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Foto: Sergey Kolyubin
Laboratorien - Robotik und cyberphysikalische Systeme
Timecode - 00:18
dmitrykabanov: Wir interagieren normalerweise remote - zum Beispiel mithilfe von Kommentaren für den Universitätsblog auf Habré. Zuvor waren dies Fototouren: Rund um das Labor für cyberphysikalische Systeme und FabLab - Alexey Shchekoldin hat es uns gezeigt). Dann demonstrierte er seine pädagogische Entwicklung - den SMARR-Roboter mit VR- und AR-Elementen. Haben Sie unter anderem als wissenschaftlicher Berater für dieses Projekt fungiert?
Sergey Kolyubin:Ja, das ist richtig. Ich war Alexeys wissenschaftlicher Berater in der Graduiertenschule. Es war ein praxisorientiertes Projekt innerhalb eines Zyklus solcher Arbeiten an der Universität. Jetzt gibt es eine weitere Gruppe von Studententeams unter der Anleitung von Doktoranden. Sie bereiten Prototypen ihrer Lösungen mit einer Kommerzialisierungsperspektive vor. Während dieses Prozesses trägt eine solche praxisorientierte Forschung und Entwicklung dazu bei, die Produktionskultur zu erfassen und Kinder mit dem Lebenszyklus ihrer Entwicklungen und damit verbundenen Aktivitäten vertraut zu machen - zum Beispiel mit den Nuancen der Erstellung von Dokumentationen.
Dmitry: Zusätzlich zu diesem Projekt gab es viele andere - Sie haben mit einer Reihe von Teams an internationalen Konferenzen zum Thema Robotik teilgenommen, einschließlich der Teilnahme an TechCrunch .
Gleichzeitig beteiligen Sie sich am Management einer ganzen Mega-FakultätAußerdem arbeiten Sie als Leiter der Magistraturabteilung . Schaffen Sie diese Aktivität, bleiben Sie mit jüngeren Kollegen in Kontakt und helfen Sie ihnen?
Sergey: Ich stimme zu, es gibt eine Arbeitsbelastung, aber ich versuche kreativ bei der Lösung von Problemen zu sein. Sobald ich verstehe, dass es die Möglichkeit gibt, sich von bürokratischen Angelegenheiten zu lösen und Zeit mit den Jungs im Labor zu verbringen, versuche ich es.
Robotiklabor und Entwicklungsmöglichkeiten
Timecode - 02.09
Dmitry: Übrigens gab es bei einer der Fotoexkursionen auf Habré auch ein Robotiklabor , in dem uns verschiedene Greifvorrichtungen und industrielle Manipulatoren gezeigt wurden.
Sergey: Ja, das ist nur mein Labor.
Dmitry: Was hat sich seit diesem Moment geändert? Woran arbeitet das Labor gerade?
Sergey: Dies ist ein internationales wissenschaftliches Labor " Biomechatronik und energieeffiziente Robotik ". Wir führen es zusammen mit Professor Stefano StramigioliDer Vertreter der Universität Twente ist ein bekannter Experte auf diesem Gebiet. Er betreibt große Roboter-Hubs und wurde kürzlich Mitglied der niederländischen Akademie der Wissenschaften. Diese Person motiviert uns und stellt herausfordernde Aufgaben. Es gibt auch andere Bereiche - Projekte der Russian Science Foundation, die durch entsprechende Zuschüsse unterstützt werden; es gibt Aufträge von Unternehmen; Es gibt auch eine "Sandbox" - Initiative Projekte im Rahmen der wissenschaftlichen Arbeit mit Studenten und Doktoranden.
Im letzteren Fall ist das Spektrum groß genug - jemand stellt Rehabilitationssysteme für Hände , Prothesen und Klassifizierungssysteme für Enzephalogramm und Myographie her , andere entwerfen Systeme zur Steuerung von Robotern mit elastischen Elementen, andere beschäftigen sich mit dem Thema autonome Steuerung, jemand arbeitet daran haptische Systeme mit Fernbedienung und Rückmeldung. Einige sind auch an unseren Projekten für die Russian Science Foundation beteiligt - der Entwicklung energieeffizienter Lauf- und Galopproboter.
Ich gebe kreative Freiheit. Die Hauptbedingung ist die Übereinstimmung des Projekts mit der Richtung der Laborentwicklung und das Vorhandensein eines Fokus. Wenn wir über Letzteres sprechen, dann haben wir es mit Systemen mit "flexiblen" Elementen zu tun, um mit einer unstrukturierten Umgebung zu arbeiten. In dieser Situation können wir nicht alle Eigenschaften der Umgebung beschreiben, und das System muss intern anpassbar sein.
