Дедушка промобота. Профессор Южаков о том, как вырастить изобретателя

На третьем этаже корпуса электротехнического факультета Пермского политеха стоит трогательный деревянный человек, стилизованный под робота. На руках у него малыш-робот, сделанный из пластика. Судя по юмористической надписи, робот-папа полностью натуральный, сделан в России без импортных комплектующих.

От зарубежных составляющих настоящим роботам пока полностью отказаться не удаётся. Однако наши технологии тоже активно развиваются. Заведующий кафедрой автоматики и телемеханики «Пермского национального исследовательского политехнического университета» (ПНИПУ), д.т.н., профессор Александр Южаков рассказал, как фантастика становится реальностью: об искусственном ухе, которое не отличишь от настоящего по функциям и виду, лечении зубов роботу, виртуальных копиях преподавателей и студентов, а также о том, почему так сложно обучать тех, кому в будущем предстоит придумывать прорывные технологии.

Третье полушарие

Марина Медведева, «АиФ-Прикамье»: Когда читаешь новости из мира технологий, думаешь, что будущее уже наступило. Даже искусственное сердце напечатали на принтере. Кажется, у человека скоро можно будет все органы заменить...

Александр Южаков: Знаете, о чём мечтают студенты? Чтобы у них было третье полушарие, которое бы само по себе впитывало знания, а они бы ничего не делали. Отбросив шутки, скажу, что до такого наука пока не дошла. А вот эксперименты с заменой органов, конечно, ведутся. Мы, например, работаем над созданием искусственного уха. Началось всё с того, что медики предоставили статистику. Данные говорили о том, что на 10 тыс. детей один ребёнок рождается с дефектом ушной раковины. С началом СВО наша работа стала ещё более актуальной. Конструкция устройства довольно сложная — включает электронику, программное обеспечение и, конечно, материалы. Ухо будет выполнено из силикона, подкрашено под цвет кожи владельца и его будет не отличить от натурального. Устройство также при необходимости может усиливать или проводить звук.

Лечение зуба на расстоянии

— Как в нашей стране развиваются технологии? В чём отстаём, а в чём опережаем?

— Если говорить о промышленных роботах, то в этой сфере мы, к сожалению, отстали. А вот в разработке сервисных — в первых рядах. Пермский край в этой сфере хорошо известен. У нас и разрабатывают роботов и умеют адаптировать их под разные задачи. Если говорить о работе нашей кафедры, то одна из наших последних разработок — это обучающий робот для студентов-стоматологов. В качестве основы взяли «Промобота», разработали для него челюсть и программное обеспечение, которое позволяет человекоподобному роботу реагировать на все манипуляции студентов.

Одна из последних разработок – это обучающий робот для студентов-стоматологов. В качестве основы взяли «Промобота», разработали для него челюсть и программное обеспечение, которое позволяет человекоподобному роботу реагировать на все манипуляции студентов.

Например, если надавить на «больной» зуб, робот будет реагировать. Если обычный пациент просто дёрнет головой, так как рот у него открыт, то робот может озвучить всё, что думает о докторе. Мы также занимаемся доработкой устройства. Например, бывают случаи, когда больному нужно ввести лекарство в вену. Но у робота вен нет, поэтому необходимо настроить оборудование так, чтобы он «понял», что студент ввёл ему лекарство, насколько правильно он это сделал. Такое обучение очень важно, так как студентам необходимо во время учёбы провести десятки операций. Но где найти столько больных, к которым можно допустить ребят, которые ещё только учатся? Сейчас мы разрабатываем технологию, которая позволит студентам проводить все эти манипуляции удалённо.

— Что это за технология?

— Для этого нужен робот, манипулятор и шлем виртуальной реальности. А ещё хорошее интернет-соединение. Студент при этом может находиться дома. Он удалённо отдаёт команды роботу, и тот проводит все манипуляции. Это только один из примеров включения технологий в образовательный процесс. Сейчас мы хотим выстроить прорывную систему образования нового поколения. Речь идёт о новой форме удалённого обучения на основе видео-конференц-связи. Мы создали консорциум из девяти вузов России, среди которых четыре пермских, которые согласны её прорабатывать. А подтолкнула нас к этому пандемия. За всю историю человечество не придумало лучшей системы образования, чем взаимодействие ученика и учителя. Технологии позволяют сделать их удалённое общение максимально похожим на живое. Уже есть опыт, когда в аудитории общались аватары, то есть виртуальные копии преподавателя и студентов. Студенты при этом могут задать вопросы, общаться с ребятами, которые «сидят» с ними рядом.

