РАБОТА · 28 ноября 2017, 09:11 · DianaVasileva - Author в dev.by
«Это что-то из Звёздных войн?» Физик из Минска работает во французском научном стартапе

Белорус Антон Лопатин в детстве настолько увлёкся физикой, что она стала его основной профессией. Он окончил аспирантуру, получил грант на обучение за рубежом и переехал во Францию, где работает в научном стартапе. В интервью dev.by физик-учёный рассказал, как французское министерство обороны решило, что его исследования атмосферы с помощью лазера — это что-то из «Звёздных войн», опасное для жизни окружающих.        

Как мечта стать изобретателем привела в научный мир

С профессией он определился ещё в детстве, на выбор повлияла в том числе книга Перельмана «Занимательная физика», подаренная родителями. «Мне повезло, у нас и физик в школе был хороший, и была доступна литература, хорошо иллюстрированная. К тому же мне всегда нравилась научная фантастика и хотелось хоть немного к ней приобщиться. Думал, дальше будет ещё лучше и интереснее, но реальность оказалась немного другой», — рассказывает Антон.

Учился в физико-математическом классе, потом в Лицее БГУ на физика, а затем поступил на факультет радиофизики и компьютерных технологий БГУ: «Теоретическая физика мне всегда казалась слишком сухой, хотелось чего-то более прикладного и технического. В детстве я разбирал игрушки, правда, собрать обратно уже не мог. Интересно было, как работают окружающие меня предметы, а мечтой всегда было стать изобретателем».

— В университете учиться было очень интересно. Но уже тогда, около 10 лет назад, начинался хайп вокруг программистов, а мне не хотелось программировать по восемь часов в день. Потом оно конечно всё равно пришло, но другим путём — учёные без программирования сейчас никуда. Курсовые работы делали с очень ныне популярными нейронными сетями, но ни одна из моих курсовых в докторскую не перетекла. Наверное, я плохо донёс до кафедры мысль, что хочу учиться дальше. В итоге нарисовалась аспирантура в Институте физики им. Степанова НАН Беларуси.

Так физик оказался в лаборатории, где занимаются оптикой атмосферы. В аспирантуре он исследовал оптические свойства атмосферы, в частности мелкие взвешенные частицы или аэрозоли: «Эта область исследований хорошо ложилась на мою специальность, которая связана с обработкой сигналов. Да и финансово выглядела не намного хуже программирования». 

Исследования аэрозолей в окружающей среде особо актуальны в европейских научных кругах, поскольку любой аэрозольный состав считается канцерогенным: «Эти частицы в огромном количестве висят в воздухе и рассеивают свет таким образом, что получается дымка или туман. В атмосфере аэрозольные загрязнения появляются при извержении вулканов, пожарах, также при сжигании угля на электростанциях, металлургических и не только заводах».

Хотели лишить стипендии из-за «Звёздных войн»

— Так сложилось, что в этой лаборатории отсутствовали люди определённой возрастной группы (в принципе, это характерно для всего института). Было много молодых специалистов и представителей старой школы, а люди среднего возраста разъехались по миру. Один из таких эмигрантов осел во Франции — там у научных институтов есть возможность принимать иностранных учёных. И благодаря ему мне тоже удалось туда перебраться. Французская сторона предложила поучаствовать в двусторонней программе: часть исследований проводить в Беларуси, а часть — во Франции.

Я чудом получил грант от французского посольства на обучение за границей. Наверное, консула обрадовало то, что к нему наконец-то пришёл технарь, а то всё историки да лингвисты. Но я чуть было не потерял стипендию из-за местной бюрократии. Как позже выяснилось, в министерстве обороны не поняли, каким образом с помощью лазеров можно изучать атмосферу. Думали, что это что-то из «Звёздных войн» и вообще опасно для жизни окружающих. Но, к счастью, всё обошлось.

Шесть тёплых месяцев Антон проводил в Минске, а на зиму эмигрировал во французский город Лилль. Во Франции были хорошо развиты «пассивные» наблюдения — изучали атмосферу на просвет или отражение и анализировали солнечный свет. А в Минске — более прикладное исследование, при помощи лазерной техники.

стартап, в котором работает белорус

«Радиофизика — это наука своеобразная. Её собственно почти не существует. Объяснить тем же французам, чем я занимаюсь, довольно сложно. Но, к счастью, в научной среде все говорят по-английски, а в научной группе по большей части — русскоязычная диаспора», — поясняет белорус.

