МГУ не то заведение, что отдыхает летом. 28 июля в одном из учебных корпусов университета состоялось торжественное открытие третьей ежегодной Летней школы Microsoft Research. Больше 80 одаренных студентов, аспирантов и молодых ученых в течение недели будут изучать последние тенденции вычислительных наук и пробовать себя в разработке информационных технологий.
В этом году школа будет проходить на базе факультета вычислительной математики и кибернетики (ВМК) МГУ имени М.В. Ломоносова. С 28 июля по 3 августа 82 молодых ученых из России, Белоруссии и Украины прослушают лекции признанных профессионалов и всемирно известных ученых в области компьютерного зрения (именно такую тему в этом году выбрали организаторы школы). Летние школы МГУ и Microsoft – это не только теоретический проект. В такой сложной вычислительной дисциплине без практики и обмена опытом учащимся обойтись невозможно.
«Формирование молодой научной элиты – важная задача на пути к модернизации российской экономики. Московский государственный университет высоко оценивает программу Microsoft по поддержке студентов и молодых ученых, которая уже на протяжении многих лет способствует решению этой задачи. Мы рады возможности во второй раз принять Летнюю школу Microsoft Research в своих стенах и надеемся, что такие мероприятия станут серьезным стимулом для развития отечественной науки», – сказал на открытии Борис Березин, заместитель декана факультета ВМК.
В этом году экспертная комиссия получила более 500 заявок на участие в этом проекте. Участники, прошедшие конкурс, прослушают курс лекций и выполнят собственные программные проекты под руководством преподавателей, в числе которых – специалисты из команды Microsoft Research, а также профессора ведущих университетов Англии, Италии, Франции.
«Поддержка молодых талантов традиционно является одним из наших главных стратегических приоритетов, – отметил Николай Прянишников, президент Microsoft в России. – Мы уверены, что с помощью таких мероприятий, как Летняя школа Microsoft Research, начинающие специалисты смогут реализовать свои идеи, достигнуть новых вершин и повысить инновационный потенциал российской экономики».
Темой Летней школы 2011 года стала технология компьютерного зрения – одного из самых передовых направлений современной науки, основанного на умении компьютера распознавать, понимать и анализировать графическую информацию. Ученые уже много лет пытаются научить компьютер видеть и понимать изображения. Развитие этой технологии может вывести многие сферы нашей жизни на качественно новый уровень.
Для получения данных могут быть использованы фото- и видеосъемка, записи с различных камер, трехмерные изображения. С помощью разрабатываемых программно-технических средств компьютер оперативно анализирует полученную информацию, выделяет отдельные объекты и совершает все необходимые действия.
То, что мы видим сегодня в качестве уже успешных коммерческих продуктов или экспериментальных прототипов, начало разрабатываться еще в 50–60-х годах прошлого столетия. Зарождение компьютерного зрения как отдельной новой сферы науки произошло в конце 70-х, когда уровень развития технологий позволил компьютерам начать цифровую обработку изображений и данных. Основными стимулами развития этого направления принято считать прикладные задачи: применение на производстве, распознавание текста, изображений и видео, упрощение коммуникации между компьютером и пользователем.
Правда, не стоит считать, что компьютерное зрение – это что-то обособленное. Современные разработки в этой области проходят на стыке со многими другими науками.
«Компьютерное зрение сегодня играет значительную роль в развитии функциональности компьютерных устройств и в нашем взаимодействии с ними, и в будущем значимость этой роли будет только возрастать. Европа занимает лидирующие позиции в данной сфере, что и обусловило выбор темы для Летней школы Microsoft Research 2011. Я с нетерпением жду возможности поучаствовать в интересной дискуссии и обменяться идеями со студентами и молодыми исследователями в течение следующих нескольких дней. И я надеюсь, что мы и дальше продолжим вдохновлять новое поколение ученых, которые в будущем смогут совершить прорыв в области компьютерного зрения», – сказал Эндрю Блэйк, управляющий директор Microsoft Research в Кэмбридже, а также руководитель группы исследователей, разработавших технологию Kinect.
«Компьютерное зрение – это достаточно молодая область исследований. Сегодня утром я говорил студентам о том, что все это началось около 45 лет назад. Из этих 45 мне повезло поработать на развитие этих технологий последние 30 лет. И лишь за последние 10 лет компьютерное зрение вышло за пределы лабораторий и стало превращаться в часть коммерческой реальности. Я полагаю, что сегодня мы можем наблюдать начало процесса, благодаря которому компьютерное зрение расширит горизонты существующих технологий.
Kinect – это уникальная по широте своего применения технология. Сегодня мы наблюдаем, как эта разработка влияет и изменяет индустрию компьютерных игр, но это только начало. Игры – это прекрасная отрасль, которая позволяет генерировать достаточные средства для дальнейшего финансирования разработок технологии.
Стоит отметить, что Kinect открывает новые возможности общения между компьютером и человеком. Сейчас уже четвертый этап в развитии такого взаимодействия. Вначале у нас был зеленый экран и клавиатура, потом появилась мышь и Windows, в третьем поколении им на смену пришли сенсорные экраны и разработки мультитач.
