بودكاست: نهج متعدد التخصصات لتطوير الروبوتات والميكاترونيك الحيوية

حضر الحلقة الرابعة من البودكاست سيرجي كوليوبين ، رئيس المختبر الدولي " الميكاترونكس الحيوي والروبوتات الموفرة للطاقة " ونائب مدير الكلية الضخمة لتقنيات الكمبيوتر والإدارة في جامعة ITMO.



الإصدار الصوتي: Apple's Podcasts · Yandex.Music · PodFM · Google Podcasts · YouTube .




الصورة: سيرجي كوليوبين






المعامل - الروبوتات والأنظمة السيبرفيزيائية



الكود الزمني - 00:18






دميتريكابانوف: نتفاعل عادةً عن بُعد - على سبيل المثال ، باستخدام التعليقات لمدونة الجامعة على Habré. في السابق ، كانت هذه جولات تصويرية : حول مختبر الأنظمة الإلكترونية الفيزيائية و FabLab - أظهرها لنا Alexey Shchekoldin). ثم أظهر تطوره التعليمي - روبوت SMARR بعناصر VR و AR. من بين أمور أخرى ، هل عملت كمستشار علمي لهذا المشروع؟



سيرجي كوليوبين:نعم هذا صحيح. كنت مستشار أليكسي العلمي في كلية الدراسات العليا. لقد كان مشروعًا عمليًا موجهًا ضمن دورة من هذه الأعمال في الجامعة. الآن هناك مجموعة أخرى من فرق الطلاب تحت إشراف طلاب الدراسات العليا. إنهم يعدون نماذج أولية لحلولهم من منظور تجاري. خلال هذه العملية ، يساعد البحث والتطوير الموجه نحو الممارسة على استيعاب ثقافة الإنتاج ، وتعريف الأطفال بدورة حياة تطوراتهم والأنشطة ذات الصلة - على سبيل المثال ، مع الفروق الدقيقة في إعداد الوثائق.



ديمتري: بالإضافة إلى هذا المشروع ، كان هناك العديد من المشاريع الأخرى - لقد شاركت مع عدد من الفرق في المؤتمرات الدولية حول الروبوتات ، بما في ذلك الذهاب إلى TechCrunch .



إلى جانب ذلك ، فأنت تشارك في إدارة كلية ضخمة كاملة، بالإضافة إلى أنك تعمل كرئيس لقسم القضاء . هل تمكنت من الجمع بين هذه الأنشطة والبقاء على اتصال مع زملائك الأصغر سنًا ومساعدتهم؟



سيرجي: أوافقك الرأي ، هناك عبء عمل ، لكني أحاول أن أكون مبدعًا في حل أي مشاكل. بمجرد أن أفهم أن هناك فرصة للابتعاد عن الشؤون البيروقراطية وقضاء بعض الوقت في المختبر مع الرجال ، أحاول القيام بذلك.






مختبر الروبوتات وفرص التطوير



الكود الزمني - 02:09






ديمتري: بالمناسبة ، في إحدى رحلات الصور الاستكشافية في حبري ، كان هناك أيضًا مختبر للروبوتات ، حيث شاهدنا العديد من أجهزة الإمساك والمعالجات الصناعية.



سيرجي: نعم ، هذا هو مختبري فقط.



ديمتري: ما الذي تغير منذ تلك اللحظة؟ ما الذي يعمل عليه المعمل الآن؟



سيرجي: هذا هو المعمل العلمي الدولي " الميكاترونكس الحيوي والروبوتات الموفرة للطاقة ". نديرها مع البروفيسور ستيفانو ستراميجولي، الذي يمثل جامعة توينتي ، هو خبير معروف في هذا المجال ، يدير محاور روبوتية كبيرة وأصبح مؤخرًا عضوًا في أكاديمية هولندا للعلوم. هذا الشخص يحفزنا ويضع المهام الصعبة. هناك أيضًا مجالات أخرى - مشاريع مؤسسة العلوم الروسية ، التي تدعمها المنح المناسبة ؛ هناك طلبات من الشركات ؛ هناك أيضًا "صندوق رمل" - مشاريع مبادرة في إطار العمل العلمي مع الطلاب الجامعيين والخريجين.





وفي الحالة الأخيرة، فإن نطاق واسع جدا - شخص ما يجعل أنظمة إعادة التأهيل للأيدي والأطراف الاصطناعية ونظم التصنيف لل صورة الدماغ و تخطيط العضل ، والبعض الآخر تصميم النظم للسيطرة على الروبوتات مع عناصر مرنة، والبعض الآخر يتعامل مع موضوع الرقابة المستقلة، شخص يعمل على أنظمة اللمس مع جهاز التحكم عن بعد والتغذية الراجعة. يشارك البعض أيضًا في مشاريعنا لمؤسسة العلوم الروسية - تطوير روبوتات مشي وركض موفرة للطاقة.



