Антон Пыркин, ИТМО: мы показываем, как математика работает в железе

Конструкторы для обучения детей робототехнике

Share Button

Антон Пыркин, декан факультета систем управления и робототехники Университета ИТМО, стал «Профессором года» по естественным наукам — награда ежегодно присуждается Российским профессорским собранием совместно с Санкт-Петербургским государственным университетом. О развитии робототехники в начале 2000-х, о том, почему наукой заниматься порой интереснее, чем бизнесом, и каким должно быть современное техническое образование, Антон Пыркин рассказал ITMO.NEWS.

Декан факультета систем управления и робототехники Университета ИТМО Антон Пыркин получил звание «Профессор года»

Вы поступали в университет в начале 2000-ых, тогда о компьютерных технологиях, робототехнике ещё не говорили так активно, как сейчас, да и возможностей заниматься задачами из этой области было значительно меньше. Почему вы тогда приняли именно такое решение?

Еще на момент поступления в вуз я понимал: чтобы закрепиться в жизни, необходимо использовать все имеющиеся таланты — знание математики, физики и информатики. И даже в 2002 году, когда интернет был далеко не у всех, было ясно, что компьютерные технологии — это область, где будет гарантированный рынок и возможности развития, самоутверждения, перспективы для нормальной карьеры.

Я поступал в несколько университетов, но выбор сделал в пользу Университета ИТМО и пошел на факультет компьютерных технологий и управления. Особенно мне понравилось слово «управление», хотя тогда я не знал еще его истинного значения. Только потом, погружаясь в эту сферу, я осознал, насколько это многозначное понятие. Тем не менее, я сознательно шел на «компьютерные технологии», туда, где я смог бы научиться решать сложные технические задачи. И сегодня могу сказать, что искренне рад своему выбору. Я поступал на кафедру систем управления и информатики, и на сегодняшний день провел на ней уже практически 16 лет.

Действительно, только потом произошел очередной бум робототехники, когда пришли новые, доступные технологии аппаратного обеспечения, появились массовые и недорогие конструкторы. Стало понятно, что легко и быстро вы можете сделать прототип робота, запрограммировать его и получить достаточно интересный эксперимент. Хотя раньше это было достаточно сложно и дорого. Поэтому и понимание, что я буду заниматься робототехникой, пришло совсем не сразу.

Премия "Профессор 2018 года" у робототехника

Премия «Профессор года» в рамках Первого профессорского форума. Фото — ппф2018.рф

А что стало отправной точкой в вашем случае?

Сначала у нас были дорогие мехатронные установки стоимостью пять тысяч долларов, на тот момент это были большие деньги, но в то же время и установки при этом казались достаточно примитивными. Тем не менее, на них мы решили некоторые научные задачи, ставили эксперименты, и в целом это помогло стартовать.

Позже, когда у нас появились простые роботы и мы начали их собирать, программировать, мы создали свой фестиваль мехатроники и робототехники, который проводился каждый год. Это было прекрасное событие, которое привлекало все новых любителей робототехники, мы показывали свои разработки, роботов, ползающих по стенам, и многое другое.

Робототехника, безусловно, в вузе тогда уже была, она была здесь и в советское время — у нас, кстати, до сих пор в качестве экспоната еще с советских времен стоит робот-манипулятор Nokia. Но тогда, 10 лет назад, с приходом новых аппаратных средств получилось вдохнуть в это направление новую жизнь. Нам удалось поднять, что называется, волну в университете. Мой руководитель Алексей Алексеевич Бобцов, который почувствовал этот тренд, создал все условия, позволившие активно заниматься робототехникой и развиваться в этом направлении. Сейчас мы работаем с широким спектром робототехнических устройств, востребованных на мировом рынке.

Как строится ваша работа сейчас?

