«Я еще в 1990-х юзал нейросети». Айтишник вернулся в Беларусь и работает над ранней диагностикой рака

2017-04-06
Люди  
 
5

«Я еще в 1990-х юзал нейросети». Айтишник вернулся в Беларусь и работает над ранней диагностикой рака

Ученые – новые рок-звезды!
Как конкурируют белорусская наука и IT и почему быть ученым куда престижнее? Dev.by взял интервью у Василия Ковалева – мы думаем, вы будете гордиться таким соотечественником.
0
0
0

Как конкурируют белорусская наука и IT и почему быть ученым куда престижнее? Dev.by взял интервью у Василия Ковалева – мы думаем, вы будете гордиться таким соотечественником.

Василий Ковалев, математик, кандидат технических наук, начал заниматься анализом цифровых изображений в конце 1980-х, когда «еще и цветных изображений-то не было». Он жил и работал в Южной Корее, Великобритании, Германии и Швеции, а в конце нулевых вернулся в Беларусь, где основал Лабораторию анализа биомедицинских изображений при Институте проблем информатики НАН Беларуси. В 2016 году алгоритм с использованием глубинного обучения и нейросетей, разработанный Ковалевым и двумя молодыми программистами, вошел в мировой топ-4.

– Вы еще и в садик не ходили, а мы уже юзали нейросети. Я впервые начал использовать полносвязные сверточные сети в 1993 году. Никто не знает, что у нас в Академии наук был такой проект – белорусский нейрокомпьютер. Энтузиасты из Института проблем информатики вступили в дружески-научные отношения с немецким университетом Мангейма, куда мы ездили (и до сих пор ездим) ума набраться, пива попить и швабский бифштекс съесть. Не удивлюсь, если где-то глубоко в подвале стоит этот старинный белорусский нейрокомпьютер. Эх, если бы у нас тогда были сегодняшние технологии и «железо»!

КАРТА ЖИЗНИ: СССР, ГЕРМАНИЯ, БРИТАНИЯ, БЕЛАРУСЬ

– Сталин умер, лагерь развалили, а на его месте домишки построили, – Василий Ковалев вспоминает, как в 1950-х перебрался вместе с родителями из-под Могилева в Казахстан, к дяде. Жили на месте бывшего лагеря Песчаный, он же Особый N11, он же Дальлаг, о котором писал Солженицын и пел Высоцкий. Василий окончил там школу и «уехал в романтические места» – Сибирь, поступив в Томский политехнический институт по специальности «прикладная математика», где затем довольно долго преподавал. Но «хотелось домой». Вернулся в Минск, в Институт математики НАН Беларуси, в статусе приглашенного специалиста, сразу получив квартиру «навырост».

Лихие 1990-е ученый провел не в электричках Брест – Белосток, как приличная часть страны, а в Южной Корее – на научно-техническом проекте своего профиля.

– Я «прильнул» к анализу цифровых изображений в конце 1980-х, когда трудно было получить цифровое изображение как таковое. Были примитивные сканеры и самопальные платы, цифровавшие телесигнал. За счет проектов в Южной Корее мы потом очень поднялись, получили новейшее оборудование.

После падения «железного занавеса» Василий начал выезжать в Европу и вскоре перевез туда семью, работал в немецком Институте человеческой когнитологии и науки о мозге общества Макса Планка – по его словам, одном из четырех самых авторитетных учреждений такого профиля в мире.

Потом уехал работать в Имперский колледж Лондона и Университет Суррея (оба в топе самых престижных вузов Великобритании). Выступал на конференциях в Кембридже и Оксфорде. И наконец, получил приглашение на работу в Монреальский институт нейрологии. Однако вернулся на родину.

В 2007 году он основал в Институте проблем информатики НАН Беларуси Лабораторию анализа биомедицинских изображений. «Где с тех пор и процветаем», – заключает Ковалев.

 

ЕГО АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИКИ РАКА – В МИРОВОМ ТОП-4

Время от времени Василий Алексеевич и его команда программистов пробуют силы в международных конкурсах на стыке науки и ИТ. Обычно – в свободное от основных рабочих проектов время и бесплатно.

