Сотрудники кафедры проводят серьёзные научные исследования. Цель таких исследований — помочь людям стать здоровее, повысить качество жизни людей при помощи изобретённых медицинских методов и устройств.
Миссия кафедры
Андрей Петрович Рытик
доцент
Чем занимается кафедра?
Педагоги кафедры обучают студентов — будущих инженеров, конструкторов медицинской электроники и её элементов. На кафедре проводятся наукоемкие исследования в области медицинской физики и непрерывно идёт работа над новыми изобретениями.
Как попасть в команду?
Чтобы абитуриенту попасть в команду, занимающуюся проектами кафедры, при поступлении стоит ориентироваться на Институт физики в СГУ.
Льготы для поступления в СГУ можно получить, участвуя в олимпиадах.

«
содержание
Я хотел бы, чтобы молодежь нашей страны наконец-то поверила, что в учебных заведениях в России тоже можно менять мир к лучшему. Очень часто приходится переубеждать школьников, которые говорят: «Мы же свой смартфон не разработали». Но ведь кроме смартфона есть огромное количество вещей, и они делаются в нашей стране, нашими учеными. Наука имеет не только коммерческую сторону, но и социальную. Реализация инноваций помогает собрать сообщество единомышленников, которые вместе еще быстрее меняют мир к лучшему.

Обладать тягой к знаниям

— Расскажите о себе и о своей работе.

— Я кандидат физико-математических наук и доцент Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского (СГУ), работаю на Кафедре медицинской физики. С 2009 года у меня есть IT-стартап, и это мой первый опыт коммерциализации наукоемкой продукции. Отчасти потому что я уже проходил путь по выводу продукта из науки на рынок, я совмещаю работу преподавателем с должностью программного директора центра «Точка кипения СГУ».

Кроме того, я организовал в университете два сообщества и активно ими занимаюсь. Первое — это Общество любителей астрономии. Со школьниками и студентами мы делаем выездные мероприятия, смотрим в телескопы. Еще некоторое время мы занимались инновационным проектом по созданию карты звездного неба на скатерти с помощью лазерных лучей.

Второе — это Студенческое конструкторское бюро (Прим. ред.: далее в тексте — СКБ), где мы занимаемся Arduino, мини-компьютерами Raspberry Pi и созданием роботов. Недавно мы сделали в СКБ интересный проект — «Интерактивную информационную платформу». С ее помощью взмахом руки (без касаний) можно листать контент на экране. Это удобно и полезно в профилактике распространения заболеваний, тем более если информационный стенд использовать в местах скопления людей. Работа в СКБ идет за счет энтузиазма ребят, пока мы не берем гранты.

— Так много направлений, просто невероятно. Давайте уточним, какие технологические проблемы вы решаете в своей работе?

— Мой IT-стартап связан с искусственным интеллектом и машинным обучением. Мы создали продукт RelaxEyes, который распознает, как человек сидит у компьютера. У экрана мы часто не задумываемся, на каком расстоянии от него наши глаза. Однажды это приводит к органичному изменению в них, особенно у детей.

Мы научились в приложении RelaxEyes при помощи компьютера распознавать осанку пользователя и расстояние между его глазами и монитором. Если человек приближается к экрану, то наш продукт размывает экран. Таким образом мы заставляем пользователя отодвинуться и соблюдать рекомендованную врачами дистанцию. Кстати, она должна быть не менее длины вытянутой руки. Благодаря нашей программе человек вырабатывает привычку сидеть подальше, выпрямлять спину, делать перерывы в работе и выполнять упражнения для глаз.

При этом на основе распознавания программой объектов мы надеемся начать прогнозировать изменения объема аккомодации — способности глаза фокусироваться на предметах, которые находятся от него на разных расстояниях. Для этого научная группа студентов сейчас обучает нейросеть, чтобы она лучше понимала, на сколько качественно пользователь видит изменяющейся на экране шрифт. Допустим, человек сидит на фиксированном расстоянии, в метре от экрана, на котором меняется размер кегля. Задача нейросети — понять по прищуру и невольным попыткам приблизиться, есть ли у человека изменения в объеме аккомодации глаза, то есть заметить, когда пользователь начинает видеть плохо. Для обучения нейросети нужны качественные данные. Мы создаем датасеты, то есть наборы данных, из собранной статистики. К сожалению, нашли у себя же ошибки, и параллельно приходится переписывать модель нейросети. Это процесс исследования, без исправлений никуда.

Другие мои научные проекты связаны с автоколебательными процессами в биологии и химии, способами управления ими. Я написал об этих процессах кандидатскую диссертацию. Например, мы научились останавливать химическое сердце, перезапускать его и изменять ритм с помощью внешнего импульсного электромагнитного излучения.

— Можете поподробнее рассказать об этом проекте? Что такое химическое сердце?