По сути, что такое робототехника? Это простейший способ для человека войти в мир кибернетики, управления техническими системами, в которых вы видите физический объект и понимаете, что непросто заставить его вести себя каким-то специальным образом. Теория автоматического управления рассказывает о том, как это сделать гарантированно, быстро и с нужным качеством. Мы этому учим и пробиваем стены нерешенных задач, выходим на международную арену и уже представляем интерес для многих сообществ. В нашей стране в области автоматического управления мы заняли прочные лидирующие позиции и с точки зрения теоретического бэкграунда, и с точки зрения высокого уровня зарубежных профессоров, которые работают на нашей кафедре и в нашем международном центре.

День открытых дверей меганаправления «Компьютерные технологии и управление»

День открытых дверей меганаправления «Компьютерные технологии и управление»

Мы занимаемся глубокими математическими исследованиями процессов и объектов управления. И тут же имплементируем это в реальную робототехнику: мы показываем, как это работает в «железе», показываем реальные приложения и промышленных роботов-манипуляторов, и квадрокоптеров или роботов для домашнего использования. При этом мы не боимся брать научные проекты от внешних заказчиков. Прямо сейчас у меня достаточно плотный график, потому что мы находимся на стадии завершения очередного этапа НИОКР от иностранной компании.

Таким образом, мы делаем научные исследования для решения производственных задач. Эти задачи достаточно простые — например, есть какой-то датчик, который стоит очень дорого и при этом его сложно интегрировать. Нам необходимо решить задачу, как его убрать, иными словами, найти те же самые оценки, которые дает датчик, без его непосредственного использования. Такая работа включает сложнейшие теоретические исследования, практические эксперименты, но она помогает бизнесу сэкономить массу денег с помощью внедрения интеллектуального продукта.

Еще будучи студентом, вы активно занимались научными исследованиями. Почему вы сами в итоге сделали выбор в пользу науки, а не индустрии?

Это фундаментальный выбор, который должен сделать каждый. Кто-то пойдет в администраторы, кто-то в ученые, а кто-то — в индустрию: куда душа лежит. К сегодняшнему моменту я успел побывать в трех разных ролях и могу оценивать все за и против.

В индустрии я работал пять лет: у меня есть опыт в крупной международной компании, которая занимается системами автоматического управления для надводных судов и производит продукцию с международными сертификатами, широко представленную на мировом рынке. Я участвовал в разработке, сертификации этих систем управления, а сейчас преподаю это уже в рамках своей образовательной программы.

Поработав в индустрии, я понял, что существуют определенные ограничения для моего развития в рамках имеющейся парадигмы. Мне захотелось решать другие задачи — те, которые еще никто не решал и которые носят фундаментальный, математический характер. В индустрии зачастую преследуется вполне конкретный интерес: зарабатывать деньги, делая конкретный продукт.

Робот-манипулятор FESTO

Я с большим уважением отношусь к компании, где я работал, потому что там я действительно научился многим реальным технологиям — инженерным решениям, которые ценны на рынке здесь и сейчас. Но сегодня нечто похожее я пытаюсь делать в науке: пытаюсь здесь и сейчас получить решения, которые ценятся на научном рынке. А это и цитирования, которые говорят о том, что ваша работа представляет интерес, и заказы от внешних компаний на научные исследования в той или иной области.

Сейчас вы занимаетесь и преподаванием, и научной работой, и административной деятельностью. Как удается эффективно сочетать эти направления?

Нельзя сказать, что мой ежедневный график имеет четкое распределение по этим направлениям. В зависимости от сезона, месяца или недели есть необходимость фокусироваться на одной конкретной области.

Когда у меня идет образовательный модуль по надводным судам или современной теории систем управления, я стараюсь максимально концентрироваться на том, чтобы максимально интересно и доступно объяснить студентам всю прелесть научного знания, которое позволяет решать сложные технические задачи. И я пытаюсь сделать так, чтобы у них при этом было стойкое ощущение, что они пришли сюда не напрасно.

