я недавно защитил кандидатскую диссертацию о системах автоматизированного проектирования (САПР) и являюсь доцентом Департамента компьютерной инженерии МИЭМ. Мои научные интересы — это моделирование в различных областях, в том числе приборов — транзисторов, электрических схем и т.п.

— Вы могли бы сказать, что специфика вашей работы — это схемотехника?

— Не только схемотехника, хотя она — одна из базовых вещей. Без знания схемотехники невозможно смоделировать электронную схему и запрограммировать ее. На основе схемотехники мы занимаемся разработкой как самих электронных устройств, так и программированием микроконтроллеров для функционирования этих устройств.

Помимо этого я занимаюсь моделированием полупроводниковых приборов, и это моя основная научная стезя.

— Расскажите, как вы пришли к работе с электроникой? Что находите в ней захватывающего?

— Мне хотелось внести вклад в развитие человечества еще когда я был студентом. Когда я глубже погрузился в электронику, то понял, что учет воздействие радиационных и температурных эффектов на полупроводниковые приборы — наиболее актуальная из областей, которую нужно развивать в России. В итоге, я занимаюсь этим уже лет 10. И это одна из главных тематик исследований в МИЭМ с 60-х годов.

Хотя, конечно, учетом радиации и температуры занимаемся не только мы, но и наши коллеги из Московсковского инженерно-физического институту (МИФИ) и Московского института электронной техники (МИЭТ) в Зеленограде.

— Какое подразделение в МИЭМ наиболее близко к вашей работе? Какая у него миссия?

— У меня два подразделения. Я работаю в Департаменте электронной инженерии, но основное — это Департамент компьютерной инженерии. В нем мы занимаемся проблематикой развития и разработки информационных технологий и программируемых устройств для различных секторов экономики: производственного, финансового, государственного и т.д. Самый простой бытовой пример — умный дом. Мы учим наших студентов так, чтобы, став выпускниками, они сами умели разрабатывать подобные устройства и встраивать их в сеть.

Также в департаменте компьютерной инженерии есть несколько лабораторий, которыми руководят Александр Романов, Денис Королев и я. Мое подразделение называется Учебная лаборатория элементов и устройств встраиваемых систем. По сути мы программируем микроконтроллеры — основные устройства, управляющие платой, а через нее — всем прибором.

Часто для конкретной задачи мы разрабатываем плату целиком. При этом студенты обучаются всем тонкостям разработки. Например, тому, что нельзя просто так проводить металлические провода по плате, что есть специальные правила и стандарты, которые необходимо соблюдать. Мы обучаем студентов, как сделать, чтобы устройство хорошо функционировало, а не просто было сделано хоть как-нибудь.

Студенты МИЭМ — это одна из его главных ценностей. После выпуска они обладают навыками, позволяющими устроиться на отечественное или зарубежное предприятие и там реализовать компетенции, которым мы их обучили. В числе этих компетенций разработка плат, программирование микроконтроллеров и создание устройств.

— Вы можете привести примеры устройств, которые разработали вместе со студентами?

— У нас есть множество проектов, которые студенты сделали для ВКР. Например, робот, разрабатываемый под руководством Александра Романова. Руки и ноги этого робота управлялись при помощи моторчиков-сервоприводов. А они, в свою очередь, управлялись восемью специальными устройствами, неудобно расположенными по всему телу робота.

Было принято решение создать специальную плату, которая управляла бы сервоприводами вместо них. Конечно, существуют аналоги подобной платы, но наша должна была выдерживать достаточно большие токи, с которыми бы эти аналоги не справились. Под моим руководством студенты разработали такую плату. При этом ее габариты были достаточно малы, чтобы не мешать другим деталям робота.

Сейчас мы работаем над заказом от научно-производственного предприятия «Темп» им. Ф. Короткова, которое специализируется на разработке двигателей различных летательных аппаратов. Этот проект носит название «Разработка контрольно-проверочной аппаратуры для блока управления и контроля гидравлического сервоклапана высокого давления». То есть мы делаем отладочную плату для тестирования блока управления, который регулирует работу клапанов высокого давления: открывает и закрывает их в нужный момент. Для новой платы мы используем контроллер нашего партнера — отечественной компании «Миландр».

Законченных проектов у нас сейчас не так много, потому что, когда началась пандемия, все разработки были лихо свернуты. Но до ее начала мы работали над значительным проектом — киоском саморегистрации. С его помощью можно было бы зарегистрироваться на конференцию по QR-коду и получить талончик, бейджик и раздаточные материалы, не стоя в очереди к кассам. Мы успели разработать систему, базу данных, киоск с планшетом и принтером. Нам оставалось лишь доделать корпус, когда все конференции были отменены или переведены в онлайн. Поэтому наш киоск не был собран и испытан.

