Учебники вологодского ученого и преподавателя Георгия Рапакова продаются на маркетплейсах, в том числе иностранных, и хранятся на сайте Ленинской библиотеки.
Этот уникальный специалист – один из немногих, кто сотрудничает со всеми местными вузами, развивая различные проекты.
- Общий педагогический стаж в нашей семье - не менее 150 лет. Только у мамы он составил порядка 60 лет, она всю жизнь отдала школе. Так что я думаю, выбор моей профессии был предопределен. Мама закончила наш вуз, всю жизнь работала историком, хотя и вела в свое время русский язык и литературу. Она смогла привить мне любовь к чтению, к истории, а потом постепенно, в ходе изучения в вузе вырос интерес к математике и решению прикладных задач, - рассказывает Георгий Рапаков, заведующий кафедрой информационной безопасности Череповецкого государственного университета.
Он закончил Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (раньше он назывался ЛИАП, а до этого ЛАИ). Этим объясняется его инженерное образование и то, что Георгий Рапаков плотно занимается вопросами машинного обучения, искусственного интеллекта, дронами, робототехникой, мобильной платформой.
Поступать в вуз было непросто, и наш герой был счастлив, что поступил.
«Это знаковое событие, которое изменило мою жизнь. Для молодых людей важно получение качественного полноценного образования. Это путевка в жизнь. У меня в школе был неплохой уровень качественного образования. Плюс я дополнительно занимался и работал над собой. Уверен, что 20% успеха – поступить, а 80% - держать себя в тонусе, учиться напряженности и интересно. Это кует характер, дисциплинирует ум», - вспоминает те годы ученый.
Учителя поддержали его творческое горение. Они были представителями питерской научной авиационной школы. Доценты и профессора, которые привлекали сплавом интеллекта, культуры и воли. И молодому человеку хотелось равняться на таких учителей.
Кроме этого, для культурного развития Санкт-Петербург представлял массу возможностей. Поскольку институт располагается на Большой Морской улице, недалеко от Исакиевской площади, Георгий на старших курсах часто возвращался в общежитие через Эрмитаж.
«А еще я часто ходил на выставки в «Русский музей». Это формирует нас как личность, потому что творческий человек – не некая абстрактная, не сухарь, не некий образ, который абстрагировался и занимается только своей узкой проблемой. Ученый может состояться, когда пытается проникнуться теми культурными достижениями, которые были созданы во всех областях его предшественниками, включая живопись и архитектуру. Это создает глубокий взгляд на жизнь, а наука выступает как один из элементов мозаики человека, который хочет интересно жить», - считает Георгий Германович.
Он закончил с красным дипломом институт и оказался в Вологде, где сначала работал на производстве ОМЗ, а потом пришел преподавать в университет. В аспирантуру он вернулся в родную альма-матер, где его любили, помнили и знали.
Тема его диссертации была посвящена взлету и посадки истребителя на палубу тяжелого военнонесущего крейсера «Адмирал Кузнецов», единственного в нашей стране.
«Взлет и посадка отрабатывались в конце 80-ых и начале 90-ых специалистами кафедры. Тема моей диссертации называлась «Внешнетемпературные изменения параметров движения». Исследования были важными, так как крейсер стоил миллиарды, а истребитель – несколько миллионов долларов. Потеря каждого истребителя и летчика считались серьезными летными происшествиями», - объясняет актуальность работы исследователь.
Когда самолет заходит на посадку на высокой скорости и цепляется гаком за трос, могут возникнуть разные ситуации, ведь море не всегда спокойно. Исследования продолжались несколько лет.
Предшественники нашего ученого выезжали и проводили испытания, а Георгий Рапаков разрабатывал программное обеспечение для внешнетраекторных измерений на основе формирования трехмерной модели и ее взаимокорреляционного совмещения с данными, поступившими с камеры видеонаблюдения. Нужно было оценить угловые координаты и расстояние до летательного аппарата, когда истребитель взлетает и заходит на посадку.