Преподаватель должен разжечь интерес в глазах у студентов, только после этого они понимают, что скрывается за горизонтом, какие перспективы у них есть и действительно ли им надо этим заниматься. Я всегда стараюсь акцентировать внимание на будущем тех или иных исследований, чтобы после окончания университета выпускники были востребованы на большом рынке.

Административная деятельность — это тоже специфическая работа. Необходимо фокусироваться на долгосрочном развитии факультета, подумать, что будет с ним через три года, пять лет. И, кстати, весь прошлый январь ушел как раз на то, чтобы определить векторы развития.

Конкретно сейчас мое время посвящено в большей степени научным исследованиям, закрытию научно-исследовательского проекта для внешней компании. Когда я завершу эту работу, я снова займусь административным модулем. В ближайших планах — запуск дорожной карты развития факультета.

Детская робототехника в ИТМО

Таким образом, в целом в этом цикле есть место каждому виду деятельности. А жизнь уже сама подсказывает, в какой момент и куда необходимо направить силы. Безусловно, выработанное годами системное мышление, понимание, как выстраиваются эти процессы, также помогает сориентироваться, на чем лучше акцентировать внимание в данный момент.

Говоря об образовании, вы уже отметили, что задача преподавателя – зажечь интерес у студентов. Между тем, совсем еще молодые ребята, когда они приходят в сферу компьютерных технологий и управления и сталкиваются со сложными терминами, названиями дисциплин, порой не сразу понимают, чем конкретно они будут заниматься и почему это интересно, перспективно в будущем. Как объяснить им это максимально доступно?

Самый простой способ — показывать примеры. Например, почти у каждого сегодня есть смартфон. В каждом современном смартфоне находится до пяти регуляторов. Самый популярный тип регуляторов, который есть в мире, – это ПИД-регулятор, есть еще фильтры Калмана. Такие элементы есть в каждом современном смартфоне. А из чего, в свою очередь, этот смартфон состоит? Автоматическая настройка подсветки, автоматическая настройка звука, синхронизация — все это делается не просто на программном уровне, все это делается с глубоким математическим анализом.

Ведь еще двадцать лет назад производители сотовых телефонов вкладывали большие деньги в исследования, которые помогали бы им оцифровывать звук, преобразовывать его в аналог и делать так, чтобы его было слышно без шумов, помех и, главное, чтобы голос, который вы слышите в трубке, был похож на голос того человека, который вам звонит.

Этот и другие подобные примеры показывают, что во всем, что окружает нас сегодня, есть элементы автоматического управления. Это элементы тех систем, которые самостоятельно принимают решения или производят какие-то действия, к которым вы потом просто привыкаете, потому что они делают вашу жизнь комфортной и удобной. Беспилотный транспорт сегодня набирает невероятные обороты, дроны становятся все более популярными, и эти технологии будут окружать нас все больше и больше.

Если показывать людям такие примеры, они начинают понимать, зачем они сюда пришли. А дальше мы предлагаем им самим подключиться к этому процессу, научиться управлять теми техническими средствами, которые окружают современного человека.

В том числе создавая собственные проекты и компании?

Да, мы в том числе учим, как создать собственный стартап и применить в собственном бизнесе ту или иную область робототехники. Мы не отказываем ребятам, которые хотят развиваться в бизнесе, готовы помочь им раскрыться. Некоторые проекты мы выращиваем сами, развивая идею компании, прокачивая бизнес и привлекая венчурный капитал.

Какие примеры считаете наиболее успешными?

Робот «Икстурион»

Робот «Икстурион». Фото — formaforma.ru

Одним из самых успешных проектов, который был создан на нашей кафедре, является проект «Икстурион». В его рамках был разработан мобильный робот, который ездит по дому и участвует в обеспечении безопасности, в частности, передает изображение на сервер. Таким образом вы всегда можете с телефона к нему подключиться, «поездить» по дому и посмотреть, что у вас происходит. Этот проект получил венчурный капитал, также он выиграл на крупном российском конкурсе Russian Robotics Challenge, проводимом Сколково, был отобран как лучший среди 400 проектов. Туда привлекались очень хорошие иностранные дизайнеры, лучшие программисты, проводились очень серьезные теоретические исследования.