— Такой киоск печатал бы материалы и выдавал их быстрее, чем живой человек?

— Да, мы проводили измерения. Человек выдает материалы за пару минут, ему нужно время, чтобы найти имя в списке и соответствующий бейджик. Киоск же справляется за минуту. Система сразу понимает, оплачен ли взнос, и какие человеку нужно выдать материалы.

— Сейчас все выходят из онлайна, поэтому, кажется, время этого киоска еще придет. А какие технологические проблемы вы решаете своей работой?

— Например, связанные со спутниками и другими космическими аппаратами. Они функционируют на электронике специального назначения, которая выдерживает воздействие радиации, а также крайне высокие и низкие температуры. Задача, которая стоит перед человечеством — разработать электронику, которая будет функционировать в космосе максимально долго. Поэтому я с коллегами и студентами занимаюсь разработкой электронных компонентов космических аппаратов. Думаю, как они должны выглядеть и работать, можно ли их оптимизировать, чтобы продлить им срок службы.

— С какими вызовами и изменениями в мире связана ваша работа? В чем вы видите ее ценность и актуальность для общества?

— Мир меняется, поэтому меняются и наши вызовы. Когда была пандемия, наш департамент занимался разработкой стендов для удаленного доступа, чтобы не прерывать образовательный процесс. Наша специфика такова, что очень многие навыки, которым мы обучаем, могут быть получены лишь при работе с настоящим оборудованием. Поэтому мы дали студентам дистанционный доступ к нему при помощи стендов удаленного доступа.

Сейчас у нас сложности с поставкой электроники. Дело в том, что большая часть компонентов устройств, которые используются в нашей стране — иностранная. Такие компоненты теперь требуется заменять на отечественные аналоги. Кто будет разрабатывать эти аналоги? В частности, наши студенты и выпускники, которые идут по этому пути уже несколько лет. Частный пример — это плата для компании «Темп», о которой я уже рассказал.

Еще я знаю, что у многих вузов есть проблема отсутствия контакта с промышленностью. У нас такой контакт есть. В частности, нам поставляют платы отечественные компании «Байкал Электроникс» и «Эльбрус», которые делают процессоры. Мы находимся в тесном контакте и с ними, и с теми, кто делает операционные системы, на которых работают эти процессоры, такие как «Базальт СПО» и « РусБИТех-Астра».

— Расскажите о ваших командах внутри МИЭМа. Что характеризует людей в них? Какие требования есть к сотрудникам?

— Команда Лаборатории элементов и устройств встраиваемых систем растет. Сейчас в ней четверо основных сотрудников и аспиранты. Нам помогают многие студенты, на данный момент их около 30, из них треть с нами в тесном контакте. А в команде, с которой я занимаюсь физикой, транзисторами, радиацией и температурами, у нас сейчас 6 сотрудников, 3 аспиранта и 7 студентов.

Сотрудники, занимающиеся встраиваемыми системами, обучают студентов, поэтому должны обладать соответствующими компетенциями. Среди нас есть теоретики, которые имеют почетные звания, — это профессора немецких вузов. Например, Вадим Викторович Ажмяков работал в Германии, потом в Америке, а сейчас вернулся на родину и ведет теорию систем управления и направление, связанное с переводом аналогового вида сигналов в цифровой.

Под руководством Александра Леонидовича Тува реализуется целый набор проектов. В частности, совместный с «Российскими железными дорогами» — «Анализ качества железнодорожного полотна». Мы делали устройство, которое крепится на головной вагон и анализирует, насколько рельсы ровные, имеют ли скосы. Александр Леонидович обучает студентов основным навыкам работы с платами и программированию микроконтроллеров.

Дмитрий Андреевич Аминев учит студентов обращаться с программируемыми логическими контролерами, которые используются на технических заводах. Он долгое время работал в МГТУ им. Баумана и на производственных предприятиях.

Ну а четвертый — это я — руководитель лаборатории, которая занимается схемотехникой, платами и программированием устройств. Мы рады в своей лаборатории всем, но качества, которыми должен обладать человек, работающий с техническими науками — это дисциплина, упорство, понимание, для чего и для кого ты что-то делаешь — то есть, понимание общей картины мира и места лаборатории в нем.

— Вы можете рассказать немного о студентах, вошедших в эти команды?

— Среди наших студентов, конечно, выделяются люди, которые приходят с горящими глазами. Они уже на 2 курсе говорят: «Я хочу сделать робота, можете ли вы мне помочь?» Вместо робота в этой фразе могут быть новые функции, приложение или другое устройство. Такие ребята замотивированы, у них есть интерес к созданию нового — того, что будет работать, двигаться, как-то отвечать на запросы.

