Ключевая ценность – понимание концепции «человек-машина» и роли человека в машинном, технологическим мире; образовательный аспект, связанный со знакомством ребят с элементами программирования, электроникой, физиологией и когнитивными науками.
Разработка радиоэлектронной аппаратуры на современной компонентной базе; разработка алгоритмов цифровой обработки сигналов, анализа и интерпретации данных; разработка ПО для микроконтроллеров и Desktop-приложений; разработка продуктов, вывод на рынок, внедрение.
Миссия центров
Над чем мы работаем?
Тимур Кайратович Бергалиев
заведующий Лабораторией прикладных кибернетических систем
На базе Лаборатории прикладных кибернетических систем с 2019 г. функционирует обособленное подразделение –Открытая лаборатория искусственного интеллекта (ОЛИИ), основная деятельность которой посвящена проведению научно-практических мероприятий для старших школьников и студентов с целью обучения основам прикладного использования технологий искусственного интеллекта и смежных областей.
Ключевые разработки и программные решения
Как можно познакомиться с деятельностью Лаборатории
Профиль «Нейротехнологии и когнитивные науки» НТО, Международный конкурс проектов молодых инженеров Neurotech Cup, World of Skills, Всероссийский открытый фестиваль технологий Нейробот, Всероссийский конкурс научно-технического творчества ШУСТРИК

«
СОДЕРЖАНИЕ
Когда мы говорим про взаимодействие человека и машины, речь идет про две ключевые задачи. Первая — создание бионических систем управления, причем не только на базе электрической активности мышц, как, например, бионические протезы, но и на базе электрической активности мозга. Вторая — это задача мониторинга регистрации, диагностики и т.д…

Человек и машина

— Тимур Кайратович, расскажите, пожалуйста, в чем специфика вашей области?

— Специфика нашей области заключается в том, что мы оперируем на стыке человека и машины. Когда мы работаем с техническими средствами на пересечении «человек-машина», появляется много дополнительных факторов, и их необходимо принимать во внимание. Например, система мониторинга определенных параметров человека. Так как она заточена на определение каких-то конкретных вещей, очень важно, чтобы она подходила для всех людей.

В этом смысле необходимо унифицировать и сам механизм, и процесс регистрации. Яркий тому пример — кардиограф. Мы все с ним знакомы и встречали в поликлинике. И в этом понятном и, казалось бы, простом устройстве скрыта большая работа. Она позволяет, несмотря на то, что все мы разные, регистрировать параметры и данные людей, унифицировать их в едином пространстве, чтобы можно было сравнивать, выявлять нормы и аномалии.

— Какие вызовы перед вами ставит ваша работа?

— Во-первых, когда создаются гибридные системы (прим. автора: человек-машина), со стороны машины разработчики все понимают, потому что сами это создавали, хотя и тут есть внешние факторы. Но основные проблемы возникают во время работы с человеком. Мы не до конца понимаем, как функционируют те или иные физиологические системы, и не всегда адекватно можем какие-то вещи интерпретировать. И здесь как раз большое поле для деятельности и исследований.

Например, если мы говорим о таких более менее изученных вещах, как электрическая мышечная активность, тут уже есть множество устройств, которые широко распространены. Если мы говорим про нейроинтерфейсы, то там не всегда до конца ясно, что же мы считываем. Вернее, очевидно, что это некая суммарная электрическая активность нейронов на поверхности головы, но с точки зрения физиологической интерпретации не все вопросы до конца освещены.

Во-вторых, идет постоянная смена инструментария. Он обновляется каждые несколько лет: это передовые цифровые инструменты и компоненты, современное ПО, алгоритмы. Нужно успевать подстраиваться под возникающие возможности, чтобы искать новое для себя. Если раньше электроэнцефалографы — шапочки, которые считывали электрическую активность мозга, — были в основном стационарные, сейчас есть много мобильных вариантов. И мы можем открыть для себя новое знание о том, как человек себя ощущает, или какова его электрическая активность в каком-то действии.

— Какие конкретно проблемы вы решаете в ходе своей деятельности?

— Когда мы говорим про взаимодействие человека и машины, речь идет про две ключевые задачи. Первая — создание бионических систем управления, причем не только на базе электрической активности мышц, как, например, бионические протезы, но и на базе электрической активности мозга. Вторая — это задача мониторинга регистрации, диагностики и т.д.

