"Я исполняю мечту детства, я хочу быть кандидатом наук"

Мы записали очень большое и искреннее интервью с нашим выпускником бакалавриата и магистратуры, одним из лучших выпускников-отличников КФУ 2020 года Алексеем Леухиным.  Много говорили об учебе – о том, как применить полученные знания в реальной работе. О нейробиологии и каково это – быть первооткрывателем в своей научной области. А также о том, какой секретный «козырь» есть у ИТИСа  и как это поможет найти себя. 

Приятного прочтения! А мы и дальше будем следить за успехами Алексея и в реальном времени наблюдать за осуществлением его мечты!

О жизни

Мы почти ничего не знаем о твоей жизни до поступления в ИТИС, расскажи немного о себе.

- Я приехал из Медведево, это такой небольшой поселок городского типа в Республике Марий-Эл. Учился в обычной школе. Однако в ней есть археологический кружок, а в соседней школе – целый археологический музей, где я начинал свой научный путь. Сначала я увлекался археологией и историей, вообще не был связан с информатикой никак. Потом, когда я принимал участие в археологических раскопках, познакомился с ребятами, которые начали делать виртуальный музей, это было  еще в 2011 году, и меня тогда заинтересовала информатика. Понравилась смесь истории, археологии и информатики. Я помню, что мы выиграли путевку в Казанский ИТ-парк на 2 дня. Это было крутое время. Как раз тогда передо мной стоял вопрос «Куда поступать?». И когда я увидел Казань и ИТ-парк, а надо сказать, что я не часто здесь бывал, то я был под впечатлением. Я спрашивал: «Куда поступать, если мне интересна информатика?». И мне рассказали про ИТИС – факультет, где я смогу получить практические навыки и практически сразу начать работать. Долго я не раздумывал и подал документы. Сдал хорошо экзамены, но на бюджет не попал,  т.к. баллы растут с каждым годом. Но на грант я прошел.  Учился я отлично, средний балл был высокий.

И потом, когда был выбор лабораторий, я узнал о такой интересной лаборатории как «Машинное понимание» (сейчас – лаборатория "Нейроморфные вычисления и нейросимуляции" – прим.ред.).  Прошел собеседование, вступительные экзамены, летнюю практику и понял, что это то, что мне нравится. Я в школе уже занимался научной деятельностью – поисково-исследовательскими работами, выступал и становился победителем республиканских, окружных и всероссийских конкурсов исследовательских работ обучающихся.

Подожди, сначала ты увлекся веб-программированием, а потом переключился на вычислительную нейробиологию, когда произошел этот скачок?

- Видимо, я переболел этим в школе. Знаете, некоторым людям нравится верстать, создавать backend и frontend, творить, так скажем, для пользователей. Я занимался этим несколько лет – мы писали  backend-код в блокнотах, без всяких помощников, мало знали JavaScript, старались, что-то находили в Интернете, писали всё сами без конструкторов сайтов. Можно сказать, я этим перенасытился, но знаний с того времени осталось очень много, поэтому мне было очень легко на 2 курсе – когда нужно было писать серверную часть, я делал это очень легко.

Хорошо, но отвечая на вопрос «Почему ты выбрал ИТИС?», как ты всё-таки можешь однозначно ответить?  Потому что тебе подсказали?

- В моем городе не было того, что я хотел, я выбирал различные вузы, а Москва и Санкт-Петербург мне показались слишком большими городами, в которых можно потеряться, потерять себя. А Казань – это не как соседний город Йошкар-Ола, где все очень размерено, но и не огромный мегаполис. Это золотая середина, идеальная. Казань не такая большая, но достаточно развитая, где можно найти много всего интересного и возможностей много.  Я, конечно, прочитал про ИТИС, посмотрел видео, меня привлекло, что это быстро развивающийся молодой факультет, прогрессивный, мне это тоже понравилось.

Получается, что ты закончил бакалавриат, магистратуру и сейчас собираешься поступать в аспирантуру?

- Я исполняю мечту детства, я хочу быть кандидатом наук. Это и преданность ИТИСу и свой путь одновременно. Я не просто хочу себе и другим доказать, что я стал кандидатом, мне нравится научный путь. А звание кандидата наук дает больше возможностей, добавляет «вес». Ты не просто какой-то исследователь, а уважаемый человек в научном сообществе. У меня есть, так скажем, «рюкзачок» из моих статей и индекса Хирша (h-index 3 по журналам БД Scopus, 12 научных публикаций (из них 8 Scopus), топ 3% самых читаемых авторов на портале Academia.edu – прим.ред.), который позволит мне быстрее «встать на ноги» и в дальнейшем заниматься научными исследованиями, которые мне нравятся.

