Алексей Кычкин о развитии направления «Киберфизические системы и Интернет вещей»
С сентября 2018 года в пермском кампусе Высшей школы экономики ведется работа над развитием направления «Киберфизические системы и Интернет вещей». Доцент кафедры информационных технологий в бизнесе Алексей Кычкин подвел итоги 2018-2019 учебного года: рассказал о проведении мероприятий для студентов и для профессорско-преподавательского состава, о сотрудничестве с представителями бизнес-сообщества, а также поделился планами по дальнейшему развитию исследований киберфизических систем и Интернета вещей в НИУ ВШЭ – Пермь.
С сентября 2018 года мы начали работу по научно-исследовательскому направлению «Киберфизические системы и Интернет вещей». Первоначально при поддержке коллег из управления академической мобильностью было открыто приоритетное направление. В него вошли ключевые сотрудники кафедры информационных технологий в бизнесе, студенты 3-4-х курсов образовательных программ «Бизнес-информатика» и «Программная инженерия», а также студенты магистерской программы «Информационная аналитика в управлении предприятием».
Темы в области киберфизических систем и Интернета вещей были распределены по курсовым работам и ВКР студентов, после чего они приступили к работе. К тому времени мы совместно с коллегами обеспечили рабочее место в корпусе №3 — создали прототип микролаборатории, исследовательский центр по киберфизическим системам в рамках приоритетного направления. Так, студенты смогли приходить и выполнять там свои работы, непосредственно находясь в контакте преподавателями и сотрудниками Вышки. Таким образом, нам удалось достаточно быстро вместе со студентами подготовить ряд интересных исследований, которые в течение трех месяцев были доведены до первых прототипов.
После того, как студенты начали выходить на зимнюю сессию, мы увидели растущий интерес со стороны компаний к результатам работы наших ребят. Первым предприятием, которое было активно вовлечено в процесс работы со студентами, выступила Группа компаний «ИВС». Совместно с ИВС было подготовлено соглашение по совместной работе со студентами в различных направлениях, одним из которых оказались киберфизические системы. Индустриальным и технологическим партнером, курирующим направление исследований, выступил Александр Полищук.
Один из проектов на тот момент времени был практически завершен, и мы решили отправить его на конкурс «Умник» НТИ, проходящий в дистанционном формате на базе Санкт-Петербуржского электротехнического университета ЛЭТИ. Студент 2-го курса образовательной программы «Программная инженерия» Вадим Жданов вошел в число финалистов — и это отлично для первого опыта.
Следующим предприятием, которое с интересом отреагировало на тематику исследований в области Интернета вещей, стал АО «Сибур-Химпром». На базе промышленной площадки в Перми в феврале 2019 г. проводилась конференция молодых ученых и специалистов, посвященная цифровизации производства. Мы приняли участие и услышали интересные вопросы, замечания, предложения – увидели, что Интернет вещей и смежные тематики, связанные с обработкой информации, актуальны для промышленности. Доклад нашего студента программы «Бизнес-информатика» Никиты Новикова занял первое место, и Сибур предложил НИУ ВШЭ взаимодействовать в рамках выполнения научных исследований и практико-ориентированных работ: например, в создании мобильного приложения для службы управления персоналом.
Далее было подписано соглашение о сотрудничестве с компанией Simpl — ИТ-предприятием, занимающимся разработкой информационных систем для топливно-энергетического комплекса и нефтегазовых компаний. Так перед нами открылись направления, связанные с аналитикой данных промышленного Интернета вещей. В результате сотрудничества мы вышли на демо-школу в рамках проекта Сетевой IT-университет — там мы подготовили более 20 человек по направлению IoT, из них пять ребят поступили на стажировку в Simpl.
Еще одно предприятие, которое было активно вовлечено в процессы подготовки студентов — это компания ООО «Инсайт Электроникс». Мы проводили совместные семинары, и эксперты компании высоко оценили работы наших ребят, в том числе выпускников, в проектах по Умным домам. Этим летом мы открыли демо-школу «Интеграторы умных домов», в которой ООО «Инсайт Электроникс» выступил индустриальным партнером. Кроме методической поддержки, компания предоставила несколько современных комплектов оборудования для создания автоматизированного здания — «Умный дом» собственного производства. Используя оборудование ООО «Инсайт Электроникс», в рамках школы успешно прошли обучение 15 слушателей, пять из них были студентами ВШЭ. Все ребята были высоко оценены представителями компании, получили сертификаты, самые лучшие проекты были отмечены, а ребята награждены ценными подарками и призами, а также приглашены на стажировку.
После выпуска большинство студентов уходят работать в проектные группы ИТ-компаний, поэтому во время обучения мы ставим задачи, в первую очередь, ориентируясь на их будущих работодателей. Однажды мы собрали пул заявок с основными технологическими запросами, связанными с Интернетом вещей. После анализа этого списка было выявлено ключевое направление «Умный город» — не только в значении комфортной и безопасной для жизни городской среды, но и устойчивой инженерно-технологической системы. Основной задачей, которой мы сейчас занимаемся вместе с коллегами с кафедры информационных технологий в бизнесе, является развитие методов устойчивого управления, ориентированного на возможность обеспечения работоспособности киберфизических систем с предсказанием изменений. Интернет вещей рассматриваем как базовую технологию информационного взаимодействия. Чтобы осмысленно подступиться к решению этой задачи, мы стали знакомиться с коллегами из зарубежных университетов и, пользуясь возможностями, которые предоставляет наш университет по академической мобильности и по кадровому резерву, запустили несколько видов работ, связанных с международной научной деятельностью.