– Это соревнования по какой-либо сложной проблеме, от разработки автопилотов до диагностики болезней. Часть с призовыми фондами до $1 млн, часть – без.

IBM как-то устраивала соревнование на базе своего суперкомпьютера и прислала мне Apple Watch. Сыну подарил: этот белый металл терпеть не могу, как корыто оцинкованное. Но если в таком конкурсе вы попали хотя бы в десятку призеров, то поиск работы с такой строчкой в CV превращается в сплошное удовольствие.

В 2016 году команда Ковалева приняла участие в международном конкурсе Tumor Proliferation Assessment Challenge 2016 (TUPAC16). Группы ученых и программистов из более чем 100 стран мира соревновались в разработке алгоритмов ранней диагностики рака. В одной из номинаций белорусы вошли в топ-4, обойдя, к примеру, Университет Южной Флориды (США), Технический университет Мюнхена (Германия) и Уорикский университет (Великобритания).

Работа над алгоритмом заняла 4-5 месяцев. Завлаб Василий Ковалев отвечал за идеи и руководил процессом, научный сотрудник Александр Калиновский занимался нейросетями, младший научный сотрудник Виталий Левчук программировал скрипты и готовил выходные данные.

Кстати, в начале 2017 года Александра «похитили из института» – в стартап Виктора Прокопени Banuba, делающий ставку на исследования и создание комплексных технологий в области компьютерного зрения и дополненной реальности.

Все команды-участники должны были проанализировать 500 цветных изображений опухолевой ткани рака груди. Эти снимки предоставили Нидерланды, они сделаны дорогостоящими – до $200 тысяч – сканерами с использованием очень большого увеличения (полнослайдовые изображения). В Беларуси, например, таких сканеров еще нет.

По сути, нужно было научить алгоритмы предсказывать одну из важнейших характеристик опухоли – степень ее агрессивности. То есть найти коэффициент скорости деления клеток, Tumor Proliferation Index (TPI).

«Это очень трудная задача: у разных людей даже один и тот же тип опухоли развивается с разной скоростью», – объясняет Ковалев. Однако нейросети в перспективе смогут справляться с этим «быстрее и лучше ведущих мировых врачей», уверен ученый. Уже сейчас на конференциях врачей-радиологов (рентгенологов) – одной из самых высокооплачиваемых врачебных специализаций в США – разворачиваются дискуссии на тему будущей безработицы.

Белорусская команда применила два подхода: «по старинке» (Василий Алексеевич сам разрабатывал дескрипторы изображений) и нейросети. Во втором случае использовались методы глубинного обучения и базовые фреймворки Tensor Flow, Caffe.

Результаты работы команда из Института проблем информатики НАН опубликовала на международном портале ResearchGate. Подробное описание можно посмотреть здесь. А тут Ковалев и его команда сравнивают эффективность различных фреймворков глубинного обучения с точки зрения скорости и точности.

 

САМАЯ СКАЧИВАЕМАЯ НАУЧНАЯ РАБОТА ИЗ БЕЛАРУСИ В 2016-М

Материал про эффективность разных фреймворков вошел в число самых читаемых работ второй половины 2016 года из Беларуси с количеством загрузок 40–400 в неделю.

– Как думаете, кто чаще скачивает? США, Китай и Индия. Я бывал в Индии, они народ без комплексов и с хитростью, опасные ребята с точки зрения конкуренции. Если они уже осознают значимость научных исследований на стыке с ИТ, то у нас осталось немного времени, чтобы тоже это сделать. Пока же наш хайтек не совсем high. Аутсорс, конечно, тоже хорошо, пилишь «от сих до сих», получаешь деньги, всё по-честному. Но будущее – за топовым научным продуктом.

Академия наук тоже заметила результат, включив разработку в топ-10 за 2016 год. Авторам достался «тяжеленный кубок» и около $1000 на троих.

