Альберт Ефимов: «Искусственный интеллект открывает ученым новые горизонты»

Наука в России становится все более популярной среди молодежи, а искусственный интеллект (ИИ) ускоряет научные открытия во всех областях знаний. О том, какие технологические тренды влияют на развитие страны и как Научная премия «Сбера» определяет лауреатов, в интервью приложению «Ведомости. Наука» рассказал вице-президент, директор Управления исследований и инноваций «Сбера» Альберт Ефимов.

Престиж науки как новый тренд

– Кажется, ответ очевиден: да. Рост числа премий означает увеличение количества кандидатов и лауреатов, повышает их значимость и, как следствие, усиливает престиж профессии ученого. Согласно недавнему опросу НИУ ВШЭ («Карьера в науке: что россияне думают об ученых и их работе?» – «Ведомости. Наука»), больше половины жителей нашей страны хотели бы, чтобы их дети выбрали карьеру в науке.

Но связь с научными премиями – лишь одна сторона медали. В обществе в целом меняется восприятие науки: она становится стратегическим ресурсом государства, а научный потенциал определяет в том числе и национальный суверенитет. Уровень научно-технологического развития страны превращается в национальную валюту, такую же важную, как и традиционные финансовые инструменты.

Причинно-следственная связь здесь иная: не престиж порождает премии, а возрастающая важность науки и ее реальные достижения приводят к росту ее признания. Премии же учреждаются, чтобы отмечать лучших – тех, кто работает на переднем крае исследований.

– Примерно половина исследователей в академической среде в России моложе 40 лет. Это очень хороший показатель. Главные достижения этих людей еще впереди. Становится больше аспирантов, которых считают главным двигателем науки. Они блестяще защищаются, многие публикуют статьи в престижных международных научных журналах. Это означает, что талантливые ребята остаются в науке.

При этом важно не преувеличивать роль молодежи. Молодые исследователи составляют лишь половину научного сообщества, другая половина – это опытные ученые, чья мудрость и авторитет не менее важны. Противоречия между поколениями были всегда, но именно взаимодействие молодой энергии и зрелого опыта создает устойчивость общего научного прогресса.

– Научная премия Сбера проводится в традиционных научных дисциплинах: «Физический мир», «Науки о жизни» и «Цифровая вселенная».

В сфере «Физический мир» мы видим продолжение существующих трендов. Сильные стороны России – это физика, химия, материаловедение. В этих сферах у нас много ученых, много сильных работ, и научное сообщество их отмечает.

В области «Наук о жизни» возрастающей популярностью среди российских ученых пользуются такие направления, как геномика и протеомика (дисциплина в молекулярной биологии, посвященная анализу белков – прим. «Ведомости. Наука»).

В «Цифровой вселенной» происходит разнонаправленное движение. С одной стороны, сильная сторона России –математические науки во всем их разнообразии. С другой – много молодых исследователей продвигаются в разработке технологий искусственного интеллекта. В этой области тоже появляется много интересных работ. Сложно выделить лидера: по обоим направлениям мы получаем одинаково сильные заявки.

Воплощенный ИИ и рискованные эксперименты

– Процесс отбора имеет похожую структуру по всем дисциплинам. Научные учреждения, институты развития и крупные компании выдвигают номинантов. Это могут быть как коллективы, так и индивидуальные исследователи. В этом году мы получили 76 заявок.

В ходе экспертного отбора мы тщательно изучаем все составляющие исследовательской работы: новизну, ценность полученного научного результата и, что очень важно, степень применения искусственного интеллекта. Есть много интересных исследований, где используются хорошо зарекомендовавшие себя методы машинного обучения, но этим технологиям уже 20 лет.

Особое внимание мы уделяем работам, которые не могли бы появиться без искусственного интеллекта. Тем, где ИИ выступает в роли инструмента, «микроскопа» науки XXI века.

– Не осталось научных сфер, где искусственный интеллект не применяется. Даже философы используют ИИ для генерации идей. Но наибольшее влияние он оказывает в тех областях, где обрабатываются большие объемы данных. Вспомните историю развития ИИ: методы обработки больших данных появились в международном научном центре в ЦЕРНе (Европейская организация по ядерным исследованиям – «Ведомости. Наука») на ускорителях элементарных частиц. Сейчас такие объемы накапливаются не только в физике высоких энергий, но и в биологии, материаловедении и других дисциплинах.

Более того, есть сферы, в которых без ИИ наука ничего не может сделать. Яркий пример – восстановление изображения черной дыры, которое было сделано почти 10 лет назад с применением методов машинного обучения. Мы не смогли бы увидеть ее, если бы не собрали необходимый объем данных, не обработали их с помощью ИИ и не сгенерировали это изображение.

