Столпы творения: из чего на Физтехе собираются создать будущее
РВК при участии Агентства стратегических инициатив завершило отбор заявок на создание центров Национальной технологической инициативы (НТИ). Физтех признан победителем конкурсного отбора и выбран в качестве центра НТИ по направлению «Искусственный интеллект». О том, в какие сферы нашей жизни придут новые технологии, и об источниках финансирования проектов в интервью «Известиям» рассказал проректор по исследованиям и разработкам Московского физико-технического института Сергей Гаричев.
— Почему развитием искусственного интеллекта займется именно Физтех?
— У нас были серьезные конкуренты — МГУ им. М.В. Ломоносова, ИТМО и другие. В заявке на конкурс изложена концепция, описаны наши заделы по проектам, объемы имеющегося финансирования и партнеры.
В заявке были указаны объемы финансирования по проектам, которые мы относим к категории «Искусственный интеллект», по уже заключенным договорам. Это 2,4 млрд рублей. Грант, который мы в итоге получили, — 604 млн рублей. Заметная добавка, но не основной источник средств.
— Расскажите о сути предложенной вами концепции.
— Мы выделили в теме «Искусственный интеллект» семь технологий, которые будем развивать. Первая — это разговорный искусственный интеллект, проект iPavlov. В эту тему уже вкладывается 500 млн рублей, выделенных Фондом НТИ и Сбербанком.
Второе направление — это машинный перевод и лингвистический анализ. Им занимается наше базовое предприятие и кафедра ABBYY. Там пока нет такого серьезного объема вложений, как по проекту iPavlov.
Номер три — так называемые экспертные системы. Они содержат технологии искусственного интеллекта и советуют пользователю, какое решение целесообразно принять.
— Расскажите об этом, пожалуйста, подробнее.
— Это, например, экспертная система поддержки принятия решений врачом.
Мы выбрали одни из самых значимых, на наш взгляд, болезней. Вместе с партнерами создали системы анализа снимков для их диагностики. Например, флюорография — самое массовое обследование населения Российской Федерации. Затем идут маммография и кардиография. Тут мы делаем ставку на обработку информации в изображениях, но добавляем остальные параметры, характеризующие состояние человека.
— То есть такие программы помогают врачу быстрее поставить правильный диагноз?
— Да. Нужно компьютер научить быть экспертом. Искусственный интеллект опирается на «большие данные» и опыт высококвалифицированных врачей, которые разбирают каждый случай, каждый снимок. Специалист делает разметку изображения: вот здесь есть подозрение, а здесь нет. Дальше все данные заводятся в систему. Здесь работает технология глубокого машинного обучения. Компьютер обобщает опыт конкретных людей, работающих со специальной информацией.
— Но вы ведь создаете экспертные системы не только в медицине?
— В концепции прописана также система поддержки и принятия решений при разработке сложной техники. Конкретно речь идет о проектировании радиолокаторов. Это открытая разработка, хотя ее финансирует концерн ВКО «Алмаз-Антей». Радиолокатор — сложная система. В нем антенна, приемник, передатчик, система управления. Необходимо выбрать ту или иную структуру и параметры. Когда их меняешь, одни характеристики улучшаются, другие ухудшаются. Возникает многокритериальная задача. Если таких критериев не семь, а 77 — человек обработать всё это не в состоянии. Это повод передать анализ критериев компьютеру с искусственным интеллектом. На этот год объем финансирования — 85 млн рублей. Вся программа рассчитана на три года.
— В каких еще сферах такие проекты необходимы?
— Во многих. В МФТИ инжиниринговый центр по трудноизвлекаемым полезным ископаемым развивает еще один тип подобных систем. Речь идет о поддержке принятия решений при проектировании обустройства нефтяных месторождений.
— С экспертными системами понятно. А какие еще технологии с применением искусственного интеллекта представлены в вашей концепции?
— Следующий пункт — это техническое зрение. В некоторых системах с искусственным интеллектом это обязательно. Например, человек не видит в инфракрасном диапазоне, а в военном же деле такая способность очень важна. В частности, обнаружить цель и навести на нее ракету можно по тепловому излучению. Техническое зрение «работает» и в СВЧ-диапазоне. Например, вам надо знать ледовую обстановку в Арктике. Человеческий глаз может увидеть только ледяной покров, а специалистам нужно знать его толщину, характеристики. Это позволит обеспечить флот необходимой информацией.
Другая задача технического зрения — получение и обработка аэрокосмических снимков, в том числе с дешифрацией. Представьте, что объект находится под укрытием. Во время Великой Отечественной войны маскировали Кремль, чтобы он не был виден с воздуха. В таком случае необходимо обработать изображение с использованием искусственного интеллекта. Он справляется и с такой расшифровкой.