Четвертое поколение открывает возможности дистанционного управления – управления без касаний. И сейчас, как и раньше, нам потребуется время, чтобы понять, как наиболее эффективно использовать эту технологию.
Конечно Kinect – самый распространенный продукт, использующий возможности компьютерного зрения, однако существует и ряд других продуктов. На утренней лекции я приводил в пример возможность современных цифровых фотоаппаратов «ловить» улыбки людей.
Существуют и профессиональные, научные области применения компьютерного зрения, по которым проводятся отдельные встречи и конференции. Как пример коммерчески успешного применения этой технологии в медицине можно вспомнить оксфордскую компанию Mirada, которую в этом году приобрела компания Siemens.
С точки зрения прорыва в функциональности и удобстве, которые дарит эта технология, стоит считать то, что принято называть «регистрацией». Представьте себе, что у вас есть несколько изображений, одно из них – это рентгеновский снимок, другое – снимок МРТ. Для лучшего анализа вам необходимо их совместить. Это достаточно сложная задача, необходимо учитывать различные шумы и искажения снимков. И именно эта проблема и была решена при помощи технологии компьютерного зрения», – рассказал о тенденциях развития компьютерного зрения Эндрю Блейк.
«Хотелось бы добавить, что компьютерное зрение может помочь в разных областях фундаментальной науки. Особенно в тех областях, в которых требуется длительное наблюдение опытного человека, в областях биологии (например, в изучении поведения животных), в исследованиях препаратов, воздействующих на сознание и лечение различных нервных заболеваний (например, болезни Альцгеймера или Паркинсона» – добавляет примеры возможностей этой технологии глава лаборатории компьютерной графики и мультимедиа при факультете ВМК Антон Конушин: «Сейчас в большинстве лабораторий мира такие исследования просто записываются на видеопленку. Для их анализа лабораториям приходится прибегать к помощи студентов, которые отсматривают это видео и фиксируют какие-либо особенности. По полученной информации ученые делают вывод о пользе изучаемого препарата. Поскольку области биологии и фармацевтики очень сильно развиваются, а от вышеперечисленных болезней страдают миллионы людей и экономика теряет миллиарды долларов, то существует запрос на создание и исследования новых препаратов. Такие исследования очень трудоемкий и энергоемкий процесс, который автоматическая регистрация может существенно облегчить. В данном случае компьютерное зрение работает как инструмент фундаментальной науки».
Почувствовав интерес к фундаментальной науке и медицине, Эндрю рассказал о новом проекте своих исследований: «Еще один проект, который использует возможности компьютерного зрения – это проект InnerEye. По сути, этот проект также решает проблемы „регистрации”, но делает он это по-новому. Cистема InnerEye действительно уникальный и инновационный продукт, который открывает новую отрасль диагностики. Эта система позволяет распознавать объекты не извне, как это делается обычно, а изнутри человеческого тела. Система показывает трехмерное изображение исследуемого ограна, это обеспечивает значительную экономию времени и позволяет врачу оперативно приступить к лечению той или иной болезни».
Летняя школа – проект, поддерживающий многолетнее сотрудничество между лидером ИТ-разработок и теми, кто этих лидеров готовит. О том, как создавалась школа, как выбиралась тема этого года и прочих организационных моментах нам рассказали организаторы этого уникального для науки события.
«Если говорить о моей работе, связанной с организацией внешних связей Microsoft Research c другими научными структурами, такими как МГУ, то необходимо отметить, что мое участие ограничивается сроком в последние пять лет. Но на другом уровне, на менее формальном уровне сотрудничество между МГУ и нашей организацией, расположенной в Кембридже, длится уже достаточно давно. Но за последние пять лет общение между учеными, работающими в нашей лаборатории, и учеными, работающими в России, стало носить более программный характер. Мы создали определенную структуру этого общения, которая получила поддержку высшего руководства нашей компании. Проведение такого мероприятия, как Летняя Школа, требует системного подхода, необходима большая подготовительная работа, нужен немалый и, главное, стабильный бюджет. Именно поэтому такой проект, как Летняя Школа, мы запустили лишь три года назад», –сообщил для «Эксперта Online» Фабрицио Гаджильярди, директор Microsoft по работе с регионами Европы, Ближнего Востока и Африки.
«Организация Летней школы требует больших коллективных усилий. Большие усилия необходимы и с принимающей стороны, во время проведения первой школы именно Борис Березин оказал нам большую поддержку. Также необходимо, чтобы и студенты достигли определенного уровня зрелости. Пять лет назад этот уровень был не самым высоким. У многих учащихся случались проблемы со знанием английского языка, многие были робкими и боязливыми. Сейчас я вижу, что студенты стали более открытыми, да и в английском они поднаторели. Научное сообщество в России становится все более готовым к международному сотрудничеству. Проводить Летнюю школу сегодня здесь стало так же легко, как и в любой другой точке мира», – напоследок признается Фабрицио.
Необходимо заметить, что такие проекты действительно чрезвычайно важны. Получая теоретическую базу, студентам необходимо точно знать, как применять эти знания на практике. Профессионал сегодня – это в первую очередь опытный ремесленник, способный применить свою базу данных в любых ситуациях. И именно такие проекты помогают молодым специалистам стать профессионалами с большой буквы.