Всегда останутся области, где, помимо данных, необходим опыт ученых. Например, проведение химических опытов. Но и в этой сфере наука двигается к созданию автономных лабораторий. Человек лишь задумывает эксперимент, а воплощает его автоматизированная система: она продумывает сценарий опыта и дает команды роботу-химику по работе с оборудованием и реактивами. Такой эксперимент может длиться 24/7. Это очень важно для электрохимии, где многие процессы основаны на переборе компонентов. Роботы и генеративный ИИ могут ускорить это многократно.

– Я бы хотел привести два примера из номинации «Цифровая вселенная»: она наиболее близка «Сберу», поскольку мы уделяем много внимания разработкам в сфере искусственного интеллекта в России.

Во-первых, это работа Евгения Тыртышникова по тензорным поездам (математический метод оптимизации решения задач со сверхбольшими данными. – «Ведомости. Наука»).

Во-вторых, я отметил бы работы Евгения Бурнаева. Его группа активно сотрудничает со «Сбером» по самым разным направлениям: от создания климатических моделей до повышения разрешения космических снимков дистанционного зондирования Земли.

– Традиционное разделение науки на фундаментальную и прикладную постепенно устаревает. Любое фундаментальное открытие рано или поздно находит прикладное применение. Яркий пример – теория относительности Эйнштейна. В момент создания у нее не было применения, а столетие спустя все гаджеты с GPS используют технологии с учетом теории относительности.

Поэтому молодой ученый должен не выбирать между прикладной и фундаментальной наукой, а фокусироваться на вопросе, как его исследование поможет решить проблемы человечества. Можно воспользоваться принципом, который сформулировал физик Джон Уилер полвека назад: найдите в своей области самое странное, необъяснимое явление и изучайте именно его.

Перспективный космос и нехватка кадров

– Глядя на голубое небо, мы не замечаем, что на орбите Земли находятся 10 000 спутников. Их количество удваивается каждые два-три года. Освоение космического пространства, включая выход за пределы околоземной орбиты, мне представляется очень важным.

Дело не в самом космосе, а в том, что он становится площадкой для применения других технологий. Моя личная ставка – это связка космоса и искусственного интеллекта. Именно за пределами Земли может найтись самое важное и экономически эффективное применение для умных машин, роботов и систем ИИ.

Второе направление – это, безусловно, биотехнологии. Все говорят о продлении жизни, но оно невозможно без глубокого исследования нейродегенеративных заболеваний. Поддержка пациентов с помощью нейротехнологий останется в фокусе научных исследований еще долгие годы.

Следующее важное направление я бы связал с энергетикой. Все требует энергии. И энергия создает возможности. Природные ресурсы могут быть исчерпаны, и необходимо создавать новые источники: не только расщепление атомного ядра, но и термоядерный синтез.

Четвертое направление – автономные системы. Это робототехника, автономный наземный транспорт, который уже появляется на улицах городов, включая Москву.

Эти четыре направления составляют основу технологического ядра будущего, и настоящие научные прорывы находятся на стыке. Говорят, что истина находится не в головах людей, а между ними. Так и самые важные открытия лежат на пересечении отраслей.

– Как следует из названия, Центр работает для науки, а значит – для ученых. Его основными пользователями являются представители российского научного сообщества, которые проводят на нашей платформе собственные исследования. Главная задача Центра – создавать инструменты для науки на основе самых передовых технологий «Сбера».

– Главный вызов – это, конечно, кадровый дефицит. Население России около 145 млн человек, немного по сравнению с Китаем. И ученых у нас значительно меньше, чем в КНР. И если престиж науки в России только растет, то в Китае он уже чрезвычайно высок: две трети выпускников школ поступают в вузы и выбирают серьезные научные специальности. Не все остаются в науке, но сама численность является критически важным фактором.

Поэтому кадровый дефицит, вероятно, останется главным вызовом российской науки, особенно для решения амбициозных задач, которые ставит перед нами время. В этой ситуации нам необходимы инструменты, которые позволят меньшему числу ученых добиваться больших результатов, как это делается в других научных державах, таких как Китай, США или страны Европы. Искусственный интеллект – ключевой инструмент, который может дать нашим исследователям такую возможность. Именно его нужно осваивать как можно скорее. Без ИИ мы не сможем поддерживать конкурентоспособность отечественной науки.

Второй вызов связан с междисциплинарностью. Все важнейшие технологические прорывы будущего произойдут на стыке различных направлений. Однако в российской науке кросс-функциональное взаимодействие недостаточно развито. Взаимопроникновение дисциплин не носит системного характера.

Нам нужно больше общения и платформ, которые помогают ученым генерировать новые темы и идеи. Пока этого не хватает, но данный барьер преодолим, как и внедрение искусственного интеллекта. Главное, осознавать эти вызовы и целенаправленно работать над их решением.