— А оборудование для этих задач вы создаете?
— Это как раз пятая технология. Все системы искусственного интеллекта предполагают обработку информации. Под эту задачу создаются специализированные процессоры и вычислительные средства. Сегодня наиболее распространены графические процессоры NVIDIA, видеокарты. С их помощью задачи реализации нейросетевых технологий и глубокого машинного обучения решаются быстро и эффективно.
Вместе с тем мы создаем собственный специализированный продукт — ведем разработку процессора новой архитектуры, отличной от стандартной. Это создание нейрокомпьютеров или нейроморфных вычислительных систем. Речь идет об аппаратной реализации искусственных нейронных сетей, создании нейронных сопроцессоров на основе мемристорных и оптогенетических технологий, разработке прототипа нейроморфного вычислительного устройства. Через три года планируем показать макет, прототип нейрокомпьютера. Фонд перспективных исследований выделил нам на эти цели более 350 млн рублей. Вкладываем и собственные средства.
— Какие еще задачи вы решаете?
— Мы создаем роботов с искусственным интеллектом. В этой программе занимаемся созданием платформы для легких беспилотников, которые должны выполнять возложенные на них задачи в группе. Это сложно. Если, например, «командир роботов» выйдет из строя, другой должен взять руководство на себя. На первом этапе разработок мы реализуем технологию сетецентрического управления, когда есть один центр и он управляет всей группой. На следующем этапе группа (рой) должна самоорганизоваться, как стая птиц, которой никто извне не управляет. Этот проект также поддержан Фондом перспективных исследований.
Еще одно направление наших разработок — это андроиды, которыми можно управлять мысленно. Под руководством инженеров компании Neurobotics создаем такие устройства для инвалидов, а также роботов-аватаров. На эти программы уже выделено финансирование от НТИ — 630 млн рублей. Плюс 295 млн — привлеченные инвестиции. Физтех выступает в данном проекте как соисполнитель и соинвестор. Планируем также продолжить разработки роботов для железных дорог: беспилотных локомотивов и др.
— Всего технологий семь. Какая последняя?
— Это «умное» управление сетями (электрическими, телекоммуникационными, другими), реализация концепций «умный дом», «умный город». Совместно с ПАО «Россети» ведем разработку технологий SmartGrid для распределенной энергетики и «умного» управления энергоресурсами. Также речь идет о «цифровой трансформации» электросетей с применением искусственного интеллекта.
— Получается, вы взяли на себя задачу построить мир будущего?
— Наша концепция стоит на трех столпах: новые технологии, сферы их применения (рынок), индустриальный партнер. Считаем, что, если совпадают интересы в этих пунктах, — «новый мир» не за горами. Перечисленные семь технологий входят в первый пункт данного списка.
Дальше идут сферы применения. Например, мы ориентируемся на применение технологий в развитии ключевой инфраструктуры для российской экономики.
Во-первых, в электрических сетях. Если их вырубить, всё встанет. Это стратегически важно. И здесь наш партнер — ПАО «Россети».
Во-вторых, телеком, инфокоммуникационные сети. Это главным образом «Ростелеком», наш индустриальный партнер.
Третья инфраструктура — транспортная. Но мы берем только железные дороги. Здесь мы работаем с РЖД.
Четвертая — банковско-финансовая инфраструктура, тут мы сотрудничаем со Сбербанком.
И, наконец, пятая — это инфраструктура здравоохранения. Наши партнеры — медучреждения различной ведомственной принадлежности, включая Федеральное медико-биологическое агентство и Главное медицинское управление управления делами президента РФ.
Мы занимаемся разработками в области искусственного интеллекта только в этих сферах. Пока речь не идет о его применении в производстве, строительстве, торговле. Просто невозможно охватить всё. Но в будущем при поддержке Минпромторга РФ планируем заняться и сферой промышленного производства.
При этом мы не занимаемся проектами, по которым нет индустриального партнера. Прежде чем вкладывать деньги, нужно понять: кто из тех, кто потом будет это применять, также готов вложить средства. Иначе потратим время и деньги, а нам скажут: зачем это надо?
Иногда говорят: «С нашими крупными госкорпорациями никаких инноваций не получишь. Надо поддерживать малые предприятия, нужны стартапы». Нужны, конечно. Ну хорошо, допустим, вы «настартапили». Куда вы дальше с этим пойдете? Или к ним, или в частные компании, или к населению! Это, конечно, очень разные рынки. Отмечу однако, что в крупных госкорпорациях много очень толковых грамотных мотивированных специалистов и руководителей. Думаю, они почти всегда поддержат нужную им инновацию.