 

СКАНЕРЫ ЗА $200 ТЫСЯЧ: ПОЧЕМУ АЛГОРИТМ НЕ БУДЕТ РАБОТАТЬ В БЕЛАРУСИ

В Беларуси пока нет сканеров, позволяющих оцифровывать образцы ткани в очень высоком разрешении. Они появятся, «когда наше здравоохранение будет богатым». Неподалеку, в Вильнюсе, такое оборудование есть, так что в планах – поработать с литовцами.

– Знаю единственный случай, когда такие изображения были сделаны в Беларуси. Года 4 назад фирма Leica выставляла тут медтехнику, мы договорились с ними и отсканировали свои образцы тканей. В другой раз я пробовал написать в японское посольство, чтобы получить такую машинку «на халяву», но у них бахнула Фукусима, стало не до того.

А как-то недавно мне позвонил заведующий патологоанатомической лабораторией Минского городского онкодиспансера Михаил Валерьевич Фридман: зайди, говорит, что-то покажу, ты «завянешь». Захожу и вижу полнослайдовые изображения – совместный проект с японцами. А я уже видел такое в Минске, меня этим не удивишь.

Однако сегодня эти сканеры – далеко не первичная потребность белорусской медицины, говорит Василий Ковалев.

– Ребята из соседней лаборатории ставят госпитальные информационные системы – 250 компьютеров в одну поликлинику, плюс инфраструктура, плюс научить тетенек вставлять флешку нужной стороной. Представьте, сколько это денег. А ведь это просто база. Помню, Национальный институт здоровья США хотел выделить денег на компьютеризацию РНПЦ пульмонологии и фтизиатрии, но подсчитали – прослезились: не, мы не можем.

 

«ТАМ Я СТАЛ БЫ КЕМ-ТО»: КАК ОТКАЗАТЬСЯ ОТ МОНРЕАЛЯ И ВЕРНУТЬСЯ В МИНСК

После 8 лет в Европе Василий Ковалев «доблестно вернулся домой»:

– Как говорили на ток-шоу про ИТ в эфире «РТР-Беларусь», все едут в Лондон – а я оттуда вернулся. Привозить ребенка в последних классах – это почти самоубийство. Сын окончил английскую школу A-level, но поступать уехал в Германию. Жена тоже не нашла там себя. Ну, и в Беларуси меня встретили с распростертыми объятиями.

Хорошо в Беларуси, мне нравится! Не надо просто ненужных мыслей в голову вбивать. И ездить надо много, общаться. Чтобы видеть мир и адекватно его себе представлять. А жить можно где угодно, особенно в ИТ: хоть на Гавайях, хоть в Швейцарии – очень она мне нравится. К слову, сейчас у нас заблокированы научные проекты Союзного государства (у меня их два), так я шучу, что не с тем государством у нас союзное государство: надо бы со Швейцарией, у нее деньги не кончатся никогда.

Пожив в пригороде Лондона Гилфорде, Ковалев прочувствовал на себе всю справедливость анекдота про «не путай туризм с эмиграцией»:

– Это классный городок с самой высокой зарплатой по Британии. Сначала я приехал по работе, полгода жил в гостинице – тетеньки застилали кровати, вкусный завтрак. Тоска, правда, зеленая заела. Решил, что это идеальное место. И нарисовался уже с семьей. И началось: кровать уже никто не застилает, зато аренда жилья очень дорогая, плати и туда, и сюда, а потом еще каждый месяц приходит счет на $250 – за цветочки на клумбах и подметенные улицы.

Незадолго до возвращения в Минск он получил официальное приглашение на работу из Монреаля, где находится один из четырех ведущих мировых «институтов мозга». Но отказался и до сих пор считает это решение правильным:

– Там я наверняка стал бы кем-то – а не как сейчас. Меня знало бы много людей. Но... решили не ехать. Опять все сначала? Трудно это.

После того как Василий Алексеевич завел себе белорусский почтовый ящик вместо британского, его перестали приглашать выступить с лекцией или поработать: «А я же глупее не стал. Вот так устроена жизнь».

