– Леонид Борисович, в чём разница между суперкомпьютером и нейрокомпьютером?
– Нейрокомпьютер использует мощные дорогостоящие графические ускорители. С их помощью можно быстро и эффективно обучать нейронные сети. Вот у вас на смартфоне работает уже обученная нейросеть. Для работы ей не нужны большие ресурсы. Проблема в обучении: чтобы на обычном компьютере обучить нейросеть, понадобятся месяцы, иногда – годы. Нужен мощный компьютер – но суперкомпьютер для этого не подходит: он создан для решения других сложных задач, для математического моделирования. Обучать на нем нейросети – как стрелять из пушки по воробьям.
– Нейросети сейчас на слуху. Насколько они мощны, что умеют?
– Нейросеть построена по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей – сетей нервных клеток живого организма. Искусственные нейронные сети – очень мощный инструмент, способный решать любые задачи, они устроены почти как человеческий мозг. Однако даже самые мощные сети в лучшем случае настолько же функциональны, как мозг плодовой мушки. Нейронные сети применяются для решения сложных задач. Например, идет разработка искусственной нейросети, которая будет управлять системой визуализации на основе мозаичного зрения, как у стрекозы. Это позволит выстроить полностью автономную систему, которая сможет самостоятельно ориентироваться на местности, находить определенные объекты.
– Какие практические задачи могут решить искусственные нейронные сети?
– Этих задач великое множество! В медицине, психологии, энергетике и многих других областях. Если говорить о медицине, нейросеть способна помочь людям со слабым слухом: наши ученые разрабатывают нейросеть для слухового аппарата и обучают ее отсеивать посторонние шумы. Существующие аппараты усиливают все звуки в принципе. Представьте, насколько будет удобнее, когда слуховой аппарат сможет усиливать только полезные сигналы – например, музыку, если человек на концерте, или речь, если он на совещании.
– Где уже используют нейрокомпьютеры?
– Не ошибусь, если предположу, что на Урале это первый нейрокомпьютер. Сбербанк недавно установил подобный компьютер, Кристофари – он сейчас самый мощный в России. Нейрокомпьютер ЮУрГУ прежде всего используется для наших внутренних задач. В частности, сейчас создается нейросеть для колл-центра, то есть, фактически, для работы с людьми. Кстати, нейрокомпьютер способен решить и ряд проблем в области психологии. Например, при приеме на работу проводится собеседование. От претендентов на должность часто требуют особых навыков. Человека тестируют – и анализируют результаты. Встреча с психологом, прохождение тестов, ответы на вопросы – собеседование растягивается. Это тяжело для испытуемого, поскольку создает ситуацию стресса, что в свою очередь искажает результат. Искусственная нейросеть, обученная на нейрокомпьютере, будет определять профпригодность по электроэнцефалограмме головного мозга в состоянии покоя. Она проанализирует работу мозга человека за несколько минут и выдаст заключение о наличии определенных навыков, уровне интеллекта и так далее.
– Учёные ЮУрГУ уже работают над проектами с использованием нейрокомпьютера?
– Конечно. В последнее время в мире набирает популярность «умный» автомобильный транспорт. Искусственные нейронные сети управляют автомобилем: недавно «газель» с автономным управлением впервые доставила груз из Москвы во Владимир. А у нас создают нейронную сеть для активных амортизаторов «умных» автомобилей. Благодаря их работе автомобиль станет устойчивее на дороге и будет экономить ресурс ходовой части. Есть и интересный проект искусственной нейросети, которая будет следить за прокатным станом на ММК. Там используется много датчиков: вибрации, шума и температуры. Специально обученная нейросеть будет обрабатывать информацию со всех датчиков и предупреждать о неисправностях – это намного увеличит срок службы оборудования, поможет предотвратить технологические аварии и простои.
– Промышленность и энергетика – наиболее перспективные направления для проектов с применением нейрокомпьютера?
– Одни из. Например, с его использованием может быть успешно завершена наша разработка для нефтяников и газовиков. Команда ученых создает нейросеть для обработки данных от многофазных расходомеров. Интерпретация показаний этих датчиков – непростая задача, которая требует сложного анализа и правильного определения количества газа и нефти, проходящих через трубу. Это поможет определить место утечки или даже предотвратить катастрофу. Датчики установлены на определенном расстоянии друг от друга, и можно будет быстро устранить проблему на конкретном участке. Еще есть интересный проект по созданию нейросети – помощника главного тренера команды «Трактор». После обучения на нашем нейрокомпьютере она будет просматривать все игры команды и анализировать тактику спортсменов, а точнее – эффективность ее применения. То, что тренеру сложно проанализировать мгновенно: привела ли к успеху тактика вброса шайбы в зону противника, последовал ли за этим гол, насколько часто такая тактика ведет к успеху и надо ли ее использовать.
– Кто может пользоваться нейрокомпьютером? Как до него добраться?
– Нейрокомпьютер установлен рядом с суперкомпьютером «Торнадо ЮУрГУ» в Лаборатории суперкомпьютерного моделирования. Его можно использовать через интернет из любой точки мира. Конечно, безусловный приоритет – у наших ученых и студентов старших курсов. Кроме того, нейрокомпьютер доступен для коммерческого использования компаниями России и региона – при возникновении необходимости и по договору с университетом. Другие вузы также смогут им воспользоваться – по разрешению ректора.
– Какие перспективы для университета, помимо интересных проектов, открывает наличие нейрокомпьютера?
– Надеюсь, компьютер будет загружен и эффективно использован. Его комплектация сейчас позволяет удвоить мощности для более глубоких исследований, чтобы быстро обучать нейронные сети для решения сложных задач. Надеюсь, что все проекты, использующие нейрокомпьютер ЮУрГУ, будут завершены, а результаты успешно внедрены на практике. Направление искусственных нейронных сетей сейчас на подъеме, в мире проводится огромное количество исследований. И наши ученые активно публикуют свои статьи в высокорейтинговых научных журналах. Уверен, что нейрокомпьютер будет способствовать продвижению университета в мировом научно-образовательном пространстве.
Цифровая индустрия – одно из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета, наряду с экологией и материаловедением. ЮУрГУ – участник Проекта 5-100, призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