Карта аэрозолей поможет выбрать квартиру

Во Франции белорус присоединился к научному стартапу GRASP, который предоставляет различным организациям (космическим агентствам, картографам и пр.) набор физических параметров частиц. С их помощью можно провести оценку качества воздуха в конкретном регионе и получить карту концентрации аэрозолей в атмосфере: «Посмотрев на карту, вы, к примеру, можете решить, где лучше покупать квартиру. Пока наши данные мало понятны широкой публике, поэтому мы работаем в основном с компаниями».  

Стартап разрабатывает обобщённый алгоритм, который позволяет восстанавливать свойства аэрозольных частиц по всевозможным типам доступных измерений: «Независимо от того, в какой комбинации и какие инструменты у нас есть — находятся они на Земле или в космосе — мы можем их комбинировать и получать модель характеристик нужных нам частиц».

— Наш метод можно применять в разных ситуациях, поскольку он представляет собой конструктор. Основное его преимущество в том, что он умеет работать и с поверхностью Земли, и с атмосферой одновременно. При этом мы анализируем сразу несколько снимков земной поверхности, сделанных в разное время. За счёт этого можем отделять атмосферный сигнал от сигнала поверхностного. У нас нет заранее рассчитанных значений, как у большинства коллег. Мы всё рассчитываем честно и на лету, хотя эта задача достаточно сложная.

Аэрозольные частицы в атмосфере можно выявлять несколькими способами: с помощью лазерного зондирования, роботизированных приборов и данных со спутниковых систем.

— Поскольку частицы мелкие, а атмосфера объёмная, нам нужны дистанционные методы, чтобы исследовать, как частицы распределены в атмосфере и как взаимодействуют со светом. Первый метод — когда лазер выпускает импульс (почти со скоростью света распространяется в атмосфере), а приёмник, который установлен на телескопе, регистрирует его в это время. Другой метод — измерение прозрачности атмосферы с помощью наведения детектора на солнце. Зная, как солнце светит без атмосферы, можно определить, как меняются её свойства. Спутниковые данные полезны, но их проблема в том, что они видят не столько атмосферу, сколько поверхность.

Луч лазера при зондировании атмосферы лидаром

Стартап возлагает большие надежды на спутник Sentinel-5 (запуск в 2021 году), который видит Землю и атмосферу иначе, чем люди: гораздо больше цветов, одновременно под разными углами и недоступное человеческому глазу состояние поляризации: «У нас есть метод, который позволяет провести коррекцию снимков со спутников, выявив детали на поверхности Земли. Сейчас облачный сигнал для нас — это скорее помехи, поэтому в планах начать работать с облаками и учитывать этот параметр».

Научный код весьма своеобразен: написан на Фортран и С

— С интерфейсами в научной среде дела обстоят очень плохо. Софт, который создают учёные, подвергается большой критике, потому что написан весьма своеобразно. Думаю, в промышленном программировании редко сталкиваются с такими заморочками, как у нас. Наш код решает какую-то очень узкую проблему. Учёному-программисту нужно уметь работать с такими вычислительными методами, как матрицы или интегралы. Наука ведь основывается на математике, это как универсальный язык записи. Формально программирование — это форма записи того же самого (не важно, интегралы мы пишем или циклы).

Научная часть метода, который разрабатывает стартап, написан на языке Фортран. К ней прилагается драйвер, который управляет содержимым, — написан на С. «Сейчас мы идём к тому, чтобы сверху была ещё оболочка на Python. Те же нейронные сети не подходят для наших задач. В них по определению заложена неопределённость. А поскольку мы говорим о численных характеристиках, а не качественных, где нейронные сети очень стойкие, данный метод будет неэффективным», — признаётся учёный.

Но в будущем стартап не намерен отказываться от современных инструментов обработки данных. Нейронные сети могут пригодиться ему для анализа результатов: «Там сложная математика, и нейронка как раз поможет в определении типа частиц и их классификации: пыль, дым или вода в каплях».

Новые горизонты для учёных и вызов Маску

— Наука, как и всё вокруг, эволюционирует. Вместе с технической революцией и у нас появляется больше возможностей. Основной тренд — стремление к синергии и объединению. Когда два инструмента органично дополняют друг друга и позволяют получить больше информации, чем каждый из них по отдельности. Также новые горизонты для учёных открывают данные — доступные всем без какой-либо цензуры.