Сейчас мои студенты делают новый вид солнечных батарей. Они создают фотоэлементы и тестируют, на сколько их КПД больше, чем у стандартных кремниевых.

Был инициативный проект студентов — разработка робота для сбора мусора в водоемах. Мы успели собрать команду и обучить нейронную сеть, даже сделали плавающий прототип, но из-за пандемии проект не был завершен. К сожалению, эти студенты выпустились и стали заниматься другими вещами. Есть проекты, которые живут дольше, такие как удаленные стенды. Обычно на проект в моей лаборатории уходит 2 года. В первый год проверяется концепция, а на второй создается прототип и, возможно, результат запускается в мир.

Суть студенческих проектов, кроме обучения, — в получении самостоятельного продукта. Многие большие проекты выросли из студенческих работ.

— Где чаще всего работают ваши выпускники? Наверное, после успешных проектов у них нет проблем с трудоустройством.

— Конечно, получаемые студентами знания и опыт разработки в ходе проектной деятельности являются большим преимуществом на рынке труда. Наши выпускники работают в многих компаниях в различных сферах: IT («VK», «Яндекс»), банках («Сбербанк», «Тинькофф»), на предприятия промышленности (НИИ Точных Приборов, «Пульсар») и т.д.


— А какие компании можно назвать вашими партнерами?

— У нас много компаний-партнеров. Самые большие — это наш попечитель Акционерная финансовая корпорация «Система» и компания VK. Другие — это МТС, группа компаний «Элемент» и многие другие предприятия, связанные с микроэлектроникой, информационными технологиями и телекоммуникацией всей страны.

— Какие еще яркие команды в стране занимаются вашей проблематикой? С кем из них вы поддерживаете связь?

— Направление, связанное со встраиваемыми системами, развивают, в основном, московские, питерские и томские вузы. В частности, у нас есть магистерская программа двух дипломов со «Сколтехом», по которой студент обучается в двух вузах одновременно. Широко сотрудничаем с МИЭТом, наши студенты проходят у них стажировки. Также есть вузы, с которыми мы сотрудничаем по тематике физике твердого тела, например, с МИФИ.

— Что бы вы порекомендовали заинтересовавшимся школьникам, которые в будущим хотели бы работать с микроэлектроникой в этих компаниях? Можете ли вы посоветовать конкретные книги, мероприятия или кружки, благодаря которым они лучше поймут, что такое электроника?

— Все технические науки начинаются с физики и математики. Даже часть названия нашего института — «электроника и математика». Программирование — тоже одно из основных направлений, и многие изучают его уже в школе. Но чтобы начать разрабатывать собственные устройства и роботов, знаний школьной физики будет мало.

Сейчас существуют различные образовательные центры. Для нашей сферы интерес представляют небольшие клубы, в которых занимаются, например, робототехникой, и маленькие кружки по 4—5 человек, в которых с 8 класса паяют платы. Такие места надо самостоятельно искать.

Еще в электронике важно искать наставников, которые будут подсказывать и помогать ориентироваться. Их можно найти в вузе или том же образовательном центре. И даже не обязательно ходить в кружок, можно просто общаться с человеком, который разделяет ваши интересы и знает больше, чем вы. Наставник нужен, чтобы подсказать, куда двигаться.

— Вы готовы сами стать для школьников таким наставником?

— Я уже стал. В МИЭМ есть целое направление, занимающееся набором абитуриентов в институт. Под руководством Андрея Евгеньевича Абрамешина проводятся олимпиады, онлайн-школы, классы по различным направлениям, в частности, инженерному, где школьники и студенты, которые хотели бы поступить к нам в магистратуру, могут познакомиться с электроникой. Мы готовим учеников инженерных классов к тому, чтобы они реализовывали полученные знания в области технологий, выполняя проекты в нашем вузе.

Школьники и студенты приходят к нам, потому что мы учим тому, чем они хотят заниматься. Мы программируем на платах Arduino и одноплатных компьютерах Raspberry Pi. Еще немножко паяем, а также готовимся к олимпиадам. В том числе ко Всероссийской олимпиаде школьников «Высшая проба» от ВШЭ и олимпиаде для студентов «Я профессионал» от «Яндекса», при правительстве РФ. Для последней мы готовим направление «интернет вещей».

Для примера, на втором туре олимпиады в 2020 году студент должен был разработать умный квартал. У него есть плата, датчики, и он должен выполнить задание, например, сделать так, чтобы вентилятор запускался, когда температура в комнате стала выше определенной. Если студент показывает хороший результат в олимпиаде, то имеет приоритет при поступлении в магистратуру или аспирантуру ВШЭ и в других вузах.

— Хотели бы вы напоследок что-нибудь пожелать вашим коллегам и абитуриентам?

— Быть уверенными в своих силах и достигать поставленных целей.