Резидент МолНИИ Артур Каримов: «Главное в науке – найти единомышленников, верить в идею и упорно работать»

8 декабря отмечается Международный день художника, который был учреждён в 2007 году Международной ассоциацией «Искусство народов мира». В СПбГЭТУ «ЛЭТИ» будущее стало ближе – с этим праздником можно поздравлять даже роботов. Молодые ученые Первого электротехнического создали робота-художника, способного рисовать реалистичные картины на холсте, которые в будущем смогут занять свое место рядом с работами современных живописцев.

Робот имеет уникальную конструкцию. Кисть и специальная система смешивания краски позволяют улучшить передачу цвета и тона. Краска подается высокоточными поршневыми насосами, а разработанная программа для разбиения изображения на мазки позволяет преобразовать его в машинный код на основе алгоритма градиентного художественного рендеринга. Максимальный размер холста составляет 50 на 70 см.

В сентябре 2019 года робот-художник, созданный разработчиками Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ», получил золотую медаль как лучший проект на конкурсе разработок в рамках 75-й Международной технической ярмарки в городе Пловдив (Болгария).

Главный разработчик проекта – резидент Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ», доцент кафедры систем автоматизированного проектирования (САПР) Артур Искандарович Каримов – рассказал о том, что вдохновило на создание робота-художника, начале научного пути и сфере научных интересов.

– С чего началась Ваша научная деятельность?

– Я всегда интересовался наукой, проводил разные эксперименты в различных областях, писал программы – делал практически то же самое, что и сейчас делаю, но на простом уровне. Научная деятельность в ЛЭТИ началась на третьем курсе, когда я начал работать с профессором кафедры САПР Игорем Владимировичем Герасимовым. Через некоторое время я перешел в научную группу профессора кафедры САПР Ремира Иосифовича Сольницева, который был научным руководителем кандидатской диссертации. Затем я познакомился с директором Молодежного научно-исследовательского института СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Денисом Николаевичем Бутусовым, и мы начали заниматься тем, что в итоге переросло в наши разработки на базе кафедры САПР и МолНИИ.

– Расскажите, пожалуйста, подробнее о роботе-художнике. Как родилась идея создания? Кто помогал в создании?

– Идея сделать что-нибудь подобное появилась очень давно, но приступить к ее реализации я смог только в 2016 году, когда проект робота-живописца стал одним из победителей программы «УМНИК» в номинации «Информационные технологии». К моей работе подключились двое студентов – Екатерина Копец и Вячеслав Рыбин, в настоящее время аспиранты кафедры САПР. Большую организационную поддержку оказал директор МолНИИ Денис Бутусов, где сейчас и проводятся работы по проекту .

– По какому принципу работает изобретение? Как Вы планируете в дальнейшем развивать его?

– Основная идея аппаратной части робота – использование специального механизма для смешивания красок и контроль цвета полученной смеси с помощью камеры. Программная часть включает в себя алгоритмы предварительной подготовки фотографии, с которой рисуется картина, а также преобразования растровой картинки в мазки и алгоритмы управления роботом. В перспективе мы планируем усилить интеллектуальную составляющую – «научить» робота имитировать искажения, вносимые человеком в изображение для усиления художественных эффектов, а также генерировать собственные картины без опорной фотографии.

– В каких сферах разработка сможет найти свое применение?

– Как инженер я вижу множество разнообразных способов применения. Робот-художник может применяться как ассистент художника, что-то вроде механического подмастерья, а также в качестве машины для точной реставрации и создания репродукций настоящими красками. Как ученый я вижу большой потенциал этого робота в качестве  инструмента для тестирования новых алгоритмов машинного творчества.

– По окончании СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Вы остались работать в родном вузе. Считаете ли Вы себя патриотом университета? Кто воспитал в Вас это чувство?

– Безусловно, я считаю себя патриотом ЛЭТИ. На это во многом повлияли преподаватели и коллеги, каждый из которых внес свой особый вклад. Что немаловажно, мне нравится атмосфера университета и то, что люди подбираются по какому-то негласному принципу товарищества – у них есть много общего, и это относится не только к области науки и образования.

– Вы совмещаете научную деятельность в двух разных направлениях: искусственный интеллект и теория хаоса. Что Вас привлекает в исследованиях?

– Областей моей научной деятельности гораздо больше – это и вычислительная математика, и методы оптимизации, и многое другое. Теория хаоса привлекает тем, что она всегда удивляет. Из самых простых математических вещей извлекаются невероятно сложные виды поведения. Несмотря на то, что динамический хаос изучается уже давно, белых пятен в науке очень много. Кроме того, меня привлекает визуализация хаотических эффектов – получаются очень красивые иллюстрации. При всей кажущейся сложности темы, она доступна и для студентов – достаточно иметь базовые навыки в программировании и математическом анализе, чтобы начать собственную работу. Как научный руководитель я всегда имею возможность дать задание из области, находящейся на переднем крае исследований.

Если говорить о науке в общем, то меня привлекает в ней то, что любое старание приносит результат. Если вы что-то упорно изучаете, вы обязательно что-нибудь найдете. В процессе научного поиска много рутины, но всегда обязательно обнаруживаются прекрасные жемчужины – это вознаграждение за проделанный труд.

– Как Вам удается совмещать успешную научную деятельность в двух разных сферах?

– Я занимаюсь не только исследованиями, но и преподаванием и организационной работой, поэтому приходится расставлять приоритеты и делать все по очереди. С одной стороны, получается, что всегда занят чем-то разным, и ничего не надоедает. С другой стороны, часто приходится откладывать интересные идеи на потом в угоду чему-то более важному. Но если говорить о концептуальной стороне, то все сферы деятельности взаимно обогащают друг друга. В том же искусственном интеллекте теория хаоса может найти самое непосредственное применение.

– Как бы Вы охарактеризовали молодого ученого?

– Молодой ученый – это, прежде всего, энтузиаст, человек, который по-настоящему увлечен своим делом. В принципе нет какого-то единого портрета: все разные и самое главное, что их объединяет – это любовь к науке и оптимизм.

– Что бы Вы посоветовали будущим ученым?

– На мой взгляд, очень важным фактором является наличие единомышленников – когда они у вас есть, у вас возрастает качество работы и мотивация. Найдите людей с которыми вы будете заниматься наукой. Второй момент – упорство. Если у вас есть идея, и вы в нее верите, то работайте над ней, даже если никто другой не верит. Главное – упорно работать над этим, и обязательно будет результат.

---