— Химическое сердце — это автоколебательная реакция типа Белоусова-Жаботинского, при которой вещество периодически меняет свои параметры. Частный случай — реакция Бриггса-Раушера, больше известная как «иодные часы». Когда для нее соединяют три реактива, образовавшаяся жидкость меняет цвет. Допустим, она синяя, а через пару секунд станет темно-желтой, потом обратно синей. То есть имеет 2 устойчивых состояния и более 10 стадий, которые проходит по кругу, одну за другой. Ее простым языком и называют — химическое сердце. Оно поддерживает колебания в течение 5—10 минут, осуществляя за это время 20—30 «биений». Можно эти значения и увеличить.

Мы с помощью внешнего излучения научились управлять подобными процессами. Например, «замораживаем» сердце, и оно перестает «биться». Включаем генератор внешнего излучения — и сердце перезапускается, начинает стучать так, как мы ему сказали при помощи генератора. Такой эксперимент я показывал на фестивале «NAUKA 0+».

— Как химическое сердце можно использовать в жизни?

— Прежде всего это не игрушка, а это модель. Мы хотим от химической реакции перейти к настоящему, биологическому сердцу. Есть небольшая группа клеток, которая задает ему ритм. Было бы здорово, если бы мы научились при помощи внешнего излучения проводить реанимацию, лечить некоторые заболевания миокарда, помогать при остановке сердца.

У нас в организме много автоколебательных процессов, которыми хотелось бы управлять. Например, можно было бы попытаться восстановить чувствительность конечностей и их подвижность после травм.

Есть еще заболевание пиелонефрит, когда у детей не работает мочеточник от почки до мочевого пузыря. Другие дети загорают, купаются, едят мороженое, а заболевшие этой болезнью лежат в больнице, им делают антибиотиковую блокаду и ставят катетеры. Страшная штука. Если бы получилось внешним излучением заставить сокращаться мочеточник, то можно было бы проводить терапию неинвазивно, безболезненно.

Мы не только сделали, но даже запатентовали устройство, которое может это, но пока не побороли рефлюкс — специфическую реакцию организма, при которой жидкость в нем начинает двигаться в обратную сторону. Мы работаем над этим.

— Как бы вы описали ценность и актуальность вашей работы для общества? Что изменится, когда вы сможете реализовать эти технологии?

— По крайней мере, я хотел бы, чтобы молодежь нашей страны наконец-то поверила, что в учебных заведениях в России тоже можно менять мир к лучшему. Очень часто приходится переубеждать школьников, которые говорят: «Мы же свой смартфон не разработали». Но ведь кроме смартфона есть огромное количество вещей, и они делаются в нашей стране, нашими учеными.

Было бы очень здорово, если бы наши исследования заканчивались реализацией устройства и становились историями успеха. Это показало бы молодежи, что все не так уж плохо. Наука имеет не только коммерческую сторону, но и социальную. Реализация инноваций помогает собрать сообщество единомышленников, которые вместе еще быстрее меняют мир к лучшему.

Второе — это решение задач, для которых разрабатывалась технология. Будет здорово, если устройство заработает так, как мы хотим, и будет решать чью-то проблему, а лучше — проблему группы людей.

Третий полезный эффект реализации наших устройств и технологий — их превращение в некий фундамент для создания следующих разработок. Планов огромное количество, очень многое хотелось бы сделать уже на основе собственных наработок. Но об этих мечтах пока рано говорить.

— Как вы пришли к такому большому количеству разных проектов?

— У меня папа радиолюбитель. Всю мою сознательную жизнь он что-то конструирует, и у него это здорово получается. Мне кажется, что он из мышеловки может сделать радиоприемник, как Иван Кулибин. Папа и привил мне интерес к радио и электронике.

А в школе у нас был замечательный педагог по физике, Виктор Михайлович Милаев. Его уроки имели четкую структуру. Он каллиграфическим почерком писал на доске тему урока, основные формулы и определения, а после пояснял, как их использовать в задачах. Практически каждый второй урок сопровождался экспериментом, вопросами к классу и рассуждениями. Виктор Михайлович по совместительству вел астрономию, информатику и кружки по ним. Мне очень повезло с учителем.

Потом я поступил в СГУ на Физический факультет. Я пошел туда не просто так. В одном из корпусов у нас есть купол с обсерваторией. Он был для меня ориентиром: я мечтал посмотреть на звезды через большой телескоп и узнать, какие исследования проводятся в этой обсерватории. Можно сказать, что я пришел в СГУ из-за тяги к знаниям. А тут уже и случились все эти проекты.
Интерактивная информационная платформа в анфас. Фото из личного архива Андрея Рытика

Проходить через трудности вместе

— С какими сложностями вы сталкивались или сталкиваетесь сейчас, занимаясь наукой?

— Лет 10 назад я столкнулся с рядом административных барьеров, но моя главная цель была — не оставить запатентованный проект на бумаге. Поэтому я самостоятельно поучаствовал в форуме «Селигер» и дал нашему проекту шанс жить, воплотиться в устройство. Проблемы после этого случая разрешились, но мне пришлось постараться, чтобы преодолеть административный барьер.

