Снаружи ― сырое и серое утро, а за железными дверьми УКТ в «Севкабель Порту» ― почти жарко. Раньше на участке кабельной тары хранились барабаны, на которые наматывается кабель. Сейчас УКТ — одна из самых популярных площадок Петербурга, где проходят музыкальные фестивали и научные конференции.

Просторное помещение поделено на два зала: в первом, уставленном столами и скамейками из деревянных ящиков, собираются ранние гости. Во втором возвышается сцена. Софиты, камеры, экраны — все готово, чтобы начать самую неклассическую научную конференцию ИТМО ― ITMO Open Science Rocks.

Heavy Metal: большие выступления мэтров науки

Хедлайнером фестиваля в этом году стал шоумен, музыкант-мультиинструменталист, физик по образованию и первый ведущий легендарной программы «Галилео» Александр Пушной. Открывая конференцию, он подчеркивает:

«Важно не только интересоваться окружающим миром и придумывать что-то новое, важно еще это и осуществить. И я очень рад, что ИТМО идет именно по этому пути. Что-то изобретает, что-то придумывает и в некой связке с производственными мощностями больших предприятий получает то, что делает нашу жизнь легче»

И весь фестиваль как раз про это: о том, как не только исследовать мир вокруг нас, но и воплощать свои идеи в виде полезных продуктов. В первой секции — «Heavy Metal» ― ученые рассказывают как о фундаментальных, так и прикладных исследованиях в формате длинных питчей. Например, ведущий научный сотрудник Нового физтеха ИТМО, кандидат физико-математических наук Максим Горлач пролил свет на ту невидимую часть Вселенной, которая, однако, окружает нас повсюду, даже в этом ангаре. Темная материя занимает порядка четверти от всей массы Вселенной, но увидеть или «пощупать» ее невозможно. Тем не менее ученые пытаются найти частицу, из которой она состоит. Один из убедительных кандидатов на эту роль — аксион. Но очень долго задетектировать его считалось невозможным ― ведь для этого нужно создать особенные условия.

Работая в международной коллаборации ALPHA, ученые ИТМО совместно с нобелевским лауреатом по физике Фрэнком Вильчеком, кажется, нашли решение. Они предложили использовать метаматериалы. И кто знает, возможно, нам стоит ожидать Нобелевской премии уже совсем скоро?

Прочитайте также

«Спрос на хороший научпоп вечен». Александр Пушной — об экспериментах из «Галилео», угрозах искусственного интеллекта и популяризации науки

Помимо фундаментальных исследований, помогающих познать мир, на секции также представили и более прикладные проекты. Например, доцент Института перспективных систем передачи данных ИТМО, кандидат физико-математических наук Антон Ковалёв предложил создавать аппаратную часть ИИ не из электрических устройств, а с помощью лазерных нейронов. Ученый уверен: будущее передачи данных и вычислений за оптикой ― электроника почти достигла своего технического предела, а на ее обслуживание тратится гораздо больше энергии. В своем докладе «Мечтают ли лазерные нейроны об электроовцах?» Антон предлагает не эмулировать мозг, как это делает «электронный» ИИ, а создать реплику настоящего. Нейроморфные системы, как нейроны нашего мозга, имеют порог возбудимости, способны принимать сигналы сразу от несколько источников, работают асинхронно, а сами выдают множество разных видов сигналов, а не только 0 и 1. При этом такая структура будет работать в миллион раз быстрее естественного мозга. И первые такие нейроны уже создают ученые ИТМО совместно с коллегами из Национального института Тиндаля (Tyndall National Institute) и Технологического института Корка (Cork Institute of Technology) (сейчас Мичиганский технологический университет (Michigan Technological University) — прим. ред.).

Бум в развитии нейронных сетей породил и массу опасений: «Как мы можем доверять ИИ, если не знаем, как он “думает”?» Эти тревоги оправданы: при работе с нейронными сетями можно столкнуться с так называемым «черным ящиком» — проще говоря, часть алгоритмов остается нам абсолютно неизвестной, ведь нейронная сеть строит их сама во время обучения. Доцент факультета программной инженерии и компьютерных технологий ИТМО, кандидат технических наук Александр Кугаевских в своем докладе «Учимся зажимать емкость нейронной сети» рассказал, как сделать «черный ящик» серым или даже белым. Для этого необходимо решить проблемы недообучения и переобучения нейронных сетей. И при этом не вызвать дьявола, как шутит сам спикер.

Еще ближе к жизни исследование доцента и ведущего научного сотрудника факультета биотехнологий, кандидата технических наук Натальи Еремеевой. Тема ее выступления — «Протеин из кузнечиков и напечатанный кальмар: какой будет еда будущего?» — мгновенно приковывает внимание. Но не все так плохо, и в будущем нас не ждет протеиновая каша из «Матрицы». Наталья рассказывает о вызовах FoodTech-индустрии и найденных сегодня решениях ― в том числе о том, как заменить привычный нам животный белок белком из насекомых. В нем нет аллергенов, он лучше усваивается, а главное ― его дешевле и легче производить. А вот что касается вкуса… Есть у ученых решение и на этот счет: по словам Натальи,  специалисты уже придумали блокаторы вкусовых рецепторов — с помощью них, например, также пытаются снизить долю соли, сахара и специй в готовых продуктах.