Оба сына Василия Ковалева работают в ИТ. Один – в Минске, другой – в Париже.

 

ОБРАЗОВАНИЕ «НЕ ОЧЕНЬ»: КАКИЕ ИТ-РЕФОРМЫ НЕ ПОЛУЧИТСЯ ПРОВЕРНУТЬ БЫСТРО

Василий Ковалев не хочет делать никаких прогнозов, чем обернутся для белорусского ИТ обещания «зеленого света» на высшем уровне: «Я не лезу в это дело. Не хочу управлять государством». Он уверен в одном: не все нужные реформы можно осуществить быстро.

– Поменять законы в пользу ИТ – это быстро. А что-то нельзя сделать быстро. Вот образование. Оно у нас «не очень чтобы очень». Преподавательские кадры пожилые – и уходят. А новые не приходят. Плюс хронические проблемы с финансированием. Нельзя преподавателю работать за копейки! Человек останется либо потому, что его больше никто не возьмет, либо потому, что сверхэнтузиаст (такие бывают, но редко). Я довольно долго преподавал в Сибири, читал большие поточные лекции на 200-300 человек. Это тяжелая работа.

Послевоенный СССР шел грамотным путем, считает Ковалев, – инвестиции в образование, система отбора талантов: «Это работало. Как в песне, текли куда надо каналы и в конце куда надо впадали. Страна не была такой уж развитой, но конкурировала со всем миром, поскольку развивала образование системно. Такие системы создаются десятилетиями».

Белорусское ИТ-образование он тоже считает слишком сиюминутным, «уж очень конкретные знания вдалбливают, которые завтра будут на свалке».

– Какие наши годы, подождем! – и все-таки ученый полон оптимизма.

 

КАК ПОДНИМАЛАСЬ ЮЖНАЯ КОРЕЯ: «УТРОМ, ЕЩЕ НЕМЫТЫЙ, УЖЕ ПО КЛАВИШАМ БЬЕТ»

В 1990-е Ковалев провел год в Южной Корее. Уехать туда пришлось «от голодухи»:

– Все ушли возить в Польшу розетки, вилки, а обратно – тряпки. Сейчас дико вспомнить. И тут корейцы решили замутить советско-корейский центр научно-технического сотрудничества. В шикарном кампусе, который им оставили американцы после войны. Получили много денег, набрали команды, много советских специалистов пригласили. Мы взяли хороший проект, получили новейшее американское оборудование: zip-диски тогда только появились, и мы их сразу заказали из США. Набрались там ума. Научились работать по-корейски.

Там тогда сурово было: утром весь институт строится и торжественно поднимает флаг, вечером – опускает. И это не Северная Корея, заметьте! Думаете, опустил флаг – и домой? Нет, если ты ушел после 18:00, ты нехороший человек. Нужно родине дань отдать – еще часа три. Молодежь вообще не уезжала домой, там же пробки: на тюфячок приляжет, утром – еще немытый, а по клавишам уже бьет.

Чужая культура всегда обогащает и полна сюрпризов – и не только научно-технического толка: «Несколько раз были в ситуации, когда 50 девушек выстраивались на выходе из магазина в шеренгу, все такие расфуфыренные, разодетые. Ты идешь через эту шеренгу, а они по очереди кланяются. Меня аж в жар кинуло, мама родная! Когда в Гилфорд приезжала королева Елизавета на свое 80-летие, ее как-то спокойнее встречали, чем меня в Корее».

Южная Корея – готовый мануал на тему «как правильно подниматься с колен», уверен Василий Алексеевич:

– Я наблюдал, как поднимается страна. Она же в 1950–1960-е была в диком состоянии. Потом шили куртки и мудро складывали денежки, потом собирали японские видики, потом делали накопители и мониторы. Строили заводы, растили кадры, не стеснялись брать чужие технологии. И росли, росли. А то некоторые любят громкие лозунги и начинания, которые сводятся к «хотим всё сразу». Рост – это долгий процесс. Главное – с застоем не путать. 

