В Тюмени открылась первая в России Школа юных нейроинженеров

Глубокое обучение (по-английски  — Deep Learning)  — совокупность методов и технологий машинного обучения для построения нейросетевых систем искусственного интеллекта. Как считают в компании "Объединение когнитивных ассоциативных систем" (ОКАС), чем раньше начнешь вникать в эту область, тем лучше. Следствием такого подхода стало открытие 30 сентября 2019 года в Тюмени Школы юных нейроинженеров. Программу для обучения школьников 9–11 классов глубокому обучению, нейротехнологиям и методам создания систем искусственного интеллекта разработали специалисты ОКАС по заказу департамента информатизации Тюменской области и Регионального информационно-образовательного центра Тюменской области ("РИО-центра"). Данная система обучения не имеет аналогов в России, и в дальнейшем может быть масштабирована не только в Тюменской области, но и в других регионах страны.   

Директор департамента информатизации Тюменской области Мария Рудзевич на открытии Школы подчеркнула, что изначально предполагалось набрать в школу юных нейроинженеров десять студентов, но тюменские старшекласники показали настолько серьезные знания в области программирования, высшей математики и такое большое желание обучаться нейротехнологиям, что количество учеников школы увеличили до 20. 

—  С предлагаемыми тестовыми заданиями успешно справились более 50 детей,  — рассказала Мария Рудзевич.  — Учитывая высокие базовые и дополнительные знания ребят, а также их личную мотивацию, мы не смогли остановиться на десяти кандидатурах и выбрали двадцать сильнейших. Изменили свою стратегию и набрали два класса. 

Двадцатку лучших школьников, которые уже начали обучение в Школе юных нейроинженеров, отобрали в ходе серьезных испытаний. На одно место претендовало девять человек. Абитуриенты решали тестовые задачи и прошли собеседование, которое многим показалось сложным. 

– Собеседование было волнительным,  — рассказал Матвей Люльчак , ученик Школы юных нейроинженеров.  — Было сложно отвечать на вопросы о перспективах изучения нейросетей, искусственного интеллекта, а также рассказать, как я собираюсь применить полученные знания на практике.

Отметим, что Матвей уже сегодня увлекается протезированием и создает собственные проекты на стыке физики и биологии. Юный нейроинженер уверен, что полученные в Школе знания помогут ему создавать уникальные протезы с применением нейросетевых архитектур. 

Образовательную программу, которая сегодня не имеет аналогов в России, разработали сотрудники ОКАС. Также подготовлено к печати учебное пособие по глубокому обучению и нейротехнологиям, адаптированное для школьников. Как пояснил Вадим Филиппов генеральный директор компании ОКАС, открытие школы — это результат многолетнего труда компании и ее инициативы, поддержанной правительством Тюменской области. 

— Искусственный интеллект и глубокое обучение — это далеко не тривиальная область. Ученики Школы юных нейроинженеров должны знать основы высшей математики, программирование на довольно высоком уровне, матстатистику, методы обработки больших данных, нейробиологию в части синаптической передачи и организации нейросхем мозга, лингвистику. Все это очень далеко выходит за рамки образовательных программ средней школы. Поэтому большой коллектив авторов разработал специальный курс для школьников. Программа обучения состоит из нескольких блоков: введение в нейротехнологии, основы высшей математики для глубокого обучения, основы программирования для глубокого обучения, собственно библиотеки и архитектуры нейросетей глубокого обучения, нервные системы живых организмов и перспективные биоморфные нейронные сети, а также короткое введение в нейроморфную электронику.

У ОКАС есть большой опыт в сотрудничестве с молодыми специалистами, школьниками старших классов и студентами, который  использован для разработки учебных программ. Занятия в Школе будут вести сотрудники компании и профессура тюменских вузов, а также приглашаемые лекторы. Они будут честно делиться накопленным опытом с учениками. Школьники, в свою очередь, смогут работать на основе проектного подхода и участвовать в разработках ОКАС.  Как отметил Вадим Филиппов, несколько лет назад ОКАС уже провел эксперимент по обучения разработке нейронных сетей школьников 6-9 классов. Его результаты показали, что при условии разработки специальной образовательной программы, школьники могут вполне успешно осваивать некоторые области глубокого обучения и нейротехнологий.

Перспективу такого практического обучения поддерживает Алексей Райдер , директор департамента образования и науки Тюменской области, который уверен, что сотрудничество молодых специалистов ОКАС и студентов Школы юных нейроинженеров — это самый продуктивный формат. 

— Любая начитка лекций далеко не всегда производит реальное впечатление на студентов, — прокомментировал Алексей Райдер. — То, что сегодня в ОКАС на ключевых и высокооплачиваемых должностях трудятся очень молодые люди — хороший пример всем нашим студентам, как можно найти себе достойное применение. В более живой среде, в диалоге, когда спецы ОКАС работают с нашими студентами, я вижу, что эта профессиональная сфера деятельности становится не только интереснее, но и понятнее молодому человеку, чем это бы преподавалось традиционными методами. То, что история Школы юных нейроинженеров начинает складываться с сотрудничества именно с молодыми носителями таких знаний — и есть залог успеха. И это оправдает себя в будущем.