«Когда меня позвали участвовать в конференции, я недолго размышляла над ответом. Такие мероприятия нужны и важны: на них ты узнаешь, чем занимаются твои коллеги не только из соседних лабораторий, но и во всем университете. Это позволяет почерпнуть какие-то идеи, которые можно применить в своей области. А что касается зрителя, то хочется, чтобы он во время доклада понял, что мир не стоит на месте, — комментирует Наталья Еремеева. — Здесь еще и стилистика рока, которая расслабляет: все хотят получить удовольствие и потому нет ощущения, что тебя кто-то пристально и строго оценивает. К тому же, ученые — это не “пиджаки”, которые ходят на конференции и задирают нос, это такие же люди, как и все вокруг».

Прочитайте также

Ученые ИТМО разработали сверхкомпактный оптический переключатель — его размер в сто раз меньше длины волны

Ученые ИТМО предложили, как эффективно управлять оптическими свойствами новых 2D-материалов при низких температурах

Garage Band: кулуары, постеры и неформальное общение

В перерыве между основными секциями в первом зале проходит постерная сессия. И она тоже неклассическая: вместо бумажных стендов ― digital-экраны, а еще здесь можно потрогать большинство разработок и увидеть их в действии.

За кофе у гостей конференции появляется шанс пообщаться друг с другом и учеными в непринужденной обстановке. ITMO Open Science Rocks проходит не впервые, и опыт уже показал, что в таком нетворкинге рождаются большие проекты:

«Во-первых, мне очень нравится концепт мероприятия: оно завершает Конгресс молодых ученых, и кажется, участникам нужен такой выплеск эмоций после всех этих строгих конференций. И что подойдет для этого лучше, чем рок? — замечает менеджер по работе с абитуриентами физико-технического мегафакультета Дмитрий Быков. — Во-вторых, ITMO Open Science Rocks — классная возможность послушать своих коллег-ученых. Так как моя работа связана с продвижением образовательных программ ИТМО, то мне важно обновлять пул того, что мы знаем о современной физике, чтобы транслировать это в том числе нашим абитуриентам. Например, в прошлом году прямо на площадке с коллегами у нас возникла идея имиджевых видео, в которых мы бы рассказали будущим студентам о направлениях обучения в ИТМО. В итоге проект реализовался прошлой осенью на нашем YouTube-канале».

Guitar Solo: мини-питчи ученых об актуальном в науке

Но всё это ― только начало. Дальше ― более  десятка выступлений исследователей ИТМО об актуальных областях науки и о том, как в них развивается Первый неклассический.

Все знают, что в  IT сейчас невероятно популярны нейронные сети и искусственный интеллект (чего стоит один только ChatGPT!). А ученые ИТМО, помимо прочего, создают нейронные сети, которые сами способны создавать нейронные сети. Как утверждает руководитель группы научно-технического развития исследовательского центра в сфере ИИ «Сильный ИИ в промышленности» Николай Никитин, это возможно с помощью эволюционных алгоритмов, которые подобно живым системам проходят все этапы естественного отбора. Одна из подобных разработок — созданный в ИТМО open-source фреймворк автоматического машинного обучения FEDOT.

Тему IT органично продолжают и расширяют проекты по робототехнике. Например, доцент факультета систем управления и робототехники Владислав Громов рассказал, как в ИТМО создают шагающих роботов, способных не только видеть, но и понимать, что они видят. Их можно использовать на производствах для сбора и актуализации данных с опасных или удаленных местностей.

Поговорили и о физической безопасности и защите товаров от подделок. Здесь у ИТМО есть как минимум два работающих решения. Так, старший научный сотрудник физического факультета Дмитрий Зуев предлагает использовать кремниевые наноточки, которые создают неклонируемые метки с уникальным расположением частиц. А старший научный сотрудник Института лазерных технологий Галина Одинцова вместе с коллегами разрабатывает другое решение аналогичной проблемы. В его основе ― создание с помощью лазера уникальных рельефов на металлических поверхностях.

О новом в биотехе рассказали аспиранты факультета биотехнологий. Так, Иван Шмелёв предлагает использовать в качестве источника белка не насекомых, а микроорганизмы, например дрожжи. А Никита Тютьков представил мороженное с пробиотиками — бактериями, живущими в кишечнике человека и положительно влияющими на его здоровье.

А завершило секцию выступление сотрудницы Центра юзабилити и смешанной реальности Анны Лавровой. О своем исследовании она написала не доклад, а целую песню. Работа посвящена детской компьютерной игре про правильное питание, созданной учеными ИТМО и Университета Бруней-Даруссалам.

