Как МАИ стал кузницей цифровых инженеров: интервью с директором IT-Центра

Московский авиационный институт — один из ведущих высокотехнологичных университетов России. Среди его выпускников — советские и российские конструкторы авиационной, ракетно-космической техники, разработчики радиоэлектронных, программных, робототехнических комплексов, учёные с мировым именем, лётчики-космонавты, руководители предприятий, государственные и военные деятели... На базе университета реализуются образовательные и научные проекты в области комплексного конструирования, космических систем, беспилотных летательных аппаратов, двигательных и энергетических установок, математического моделирования, электрификации инженерных систем, технологий гиперзвука, а также по всему спектру технологий индустрии 4.0: от аддитивного производства и новых материалов до интернета вещей и искусственного интеллекта.

В 2018 году с целью формирования и реализации новых подходов в подготовке IT-специалистов разных профилей в МАИ был создан IT-Центр. Главный редактор РИА «СНГС» Евгения Аникеева побеседовала с директором центра Марией Борисовной Булакиной о том, в каком формате процессы цифровизации коснулись авиастроительной отрасли, что представляют собой инновационные разработки будущего, готов ли бизнес взаимодействовать с наукой и какие высокотехнологичные сферы деятельности предпочитают выпускники инженерно-технических специальностей.

Мария Борисовна, начало двадцатого столетия ознаменовалось бурным и динамичным развитием авиационной науки и техники. Именно в то время были заложены основы теории полёта аппаратов тяжелее воздуха, созданы первые успешные образцы самолётов и двигателей к ним, промышленность осваивала производство самолётов и связанные с ним новые технологии. 3 года назад на базе МАИ был создан IT-Центр. Это стало ответом на запросы нового столетия?

М.Б.: Современные самолёты нельзя спроектировать и организовать производство без современных информационных технологий, без цифровизации и цифровой трансформации авиастроения по всему жизненному циклу авиационной техники. Конструкторы и технологи должны уметь работать с системами автоматизированного проектирования, позволяющими не только автоматизировать разработку конструкторско-технологической документации, но и выполнять сложные инженерные расчёты, моделирование процессов функционирования и эксплуатации авиационной техники в различных условиях и при экстремальных воздействиях. Они должны быть готовы использовать все те возможности, которые дают современные информационные технологии: искусственный интеллект, виртуальная и дополненная реальность, компьютерное зрение и другие. С другой стороны, чтобы создавать такие программные продукты, нужны программисты, не только «продвинутые» в области информационных технологий, но и понимающие специфику отрасли, особенности проектирования, производства и обслуживания авиационной техники.

Динамичное развитие IT-отрасли поставило перед университетами новую задачу — готовить архитекторов и интеграторов — тех, кто сможет сам создавать, внедрять и эксплуатировать новые технологии. Поэтому в МАИ особое внимание стало уделяться подготовке кадров в области информационных технологий, а IT-Центр стал «проектным офисом» для запуска образовательных программ, принципиально отличающихся от традиционных для российских вузов.

Занятия ведут представители компаний — лидеров IT-индустрии. IT-Центр является «точкой входа» в учебный процесс и прикладную науку для этих компаний, которые стали нашими партнёрами по подготовке высококвалифицированных специалистов в области информатики и информационных технологий.

Такая модель построения учебного процесса позволяет университету идти в ногу с развитием индустрии и выпускать специалистов, обладающих стеком современных компетенций в своей области. Также партнёры участвуют в регулярном обновлении содержания программ и учебных планов, предлагают нашим студентам стажировки и реальные прикладные проекты, которые становятся основой для выпускных квалификационных работ. Поэтому на выходе наши выпускники имеют не только диплом, но и портфель реализованных практических проектов, что помогает им и в процессе трудоустройства, и при построении карьерной траектории.

Во многом благодаря этому МАИ входит в топ-10 предметного рейтинга RAEX по направлению «Информационные технологии», а также рейтинга вузов по уровню зарплат выпускников, работающих в IT, по версии портала Superjob. Кроме того, портал hh.ru включил МАИ в первую десятку рейтинга лучших факультетов и вузов по направлению «Информационные технологии». Всё это говорит о высокой востребованности выпускников МАИ среди работодателей.

Какие сегодня инновационные процессы происходят в аэрокосмической индустрии? Расскажите, какие практические навыки получают ваши выпускники. За какими знаниями они приходят, где применяют их впоследствии?

М.Б.: Сегодня проектирование самолёта сопровождается созданием его «цифрового двойника», что позволяет на основе моделирования в виртуальной среде проводить испытания, оптимизировать конструкцию, обеспечивать эффективный выбор материалов. Цифровые двойники самолётов, цифровые следы их эксплуатации позволяют быстро производить диагностику и на её основе — техническое обслуживание по фактическому состоянию воздушного судна. Автопилот и автодиспетчер — это тоже программное обеспечение, которое становится всё более интеллектуальным, а современные аэропорты — это высокотехнологичные комплексы, которые замрут, если произойдет какой-то компьютерный сбой.