 

ПВТ «ПОХИЩАЕТ» КАДРЫ: МЫ ЧТО ВАМ ТУТ, HR-АГЕНТСТВО?

– Странная у Института сейчас позиция: жесткая и неравная конкуренция с ИТ-компаниями. Не хотят у нас работать – денег мало. Студенты подтягивают уровень во время преддипломной практики – и врассыпную. Из-за этого я даже отказался от дипломников: какой смысл?

А еще Европа забрала многих аспирантов. Вначале отдавали, а потом сказали: мы что вам тут, HR-агентство? Мне не хочется быть эйчаром. Теперь мы говорим: хочешь заниматься наукой, диссертацией – пожалуйста. Но работать не разрешаем. Иначе ты ни там, ни там. Ну а старшее поколение, если честно, дорабатывает в науке, потому что его в ПВТ не возьмут.

Впрочем, процесс оттока из науки, по словам Ковалева, идет и в Европе – сбегают «на фирмы», не защитив диссертацию: «Эта плесень много кого поразила».

 

ФИНАНСИРОВАНИЕ: СБОР СРЕДСТВ В ПОЛЬЗУ ГОЛОДАЮЩИХ УЧЕНЫХ

В эфире ток-шоу на «РТР-Беларусь» Василий Ковалев успел сказать, что денег не хватает, но микрофон у него сразу забрали.

– Если мы посчитаем, сколько денег от общего объема у нас реально идет в науку, то прослезимся и объявим сбор средств в пользу голодающих ученых. Я высокой политикой не занимаюсь, но думаю, что одна из реформ очевидна: надо цифры финансирования науки и исследований подтянуть к тем, что на Западе, они ведь известны.

Кстати, если лаборатория получает доходы из совместных с Западом проектов, «этому не всегда рады: что-то многовато!» А некоторые проекты такого рода стали невозможны после того, как Беларусь вышла из соответствующих соглашений.

– Беларусь состояла в ассоциации, которой Запад платил деньги, – Международный научно-технический центр. За их деньги оснастили наш детский онкоцентр, Минский онкодиспансер купил цифровой микроскоп Leica. А у меня был хороший проект на полмиллиона евро, со всеми академическими свободами и нормальным финансированием труда людей. Однако мы взяли и с гордо поднятой головой вышли из этого соглашения (вслед за Россией), не нужны нам ваши деньги поганые. К сожалению, мы не всегда делаем правильные вещи вслед. От института мы даже написали письмо, что мы против выхода из соглашения, – говорит Ковалев.

Приход Года науки, по его наблюдениям, пока выражается только в одном: журналисты чаще звонят.

 

«ОВЦЫ-ВОЛКИ»: ВСЕГДА ЛИ БЕЛОРУССКИЙ АЙТИШНИК БУДЕТ СЫТЫМ И ОБУТЫМ?

Василий Алексеевич отмечает «напряжение» между белорусскими айтишниками и «неайтишниками»:

– Те нападают, эти отбиваются: у вас зарплата ни за что, а я у станка стою и получаю пшик. Нехорошая ситуация, но уж как есть. Многие люди думают: завтра будет как сегодня. Ничего подобного. Все обязательно изменится. И в ИТ тоже. Никогда так не бывает, чтобы все было как всегда. Может, в обозримом будущем зарплата у айтишника будет как у водителя троллейбуса? Возьмите простейшую имитационную модель «овцы-волки»: сначала одних становится меньше, потом других. Это колебательный процесс. Было мало программистов – подтянулись индусы, китайцы, румыны, болгары, наши. А кого теперь не хватает? Инженеров-механиков. А механика из жизни не уходит – вот даже стул вертящийся надо спроектировать.

 

ПРО ВОЗРАСТ В ПРОФЕСИИ: В 60 ЛЕТ У НАС ЧЕЛОВЕК НИКТО

После Нового года белорусские разработчики алгоритма съездили «ума набраться» в Германию, к коллегам из Немецкого центра исследования рака (DKFZ), отделение биоинформатики (Биоквант), которые обошли их во время соревнования. Там Василий Алексеевич «решил порезвиться по старой памяти» и накодил полторы тысячи строк на С, рассмешив молодежь, вспоминает он.