В обоих случаях мы действуем с пониманием, что у нас есть какое-то устройство, которое считывает определенные параметры, затем с этими данными мы что-то делаем. Либо интерпретируем, либо используем как управляющий сигнал для воздействия на различные объекты. При этом под «мы» скрывается очень много групп. Это длинная цепочка, начиная от электронщиков, материаловедов, физиков, медиков, биофизиков, программистов и т.д.

Зачастую коллектив не может содержать в себе всех участников процесса. И в этом смысле получается, что у команды есть своя точка фокуса. Наша специализация — это создание сенсоров и ПО, которые позволяют читать сигнал правильно. И применяем мы это для образования.

— Расскажите, пожалуйста, подробнее о тех исследованиях, продуктах, проектах, над которыми работает сейчас ваша команда.

— На данный момент мы сфокусированы на изобретении образовательных инструментов. При этом у нас есть опыт создания систем мониторинга утомляемости операторов. Были проекты, связанные с системой управления протезом руки, верхней конечности, кисти. Сейчас стало понятно, что нам не хватает выразительных инструментов, чтобы дать школьникам и молодым специалистам возможность для извлечения нового знания. Но мы стараемся это направление популяризировать и помогаем интересующимся познакомиться с этим.

Человек и образование

— Вы не могли бы подробно описать сам образовательный механизм? У вас есть курсы или вы ходите в школы и университеты и читаете лекции?

— Если мы говорим про основную образовательную структуру — государственные школы, то речь идет про интеграцию в основное-дополнительное образование. Основное образование — это привычные нам предметы, а допобразование — это различные кружки, проектные школы, олимпиады, соревнования и т.д. Нам важно иметь интерфейсы для интеграции в обоих направлениях.

Мы занимается, в первую очередь, учебно-методическим комплексом, в том числе создаем методички, которые позволяют проводить различные эксперименты и опыты в лаборатории. Помимо этого это технологическое обеспечение — различные цифровые лаборатории, модульные наборы сенсоров, которые позволяют провести эксперимент и что-то сделать своими руками. Третье — это ПО, которое позволяет с этим работать. Четвертое — это комплекс мероприятий: олимпиады и соревнования, в частности, Олимпиада НТО Кружкового движения, WorldSkills, ряд наших авторский мероприятий, таких как «Neurotech Cup».

Все в комплексе это направлено на максимизацию пользы для человека, который хотел бы попробовать себя в нашем деле. С точки зрения пользователя это абсолютно открытая и бесплатная система на базе образовательных учреждений, школ, университетов. В этом плане сообщество Кружкового движения выступает хорошим шлюзом для интеграции в допобразование детей.

— Чему у вас можно научиться? Придет к вам школьник, чему вы его будете учить?

— Мы этот вопрос постоянно задаем сами себе, когда разрабатываем разные решения. Со временем мы осознали, что наша ключевая ценность — понимание концепции «человек-машина».

И роль человека в машинном, технологическим мире очень важна, потому что с наступлением различных технологических решений его место размывается. Зачастую сегодня без систем и различных инструментов мы мало что можем сделать.

В общем, ключевые аспекты — это базовое понимание концепции роли человека в технологическом мире и осознание, что лучше развивать в себе, чтобы быть полезным. А именно, конкретные навыки разработчика технологического мира — работа с оборудованием, электроникой, программирование, анализ данных.

При этом мы все больше понимаем, что значимую роль играют soft skills – эмпатия и работа в команде. В этом смысле Олимпиада НТО неслучайна. Она инженерно-технологическая, но первое слово — она командная. Очень важно уметь договариваться, распределять задачи и работать сообща.
Процесс обучения. Фото из архива «Кружкового движения»

Человек и команда

— Как лично вы пришли к этой теме, что находите в ней захватывающего?

— На 4-5 курсе университета мы с товарищами увлеклись данной тематикой, с этого все и пошло: что-то посмотрели, послушали, почитали, решили, что можем лучше, и начали в этой области развиваться.

— Что характеризует людей в вашей команде, какие качества им присущи, и какие требования выдвигаются при наборе людей в команду?

