На стыке математики, информатики и медицины: школьники будут искать средство против рака под руководством ученых из МФТИ
В феврале 2018 года финалисты профиля «Большие данные и машинное обучение» Олимпиады НТИ проанализируют медицинские данные, предоставленные Центром «Гамма-нож» при Центре нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко, чтобы выделить важные для врачей закономерности и помочь им в более точном назначении лучевой терапии при онкологических заболеваниях мозга. С совершенствованием различных методов диагностики и лечения, а также с поиском благоприятных прогностических факторов сегодня связывают увеличение продолжительности и улучшение качества жизни пациентов с такими заболеваниями.
Возможность с помощью машинного обучения находить ключевые признаки в сложных наборах данных, устанавливать скрытые закономерности уже сегодня позволяет выявить благоприятные прогностические факторы и улучшить наше понимание в оценке эффективности различных методов лечения, а также создать новые инструменты для прогнозирования результатов лечения, — констатирует Сергей Банов, онколог, радиолог, радиотерапевт, кандидат медицинских наук.
С 23 по 28 февраля финалисты профиля «Большие данные и машинное обучение», организованного МФТИ и компанией «Инфосистемы Джет», будут соревноваться в образовательном центре «Сириус», где в этом году проходят финалы девяти из семнадцати профилей Олимпиады НТИ. Победители и призеры получат 100 баллов ЕГЭ по выбранному предмету при поступлении в вузы-партнеры Олимпиады. В этом году в Олимпиаде НТИ уже приняли участие более 20 тысяч российских школьников, из них в финал прошли 638.
В рамках профиля Олимпиады «Большие данные и машинное обучение» уже два года разрабатываются алгоритмы работы с большими объемами информации. Так, в 2016 году участники направления анализировали данные пользователей соцсетей, в 2017 работали с дневниками ХIХ — ХХ веков. Нейросети, созданные десятиклассниками и одиннадцатиклассниками, демонстрировали при определении авторства текста точность 74 %, что считается серьезным результатом даже для взрослых программистов.
Директор Физтех-школы прикладной математики и информатики, заведующий лабораторией продвинутой комбинаторики и сетевых приложений МФТИ, а также лабораторией прикладных исследований МФТИ-Сбербанк и кафедрой дискретной математики МФТИ Андрей Райгородский комментирует:
Большие данные у всех на слуху. А что это такое? Ответ не очевиден! Я обычно цитирую в этом месте известную шутку про теорию относительности: «Три волоса на голове — это очень мало, но три волоса в тарелке супа…» В некотором смысле и с большими данными так же, и на вопрос, что здесь много, а что здесь мало, окончательного ответа нет и не должно быть. Тем не менее, очевидно, что мир становится все теснее, а информации — все больше. Как не потеряться в этом океане? Как упорядочить весь этот хаос и научиться обращать себе на пользу то, что в итоге получится? Этим и занимается наука о больших данных. В этой науке очень много красивой и разной математики: комбинаторики, вероятности, алгебры. Много алгоритмов и программирования. Это самый стык математики и информатики.
К работе в рамках профиля «Большие данные» (руководству проектами, подготовке задач из области больших данных, машинного обучения и искусственного интеллекта) привлекают руководителей ключевых лабораторий МФТИ — университета, который недавно стал победителем конкурса на создание центра компетенций в области искусственного интеллекта, — а также руководителей из крупных индустриальных компаний, среди которых Сбербанк, Яндекс и др.
Мы привлекаем наших лучших студентов, бывших победителями и призерами всероссийских и международных олимпиад по математике и информатике. Именно такое сочетание приводит к тому, что наши задачи оказываются и по-настоящему живыми, и доступными школьникам.
Пройдя через наши кружки, олимпиады и школы, их участники имеют очень широкий выбор возможностей от поступления в любые профильные ВУЗы, включая МФТИ, до работы над высокотехнологичными и наукоемкими задачами по всему спектру от фундаментальной математики до разработки различного рода технологий и продуктов, связанных с большими данными и искусственным интеллектом. Например, лаборатория глубокого обучения и нейронных систем МФТИ под руководством Михаила Бурцева при поддержке Сбербанка прямо сейчас работает над амбициозной задачей создания речевого интеллекта. И это только один из бесчисленных примеров! Есть задачи экономики, медицины, биологии, физики и т.д. Большие данные всюду, и мы научим вас работать с ними, — говорит Андрей Райгородский.
Справка:
Олимпиада НТИ — флагманский проект Кружкового движения Национальной технологической инициативы. В 2017 году в Олимпиаде приняли участие более 20 тысяч школьников со всей России. Участники соревнуются в командах, предлагая решения актуальных технологических проблем. В подготовке заданий принимают участие крупнейшие инженерные вузы страны и представители высокотехнологичного бизнеса. Победители и призеры Олимпиады получают 100 баллов ЕГЭ по выбранному предмету при поступлении в инженерные вузы.
Московский физико-технический институт — ведущий технический вуз страны. Он входит в несколько мировых глобальных рейтингов, а его студенты берут главные призы на международных состязаниях по физике, математике и программированию. В основе обучения на Физтехе лежат принципы, заложенные его основателями еще 70 лет назад: вовлеченность студентов в науку с младших курсов, преподавание только практикующими учеными, а самое главное — жизнь и учеба в настоящем студенческом кампусе. Физтех находится в нескольких километрах от столицы — в подмосковном Долгопрудном. Петр Капица хотел создать атмосферу всецелой погруженности в науку по образу и подобию западных университетов: чтобы будущие ученые могли полностью посвятить себя физике, не отвлекаясь на столичную суету. Сегодня здесь учат не только фундаментальным наукам, но и computer science и программированию, математической физике, биофизике и биоинформатике, а также моделированию и управлению технологическими проектами.
