Как стать учёным-математиком – эксперты «Областной»
В пресс-центре газеты «Областная» 31 марта 2023 года прошла пресс-конференция на тему: «Как стать ученым-математиком?», посвященная Дню математика, который отмечается 1 апреля.
– Математика – царица наук, говорили нам в школе. Понимание этой истины приходит со временем, – отметил старший научный сотрудник Института динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН, заведующий кафедрой информационных технологий Института математики и информационных технологий ИГУ, к.т.н. Евгений Черкашин. – Казалось бы, мы занимаемся абстрактными задачами, но при этом, чтобы задача была решена, нам необходимо математическими методами вывести ее на такой уровень, чтобы увидеть в задаче структуры, числа и отношения между ними. Задачами любого математического исследования становятся прогнозирование (например, узнать, какие значения будут у модели в будущем) и оптимизация ресурса. Например, в Институте географии им. В. Б. Сочавы СО РАН занимались задачами прогнозирования роста лесов Иркутской области через 50 лет, при условии рубки леса по определенной стратегии. В результате построили модель, при помощи которой можно оценивать возможные стратегии использования ресурсов, предлагаемые лицами, принимающими решения. Есть задачи, связанные с оптимизацией маршрутов пакетов в сети и многие другие. Словом, суть математики в том, чтобы рассмотрев проблему на абстрактном уровне, выразить ее формулой. Человек, обладающий навыками представления задач в виде математических конструкций, получает дополнительные возможности, в том числе и в карьере. Отдельное направление математики – программирование. Такой специалист, при работе с заказчиком учится задавать правильные вопросы, представлять информацию в виде математических структур, обретать навыки гуманитарного характера, чтобы разъяснять неспециалистам суть создаваемой структуры.
Получить все эти навыки можно в системе государственных университетов, в том числе в Институте математики и информационных технологий ИГУ, где есть несколько направлений, от фундаментальных до прикладных. Окончив обучение в бакалавриате и магистратуре, если есть желание заняться математикой, как наукой, можно продолжить обучение в аспирантуре, как в университете, так и в институтах СО РАН. Защитив кандидатскую диссертацию, вы становитесь специалистом, способным строить математические модели. Но на этом развитие математика не заканчивается. Одни продолжают разрабатывать математические модели на производствах, в том числе модели искусственного интеллекта. Сейчас, например, популярно направление – моделирование рассуждений ИИ. Другие занимаются фундаментальными исследованиями математики.
С нового учебного года в Институте математики и информатики ИГУ появилась новая программа бакалавриата «Искусственный интеллект». Эта программа разработана по гранту в Санкт-Петербургском электротехническом университете. Мы выступили в качестве индустриального партнера и разработчика учебных программ.
В науку идет очень мало молодежи, существует стереотип, что деятельность исследователя малооплачиваема. Это миф.
Развеивая его, старший научный сотрудник ИДСТУ имени В. М. Матросова СО РАН к.т.н. Андрей Михайлов рассказал о совместной стипендиальной программе Института системного программирования им. В. П. Иванникова РАН, Института динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН и Института математики и информационных технологий ИГУ: «Задача воспитания и удержания квалифицированных кадров сложна. И один из ее инструментов – стипендиальная программа, которая позволяет выстраивать путь студента от бакалавра, до защиты диссертации и полноценной реализации себя как ученого, эксперта, специалиста. Программа ведущего российского института информационных технологий – Института системного программирования РАН (г. Москва) имеет шесть уровней поддержки, которая начинает от 7 тыс. рублей и до 120 тыс. рублей ежемесячно. Ее цель – освободить человека от финансовых трудностей, чтобы он мог заниматься только наукой.
Сотрудничество ИДСТУ СО РАН с ИСП РАН началось с конференции в Москве, где выяснилось, что ученых объединяют темы исследований. Более года институты работали совместно по хоздоговорам с крупными, в том числе, зарубежными компаниями. А затем иркутяне включились в стипендиальную программу».
– Главная задача, – подчеркнул Андрей Михайлов, – удержать талантливую молодежь, обеспечить комфортную научную работу, вносить вклад в развитие региона. Чтобы стать участником программы обучаясь в институте, нужно проявить заинтересованность, выполнить тестовое задание, по его итогам стать участником нулевого уровня. Пока пятеро студентов участвуют в стипендиальной программе, действующей второй год, выполняя конкретные задачи, связанные с анализом документов с использованием методов ИИ (машинное зрение и анализ естественного языка). Мы разрабатываем технологии, которые из огромного массива неструктурированных данных извлекают данные в структурированном виде.
Заведующий лабораторией невыпуклой оптимизации Института динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН к.ф-м.н. Андрей Орлов рассказал об исследованиях в научном коллективе: «Наша лаборатория невыпуклой оптимизации, одно из более 10 подразделений института, которое занимается сложными задачами на поиск максимума или минимума. Мы работаем над построением алгоритмов для достижения целей оптимальным образом при ограниченных ресурсах – построение кратчайшего пути, минимизация затрат на производство, максимизация прибыли. Термин «невыпуклая оптимизация» исходит из школьного поиска вершины параболы двух переменных, где нужно, наоборот, найти лучшее значение на ее ветвях. Можно сказать, что ученые лаборатории занимаются разработкой методов сокращения множества ветвей параболы, чтобы найти именно ту, которая позволит решить поставленную задачу уже с большим количеством переменных. Для этого используется теория глобального поиска, разработанная нашим учителем, Заслуженным деятелем науки, доктором физико-математических наук, профессором А. С. Стрекаловским. Мы развиваем эту теорию для применения к различным задачам. Недавно нами выпущена книга о двухуровневой оптимизации, которая исследует иерархические задачи управления и сводит их к задачам невыпуклой оптимизации, которыми мы и занимаемся. Здесь требуется, чтобы оба уровня в иерархии достигли своих целей. В практической области мы тесно сотрудничаем с монгольскими учеными в области их экономики. Например, мы решали задачу оптимизации кредитования крупных предприятий в банковском секторе Монголии, занимались оптимизацией процессов, связанных с производством меди на комбинате в г. Эрдэнэт и др.».
Андрей Орлов также рассказал о том, как он выбрал путь математика и что в своей обычной жизни старается оптимизировать маршруты, передвигаясь по городу пешком.