Учёным нужно заявлять о себе миру, но рынок публикаций монополизирован издательствами, и наука от этого страдает, считает Антон. «Белорусским учёным крайне сложно представить миру свои разработки, потому что, чтобы опубликовать научную статью, нужно несколько тысяч евро, — приводит пример собеседник. — Таже я сталкивался с тем, что кто-то из иностранных коллег заново изобретал методы, ранее описанные только в русскоязычных журналах. Это, кстати, одна из причин, по которой я перебрался в другую страну». 

Что касается финансирования, то в Европе, например, выделяют гранты на то, чтобы разные группы учёных сотрудничали друг с другом: «Такие институты не ставят перед исследователями конкретных задач. Деньги выделяются на то, чтобы учёные могли ездить друг к другу, посещать конференции и обмениваться опытом».

Белорус считает, что в науке сейчас кадровый кризис — большинство выпускников идут в ИТ: «Если верить жалобам белорусских коллег, то на весь поток и одного человека не сыщешь, который хочет остаться в науке. Во Франции масштаб другой, но концепция и динамика идентичны. Поэтому мы  выделились в стартап — это позволяет во многих вопросах, в том числе юридических, быть гораздо гибче, чем госструктура. Больше свободы в распоряжении своими же средствами».

— Выпускники моей альма-матер, факультета радиофизики и компьютерных технологий БГУ, мечтайте больше и чаще! На мой взгляд, молодёжь стала очень приземлённой, исчез былой максимализм. Если хотите посоревноваться с Илоном Маском, то хотя бы попробуйте. Начать можно, например, с участия в международном конкурсе по программированию, который проводят мои коллеги.

 

Фото: из личного архива героя


 

Источник: dev.by
Вакансии
Новые комментарии

Обсуждение

Missing-male

Ну вот, вроде хорошая статья, интересное повествование... Но на этот раз дочитал до фразы "люди бальзаковского возраста"... И тут у меня покапали кровавые слезы и где то в своем кабинете тихо подвывая заплакала учительница русского языка. Вот согласитесь, ну не мне же, технарю с тройкой по русскому языку и четверкой по литературе, вам, гуманитариям - авторам, журналистам, корректорам, редакторам и прочим, не сомневаюсь, красивым девочкам дев.бай рассказывать, что нет такого понятия "люди бальзаковского возраста". А есть выражение "дама (женщина) бальзаковского возраста" по героине романа Бальзака "Тридцатилетняя женщина" и применяется оно, соответственно, исключительно к представительницам слабого пола. Ребята, это реально "стыдоба" какая то. У вас кто-нибудь выпускаемый материал смотрит? Корректирует? Редактирует? Кто у вас там вообще работает? И зачем такое постить?

758d51489158483c99b51d762ce92a31?1516029221
-2

Снова здравствуйте.

Причина, по которой эта фраза попала в текст в приведённой вами формулировке, далека от ваших предположений. Убрали, чтобы не отвлекала от содержания. Спасибо, что обратили на это внимание.

А вопросы работы редакции можно обсудить в личной переписке, все контакты есть в открытом доступе. И будем благодарны, если вы постараетесь избегать перехода на личности в будущем. Нам не очень нравится удалять комментарии, но иногда приходится. Хотелось бы больше не напоминать об этом.

Missing-male
+1

>>Причина, по которой эта фраза попала в текст в приведённой вами формулировке, далека от ваших предположений.

вы породили такую интригу, что я голову сломал, что бы придумать, что бы это могла бы быть за причина "далекая от моих предположений"... Наверное, перед опубликованием статьи котик лапками по клавиатуре походил - случайно это набрал, а ваши редакторы и не заметили? Да?

>> постараетесь избегать перехода на личности в будущем

в упор не вижу перехода на чью то конкретную личность в моём комментарии выше. Ну да ладно. Бог с вами. В свете последних событий, хорошо, что ещё в сексуальных домогательствах не обвинили, и на том спасибо...

Missing
dmik
– Software Engineer в ISsoft

+5

Радует постепенный рост кол-ва статей о наших учёных, которые занимаются интересными вещами.

Надеюсь тенденция сохранится.

Вот это действительно интересный контент!


Авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарии

Использование материалов, размещенных на сайте, разрешается при условии прямой гиперссылки на dev.by. Ссылка должна быть размещена в подзаголовке или в первом абзаце публикации.
datahata — хостинг в Беларуси