Прочитайте также

ИИ-помощники, городское планирование, метавселенные: ученые ИТМО представили новые разработки в области искусственного интеллекта

«Братья меньшие» в микромасштабе: как природа помогает ученым создавать материалы с новыми свойствами

Industrial Battle: альянс науки и индустрии

На «Industrial Battle» ученые ИТМО вместе с представителями индустрии рассказывают о своих коммерческих разработках. О важности таких альянсов говорить не приходится: компании, как правило, владеют современной техникой и доступом к ограниченным ресурсам, но им не хватает талантливых ученых умов, а у вузов есть идеи и разработки, но зачастую нет возможностей для их коммерциализации.

В этом году на «Industrial Battle» представили интеллектуальные электроприводы (факультет систем управления и робототехники и АО «Диаконт»), клиент-ориентированные ИИ (исследовательский центр в сфере ИИ «Сильный ИИ в промышленности» и Банк «Санкт-Петербург»), беспроводную зарядку для электротранспорта (Новый физтех и компания «Яблочков») и квантовые усилители для подводной волоконно-оптической линии связи «Мурманск – Владивосток» (научно-исследовательский центр световодной фотоники и АО «УПТ»).

«На фестиваль меня пригласила знакомая, которая работает в ИТМО. Честно, я в шоке от мегауровня и атмосферы. Я стараюсь посещать научно-популярные мероприятия и считаю, что мудрый человек умеет рассказывать о своем деле понятно и доступно. Здесь видно, что ученые готовились, хотя, возможно, и не все доклады были полностью понятны. А насчет рока и драйва: это лишь приправа. Пищу (науку) можно съесть и так, но будет пресно, а с приправой (роком) добавляется вкус. Поэтому, даже если поменяется тематика, я обязательно приду на фестиваль в следующем году и, если получится, приведу детей, чтобы они посмотрели, какой может быть наука и что в ней происходит», — рассказывает гость мероприятия Сергей, инженер из Новосибирска.

Guitar Solo TOP Freshman: слово молодым

На ITMO Open Science Rocks место есть для всех ― не только для опытных ученых, представителей крупных компаний, но и для тех, кто только делает свои первые шаги в науке. Именно для молодых исследователей предназначена секция «Guitar Solo TOP Freshman». Здесь выступают прошедшие отбор по видеопитчам участники Конгресса молодых ученых (КМУ) — ежегодной студенческой конференции, победа в которой дает право на поступление в магистратуру ИТМО без вступительных испытаний.

Выступления студентов почти не уступают питчам опытных ученых: здесь и точные науки, и естественнонаучные дисциплины, и IT, и даже юриспруденция.

Например, студентка второго курса бакалавриата по программе «Химический инжиниринг» (научно-образовательный центр инфохимии ИТМО) Арина Павлова знает, как с помощью золотых пленок можно улучшить химические аналитические методы. Дело в том, что золотые наночастицы усиливают сигналы рамановской спектроскопии — метода анализа, используемого, например, в криминалистике, экомониторинге и клинической диагностике.

А еще одна студентка НОЦ Инфохимии, участница проекта ITMO.Collab Алина Лузанова показывает, как алгоритмы могут помочь химикам. Большая часть работы ученого проходит за чтением сотен научных статей. Вместе с командой Алина разрабатывает приложение, которое автоматически собирает из научных статей данные про реакции и условиях их проведения, записывает их в базы данных и позволяет быстро найти нужную информацию в пару кликов.

Прочитайте также

«Никогда не знаешь, где можешь найти темы для исследований»: как и зачем школьникам участвовать в Конгрессе молодых ученых ИТМО

Были здесь и участники из других вузов. Например, студентка четвертого курса факультета корабельной энергетики и автоматики Санкт-Петербургского государственного морского технического университета Елизавета Ишутина озабочена растущей проблемой утечки персональных данных и предлагает свое решение для систем, использующих язык SQL.

«Я представляю проект “Химический поисковик” от НОЦ Инфохимии, который участвует в программе “Приоритет-2030”. Изначальную идею предложила Екатерина Скорб, и сейчас у нас большая команда из химиков и программистов. Разработка на стадии прототипа и мы уже обсуждаем партнерство с платформой “Синтелли”, которая также занимается парсингом статей по химии. Цель нашего проекта — выпустить open-source мобильное и веб-приложения. Дело в том, что аналогичные платформы существует на рынке, но они требуют лицензии и потому используются лишь несколькими вузами в России. Мы же хотим, чтобы доступ к подобным технологиям был у всех ученых и студентов», — делится подробностями Алина Лузанова, ставшая победительницей секции «Guitar Solo TOP Freshman».

Что дальше

Завершает конференцию концерт рок-группы Александра Пушного. Отрываются все: студенты, гости конференции и ученые. ITMO Open Science Rocks-2023 подошел к концу, но мы уже ждем следующий.

«В этом году мы расширили форматы выступлений, количество представленных областей наук и добавили фундаментальные исследования. Также в этот раз разработки и проекты между секциями мы распределяли по стадиям их жизненного цикла: идеи, прототипы, MVP и так далее. Пока сложно сказать, что будет следующей весной. Но если у вас есть пожелания, пишите на почту event@itmo.ru», — заключает главный организатор мероприятия Мария Яковлева.

Полную видеотрансляцию фестиваля можно посмотреть на официальном YouTube-канале ИТМО.