— Все очень разные и уникальные, я даже не могу унифицировать. Должны быть базовые вещи — воспитанность, порядочность. При этом работа в команде и эмпатия — это не то, с чем ты рождаешься, это то, что ты можешь приобрести.

— У вас есть выпускники ваших курсов? Куда они трудоустроились?

— У нас есть студенты 2,3,4 курсов, которые с нами были с самого начала. Мы за ними следим с того момента, когда они еще учились в школе.

При этом определенная конверсия есть. Не все пошли в область когнитивных наук. Но при этом есть люди, которые продолжили заниматься нейротехнологиями и делают это не хуже, чем мы, так как попали в очень хорошие группы.

Яркий тому пример — Алла Чепурова, участница Олимпиады НТО. Сейчас она работает в учено-инженерной группе Александра Храмова в Иннополисе. Также, например, талантливый выпускник калининградской Школы будущего Денис Астанин, с которым мы познакомились на одном из наших мероприятий. Теперь он работает у нас, будучи студентом уже столичного ВУЗа. Другой приятный пример — томская школьница Арина Печерская, победитель профиля «Нейротехнологии и когнитивные науки» НТО 2021 года. Она стала студенткой Университета Калифорнии в Сан Диего по направлению «Когнитивные науки».

Мы готовы к тому, чтобы человек после нас необязательно остался в нейротехнологиях, а начал бы заниматься в целом технически направленной деятельностью.

— Какие еще яркие команды в стране занимаются вашей проблематикой? С кем из них вы поддерживаете связь и кого можете порекомендовать для нанесения на нашу карту?

— Тут было бы полезно обратиться к практикам. Тем, кто занимается конкретными продуктами. Это очень интересный и сложный путь, путь самурая. Здесь есть ряд компаний — «Нейроботикс» Владимира Конышева, «Нейротренд» Натальи Галкиной, «Моторика» Ильи Чеха.

Также хотелось бы отметить компанию Ильи Борищева. Там делают тренажеры для нейрореабилитации после инсультов и иных неблагоприятных приобретенных и врожденных воздействий на человека.

Есть еще классная молодая и амбициозная команда «Сенсорилаб» Никиты Букреева. Они работают совместно с группой замечательного ученого Михаила Лебедева, которая базируется в Центре изучения мозга в Сколтехе.

Одна из групп также возглавляется выдающимся ученым Александром Капланомлаборатория нейроинтерфейсов Биофака МГУ.

Человек и его путь к нейротехнологиям

— Есть ли у вас еще материалы в открытых источниках помимо упомянутого YouTube-канала?

— Есть несколько фильмов, которые рассказывают про систему «человек-машина» — «Инсургент», «Аэлита — боевой робот», «Первому игроку приготовиться». Это художественные, развлекательные картины.

Есть ряд выдающихся лекторов: например, Константин Владимирович Анохин, Мария Вячеславовна Фаликман, Татьяна Владимировна Черниговская и уже упомянутый Александр Яковлевич Каплан, которые на понятном языке и много рассказывают про когнитивные науки. Но на них просто так не «нарвешься». Если фильм увидеть несложно, то такие лекции не всегда доходят до широкого круга слушателей. Это надо быть очень заряженным человеком.

— Что бы вы порекомендовали заинтересовавшимся школьникам? Что им нужно знать и через какой опыт пройти, чтобы попасть к вам в команду?

— Чтобы попасть к нам, важно принять участие в наших мероприятиях. Это Олимпиада НТО, WorldSkills, «Нейробот», «Neurotech Cup» или же открытый мастер-класс.

Если же человек не хочет с нами связываться, но ему интересно направление, можно зайти на наш YouTube-канал или в нашу группу «Вконтакте» и посмотреть разную полезную информацию: подборки книг, лекции ученых-разработчиков.

Вопрос в том, что сейчас мы конкурируем за внимание молодого человека не с другими технологическими командами, а с иными способами досуга. Здесь, на мой взгляд, мы далеко отстаем. Нам не хватает развлекательных инструментов, которые бы стояли вровень с различными соблазнами вроде сериалов или игры в Доту. И мы над этим активно работаем и стараемся сделать так, чтобы ребятам было интересно. Кто сможет завоевать внимание умных голов, тот и победит.

»