В первую очередь, мы пригласили к сотрудничеству Штефана Фёта, профессора из Германии, специалиста по моделированию динамических систем и цифровым двойникам для предприятий горной промышленности. Совместно с Александром Николаевым – председателем Совета молодых ученых и специалистов Пермского края и Штефаном Фётом мы подали совместную заявку на конкурс международных исследовательских групп (МИГ), пригласили профессора приехать в Пермь, чтобы провести в пермском кампусе ряд научных семинаров. Один семинар по теме «Объектно-ориентированное моделирование приложений для киберфизических систем» уже был проведен в сентябре. Кроме этого, Штефан Фёт сделал доклад в рамках III Пермского цифрового форума.
В рамках программы кадрового резерва «Будущие профессора», я готовлюсь к научной стажировке в Центре компетенций по программному обеспечению Хагенберг (Австрия) по направлению технологий анализа энергоданных в платформах управления спросом на электроэнергию. Для меня и нашей научной группы большой интерес в международном сотрудничестве представляют вопросы, связанные аналитикой энергоданных, поступающих от устройств Интернета вещей. Это основополагающие технологии концепции «Умный город», которую мы определили для себя в качестве приоритетной.
Студенты пермской Вышки активно участвуют во многих мероприятиях, связанных с ИТ: конференциях, олимпиадах, хакатонах, конкурсах стартапов. Наши ребята стабильно занимают призовые места. Самым знаковым событием среди студенческих мероприятий у нас была конференция в Москве на базе Московского института электроники и математики (МИЭМ) им. А. Н. Тихонова НИУ ВШЭ. Сотрудничество с МИЭМ мы считаем приоритетным и во многом ориентируемся на образовательные программы наших коллег. Этим летом мы приглашали двух экспертов из МИЭМ для проведения мастер-классов по Интернету вещей в рамках реализации программы Сетевого ИТ-университета. Мы уже договорились с коллегами о работе по двум направлениям: межкампусному участию студентов в совместных проектах по Интернету вещей МИЭМ и пермской Вышки, а также проведению мастер-классов, лекций, вебинаров по тематике Интернета вещей при участии экспертов из МИЭМ.
За прошедший год основным достижением в области смежных проектов является наша системная работа с несколькими ведомствами при Администрации Пермского края в области цифровой экономики. Мы вошли в рабочую группу «Умный город», в рабочие группы по подготовке кадров для цифровой экономики и в такой проект, как сетевой ИТ-университет. Наши эксперты систематически принимают участие в форумах, рабочих встречах, мероприятиях в рамках проекта научно-образовательного центра Пермского края НОЦ «Рациональное недропользование», советах по цифровой экономике, в том числе на встречах с губернатором Пермского края.
Я вхожу в рабочую группу «EnergyNET» НТИ и периодически принимаю участие в работе группы на базе Агентства стратегических инициатив (АСИ) в Москве, вхожу в состав Совета молодых ученых и специалистов Пермского края при Министерстве образования. В совете веду активную работу по продвижению пермского кампуса Высшей школы экономики, тематик, связанных с киберфизическими системами и Интернетом вещей. Совместно с членами Совета мы работаем над проектом по исследованию методов управления в киберфизических системах подземных горнодобывающих предприятий; подали заявки на конкурс региональных исследовательских групп (РИГ) при поддержке Министерства образования Пермского края Пермского края и СТАРТ при поддержке Фонда содействия инновациям.
Первое важное направление — развитие материально технической базы: запуск полученного от ООО «ИНСАЙТ Электроникс» оборудования, его использование в учебном процессе студентов и их научной деятельности. Второе — это работа со студентами, результаты которой должны выходить на конкурсы стартапов, на получение микрогрантов. Третье — это расширение профессорско-преподавательского состава, вовлеченного в тематику Интернета вещей, рост числа публикаций за счет использования результатов экспериментальных исследований на лабораторной базе и за счет сотрудничества с зарубежными учеными и МИЭМ.
В планах — формирование портфолио проектов и выход с предложениями по выполнению НИОКР и прикладных разработок к пермским предприятиям. В качестве ближайших перспектив видим необходимость в более широком вовлечении слушателей ИТ-университета в тематику Интернета вещей, в том числе, наших студентов. Мы хотим расширить число студентов пермской Вышки в нашей группе с 10-15 до 30 человек в ближайшие полгода, на их основе подготовить стажеров и будущих молодых исследователей.
Осенью начинают свою работу две школы — «Аналитика IoT» и «Интеграторы умных домов». Кроме этого, планируем принять участие в грантах РФФИ, конкурсах научно-исследовательских групп НИУ ВШЭ, конкурсе ТЭК2020 — будем приглашать к сотрудничеству зарубежных ученых, развивать интерес бизнеса к киберфизическим системам и Интернету вещей.