Хотя сейчас у нас есть большое количество команд, которые в том числе обращаются к блокчейн-технологиям, стараются двигаться в ключе популярных трендов. А мы, разумеется, никому не запрещаем заниматься собственными проектами.

Учитывая, что сегодня как раз много внимания уделяется тому же блокчейну, как вы считаете, насколько быстро образование может подхватывать эти тренды? И должно ли оно в принципе стремиться успеть за тем, что сейчас на слуху?

На мой взгляд, прежде всего важно понимать, что есть локальные технологии, которые живут год или два. Безусловно, мы следим за тем, что актуально сегодня, и объясняем эти технологии. Но основное, что мы делаем, – даем фундаментальные знания, которые будут жить достаточно долго.

Несмотря на то, что сменилось уже несколько технологических эпох, и мы живем в эпоху киберфизических систем, мы прежде всего учим подходить с фундаментальным анализом всего того, что происходит. Таким образом, мы даем некий фундамент, но при этом учим быстро адаптироваться к постоянно появляющимся внешним вызовам, чтобы люди их не боялись и не замыкались в своих классических парадигмах.

Например, когда я еще был студентом, мои навыки программирования были не на высоком уровне. Эти компетенции мне пришлось приобретать, уже работая в компании. Но сегодня, как руководитель образовательных программ, я стремлюсь к тому, чтобы программирование преподавалось на профессиональном уровне. Безусловно, мы не учим всем компиляторам и языкам программирования, наша задача — сделать так, чтобы студенты могли эффективно программировать роботов и были востребованы в компании.

Сейчас индустрия предъявляет колоссальные требования к специалистам, которые занимаются робототехникой. Это прежде всего серьезные требования по математике, программированию, по владению необходимым инструментарием в профессиональной сфере. Из этого я делаю ровно один вывод: требования, которые сегодня предъявляет крупный бизнес к поступающим на работу, и должны стать тем инструментом, который помогает нам оттачивать наши образовательные программы.

Мы слушаем, что говорит крупный бизнес, и пытаемся внедрять то новое, что будет соответствовать ожиданиям таких компаний. Но, чтобы мы могли преподавать то, что соответствует ожиданиям, мы, в свою очередь, работаем над собой. Именно поэтому мы занимаемся научными исследованиями. Мы не транслируем лишь имеющиеся знания, накопленный опыт. Мы бьемся на научном рынке, чтобы быть экспертами в технических областях и чтобы знания, которые мы даем студентам, соответствовали современным ожиданиям. И именно наука помогает образованию попасть в индустрию будущего: она дает нам возможность понимать, чему надо учить сейчас, чтобы эти знания были востребованы в будущем.

Робототехника для детей в ИТМО (Санкт-Петербург)

На каких задачах вы планируете сконцентрироваться в ближайшей перспективе?

С теоретической точки зрения, конечно, хочется получить результаты, которые будут достойны публикации в лучших журналах. С точки зрения индустрии мне хочется, чтобы те технологии, которые мы разрабатываем, были востребованы на предприятиях, чтобы наши научные исследования не только попадали в журналы, но и становились базой для конкретных продуктов. И, безусловно, хочется, чтобы на факультет систем управления и робототехники Университета ИТМО приходило как можно больше талантливых ребят. Поэтому мы вкладываем массу усилий, чтобы создать живую атмосферу на факультете.

Источник: ITMO.NEWS, Елена Меньшикова.

Читайте также: Как стать робототехником? Интервью с Антоном Пыркиным, деканом факультета систем управления и робототехники ИТМО.