В МАИ подготовка в области информационных технологий стала основным трендом развития. Сегодня будущие инженеры осваивают здесь технологии суперкомпьютерного моделирования, а их подготовка ведётся на стыке математики, физики, информатики и инженерного дела. Этот подход уникален для России. В рамках специальной кросс-дисциплинарной магистерской программы «Технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем» студенты МАИ имеют возможность использовать вычислительный кластер (суперкомпьютер) университета для занятий по моделированию аэроупругости, процессов турбулентности и горения, прочностных расчётов композиционных материалов и др.

Обязательным требованием к нашим студентам является работа над реальным IT-проектом, который к моменту защиты выпускной квалификационной работы должен найти своё практическое применение в бизнесе. В этом году наши студенты и выпускники решали логистические задачи, обеспечивающие работу аэропортов (оптимизация размещения средств наземного обеспечения воздушных судов на местах, управление резервами запасных частей в зонах ремонта самолётов и др.), принимали участие в разработке гиперзвукового самолёта, занимаясь вопросами борьбы с обледенением и моделируя пожаробезопасность в отсеках воздушного судна, а также разрабатывали программное обеспечение для управления роботизированными комплексами на вертолётных заводах (оптимизация технологии окраски вертолёта после капитального ремонта). Несколько работ были связаны с интеллектуальными технологиями для беспилотников и др. Преимущество наших выпускников в том, что они осознают, где, как и зачем будет работать программное обеспечение, а это не может не цениться у работодателей.

Поскольку наши партнёры не всегда напрямую связаны с авиацией и авиастроением, студенты МАИ реализовывают и другие проекты для бизнеса — за контурами промышленного производства. Сейчас очень динамично развивается e-Commerce, поэтому часть студентов при участии наших партнёров занимается проектами в этой области, например, разрабатывая решения по прогнозированию спроса, автоматической обработке клиентских претензий в корпоративных CRM-системах, рекомендательным системам для клиентов и др.

Иногда студенты приходят со своими бизнес-идеями, и на выходе наших магистерских программ рождаются стартапы. Например, в прошлом году один из выпускников предложил проект по временному размещению животных для посетителей магазинов и торговых центров, а другой — разработал компьютерную бизнес-игру для отработки навыков формирования эффективных бизнес-стратегий. Возможность реализовать себя привлекает в магистратуру, курируемую IT-Центром, выпускников не только МАИ, но и других университетов страны.

Что представляют собой инкубатор и акселератор студенческих стартапов на базе IT-Центра? Организована ли системная работа со стартапами? Эти разработки потом применяются в госкомпаниях или финансируются частным бизнесом?

М.Б.: Одной из задач IT-Центра с самого начала стало развитие технологического предпринимательства в университете. Сначала это была традиционная для российских вузов форма акселератора, и мы в первый год работали над студенческими проектами при участии ФРИИ — Фонда развития интернет-инициатив, помогая ребятам правильно выстроить бизнес-модель и привлечь грантовое финансирование. Ещё пару лет — до реформы институтов развития в России — мы помогали студентам подготовить заявки и защитить их в Фонде содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям) в рамках программы «У.М.Н.И.К.». Почти все проекты (около 90% заявок) в итоге были поддержаны и профинансированы фондом.

Хотя студентам за два года удаётся создать прототип своего решения, до реальных проектов, как правило, дело не доходит: молодёжи очень трудно «продать» свою разработку крупному бизнесу — и как конечный продукт, выпускаемый стартапом, и как технологию для производства. Это происходит вследствие низкой инновационной активности крупных компаний. Поэтому в 2021 году концепция поддержки студенческих стартапов в IT-Центре принципиально поменялась: мы от «гаражных инноваций» перешли к «спинаутам» — малым предприятиям под эгидой крупного бизнеса, который либо гарантирует закупку разрабатываемых продуктов, либо приобретает права интеллектуальной собственности на новую технологию. Для этого мы создали портал «Маркетплейс IT-проектов», где бизнес размещает заявки на технологии и технологические решения, а студенты выбирают проекты, которые для них интересны. Портал действует не только как «биржа проектов», но и как инструмент мониторинга хода их реализации, что позволяет бизнесу при решении поставленной задачи оценивать компетенции участников и рассматривать их с точки зрения долгосрочного сотрудничества.

В настоящее время вопросы финансирования данных проектов мы выносим за пределы нашей деятельности: студенты и бизнес договариваются напрямую. При этом мы консультируем студентов в данной области, а также по юридическим вопросам, если они обращаются к нам за помощью. В будущем МАИ ставит цель сформировать вокруг себя пояс молодых стартапов и компаний.

