Сегодня междисциплинарные проекты, сочетающие в себе IT и медицину, гуманитарные науки и биологию, становятся все более популярными. Однако в то же время они считаются высокорискованными, поскольку изначально практически невозможно предугадать, к какому результату приведут. Зачем соединять воедино гуманитарные и технические науки и как убедить партнеров в перспективности своей идеи, порталу InScience.News рассказал Олеслав Антамошкин, финалист конкурса «BlueSky Research — Искусственный интеллект в науке», доктор технических наук, заведующий лабораторией искусственного интеллекта Сибирского федерального университета.
— Одно из основных направлений, в которых вы работаете, — цифровые гуманитарные науки, или Digital Humanities. Чем занимаются специалисты в этой сфере?
— Эта сфера новая, она существует всего порядка 15 лет. В большинстве случаев специалисты в DH приходят из гуманитарных наук, и их цель — найти современные цифровые методы, которые можно применить в их родных направлениях, например в лингвистике, истории, археологии. На сегодняшний день в России цифровые гуманитарные науки развиваются в первую очередь в направлении лингвистики, поскольку именно здесь информационные технологии помогают ученым обрабатывать большие массивы текстов. Другие перспективные направления, которые сейчас есть в DH, — это геоинформационные технологии и 3D-моделирование, которые активно используют историки и археологи для планирования раскопок и создания цифровых коллекций артефактов. В этих науках цифровые технологии важны потому, что они позволяют сделать археологические коллекции более доступными для специалистов, молодежи и людей из смежных наук. По 3D-моделям, например, можно просто с помощью компьютера изучать артефакты, доступ к которым в реальности ограничен.
— Почему вам, человеку с изначально техническим образованием, стало интересно работать на стыке IT и гуманитарных наук?
— Моя мечта — найти в DH какую-то новизну для технических наук. Сейчас в подавляющем большинстве случаев специалисты в цифровой гуманитаристике получают новые знания для гуманитарных наук. Это несколько обидно для человека с техническим образованием, поэтому я пытаюсь понять, какие новые методы можно извлечь из DH для технических направлений. Мне это представляется вполне реалистичной задачей, поскольку у биологов, например, мы «подсмотрели» модели живых систем, на основе которых теперь создаем биоинспирированные алгоритмы. Это роевые алгоритмы, основанные на поведении муравьиных колоний и пчелиных семей. Самые известные из них — генетические методы и искусственные нейронные сети. По большому счету биологи сначала изучают природу, находят определенные закономерности, строят модели биологических систем, объясняют, как они работают, после чего специалисты с математическим или техническим образованием адаптируют эти идеи для использования в смежных дисциплинах. Для этого ученые описывают их математически, алгоритмизируют, разрабатывают на их основе программное обеспечение. Я думаю, по тому же пути можно пойти и для того, чтобы найти новые методы в DH.
— Насколько востребованы на сегодняшний день цифровые гуманитарные науки? Вызывают ли они интерес у студентов?
— В России сейчас направления, связанные с DH, существуют в десятке ведущих вузов по всей стране. Первые направления открывались как программы магистратуры, но сейчас готовят и бакалавров. В Сибирском федеральном университете, например, мы в 2023 году откроем набор на новую программу магистратуры «Виртуальная археология». Магистратура в сфере DH есть также в Высшей школе экономики, в Балтийском федеральном университете имени И. Канта и в ИТМО. То, что недостатка в абитуриентах нет, пожалуй, говорит о том, что это направление действительно востребовано.
— Какими навыками должны обладать абитуриенты и студенты, чтобы успешно осваивать Digital Humanities?
— Это, в первую очередь, должны быть люди творческие. Чаще всего это, как я уже говорил, специалисты из гуманитарных направлений, которые видят перспективы применения цифровых технологий в своей области. Они приходят со своими идеями и в рамках подготовки магистерской работы узнают, какие на сегодняшний день существуют технологии, позволяющие эти идеи реализовать. Я считаю, что творческое начало важно не только в DH, но и в принципе в науке. Без творческого начала в науке делать нечего.