Share Button

7 комментариев к статье “Антон Пыркин, ИТМО: мы показываем, как математика работает в железе”

  1. Владимир

    05.04.2018

    Пыркин — очередной бумажный профессор и писатель статеек из ИТМО, известно, что ни одного серьезного проекта за ним нет. А робототехника в ИТМО как была на уровне перепрошивки китайских роботов для детей и подростков, так и остается. Очередной пиар-ход ИТМО — выбили через ректора Васильева для Пыркина грамоту и давай бла-бла-бла…

    Ответить на этот комментарий
    • Занимательная робототехника

      06.04.2018

      Добрый день, Владимир,

      мы не цензурируем никогда комментарии (модерация нужна только из-за большого количества спама), тем не менее, прошу вас быть вежливым, даже если вы критикуете.

      ИТМО объективно является одним из ведущих вузов России, особенно в робототехническом образовании. Если вы представляете робототехническую лабораторию или университет, мы всегда будем рады написать и про вашу организацию.


      гл.ред. Динара Гагарина

      Ответить на этот комментарий
  2. Владимир

    07.04.2018

    Позволю себе написать еще один развернутый комментарий — как ответ для гл.реда смотрелся бы громоздким.
    Я не представляю стороннюю фирму или организацию.
    Я сам закончил ИТМО, в те времена когда это был классический вуз, потом уже в другой организации кандидатскую диссертацию защитил.
    Работал в ИТМО и преподавателем и после старшим научным сотрудником, в последнем варианте работал в ИТМО по совместительству, по основной в другой организации.
    Кто такие «бумажные» профессоры — те кто работал в высшем образовании знают.
    Что поделать, если в ИТМО за профессором А.Пыркиным такая слава?!
    В плане выпуска статей, не спорю, профессор А.Пыркин плодит их получше любой типографии, их научную ценность обсуждать не будем — это вообще не важно здесь.
    Напомню предисторию — была и есть в ИТМО такая кафедра систем управления и информатики (СУиИ), правда с сентября 2018 её не будет — как и других кафедр в ИТМО, в связи с ликвидацией в ИТМО системы кафедр и переходу на систему образовательных программ.
    Многие выходцы с СУиИ фактически стали главными лицами на Мегафакультете компьютерных технологий и управления — мегадекан и профессор А.Бобцов, декан Факультета систем управления и робототехники — профессор А.Пыркин.
    Профессор А.Бобцов бывший науч.рук. профессора А.Пыркина.
    Но поскольку название Факультет систем управления и чего-то.. (ключевое из кафедра «систем управления» и информатики (СУиИ)) — перестало где-то в 2014-15 гг (плюс минус год) ласкать слух и интересовать абитуриентов и их родителей, то было принято решение в ИТМО приплюсовать к названию Факультета вновь вошедшее в моду слово — робототехника.
    Так появился в ИТМО в 2014-2015 гг Факультет систем управления и робототехники. Но поскольку робототехники в явном виде в ИТМО на тот момент не было, то робототехнику решили сделать на базе известной в ИТМО кафедры МЕХАТРОНИКИ, которую тоже с сентября 2018 того.
    Так появилось в ИТМО в 2014-2015 гг вместо направления «Мехатроника» направление 15.04.06 «Мехатроника и робототехника». Если не путаю в 2016 году заведующим кафедрой Мехатроники был назначен (точнее спущен ректором ИТМО) С.Колюбин (тоже вроде выпускник СУиИ), как молодой человек — действительно имеющий отношение к робототехнике.
    Фактически проекты с которыми в основном связана в ИТМО робототехника — это проекты xTurion и РобоЭд в которых завязаны буквально несколько людей, фамилии которых уже звучали.
    xTurion — компания и проект робота-охранника Руководитель: С.Колюбин Участники: А.Бобцов, А.Пыркин..
    РобоЭд — заказные и общеобразовательные решения в области обучения «Робототехнике» Руководитель: C.Чепинский (СУиИ) Участники: А.Бобцов, А.Пыркин.
    Участие в конкурсах по робототехнике со студентами — этим занимается в ИТМО в основном ассистент кафедры СУиИ (может уже доцент) А.Капитонов (СУиИ).
    Поэтому повторю про уровень робототехники в ИТМО — еще раз выражаю мнение, естественно своё личное, что это уровень для детей и школьников.
    Ну а один проект робота-охранника для заявленных в статье амбиций — типа лучшие, как-то маловато.
    ИТМО — робототехника для детей и школьников, самое то, что описывает ИТМО.
    Если не согласны — просто назовите в ответ прямо в комментариях крупные ПРОМЫШЛЕННЫЕ проекты, которые ведутся при участии ИТМО или лучше лично профессора А.Пыркина в сфере робототехники?! я с удовольствием приму к сведению?!
    Только просьба не пишите слово диаконт — а то придется писать мне еще одну подробную предисторию.

