EUREKA!FEST-2016 – день первый

28 сентября стартовала основная программа фестиваля EUREKA!FEST-2016 – предлагаем краткий обзор некоторых мероприятий.

Открывал этот день блок, подготовленный совместно с ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Сначала научный сотрудник лаборатории генетики развития Алексей Мензоров рассказал о современных достижениях клеточной терапии. Затем зав. сектором геномики стволовых клеток Нариман Батуллин (победитель прошлогоднего Science Slam) поднял тему реальных и мнимых опасностей ГМО.

А в завершение научный сотрудник лаборатории биоинформатики растений Алексей Дорошков вместе со своей коллегой Марией Юдиной провели экскурсию в Центр геномных исследований.

Геномными проектами занимаются многие подразделения ИЦиГ, но оснастить каждую лабораторию собственным комплексом необходимой аппаратуры было бы невозможно из-за нехватки средств (один современный секвенатор стоит свыше 100 млн рублей).

Поэтому в 2009 году в стенах института и появился этот центр коллективного пользования.

Сегодня в его помещениях решают самые разные задачи. Например, создают колонии бактериальных штаммов, используемых в генно-инженерных и геномных исследованиях (самый распространенный вид «лабораторной бактерии» – кишечная палочка).

В другой лаборатории Центра ведут работы по созданию собственной базы реагентов, обеспечивающих потребности геномных проектов и экспрессии целевых белков.

Ну и конечно, здесь занимаются секвенированием геномов, а также обработкой полученной информации, для чего привлекают мощности суперкомпьютера СО РАН, о котором мы рассказывали ранее.

В ходе экскурсии посетителям рассказали и о том пути, который прошли технологии секвенирования генома. Первая концепция секвенирования была предложена Сэнгером в 1977 году. Технология получила название «метод обрыва цепи». На ее основе и развивались методы первого поколения, но они занимали много времени и стоили достаточно дорого. К тому же, часто для решения задачи не надо «читать» всю цепочку генов, достаточно анализа определенного участка (например, этим пользуются в современной медицине для выявления наследственного заболевания у пациента). Эти задачи успешно решают секвенаторы второго поколения. Но эта фрагментарность результатов является одновременно и их слабой стороной. Как отметил Алексей Дорошков, пытаться изучить такими методами весь геном – то же самое, что читать «Войну и мир», предварительно пропустив несколько экземпляров через шредер и перемешав результаты.

Наука не стоит на месте, и сегодня есть уже секвенаторы третьего поколения, которые позволяют достаточно быстро секвенировать относительно длинные участки генома, и составить общую картину исследователю становится значительно легче – словно вам читают «Войну и мир» по радио с помехами, по образному выражению Алексея.

Биологическое направление было не единственным в первый день фестиваля. На всем его протяжении будет работать трек «Умные технологии», в рамках которого ученые и исследователи расскажут слушателям о самых последних достижениях науки и техники. А открывал этот цикл главный инженер компании «OptiPlane. Беспилотные Системы»  (Новосибирск) Дмитрий Стеклов рассказом о беспилотниках завтрашнего дня, который, впрочем, наступает уже сегодня.

А начался рассказ с небольшого исторического анекдота. В 1895 году президент Лондонского общества физиков сэр Уильям Томпсон (барон Кельвин) заявил, что летательные аппараты тяжелее воздуха противоречат здравому смыслу. А уже через восемь лет в воздух впервые поднялся самолет братьев Райт. И сегодня, когда многие скептики сомневаются в перспективах развития личного воздушного транспорта как альтернативы автомобилям, в мире уже реализуются первые проекты подобного рода. Причем, сразу в нескольких направлениях.

Одно из них – мультироторные летательные системы или мультикоптеры. Они стоят намного дешевле вертолетов, проще в эксплуатации и намного маневреннее и безопаснее. Достаточно сказать, что для мультикоптера жесткая аварийная посадка становится необходимость лишь после отказа трех двигателей, а взлетать и садиться он может на обычную автопарковку.

Сегодня существует порядка 200 проектов мультикоптеров и в числе лидеров – дрон «184» китайской компании EHANG (название модели расшифровывается как «1 человек, 8 двигателей, 4 руки»). Его действующая модель была представлена уже в этом году. Дрон выдерживает до 118 кг веса и создан для перелётов на расстояние до 16 км, со скоростью до 150 км/час. Пассажиры смогут управлять машиной лишь минимально: отдавать команды на взлёт, остановку и посадку; а значит владельцу аппарата совсем не нужны навыки пилота (что является одним из главных преимуществ проекта).