«Это хорошее, изящное, качественное решение, от которого шаг до компьютерного зрения и систем технического зрения. А когда аппаратная часть позволила получать хорошие результаты по машинному обучению, и я, будучи в Вологде, занялся вопросами искусственного интеллекта. Я был заведующим кафедрой в Международной академии бизнеса и новых технологий, когда вернулся из Петербурга. Занимался вопросами экономикой математического моделирования. И тогда столкнулся с тем, как в практику работы ученого плотно входили нейросети и машинный интеллект», - говорит о начале нового этапа в работе Георгий Германович.
Тогда в России никто об этом не говорил. Но вологжанин отслеживал западные источники, решив погрузиться в тематику глубже. Параллельно он развивал свой бизнес, работая как компьютерщик. Благодаря тому, что аспирантура была заочная, он совмещал несколько ипостасей.
Георгий Рапаков убежден, что настоящий ученый – это и чиновник, и бизнесмен, и программист, и исследователь науки. Многогранный вектор развития личности позволяет работать как в науки и бизнесе, так и в органах власти. В качестве примера вологжанин называет руководителя череповецкой компании «Малленом Системс», которой руководил доктор технических наук Леонид Леонидович Малыгин. Он работал на перспективу, занимаясь исследованиями и зарабатывая на машинном обучении.
Георгий Германович попробовал себя не только в бизнесе и науке, но и в работе чиновником.
«Достаточно любопытный эпизод в моей жизни был связан с тем, что я работал в администрации Вологды начальником отдела информационных технологий. То есть был главным по компьютерам в администрации Вологды. Кстати, после этого трудился на государственной гражданской службе, у меня есть классный чин после работы с Законодательном Собрании Вологодской области. В ЗСО я занимался вопросами электронного документооборота. Это был первый опыт внедрения электронного документооборота в Вологодской области, тем более в деятельности законодательных органов», - говорит ученый.
Благодаря этому опыту работы, Георгий Рапаков познакомился с практикой принятия управленческих решений. А это, как оказалось, имеет отношение и к научным разработкам.
«Есть такое мощное управление, как система поддержки принятия управленческих решений. Смысл состоит в том, что на сборе данных можно сформировать сценарий решения задач перед управленцем. И уже он на основе своего личного опыта может принять тот или иной сценарий в зависимости от стратегии развития, учитывая риски. Для настоящего ученого опыт работы в органах власти очень важен. Ведь в конечном счете мы же работаем не ради каких-то абстрактных тем. Интересно, чем наука может помочь нашим управленцам», - объясняет Георгий Германович.
Сейчас он преподает в ВоГУ, сотрудничает с несколькими вузами, образовательными центрами и коммерческими компаниями, разрабатывая несколько проектов, где используются нейросети.
Идеи ученого поддерживает Центр молодежного инновационного творчества (ЦМИТ), подразделения «Мезона», который является сосредоточением талантливой молодежи во главе Олегом Егоровым, специалистом и методистом в области робототехники.
«Это отличная хорошая команда, которая работает со школьниками «Евробот» и студентами в рамках программ «Сириус. Лето» и «Сириус. Искусственный интеллект». То, чем мы занимаемся, востребовано. Например, со школьниками мы взяли 5 место по России в направлении «Сириус. Искусственный интеллект», а по работе со студентами, с которыми делали робот-манипулятор, взяли «Умника». Это грант на полмиллиона рублей, и мы сейчас завершаем сдачу отчетов по первому этапу.
Результаты есть и в сфере сотрудничества Георгия Рапакова с индустриальными партнерами, как «Мезон», так и в части межвузовского партнерства – с вологодской ГМХА, где мы плотно ведем разработки в сфере работы с дронами.
«Они буквально два месяца назад закупили три аппарата, в том числе и с возможностью мультиспектральной съемки, что позволит внести значительный вклад в формирование системы умного сельского хозяйства. При помощи облета по заданному маршруту и съемки в нескольких диапазонах можно оценить вегетативный индекс, то есть текущее состояние и динамику развития. Это качественный скачок, так как на площади нескольких га с помощью стандартных методов не так легко работать, при решении масштабных задач нужно привлекать новые технологии. Они позволяют качественно и быстро оценить текущую ситуацию», - объясняет Герман Рапаков, как можно использовать новые технологии в агропромышленном комплексе.