    Ответить на этот комментарий
    • Гриша

      07.04.2018

      как страшно жить!

      Ответить на этот комментарий
    • Гриша

      07.04.2018

      а есть ли вообще где-то в вузах приличная робототехника, а не школьный уровень? бауманка, может? куда идти учиться сильному выпускнику, занимающемуся робототехникой?

      Ответить на этот комментарий
      • Владимир

        11.04.2018

        Нужно сначала решить — что такое для вас робототехника?! Любое робототехническое устройство или комплекс — включает механическую часть, электрические привода, датчики, контроллер(ы) и программу(ы) управления (включая подчиненную систему управления, в том числе математический аппарат и алгоритмы). Чем из этого вы хотите заниматься?! Всем сразу — уверяю не получиться!
        В ИТМО вас научат теории! построения подчиненных систем, теории регуляторов (П, ПИ, ПИД) и алгоритмам.
        Для образовательных целей в ИТМО покупают готовые зарубежные (в том числе китайские) механические игрушки с уже встроенными микроприводами. Механику и электрические привода в ИТМО уже давно сами не разрабатывают и не делают (это закончилось в советские времена)!
        Если вы хотите заниматься микроконтроллерами — в ИТМО с этим тоже напряг, про них читают в ИТМО мало где и на старших курсах магистратуры (нужно 4-5 лет отучиться) и то очень поверхностно.
        Если вам интересны микроконтроллеры — нужно идти учиться в вузы где есть представительства и лаборатории производителей современных зарубежных микроконтроллеров: Texas Instruments, Analog Devices, Siemens.
        В ИТМО, насколько я знаю!, нет ни одного представительства производителей современных микроконтроллеров, это о многом говорит и не в пользу ИТМО!!
        В том же ЛЭТИ, пока ИТМО гоняется за рейтингами, открылись лаборатории: Motorola, Analog Devices, Texas Instruments, Siemens, Philips..
        Посмотрите по поиску — «ЛЭТИ лаборатория Центра Информационных Технологий и фирм».
        Даже в СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича открыта с 2016 года лаборатория «Цифровой обработки сигналов» компании Texas Instruments.
        В Москве, я бы отметил, МЭИ — пример лаборатория учебно-научно-консультационного центра «Texas Instruments — МЭИ».
        Пока ИТМО гоняется за рейтингами с победами в студенческих конкурсах и в лучшем случае программированием Arduino, вот чем люди в нормальных вузах занимаются — открывают лаборатории, сотрудничают с мировыми брендами и сами выполняют проекты.

        Ответить на этот комментарий
      • Роман

        24.07.2018

        Есть мнение что к Магиду в КФУ стоит пойти. А вообще всё чаще от людей на местах зависит, чем от имени университета/вуза.

        Ответить на этот комментарий

Оставить комментарий

© 2014-2018 Занимательная робототехника, Гагарина Д.А., Гагарин А.С., Гагарин А.А. All rights reserved / Все права защищены. Копирование и воспроизведение в любой форме запрещено. Политика кофиденциальности. Соглашение об обработке персональных данных.
Наверх