Второе быстро развивающееся направление – аэромобили, появление которых еще в 1940 году предсказывал Генри Форд. Одним из лидеров в этой области стала словацкая разработка AeroMobil 3.0, прототип которой был представлен в 2014 году, а в следующем году словаки планируют запускать уже мелкосерийное производство. Аэромобиль от словацких изобретателей позволяет использовать инфраструктуру, созданную для обычных автомобилей и самолетов. В роли машины  AeroMobil 3.0 может вписаться в стандартную стоянку, использует обычный бензин и может участвовать в дорожном движении, как любой другой автомобиль.

В качестве самолета, он может использовать любой аэропорт в мире, а кроме того, может взлетать и садиться, используя любую полосу с травяным покрытием или дорожное полотно. В автомобильном режиме он потребляет порядка 8 литров на «сотню», разгоняя машину до скорости свыше 160 км/ч. В «самолетном» режиме расход составляет 15 литров в час, а бака хватает на 700 километров — расстояние, вполне отвечающее понятиям частных «бытовых» перелетов. Максимальная скорость — свыше 200 км/ч. Размах крыльев в разложенном состоянии — 8,32 метра. Указана даже необходимая длина взлетной и посадочной полосы. Так, для взлета достаточно менее 300 метров более-менее ровной поверхности, а для посадки вообще можно обойтись сотней метров.

Аналогичный проект – TerraFugia – успешно реализуется в США: первые экспериментальные экземпляры осваивают продвинутые фермеры, а компания заявляет о готовности начать серийный выпуск в 2018 году. По своим техническим характеристикам он вполне соответствует словацкому аналогу. А в компании тем временем полным ходом идет разработка новой модели – TF-X, оснащенной электродвигателем, который можно будет заряжать от бытовой электросети.

Конечно, аэромобили еще много лет останутся редким гостем на дорогах, поскольку их массовое внедрение потребует серьезной перестройки дорожной инфраструктуры (напомним, для взлета-посадки им нужны довольно длинные участки прямой трассы). А дронам еще предстоит на практике доказывать свою безопасность, особенно, когда число таких аппаратов в небе над мегаполисами станет довольно большим. Но в целом, тенденция перехода к персональному летающему транспорту прослеживается достаточно четко, чтобы опровергнуть критику скептиков.

Эстафету у Дмитрия на треке «Умные технологии» принял директор-организатор лаборатории аналитики потоковых данных и машинного обучения ММФ НГУ,  к. ф.-м. н. Евгений Павловский, предложивший обсудить, насколько опасным или полезным может быть развитие систем с искусственным интеллектом.

История этого вопроса насчитывает полвека. За это время разработчики прошли значительный путь. Научились писать эффективные алгоритмы обучения глубоких нейронных сетей (именно на этом принципе, к примеру, работает известный сервис «OK, Google»). Освоили работу с Big Data и научились производить высокомощные процессоры. Этот путь был отмечен рядом вех, о которых рассказал Евгений: в 1997 году ИИ одержал победу над чемпионом мира по шахматам, в 2014 году прошел тест Тьюринга (в ходе которого компьютер должен «обмануть» человека, убедив его, что тот общается с другим человеком), а в прошлом году выиграл у чемпиона мира по го (считается, что эта игра требует больше творческого подхода, чем шахматы).

Сегодня системы искусственного интеллекта могут определять объекты на картинке, угадывать пол и возраст людей на фотографии, обрабатывать мелодии в заданном музыкальном стиле, читать вслух тексты, имитируя диктора-человека. И даже – писать правдоподобные научные статьи – есть даже неподтвержденная история, что одну такую статью опубликовал научный журнал, ставший объектом розыгрыша.

Но один важный вопрос не решен до сих пор – насколько дружественным будет ИИ по отношению к своим создателям. С каждым годом мы совершенствуем эти системы, даем им новые алгоритмы и возможности. И одновременно сообщаем все больше информации о себе, посредством тех же социальных сетей. Но никто не может гарантировать, что однажды ИИ не захочет использовать все это против нас. Просто из соображений эффективности для решения каких-нибудь задач. И эту проблему еще предстоит решать исследователям будущего.

Конечно, вышеперечисленным программа первого дня фестиваля не исчерпывалась. Его гостей ждала лекция про человека и инстинкты от ведущей известной программы «Все как у зверей» Евгении Тимановой. Выставка «Городские текстуры: сопротивление материала». Интерактивный лекторий «СЫР» и гостевая программа Байкальского фестиваля документального кино «Человек и природа». И многое другое. А о том, что, где и когда можно посетить сегодня и в остальные дни EUREKA!FEST-2016 смотрите на официальном сайте фестиваля. И следите за нашими репортажами с фестивальных площадок.

Георгий Батухтин