— 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.