Der zweite wichtige Punkt ist die Energieeffizienz des Systems. All dies wird auf der Ebene der Algorithmen und auf der Ebene des Designs erreicht, um das System auch in Bezug auf die Hardware intelligent zu machen.
Wie man sich diesen Projekten anschließt
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Dmitry: Was würden Sie denen empfehlen, die sich einer solchen Arbeit anschließen möchten?
Sergey: Am Eingang gibt es bestimmte Voraussetzungen. Grob gesagt gibt es in meinem Labor drei Arten von Spezialisten, wenn wir über Kompetenzen sprechen: "Mechaniker", "Elektronikingenieure" und "Algorithmen". Die ersten - zuvor studierte, abgeschlossene Projekte oder Arbeiten in Unternehmen, die sich mit dem Entwurf von Systemen befassen - befassten sich mit "Maschinenbau". Die zweite - sie wissen, wie man Steuerungen programmiert, was Sensoren sind und wie man die Datenverarbeitung auf niedriger Ebene organisiert. Wieder andere sind für übergeordnete Algorithmen und die Entwicklung von Robotern auf Systemebene verantwortlich.
Die Robotik ist ein interdisziplinäres Feld. Neben Technikfreaks arbeiten hier Experten aus den Bereichen Medizin und Industriedesign. Also haben wir ein europäisches Projekt aus der Linie Strategic Partnerships von Erasmus gestartet. Daran sind nicht nur Vertreter der ITMO-Universität beteiligt, sondern auch unsere Kollegen von den Universitäten Leuven , Twente , der Ozjegin-Universität und Ford Otosan, der größten Lkw-Abteilung dieser Marke. Gemeinsam schaffen wir einen Graduiertenkolleg für Master und Doktoranden und bauen dabei eine engere Zusammenarbeit zwischen Organisationen und Forschungsgruppen auf.
Das Projekt selbst befasst sich mit tragbarer kollaborativer Robotik. Neben dem Wissen, das Technologieentwickler für industrielle Exoskelette und kollaborative Manipulatoren für die Herstellung benötigen, berühren wir Bereiche der Medizintechnik und der Operationsoperationsroboter. Wir verstehen, dass solche Entwicklungen ohne praktizierende Fachärzte nicht möglich sind - Sie müssen die Probleme im Detail verstehen, technische Arbeiten machen nur 40% dieser Projekte aus.
Was zeichnet einen interdisziplinären Ansatz aus?
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Dmitry: Ein interdisziplinärer Ansatz ist ein Merkmal der ITMO University. Es kann auf allen Top-Programmen gefunden werden.
Sergey: Ja. Dieser Ansatz entspricht unseren strategischen Zielen und unserer Entwicklungsagenda. Dies ist das Verständnis der Marke, das auf allen Ebenen gepflegt werden sollte, verbunden mit der Botschaft, die wir nach außen bringen und die in die tägliche Arbeit der Mitarbeiter einbezogen wird.
Dmitry: Aus Sicht eines Teilnehmers am Bildungsprozess - ist dieser interdisziplinäre Ansatz irgendwie mit einem individuellen Entwicklungsverlauf oder einer Art Fokus verbunden, der es Ihnen ermöglicht, Ihre Spezialisierung klar zu verstehen, aber gleichzeitig die notwendigen Kompetenzen zu berücksichtigen, die aus verwandten Branchen übernommen werden müssen?
Sergei:Die Bereitschaft, weit zu schauen, ist ein Muss. Die Wissenschaft durchläuft eine weitere Entwicklungsrunde. Es gab Generalisten - Philosophen und Mathematiker, dann ging die Spezialisierung, jetzt gibt es eine neue Runde, in der Spezialisten mit universellen Kompetenzen gefragt sind.
Seit vielen Jahren sprechen sie über " T-förmige Profis ", jetzt verstehen sie, dass " Pi-förmige " Spezialisten benötigt werden, wenn es bereits zwei Branchen gibt.
Dieser Ansatz ist mit dem parallelen Erhalten von zwei Grad möglich. Viele Universitäten haben es. Wir haben es - Bioinformatik . Es erfordert gleiche Kenntnisse in Informatik, Molekularbiologie und Genetik. Es gibt ein Programm in Infochemie , das Kompetenzen in Informationstechnologie und Chemie kombiniert. Es gibt weniger offensichtliche Beispiele. Zum Beispiel habe ich mit Steuerungssystemen studiert. Aber es ist unmöglich, ein Kontrollsystem für etwas aufzubauen, ohne das Thema zu verstehen - was Sie kontrollieren. Für ein elektromechanisches System werden Physik, Elektrizität und verwandte Prozesse benötigt. Wenn Sie ein Steuerungssystem für eine Art chemischen Reaktor herstellen, müssen Sie zumindest auf der Abstraktionsebene verstehen, was dort geschieht.