– Как в нашей области без языков программирования? Но у нас не промышленное программирование, а «пробное»: ведь нигде нет мануала, как написать программу, анализирующую томограммы мозга. Это же не кефир с завода по магазинам развозить. Поэтому мы много пишем, переписываем, выбрасываем, а если метод работает, то его уже можно закодить прилично, «отлить в металл». Если я перечислю свои языки программирования, то список будет длинный и смешной, начиная с «Ассемблера» и «Кобола» и заканчивая С и Python.

В программисты, однако, он бы не пошел: «Профессия коварная. Троллю иногда айтишников: вы же кодеры! Кодер в 25 – ок, в 30 – более-менее, в 35 – подозрительно, в 40 – это уже просто неприлично. А в науке можно быть долго». Зато охотно бы поработал в компаниях ПВТ в качестве менеджера, но не верит, что человека в его возрасте возьмут на такую работу в Парк.

– Это в Великобритании ты в 92 года еще молодец, а у нас в 60 – никто. Я мог бы быть менеджером в ПВТ или поискать нужные для компаний проекты, людей. Я умею общаться с людьми, как на Западе принято. Но, если я приду на собеседование, меня засмеют. Перед поездками на международные конференции и выставки лучше наймут девочек из института физкультуры – они никто в ИТ, но их приятно показать миру.

 

БЕЛАРУСЬ В ГЛОБАЛЬНОМ МИРЕ: ПОПИТЬ ПИВКА И НАЧАТЬ ПРОРЫВНОЙ ПРОЕКТ

– Мы сейчас не так сильно отличаемся от мира, – размышляет заведующий лабораторией анализа биомедицинских изображений, которому есть с чем сравнивать. – Если пройтись по коридорам, то сильно (хорошо, что мои западные партнеры никогда не видели пол в моем кабинете), но в мозгах и в душе – уже не так. Новое поколение продвинутое, шустрое, английский знает. Без английского ведь все двери закрыты. Как оно в жизни делается? С человеком знакомишься, говоришь. Он видит, что ты не дурак, а ты видишь, что он. И что-то получается. Сходили пивка попить со шведами – получился серьезный проект, улучшающий мир не на словах, а на деле. Сейчас вот ведем переговоры в Skype с госпиталем в Барселоне, может, съездим летом. Там очень толковые специалисты – и веселенькие такие! 


Перепечатка материалов CityDog.by возможна только с письменного разрешения редакции. Подробности здесь.

 Фото: Андрей Давыдчик, dev.by.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
2017-04-06
Люди  
 
5
0
0
0
КОММЕНТАРИИ
Спасибо! Интересно!
ОТВЕТИТЬ
Три аккорда 06-04-2017, 15:45
+10 12 2
"Группы ученых и программистов из более чем 100 стран мира соревновались в разработке алгоритмов ранней диагностики рака. В одной из номинаций белорусы вошли в топ-4, обойдя, к примеру, Университет Южной Флориды (США), Технический университет Мюнхена (Германия) и Уорикский университет (Великобритания)".

Идем по линку и видим конкурс с двенадцатью участниками, и четвертое место белорусов в одной из нескольких категорий, где соревновались *пять* команд. Позитивный дядька, но self-promotion многовато.

Молодежь, погуглите Владимира Вапника для сравнения.
ОТВЕТИТЬ
ava
Такое интервью и два комментария
Пишите лучше о смузи :) ЦА это нужнее
ОТВЕТИТЬ
Комментарий... )
ОТВЕТИТЬ
Чел молодца - но таких единицы кто живет с науки
99% кодит на оффошор
ну и 1 % тоже но в стартапах - молодежь
ОТВЕТИТЬ
ЗАЛОГИНЬТЕСЬ ЧЕРЕЗ СОЦСЕТИ
VKONTAKTE
Или комментируйте с помощью капчи
НОВОЕ НА CITYDOG.BY