— То есть не обязательно разбираться в программировании и IT, чтобы поступить на направление цифровой гуманитаристики? Всему необходимому научат?
— По большому счету, умение программировать не всегда и нужно. Существует множество готовых систем и алгоритмов искусственного интеллекта, с помощью которых можно обрабатывать данные, совершенно не разбираясь в программировании. Нужно только уметь правильно подготовить материал и понять, что ты, собственно, хочешь в результате получить, какую гипотезу хочешь подтвердить или опровергнуть. Кроме того, есть довольно простые языки программирования, например Python, с большим количеством уже готовых библиотек, с помощью которых можно обрабатывать данные, имея минимальные навыки программирования.
— Приведите примеры наиболее успешных и интересных, на ваш взгляд, проектов, над которыми работают студенты в вашем вузе и под вашим руководством.
— У нас есть несколько успешных проектов по 3D-моделированию различных артефактов. Сейчас основной заказчик этих работ — археологи, хотя большой интерес к данному методу проявляют и архитекторы, поскольку визуальная составляющая для них очень важна. Также мы активно развиваем проект «Сибириана». В рамках него мы создаем платформу для хранения и обработки цифровых копий культурных объектов, тем или иным образом связанных с Енисейской Сибирью. Таким образом мы пытаемся собрать воедино разнообразные коллекции — археологические, природные, коллекции книг и картин, — чтобы понять, что их связывает и в чем заключается самобытность культуры Енисейской Сибири.
— В этом году вы стали финалистом конкурса BlueSky Research. Расскажите о проекте, который вы представляли в рамках конкурса.
— Это медицинский проект, в рамках которого специалисты из Сибирского федерального университета сотрудничали с медицинскими учреждениями Красноярского края. Предложенный нами проект призван помочь врачам лечить пациентов с инфарктом миокарда. Когда поступает пациент, врач должен в максимально сжатые сроки — в пределах 30–40 минут — оценить состояние больного и принять решение о дальнейшем лечении. При этом в случае инфаркта ключевое значение имеют первые 3–4 дня лечения, которые и определяют исход — в принципе, выживет ли пациент и будут ли у него осложнения. Чтобы исход был как можно более благоприятный, нужно правильно подобрать препараты для каждого конкретного пациента, исходя из его изначального состояния. Для этого мы предложили алгоритм на основе искусственного интеллекта, который анализирует около 40 параметров, определяющих состояние пациента (пол, возраст, пульс, давление и прочее). Затем программа на основе заложенных в нее алгоритмов, обученных на массиве данных, подбирает наилучший вариант лечения. Сами данные нам предоставили больницы Красноярского края. Это были записи о лечении более 1700 пациентов с инфарктом, которые включали описание анамнеза, применяемых препаратов и исходов лечения. В результате с помощью программного обеспечения, созданного на базе этих алгоритмов, врач может быстрее и точнее выбрать правильную тактику лечения.
— Насколько я поняла, это был командный проект?
— Да, безусловно. Думаю, проекты такого уровня просто невозможно осуществить в одиночку. В нашей команде работали медики, IT-специалисты, разработчики и инженеры. Собрать все это в одном человеке просто не представляется возможным.
— Есть ли подобные конкурсы в Красноярском крае? Нужно ли их проводить и почему?
— В Красноярском крае таких смелых проектов, как BlueSky Research, пожалуй, нет. В целом у нас собственных конкурсов, предложенных регионом, не так много. Большинство научных конкурсов — это всероссийские, например проводимые РНФ или Фондом содействия инновациям. Край их поддерживает, в том числе финансированием, и мы в них активно участвуем. Конкурсы, подобные BlueSky Research, безусловно, важны, поскольку их участники предлагают изначально высокорискованные проекты, которые могут дать хороший результат. Разрабатывая проект на такие конкурсы, команда может позволить себе попробовать реализовать максимально смелые идеи. При этом, когда проект поддерживается каким-либо фондом по результатам конкурса, это становится, помимо финансовой, огромной психологической поддержкой. Например, когда мы получили поддержку нашего проекта в рамках конкурса BlueSky Research, медицинские учреждения проявили к нам большее доверие и охотнее стали сотрудничать.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