За всю историю человечество не придумало лучшей системы образования, чем взаимодействие ученика и учителя. Технологии позволяют сделать их удалённое общение максимально похожим на живое.

Выгорание и любовь к профессии

— Но студент всё-таки находится дома. Как убедиться, что он не будет списывать и подглядывать?

— Да, это проблема. Я как-то спросил у внучки-школьницы, как она удалённо рассказывает учителю выученное стихотворение. Внучка показала мне экран, где на одной его части был текст. И я замечаю, что во время удалённых занятий студенты могут включать второй экран и играть в игры. Поэтому систему нужно настроить так, чтобы она не давала ребятам идти на подобные хитрости. Например, при поступлении в вуз выдавать сим-карты. Зайти в образовательную систему можно будет только с её помощью. Пытается ли студент подглядеть, можно будет увидеть по движению глаз. Отдельные элементы новой системы есть, но её всю нужно собирать. Всё упирается в деньги и людей.

— Зачем нужна такая система? Реальных преподавателей не хватает?

— Тут мы выходим на целый клубок проблем. Начнём с самого простого. Мы порой приглашаем к нам профессоров из ведущих российских вузов и на опыте убедились, что дешевле провести лекцию дистанционно. Кроме того, новая система позволит активнее включать студентов в процесс, и преподаватель будет видеть их реакции, как в аудитории. Что касается кадровой проблемы. Безусловно, она есть. И очень большая. Не углубляясь в детали, скажу, что заработная плата в нашей системе настолько низкая, что преподаватели должны подрабатывать на стороне или брать дополнительные ставки. Возрастные преподаватели со временем прекращают работу, молодёжь идёт в науку неохотно. Кроме того, финансирование, которое нам выделяют, уходит на зарплату, коммунальные услуги, поэтому о закупке самого современного оборудования уже речь не идёт. Я как-то был в Китае и видел, как студенты сожгли оборудование на миллион долларов! Представители вуза спокойно сказали, что купят другое. У нас студентов к такому оборудованию просто бы не подпустили. А учиться при этом лучше и эффективнее на приборах, которыми будешь пользоваться на работе.

Я как-то был в Китае и видел, как студенты сожгли оборудование на миллион долларов! Представители вуза спокойно сказали, что купят другое. У нас студентов к такому оборудованию просто бы не подпустили

— Вы говорили о том, что выпускники остаются в вузах неохотно. А студенты к вам идут?

— Да, конечно. Другое дело, что за четыре года обучения мы отчисляем больше половины. Почему? Да потому что не ходят на занятия. Дело в том, что сейчас на исправление долгов по учёбе дают год, что, конечно, расслабляет. Ну и учиться у нас сложно. Предприятия отправляют нам в 3,5 раза больше запросов на специалистов, чем мы выпускаем. Инженеры, которых мы готовим, без работы не остаются, однако на рынке есть дефицит. Дело в том, что инженер (а мы выпускаем профессионалов в этой отрасли) — профессия малооплачиваемая. Очень высок процент профессионального выгорания, так как львиная доля проектов не воплощается и люди начинают думать, что они работают без результата. Хотя это не так. Поэтому важно, чтобы у инженера были и мотивация, и любовь к профессии.

Предприятия отправляют нам в 3,5 раза больше запросов на специалистов, чем мы выпускаем. Инженеры, которых мы готовим, без работы не остаются, однако на рынке есть дефицит.

— Ваш сын — один из руководителей инновационной компании, которая производит роботов. Как удалось вырастить такого изобретателя?

— Если бы я знал, то все мои студенты были бы такими (смеётся). Да, оба моих сына окончили тот же факультет, что и я. Не знаю, в чём дело. Конечно, они бывали у меня на работе, я рассказывал о ней дома. Возможно, они видели, насколько интересно и востребовано то, чем я занимаюсь. Алексей мне говорил, что ему давали не рыбу, а удочку. Это важно. Кстати, поэтому мы часто приглашаем к нам на экскурсии школьников, чтобы они своими глазами увидели, какие задачи мы решаем.

— У вас очень плотный график. Как вы отдыхаете?

— Лучший отдых для меня — это поездка на научные конференции. Это прекрасная возможность узнать новое, пообщаться. Можно увидеть другие города, переключиться, выпасть на время из привычной среды.