В рамках открытия Школы юных нейроинженеров прошел круглый стол "Развитие отрасли "Нейронет" в региональном контексте", на котором дети смогли в свободной форме дискутировать с представителями власти, бизнеса и профессоров тюменских вузов. Например, ученики Школы предположили, что в дальнейшем искусственный интеллект сможет заменить преподавателей в учебных заведениях. Данное заявление вызвало оживление и явное беспокойство среди педагогов вузов. Тем не менее, свою позицию по замене учителя роботом, очень четко озвучил самый младший участник круглого стола, который сегодня проходит обучение в ОКАС, пятиклассник 21-й тюменской школы десятилетний Петр Евдокимов . 

—  Если бы у меня была возможность создать собственную нейросеть и были неограниченные ресурсы, я разработал сеть, помогающую школьникам обучаться. Искусственный интеллект надо развивать везде, где только возможно, поскольку это ключевой фактор наступающего технологического уклада.

Несмотря на юный возраст Петр Евдокимов уже принял участие в тестировании системы искусственного интеллекта, разработанной в ОКАС,  — диалогового ассистента, отвечающего на вопросы граждан региона по тематике предоставления государственных и муниципальных услуг через МФЦ. 

– Мне понравилось тестировать данную систему,  — поделился впечатлениями Петр.  — Я задавал вопросы диалоговому ассистенту, какие документы нужны для строительства дома, оформления льготной транспортной карты ветерана войны и многие другие. Бот отвечал правильно и понятно. Точность ответов составила 83%, хотя система еще  только разрабатывается. 

Надо отметить, что Петр не единственный ученик в ОКАС. В настоящее время в самой компании обучается еще несколько 10–12-летних одаренных детей. 

Высокий уровень знаний тюменских школьников подчеркнула и Мария Рудзевич, выступая на круглом столе: 

—  Невероятное удовольствие сегодня наблюдать молодые лица здесь, за круглым столом, и в классах Школы. Мы рассчитываем на вашу смелость и знания. Я верю в то, что Тюмень может стать центром притяжения, может оставлять свои таланты здесь, может давать ребятам проекты, которые будут из них делать инноваторов, ученых. 

Алина Веселина , ученица 11 класса уверена, что сама Школа юных инженеров может стать центром притяжения новых и креативных людей. 

— Здесь можно будет найти команду для дальнейшей работы,  — считает Алина. Увлечения Алины нетривиальны для юной, очень красивой девушки: математика, физика, дизайн. Алина надеется, что Школа юных нейроинженеров поможет ей определиться в каком направлении развиваться далее. 

—  Нейротехнологии должны быть понятны для пользователей и находить применение в компаниях, продукты которых могут быть использованы для обычных людей. И внешний вид этих технологий должен быть понятен для пользователей, как и их структура,  — уточнила Алина.     

Безграничность применения искусственного интеллекта во время дискуссии отметил специально прилетевший из Москвы на открытие Школы юных нейроинженеров Дмитрий Орлов , кандидат социологических наук, руководитель направления по работе с партнерами Отраслевого союза "Нейронет". Он подчеркнул, что искусственный интеллект, как инструмент работы со сложностью, дает нам практически неограниченные условия для развития любых систем.

—  Если человек занимается искусством, то в данной сфере он найдет интересное применение, если производством  — может проектировать детали, образованием  — может создавать интересные образовательные территории,  — отметил Орлов.  — В России разработаны и успешно действуют две программы: "Национальная технологическая инициатива" и "Цифровая экономика". Суть первой  — создание экономических предпосылок для победы на рынках будущего. Необходимо создавать продукты, которые будут востребованы сейчас, а также новые стандарты и иной уровень позиционирования России в общемировом пространстве в 2035 году.

Дмитрий Орлов отметил, что для развития искусственного интеллекта нет никаких принципиальных технических ограничений, было бы желание и набор лидеров, которые могут вести за собой и проламывать технологические, административные барьеры. 

Преодолевать собственные барьеры, в том числе и психологические, ученики Школы юных нейроинженеров будут целый год. Занятия проходят два раза в неделю. Однако школьники уверены, что справятся со сложной программой и получат новые знания, которые помогут им реализовать мечты. Так Алия Абдразакова , ученица 11 класса не сомневается, что, помимо получения новых знаний, сможет найти в школе новых друзей, а также получит шанс узнать то, о чем не знают современные школьники. 

—  Я жду от школы Юных нейроинженеров новых друзей, которые будут увлекаться тем же, что и я,  — сказала Алия. 

Итак, Школа юных инженеров начала свою работу. В перспективе  — новые знания, открытия, интересная работа.   

Фото: Илья Гостюнин