IT-Центр ориентирован, в том числе, на повышение квалификации в области цифровой трансформации предприятий (перехода к технологической парадигме индустрии 4.0). Из каких промышленных сфер эти предприятия? Легко ли, на ваш взгляд, даётся сегодняшним специалистам такая трансформация, или всё же многие привыкли действовать, что называется, «по старинке»?

М.Б.: Цифровая трансформация затрагивает все отрасли промышленности, но, в первую очередь, такие высокотехнологичные и наукоёмкие как аэрокосмическая. Цифровая трансформация требует сформированности устойчивых компетенций в области машинного обучения, работы с данными, компьютерного зрения, математического моделирования, интернета вещей и современных подходов к разработке программного обеспечения и управлению проектами. IT-Центром совместно с центрами компетенций и институтами МАИ проводились и планируются к проведению программы повышения квалификации для таких предприятий отрасли, как Национальный центр вертолётостроения имени М.Л. Миля и Н.И. Камова (программа «Математическое моделирование. Общие принципы и прикладные задачи»), Компания «Сухой» («Введение в искусственный интеллект и нейросети для авиационных приложений»), Комсомольский-на-Амуре авиационный завод имени Ю.А. Гагарина («Цифровые технологии современного производства», «Дополненная реальность») и др.

Конечно, новые цифровые технологии осваиваются не без трудностей, но самое главное — это стремление коллективов и руководства предприятий отрасли к новым и эффективным решениям, а со стороны МАИ — готовность к качественному проведению учебного процесса.

В одном из интервью ректор МАИ, академик РАН Михаил Погосян сказал: «Мы готовим элиту инженерных кадров». При этом он отметил, что «привлечь талантливую молодёжь в университет можно, только проектируя вместе будущее в индустрии высоких технологий». Хватает ли, на ваш взгляд, у сегодняшних выпускников/молодых специалистов навыков (или даже, скорее, таланта), чтобы научиться работать с большими данными и современными информационными системами? Возможно ли в наши дни событие, схожее по своей значимости с грандиозным запуском «Бурана» (да, одного-единственного, но опережающего время), к которому, кстати, МАИ тоже имел непосредственное отношение...

М.Б.: Мы готовим продвинутых выпускников, которые уже на студенческой скамье решают реальные задачи для бизнеса. Другое дело, что бизнес, к сожалению, не всегда готов предоставить нашим выпускникам рабочие места, где наиболее полно раскрылся бы их потенциал. Если выпускники некоторых других вузов вынуждены доучиваться, чтобы удовлетворить запросы бизнеса, то мы иногда сталкиваемся с проблемой «опережающей компетентности». В связи с этим мы развиваем практику целевого приёма: компании определяют набор и уровень компетенций, которые мы должны обеспечить выпускнику, а также направляют к нам абитуриентов, которые впоследствии должны отработать несколько лет на предприятии, и оплачивают их обучение. Эти затраты для госкомпаний впоследствии компенсируются из бюджета, но для частных предприятий — это собственные инвестиции в интеллектуальный капитал.

Мы надеемся, что наши выпускники станут основной движущей силой процессов цифровизации и цифровой трансформации, которые сегодня широко разворачиваются в российской промышленности. И вполне возможно, что в ближайшее время мы услышим новые имена и увидим новые прорывные проекты в авиации и космонавтике, реализованные на основе новейших информационных технологий.

Имеет ли IT-Центр отношение к процессу цифровой трансформации МАИ? Что уже было сделано на этом поприще?

М.Б.: Безусловно, IT-Центр активно участвует в этом процессе, выступая координатором подготовки IT-специалистов для центров компетенций МАИ, а также анализируя и адаптируя к условиям университета эффективные практики в области цифровой трансформации наших партнёров. Внутренние бизнес-процессы МАИ постоянно совершенствуются, реализуется реинжиниринг на всех уровнях управления.

IT-Центр МАИ в партнёрстве со студенческим IT-клубом «Лямбда» разработал и успешно апробировал в 2021 году цифровую платформу проведения хакатонов, которая позволила провести традиционный ежегодный «Авиахакатон МАИ» на новом качественном уровне и привлечь значительное количество участников.

В МАИ в 2020 году была создана магистратура по суперкомпьютерному моделированию сложных технических систем, ещё ранее, в 2018 году, была открыта программа «Управление цифровым производством». Какие новые профессии станут актуальны в ближайшем цифровом будущем?

М.Б.: В первую очередь, будут актуальны знания цифровых технологий и умение работать в цифровой среде. Будут цениться практические навыки в области компьютерного моделирования и оптимизации информационных систем, интернета вещей, управления цифровым производством, искусственного интеллекта, машинного обучения, анализа больших данных и целого ряда других направлений.