أعطي الحرية الإبداعية. الشرط الرئيسي هو امتثال المشروع لاتجاه تطوير المختبر ووجود التركيز. إذا تحدثنا عن الأخير ، فإننا نتعامل مع أنظمة ذات عناصر "مرنة" للعمل في بيئة غير منظمة. هذا هو الموقف الذي لا يمكننا فيه وصف جميع خصائص البيئة ، ويجب أن يتمتع النظام بقدرة داخلية على التكيف.



النقطة الرئيسية الثانية هي كفاءة الطاقة في النظام. كل هذا يتحقق على مستوى الخوارزميات وعلى مستوى التصميم لجعل النظام ذكيًا من حيث الأجهزة أيضًا.






كيف تنضم إلى هذه المشاريع



نسخة صوتية من المقابلة على Apple Podcasts






ديمتري: بماذا تنصح أولئك الذين يرغبون في الانضمام إلى مثل هذا العمل؟



سيرجي: هناك بعض المتطلبات الأساسية عند المدخل. بشكل تقريبي ، هناك ثلاثة أنواع من المتخصصين في مختبري ، إذا تحدثنا عن الكفاءات: "الميكانيكا" و "مهندسو الإلكترونيات" و "الخوارزميات". الأول - الذي سبق دراسته ، أو قام بمشاريع التخرج أو عمل في شركات ذات صلة بتصميم الأنظمة - كان يعمل في "الهندسة الميكانيكية". الثاني - معرفة كيفية برمجة وحدات التحكم ، وفهم ما هي أجهزة الاستشعار ، وكيفية تنظيم معالجة البيانات على مستوى منخفض. لا يزال آخرون مسؤولين عن الخوارزميات عالية المستوى وتطوير الروبوتات على مستوى النظام.



علم الروبوتات هو مجال متعدد التخصصات. بالإضافة إلى التقنيين ، يعمل هنا خبراء في مجال الطب والتصميم الصناعي. لذلك ، بدأنا مشروعًا أوروبيًا من خط الشراكات الإستراتيجية من إيراسموس. أنها تنطوي على ممثلي ليس فقط من جامعة إتمو، ولكن زملائنا من جامعات لوفين ، تفينتي ، جامعة Ozjegin وفورد خطوة اوتسان، أكبر أقسام شاحنة من هذه العلامة التجارية. ننشئ معًا دورة تعليمية للخريجين لطلاب الماجستير والدراسات العليا ، وفي هذه العملية ، نبني تعاونًا أوثق بين المنظمات والمجموعات البحثية.





يدور المشروع نفسه حول الروبوتات التعاونية القابلة للارتداء. بالإضافة إلى المعرفة المطلوبة من قبل مطوري التكنولوجيا للهياكل الخارجية الصناعية والمتلاعبين التعاونيين للتصنيع ، فإننا نتطرق إلى المجالات المتعلقة بالتكنولوجيا الطبية والروبوتات الجراحية المشاركة في العمليات. نحن ندرك أن مثل هذه التطورات مستحيلة دون ممارسة المتخصصين الطبيين - تحتاج إلى فهم المشكلات بالتفصيل ، فالعمل الهندسي يمثل 40٪ فقط من هذه المشاريع.






ما هي ملامح نهج متعدد التخصصات



نسخة صوتية من المقابلة على Google Podcasts






ديمتري: نهج متعدد التخصصات هو سمة من سمات جامعة ITMO. يمكن العثور عليها في جميع البرامج العليا.



سيرجي: نعم. يتوافق هذا النهج مع أهدافنا الاستراتيجية وجدول أعمال التنمية لدينا. هذا هو فهم العلامة التجارية ، الذي يجب الحفاظ عليه على جميع المستويات ، مرتبطًا بالرسالة التي نقدمها إلى العالم الخارجي ، وإدراجها في العمل اليومي للموظفين.



ديمتري: من وجهة نظر أحد المشاركين في العملية التعليمية - هل هذا النهج متعدد التخصصات مقترن بطريقة ما بمسار فردي للتنمية أو نوع من التركيز الذي يسمح لك بفهم تخصصك بوضوح ، ولكن في نفس الوقت ضع في الاعتبار الكفاءات الضرورية التي يجب أخذها من الصناعات ذات الصلة؟



سيرجي:الاستعداد للنظر على نطاق واسع أمر لا بد منه. يمر العلم بجولة أخرى من التطور. كان هناك اختصاصيون عامون - فلاسفة وعلماء رياضيات ، ثم ذهب التخصص ، والآن هناك جولة جديدة عندما يكون هناك طلب على المتخصصين ذوي الكفاءات العالمية.



لسنوات عديدة كانوا يتحدثون عن " محترفين على شكل حرف T " ، فهم الآن يدركون أن هناك حاجة إلى متخصصين " على شكل بي " عندما يكون هناك بالفعل عمودين.