Но ты вообще не создаешь впечатление ученого в привычном понимании. Наверное, среди программистов это совершенно нормальная ситуация?

- Это зависит от человека, если он умеет балансировать между красками жизни и увлечением научной деятельностью, то тогда всё будет хорошо и с учебой, и с наукой, и в жизни.

А какая-то еще мечта у тебя есть, кроме того, чтобы стать кандидатом наук?

- Мне хотелось бы придумать какую-либо технологию или быть участником создания технологии, которая позволит помочь в развитии человечеству.

В каком направлении?

- На данный момент я увлекся нейробиологией. Поэтому, скорее всего, что-то в области нейропротезирования, на стыке медицины и информатики.

Это очень крутая и добрая цель.  Ты всегда строишь такие грандиозные планы?

- Можно, конечно, строить «наполеоновские» планы, но смысл, если ты их не реализуешь. Надо действовать постепенно. Когда ты идешь по чуть-чуть, целенаправленно, то ты можешь добиться успеха. Очень приятно, что я смог показать, что я могу. Признание дорогого стоит. Это лучшая награда. Но я не зависим от похвалы, если вижу, что моя деятельность приносит пользу, то это уже доставляет мне удовольствие.

Но, тем не менее, наград у тебя много. Ты был магистром года – 2019, стипендиатом Президента  РФ – 2019, ты один из лучших выпускников-отличников КФУ – 2020, староста и т.д. Ты лучший буквально во всем. Почему? И как ты все успеваешь?

- Я стараюсь, развиваюсь, не люблю стоять на месте. Занимаюсь тем, что мне нравится и хочу показать, что можно любить свое дело и быть  в нем лучшим, не обязательно твоя работа будет нелюбимой. И к тому же хочу себе доказать, что держу планку, что я «на плаву», слежу за трендами, что я среди лучших. Это подстегивает, и надеюсь, что это подстегивает и вдохновляет других людей.  Раньше, если бы мне кто-то сказал, что я буду выступать где-то на конференциях перед большой публикой, я бы сказал, что это не про меня. У меня была проблема косноязычности, когда волновался перед публикой настолько сильно, что входил в ступор, краснел и не мог сказать ни слова. Еще в школе, под руководством Панова Игоря Ивановича (заслуженный учитель Российской Федерации, педагог дополнительного образования, руководитель археологического музея – прим.ред.) я c 7-го класса трудился над поисково-исследовательскими работами, мы много сидели над текстами выступлений и правильным поведением на публике. Все это очень сильно помогло мне в будущем быть уверенным в себе, смело участвовать в конференциях и не волноваться.

А на остальное у тебя времени хватает - на личную жизнь, на хобби?

- Да, конечно. Раньше я еще и фридайвингом занимался, планирую вновь вернуться к этому спорту. Люблю играть на электрогитаре, так, для души.

О науке и профессии

Возвращаясь к науке, расскажи, какие темы тебе сейчас интересны? Как назывались твои выпускные работы?

- В бакалавриате – «Воспроизведение 8 базовых эмоций на модели Лёвхейма посредством нейросимуляции в среде NEST».  В магистратуре –«Проектирование и реализация нейросимулятора GRAS». GRAS – это нейросимулятор, который я написал для расчетов топологий нейронных биоинспирированных сетей в реальном времени на видеокартах NVidia. Эти расчеты используются в работе нескольких лабораторий, а также в рамках международных коллабораций. GRAS уже активно используется в проекте по созданию протеза сегмента спинного мозга для восстановления больных с травмой спинного мозга. Пока не буду говорить деталей, потому что мы еще не дописали статью. Когда она выйдет, я уже смогу раскрыть подробности.

Интрига. А про какие научные работы ты уже можешь рассказывать? У тебя их, достаточно, много и у тебя очень хороший индекс Хирша. Какая твоя статья тебе самому больше всего нравится, какой ты гордишься больше всего?