Считаю большой несправедливостью неравномерное число грантов для ученых до 35 лет и после. Как будто после этого возраста жизнь в науке не существует, и нужно самостоятельно получать финансирование. А для него, в свою очередь, необходимо иметь высокий индекс Хирша, учитывающий количество публикаций в мировых — то есть зарубежных — журналах и их цитирование. Я же всегда в первую очередь публиковался в отечественных журналах. Мне кажется, что делать иначе было бы предательством. Научные мировые журналы — здорово, но публикация в них не должна становиться самоцелью. Поэтому мой индекс Хирша в районе 9 баллов, и я остался за чертой всех грантов, на полном самообеспечении. И гоняться за этой системой и поднимать свой индекс я не хочу.

Я занимаюсь тем, что мне нравится, получаю удовольствие от того, что мои кружковцы, например, собрали робота, у нас что-то заморгало и поехало. Мы решаем задачи и участвуем в междугородних конкурсах. Хотя проблема отсутствия финансовой поддержки при занятиях наукой все же чувствуется.

— Что характеризует ребят в вашей команде? Какие требования к ним есть?

— Я сам приглашаю ребят в наше СКБ. И в какой-то момент понял, что они часто боятся признаться в том, что чего-то не знают. Они не идут в СКБ, потому что не умеют программировать или паять и боятся показать отсутствие знаний или умений. Приходится бороться с этим страхом, объяснять, что кружок поможет приобрести новые знания и навыки, раскрыть творческий потенциал.

При этом очень ценю ответственных ребят. Когда я даю микрозадания, то объясняю, что если что-то не получается, то стоит сообщить об этом, мы вместе подумаем над проблемой. Но иногда бывает, что человек соглашается и исчезает. По-хорошему, таким ребятам надо звонить и узнавать, как продвигается задание, но у меня часто не хватает на это времени. Поэтому я ценю ребят, которые пытаются разобраться, не бросают задания, ответственны и имеют интерес к занятиям.


— А где обычно работают кружковцы после окончания университета?

— На наукоемких предприятиях по всему свету. Я горжусь своими выпускниками и считаю, что в университете должны быть люди, которые бы выстраивали образовательную траекторию для студента или помогали ему на этом пути. Некоторым из наших выпускников — тем, кто покажет на моих занятиях свою ответственность — я помогаю трудоустраиваться. Мы дружим с ними до настоящего времени, хотя многие уже разъехались по миру, и сейчас работают, например, в Инновационном центре «Сколково», научно-производственных предприятиях «Алмаз» и «Контакт», в компаниях Китая и Европы.

Буквально вчера, кстати, встречался с выпускником, который теперь начальник научно-производственного объединения, в котором изготавливают катоды.
Работа Студенческого конструкторского бюро. Фото из личного архива Андрея Рытика

Пробовать себя и не останавливаться в поиске

— Что бы вы порекомендовали школьникам, которые хотели бы заниматься подобными проектами?

— Мне нравится ваш проект для абитуриентов. Я сам говорю им во время приемной компании, что вуз надо выбирать не по названию и идти не туда, куда мама и папа скажут поступать, а надо выбирать научную школу и человека, с которым дальше комфортно работать. Чтобы его занятия стали проводником в становлении специалистом, а, может быть, даже помогли создать свой стартап, развить новое научное направление.

ЕГЭ, конечно, мешает. В некоторых школах затачивают под то, чтобы сдать этот тест, то есть натаскивают на задачу, но забывают об эксперименте в физике. А для физики очень важно задавать вопросы, например, о том, почему небо голубое, звезды мерцают, снег хрустит и т.д.

Ребятам, которые пытаются найти себя и выстроить образовательную траекторию, рекомендую просто быть честными к себе. Подумать, чем хотелось бы заниматься, не смотря на то, что экзамен сложный, или преподаватель непонятно объясняет, и кажется, что этого никогда не освоить. Не всегда везет с педагогом по любимому предмету, но нужно постараться сохранить первоначальный интерес. А поступая — выбрать область, в которой сочетались бы ваш интерес и интересные научные кадры, с которыми хотелось бы работать.

Определить, к чему у тебя есть предрасположенность, на самом деле сложно, я понимаю. У меня самого трое детей, и мы со старшей дочерью как раз пытаемся выстроить ее дальнейшую образовательную траекторию. Здесь важно, я так думаю, показать ребенку максимальное количество возможностей и областей для самореализации. Необходимо пробовать себя и не останавливаться в поиске, даже если кажется, что он не приведет к успеху.

— Кого еще вы порекомендуете из вашей научной сферы для абитуриентов?

— Наверное, самый простой путь — это прийти в СГГУ на день открытых дверей или посетить Фестиваль науки «NAUKA 0+» в СГУ. Рекомендую обратиться к нашему проректору по научно-исследовательской работе — Алексею Александровичу Короновскому. Он в курсе всех активностей в университете. У нас есть много научных школ, в которых пришедшему школьнику было бы комфортно.

»
Примеры реализованных А.П. Рытиком совместно со студентами проектов и публикаций
  • Программа RelaxEyes




    Читать →
  • Влияние материалов различных электродов на характер протекания химической автоколебательной реакции Бриггса – Раушера

    Читать→
  • Разработка профилей компетенций IT-специалистов на основе семантического анализа вакансий


    Читать →