Еще один вариант, если вологодские ученые внесут вклад в формирование умного сельского хозяйства, использовав мобильные платформы, которые будут следовать за человеком как трактор, и занимаясь геопространственной аналитикой, которая позволит решить вопросы целевого обеспечения посевов удобрениями, внесением средств защиты растений, подкормкой, оценкой увлажненности почвы. Будущее, уверен вологжанин, – за умным земледелием. В кабинете агронома будет не только бумажная карта, а совокупность всех полей, который будут дышать по десятку параметров онлайн. Это можно будет увидеть на мониторе при вводе разных данных по интересующим участкам.
Рывок в средствах и методах нейросетей и машинного обучения произошел недавно, говорит Герман Германович. Но уже сейчас с помощью этого инструмента можно ускорить развитие во многих сферах.
«Сейчас мы пытаемся помочь департаменту здравоохранения Вологодской области в оценке смертности от различных заболеваний, в том числе и сердечно-сосудистых, от злокачественной новообразований, а это, кроме генома и образа жизни, и экология. Вопрос возник с получением данных из электронных карточек пациентов. Чтобы нейросети оценили снимки, нужно провести деперсонализацию из региональных лечебно-профилактических учреждения. А для этого нужен доступ», - говорит ученый о рабочих моментах, которые порой препятствуют проникновению нейросетей.
Для вологодского отделения социального фонда Георгий Рапаков и его студенты создают систему видеоаналитики, которая может классифицировать входящих клиентов. Это система технического зрения для повышения качества обслуживания и безопасности. Если ко входу подъедет мамочка с коляской, либо человек с ОВЗ, эта информация может поступать сотруднику, который может помочь маломобильным вологжанам. Плюс учет бесхозных вещей, чтобы профилактировать потенциальные риски, неблагополучные ситуации с предпосылками к конфликту.
На фото представлены члены студенческой проектной группы и робототехническая платформа-ровер "BRover-E4", программированием и развитием которой они занимаются. Это междисциплинарный и межвузовский проект по беспилотным мобильным платформам. Автономность агро-робота обеспечивается за счет компьютерного зрения на основе нейросетевого подхода и лазерной навигации. Работа кафедры Автоматики и вычислительной техники Вологодского государственного университета ведется совместно с Кафедрой Технические системы в агробизнесе Инженерного факультета Вологодской Государственной Молочнохозяйственной академии им. Н.В. Верещагина.
«Считаю, что каждый проект должен быть практикоориентированным – от робота-манипулятора, который мы делаем с ЦМИТом, до дронов ВГМХА и системы видеоаналитики социального фонда России. В решении подобных видов задач и нужно формировать проектные команды. Порой после такой работы «вырастают» не только дипломы, но и места работы. Довольно часто, когда после такого сотрудничества студентов приглашают на работу в организации, для которых мы ведем разработки», - объясняет Георгий Германович.
Риски внедрения нейросетей, конечно, существует, считает ученый. Поэтому нужна серия образовательных учреждений, которые должны будут перепрофилировать людей в результате высвобождения людей. В зоне риска – целые отрасли и направления, в том числе учителя, врачи и журналисты. Конечно, в продукте нейросети отсутствует душа, и их нужно использовать как инструмент, а не замену человека.
«Человек должен благодаря нейросетям высвобождаться, перед ним откроются новые перспективы, связанные с переобучением и переподготовкой. Это непросто, но доля умственного труда в продолжительности его рабочего дня должна увеличиваться, а не сокращаться. Они могут решать новые задачи, для чего нужна мотивация и внутренняя работа самого человека. Нейросети надо воспринимать их как умных советников и помощников, но риски принятия решений нужно оставлять за человеком, который должен хорошо ориентироваться в реальном положении дел, трендах развития, ограничениях выбора того или иного варианта в рамках курируемой деятельности», - убежден Георгий Германович.