- Наверное, самая большая («Моделирование психоэмоциональных состояний с помощью нейросимуляции моноаминов нейротрансмиттеров»), там порядка 30 страниц, она напечатана в книге «Blended Cognition». Это полное резюмирование всей деятельности проекта NeuCogAr (Нейромодулирующая когнитивная архитектура) – огромное количество изображений, таблиц, полное описание топологии. Речь шла как раз о моделировании психоэмоциональных состояний на основе куба Лёвхейма. Сам создатель этой модели Хьюго Лёвхейм был соавтором нашей статьи. Мне понравилось, что все, что мы сделали, задокументировано, это можно прочитать и показать другим, чтобы они познакомились с увлекательным родом деятельности. Все статьи, в которых я принимаю участие – это вычислительная нейробиология – комбинация медицины и информатики. Мне нравится, что есть такая возможность в современном мире – комбинировать информатику с чем-либо и уже получается такая кросс-предметная область, которая может заинтересовать многих специалистов и принести реальные плоды. Многое зародилось еще в 60-х годах (к примеру, машинное обучение), а после в 80-х появился всем известный блокчейн. Было математически показано, что это можно сделать, но не хватало мощности. А сейчас такой век, что мощностей хватает, чтобы реализовать многие вещи, которые были описаны ранее, но есть небольшая стагнация. Конечно, научное сообщество движется, но кажется, что не такими темпами как могло быть раньше.

А есть у тебя другая работа, помимо научной деятельности?

- Сейчас я остановился только на науке. Я научный сотрудник  лаборатории «Нейроморфные вычисления и нейросимуляции». Я помогаю отбирать студентов в лабораторию, курирую их, занимаюсь написанием программного кода и научных материалов. Наши проекты реализуются совместно с различными зарубежными/российскими лабораториями и университетами, а именно: с отделением физиологии и биомедицинской инженерии, отделением неврологической хирургии, Mayo Clinic (Рочестер, США), Институтом материалов для электроники и магнетизма (Парма, Италия), Институтом фундаментальной медицины и биологии КФУ (Казань), Курчатовским институтом (Москва).

Ты можешь выделить, что именно тебе нравится в профессии и что не нравится. Плюсы и минусы научной деятельности в области вычислительной нейробиологии?

- Безусловной плюс – это международность, т.е. ты можешь быть специалистом не только в России, но и за рубежом.  Примкнуть к научному сообществу других стран. То, что мы создаем нельзя найти в Интернете, интересно быть «пионером», постепенно открывать ранее неизведанное. Это вдохновляет и даёт некую эйфорию. Возможность творческой деятельности – все зависит только от тебя, как ты придешь к тому или иному результату, а вдруг ты докажешь, что это невозможно сделать, это тоже результат. А в плане минусов – это, наверное, что в этой области не так много людей, с которыми можно пообщаться, поговорить на одну общую тему и попытаться  вместе найти ответ. Это получается одновременно и плюс и минус. Ты первооткрыватель с одной стороны, а с другой посоветоваться тебе почти не с кем. Ученые в этой области, конечно, есть, но все они узконаправлены. Очень много аспектов в вычислительной нейробиологии и каждый ученый выбрал для себя свою задачу, мы решаем лишь одну из проблем.

А что для  тебя самого было открытием, когда ты стал заниматься этой темой?

- Однозначно, когда я понял, что на «софте» можно написать модель, которая будет что-то имитировать, что это можно преобразовать и подать крысе на мышцы и она будет от этой стимуляции двигать теми или иными частями тела. Я не думал, что можно так управлять существом. Удивительно, что ты участник этого процесса.

Наверное, то, что это каждый раз тебя удивляет и поддерживает твой интерес к профессии, к этой сфере?

- Это как разница между мечтой и планом. Ты не ориентируешься на что-то заоблачное, а заешь что это реализуемо. Машинные эмоции тоже стали для меня открытием в самом начале, но теперь я знаю, что это осуществимо, но не в этих годах. Пока рановато.

Об учебе

Кстати, расскажи, а что помогло тебе в выборе специализации?

- Курсы по выбору. Да, это особый «козырь» ИТИСа. У студента есть варианты и их достаточно много. Он может выбрать что-то для себя отдельно от основной программы для изучения и саморазвития, составить, так скажем, свой учебный план, а потом решить, нравится ему это или нет. Допустим, я был на проектировании веб-интерфейсов, но я понял, что это не подходит мне в рамках моей научной деятельности, узнал как это делается профессионалами и мне стало спокойно.

Можешь ли ты выделить какие-то предметы, которые были наиболее интересны, ну кроме машинного обучения, естественно?