Wenn wir Kybernetik nehmen, dann ist es eine interdisziplinäre Wissenschaft für sich. Die Robotik ist in dieser Hinsicht ein klares Beispiel. Es gibt viele solcher Beispiele an der ITMO University.
Balance zwischen Theorie und Praxis
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Dmitry: Sie sprechen von allgemeinen Kompetenzen - ist dies die Basis, die Sie in der Phase der Akzeptanz von Menschen betrachten? Zum Beispiel können Sie gemäß den Aufgaben des Wettbewerbs "Ich bin ein Profi" sehen, dass dies ganz grundlegende Dinge sind, die solchen Anforderungen entsprechen.
Sergey: Ja, wir verwenden verschiedene Tools - nicht nur Prüfungen und Portfolio-Wettbewerb .
Dmitry: Andererseits können bei der Betrachtung solcher Aufgaben Zweifel aufkommen, ob eine Person in der Lage sein wird, in ausreichendem Umfang zu üben, um all dieses Wissen zu realisieren - beispielsweise im Rahmen der Zusammenarbeit mit einem Unternehmen in einem bestimmten Bereich.
Sergei:Ich verstehe. Jetzt besteht eine große Nachfrage nach einem schnellen Übergang in die Praxis. Als ich Student war, war es motivierend. Steuerungssysteme und Grafiken auf dem Bildschirm sind Theorie, und der Roboter fährt oder nicht, löst sein Problem oder nicht - dies ist bereits eine visuelle Demonstration. Sie sehen das Ergebnis und bewerten den Nutzen der Entwicklung. Aber nur einfache Aufgaben können schnell gelöst werden.
Komplexere Herausforderungen können ohne Grundkenntnisse nicht beantwortet werden. Sie werden einfach ein Vielfaches mehr Zeit verbringen, aber wenn Sie ein Verständnis und Wissen über Formeln und Methoden haben, wird alles schneller gehen.
Wir haben uns gerade daran gewöhnt, schnell Informationen zu erhalten und Ergebnisse zu erzielen. Aber manchmal muss man mehrere Wochen damit verbringen, die Literatur zu studieren und die Theorie zu klären. Sie als Spezialist „kosten“ genau so viel wie die Ausbildung eines solchen Spezialisten. Wenn Sie wissen, wie Sie nur grundlegende Aufgaben lösen können, die mit einem Mindestmaß an Kompetenz ausgeführt werden, können Sie kein signifikantes Einkommen beanspruchen. Es gibt noch eine weitere Bedrohung: Wofür einige Leute zuvor Geld erhalten haben, beginnen nun, Algorithmen in einer guten Form zu entwickeln. Die Höhe der Kosten ist auf lange Sicht möglicherweise nicht vergleichbar. Daher ist es wichtig, komplexe Probleme unter dem Gesichtspunkt einer langfristigen "Faltungsspannung" lösen zu können. Hierfür ist eine grundlegende Vorbereitung hilfreich.
Dmitry: Wenn Sie zu Labors zurückkehren - Robotik und cyber-physische Systeme - , kann sich der Laie sie als eine Art Büro vorstellen, in dem Menschen in weißen Kitteln und Schutzbrillen rund um die Uhr etwas Eintöniges tun.
Sergey: Das haben wir nicht. Einer unserer Werte ist der Respekt vor dem Einzelnen. Hauptsache ist die professionelle Umsetzung. Wenn jedoch Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind, müssen Sie diese entsprechend ausrüsten. Natürlich wollen wir eine Spezialisierung für jeden der Spezialisten. Dann können Sie ein Team mit einem guten Grad an Austauschbarkeit bilden und sicherstellen, dass jedes seiner Mitglieder in etwas anderem stark ist.
Dmitry: Kann jeder ein persönliches Projekt haben oder sind sie immer gemeinsam?
Sergei:Dies ist die Essenz der Laborarbeit. Ein gutes Beispiel ist das Cyber-Physical Systems Lab. Dies liegt daran, dass wir uns auf Fakultätsebene die Aufgabe gestellt haben, Fachkräfte in verschiedenen Bereichen zusammenzubringen und ihnen eine Infrastruktur zur Verfügung zu stellen, damit sie gemeinsame Probleme lösen, kommunizieren und sich gegenseitig verständigen können. Es ist schwieriger, dies ohne spezielle Standorte zu tun, aber es ist auch wichtig, persönlichen Raum zu haben, um an Ihren Aufgaben zu arbeiten. Gleichzeitig geh raus und kommuniziere mit Kollegen. Das optimale Gleichgewicht zwischen dem einen und dem anderen ist Kunst.
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