В этом году при поддержке IT-Центра в МАИ открылась новая программа магистратуры «Математическое обеспечение безопасности информационных систем и технологий». Это ещё одно перспективное направление, и потребность в специалистах в этой области будет нарастать с каждым годом.

Мы общались с ректорами ведущих вузов страны, готовящих, в том числе, специалистов в области кибернетики, математического моделирования, создания ИИ. Все они отмечают, что бизнес буквально отрывает «вчерашних выпускников» с руками. Приходят ли компании (индустриальные партнёры) к вам за кадрами? Кто они, ваши партнёры и заказчики? Есть ли примеры реальных перспективных проектов, созданных в тандеме с представителями бизнес-сообщества?

М.Б.: Естественно, спрос на молодых IT-специалистов, таких как программисты, аналитики данных, специалисты по машинному обучению, дополненной реальности, в самых разных отраслях экономики очень велик, но мы не ограничиваемся только подготовкой высококвалифицированных кадров для наших партнёров. Более высоким уровнем сотрудничества является совместное выполнение проектов. Так, например, совместно с молодой и амбициозной компанией Phigitalism и центром «Беспилотные летательные аппараты» МАИ был реализован проект по дефектоскопии промышленных объектов с помощью дронов. Развивается сотрудничество со Сбером в области применения технологий искусственного интеллекта сразу для целого спектра приложений.

Насколько, на ваш взгляд, важно и необходимо межвузовское взаимодействие по цифровой трансформации? Есть ли оно в принципе и практикуется ли у вас, в частности? Идет ли обмен опытом между крупными российскими и зарубежными университетами?

М.Б.: Год назад МАИ отметил 90-летие. Это достаточный срок, чтобы сформировались сильные и авторитетные научные школы. Выпускники университета прославили отечественное авиастроение, пополнили ряды космонавтов, внесли огромный вклад в развитие ведущих высокотехнологичных отраслей промышленности, в том числе на руководящих постах.

Взаимодействие МАИ с другими вузами имеет давние корни и традиции. Ректор МАИ Михаил Асланович Погосян возглавляет Консорциум российских аэрокосмических университетов, и, поскольку вопросы цифровизации и цифровой трансформации авиационной и ракетно-космической промышленности в настоящее время приобретают особую остроту, безусловно, МАИ развивает сотрудничество и в данной сфере. Наши студенты и преподаватели участвуют в программах академической мобильности и проходят обучение и стажировки в вузах и компаниях-партнёрах. Пока взаимодействие осуществляется по традиционным для МАИ инженерным направлениям подготовки. Также мы исследуем опыт других стран, где развитие нового технологического уклада на основе цифровых технологий стартовало несколько раньше.

Авторитет МАИ как ведущего инженерного вуза признан не только в России, но и за рубежом. В университет ежегодно зачисляются более 600 студентов из других стран. Наиболее тесное партнёрство у нас сложилось с китайскими университетами. Это взаимовыгодное сотрудничество в научно-технической сфере, обмен опытом и компетенциями в области математики, информатики, цифровизации и цифровой трансформации. Как известно, сейчас Китай лидирует в таких областях информационных технологий, как суперкомпьютерное моделирование, искусственный интеллект, роботизация и интернет вещей. Китайские производители электроники завоевали глобальные рынки. И мы постоянно обогащаем свои компетенции, изучая очень успешный опыт наших коллег, а студенты МАИ имеют возможность пройти наиболее интересные, а порой и уникальные курсы в Китае, в партнёрских вузах.

Мы планируем дальнейшее расширение партнёрской сети в других странах и рассчитываем в ближайшие годы стать признанным за рубежом научно-методическим центром в области развития информатики, прикладной математики и цифровых технологий Индустрии 4.0.

Поскольку наше издание посвящено цифровым процессам в нефтесервисе, мы не можем не спросить: налажено ли у МАИ и, в частности, у IT-Центра взаимодействие с нефтегазосервисными компаниями?

М.Б.: Мы видим большие перспективы сотрудничества с нефтегазосервисными компаниями в области интеграции технологий искусственного интеллекта с беспилотными технологиями. Беспилотные технологии сегодня — одна из тех инноваций, которые, наряду с большими данными, промышленным интернетом, 3D-печатью, виртуальной реальностью и другими технологиями, принято относить к эпохе Четвертой промышленной революции, или эре цифровой трансформации. Например, беспилотные воздушные суда отлично подходят для проведения геологоразведки несейсмическими методами, доставки грузов, контроля состояния объектов, разведки местности и т.д. У исследовательских коллективов МАИ уже есть опыт разработки и внедрения систем интеллектуального мониторинга и других решений в топливно-энергетический комплекс.