- Дважды я был на курсе «Распределенные вычисления»,  так было нельзя, но собралась группа желающих, и деканат пошел нам  на встречу. Т.е. курсы для 4 курса я прослушал на 3-м, а потом пришёл на него еще раз на своем 4 курсе.  Мне было очень интересно, как можно на видеокарте что-то программировать и это будет работать  гораздо быстрее и эффективнее. Во второй раз преподаватель, зная уровень, давал не те же самые задачи как другим, а уже более сложные. Благодарен ему за индивидуальный подход. Были пройдены дополнительно видеокурсы CUDA, я получил больше знаний и навыков и больше вовлекся в область распределённых вычислений. Эти знания я действительно применил. GRAS (нейросимулятор – прим.ред.) это как раз результат этих курсов. Еще мне понравились предметы, связанные с программированием. Я был на курсе по С, C++. Гуманитарные предметы, были тоже очень хороши. Преподаватели вели интересно. Может быть, вначале мне показалось, что некоторые предметы  не нужны, но по итогу они все пригодились. Даже много-много часов высшей математики. Математика помогает сформировать определенный склад ума. Кроме того, при создании «движков» или игр, в низкоуровневом программировании она очень нужна. Самым сложным предметом были сети (Вычислительные системы, сети и телекоммуникации – прим. ред.), но эти знания тоже пригодились, к примеру, чтобы восстановить работу Cisco сервера у нас на 14 этаже во втором корпусе. Да, и такое тоже было.

Что ты первое вспомнишь, если тебя попросят назвать яркие моменты твоей студенческой жизни?

- Я помню, как мы на 1 курсе поехали в Санкт-Петербург, где мы участвовали в конференции Oracle Academy Day. Я познакомился там с ведущим инженером Oracle (группа разработки Java Virtual Machine) – Владимиром Ивановым. Это был яркий момент. Впечатляющая поездка от лаборатории в CERN (г. Женева, Швейцария), где выступил с докладом о возможностях нейросимуятора NEST для проекта BioDynaMo. Еще мне очень понравился один из дней рождения ИТИСа, где мы все вместе задували свечи. Это сплачивает, и я считаю, что ИТИС это реально большая семья, дружный коллектив, где еще можно такой найти.

А как относятся к студентам ИТИСа в ИТ-компаниях?

- Я считаю, что ИТИС заработал имя успешного института и если узнают, что ты студент ИТИСа, то это сразу некая гарантия для работодателя, это дает некий аванс тебе. Но в любой ИТ-компании новичок это новичок и неважно откуда ты, и здесь уже зависит от человека, как он себя проявит, как покажет свои знания. Но ИТИС в этом плане стремительно развивается и готовит актуальных на рынке специалистов. То, что мы раньше проходили на 4 курсе, сейчас уже проходят на 3-м, т.к. тренды в ИТ быстро меняются. И если ты выпустишь специалиста спустя 4 года по технологии, которая уже не используется, то ты выпустишь «никого», ему придётся переучиваться и смысла от образования никакого не будет.

Ты упомянул, что выбрал С++ для изучения, а какие языки программирования ты знаешь?

- Да, С++ язык производительный, но я фанат и адепт Python. Хотя я попробовал разные языки и мультипарадигменные и Scala, R, C/C++, JavaScript, Java, C#/.NET, BASH.

Многие мечтают попасть в ИТ-сферу, получить профильное образование. Можешь дать совет абитуриентам как настроить себя и не бояться?

 - Я рекомендую школьникам посещать различного рода мастер-классы. Есть много открытых онлайн площадок, где они могут попробовать свои способности и понять нравится им это или нет, услышать мнение специалистов, узнать тренды в ИТ-сообществе. Там они уже смогут понять чего хотят и определиться с вузом. К примеру, IT Way. Я сам выступаю там частенько спикером на разные ИТ-темы, последние два года был тренером по программированию Python, где мы со школьниками создаем различные программы. В последний раз мы писали стратегии для ботов для робо-футбола (видео турниров). Школьникам понравилось, что можно программировать не только обложившись учебниками, но и писать код в удовольствие, делать небольшие проекты и кайфовать от этого. Я считаю, что если человек попадает в ИТ, то он должен быть фанатом своего дела. У него должна быть страсть.

Ну и финальный вопрос. Что ты скажешь первокурснику ИТИСа, когда его встретишь?

- Тебе дадут много возможностей, не потеряй их!

Алексей Леухин – научный сотрудник лаборатории нейроморфных вычислений и нейросимуляций, бакалавр направления «Прикладная информатика», магистр направления "Программная инженерия" Высшей школы ИТИС КФУ