هذا النهج ممكن مع الحصول على درجتين بالتوازي. العديد من الجامعات لديها. لدينا - المعلوماتية الحيوية . يتطلب معرفة متساوية في علوم الكمبيوتر والبيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة. هناك infochemistry البرنامج الذي يجمع بين الكفاءات في مجال تكنولوجيا المعلومات والكيمياء. هناك أمثلة أقل وضوحا. على سبيل المثال ، لقد درست مع أنظمة التحكم. لكن من المستحيل بناء نظام تحكم لشيء ما دون فهم الموضوع - ما تتحكم فيه. بالنسبة للنظام الكهروميكانيكي ، هناك حاجة إلى الفيزياء والكهرباء والعمليات ذات الصلة. إذا قمت بإنشاء نظام تحكم لنوع من المفاعلات الكيميائية ، فأنت بحاجة إلى فهم ، على الأقل على مستوى التجريد ، ما يحدث هناك.



إذا أخذنا علم التحكم الآلي ، فهو علم متعدد التخصصات في حد ذاته. الروبوتات هي مثال واضح في هذا الصدد. هناك العديد من هذه الأمثلة عبر جامعة ITMO.






التوازن بين النظرية والتطبيق



نسخة صوتية من المقابلة على Yandex.Music






ديمتري: أنت تتحدث عن الكفاءات العامة - هل هذه هي القاعدة التي تنظر إليها في مرحلة قبول الناس؟ على سبيل المثال ، وفقًا لمهام المسابقة "أنا محترف" يمكنك أن ترى أن هذه أشياء أساسية للغاية تتوافق مع مثل هذه الطلبات.



سيرجي: نعم ، نحن نستخدم أدوات مختلفة - ليس فقط الاختبارات ومنافسة المحفظة .



ديمتري: ولكن من ناحية أخرى ، عند النظر في مثل هذه المهام ، قد تظهر شكوك حول ما إذا كان الشخص سيتمكن من التدرب بكميات كافية لإدراك كل هذه المعرفة - على سبيل المثال ، في إطار التعاون مع شركة في منطقة معينة.



سيرجي:اني اتفهم. الآن هناك طلب كبير على الانتقال السريع إلى الممارسة. عندما كنت طالبة ، كان ذلك محفزًا. أنظمة التحكم والرسوم البيانية على الشاشة هي نظرية ، والروبوت يقود أم لا ، يحل مشكلته أم لا - هذا بالفعل عرض مرئي. ترى النتيجة وتقيم فائدة التطوير. لكن المهام البسيطة فقط هي التي يمكن حلها بسرعة.



لا يمكن الرد على التحديات الأكثر تعقيدًا بدون المعرفة الأساسية. ستقضي ببساطة عدة مرات المزيد من الوقت ، ولكن إذا كان لديك فهم ومعرفة بالصيغ والأساليب ، فسيتم كل شيء بشكل أسرع.



لقد تعودنا للتو على الحصول على المعلومات بسرعة وتحقيق النتائج. لكن في بعض الأحيان تحتاج إلى قضاء عدة أسابيع في دراسة الأدب وفرز النظرية. أنت ، كمتخصص ، "تكلف" تمامًا مثل تدريب مثل هذا الاختصاصي. إذا كنت تعرف كيفية حل المهام الأساسية فقط ، التي يتم تنفيذها بأدنى مستوى من الكفاءة ، فلن تتمكن من المطالبة بدخل كبير. هناك تهديد آخر: ما حصل عليه بعض الأشخاص في السابق من أموال بدأوا الآن في صنع خوارزميات بشكل جيد. قد لا يكون مستوى التكاليف على المدى الطويل قابلاً للمقارنة. لذلك ، من المهم أن تكون قادرًا على حل المشكلات المعقدة من وجهة نظر "توتر الالتفاف" على المدى الطويل الإعداد الأساسي مفيد لهذا.





ديمتري: إذا كنت أعود إلى مختبرات - الروبوتات و الأنظمة الإلكترونية البدني ، ثم المواطن العادي يمكن تخيل لهم كنوع من منصبه، حيث كان الناس يرتدون معاطف بيضاء ونظارات واقية تفعل شيئا رتيبة على مدار الساعة.



سيرجي: ليس لدينا ذلك. من قيمنا احترام الفرد. الشيء الرئيسي هو التنفيذ بالمعنى المهني. ولكن إذا تطلبت احتياطات السلامة ، فأنت بحاجة إلى التجهيز وفقًا لذلك. بالطبع نريد أن نرى تخصصًا لكل من المتخصصين. ثم يمكنك تشكيل فريق بمستوى جيد من التبادلية والتأكد من أن كل فرد من أعضائه قوي في شيء مختلف.



ديمتري: هل يمكن للجميع الحصول على مشروع شخصي أم أنهم دائمًا مشتركون؟



سيرجي:هذا هو جوهر العمل المخبري. وخير مثال على ذلك هو مختبر الأنظمة الفيزيائية الإلكترونية. إنه موجود لأننا حددنا مهمة على مستوى الكلية - لجمع المتخصصين في مختلف المجالات ، وتزويدهم بالبنية التحتية حتى يتمكنوا من حل المشكلات المشتركة ، والتواصل ، وتشكيل التفاهم المتبادل. يصعب القيام بذلك بدون مواقع متخصصة ، ولكن من المهم أيضًا أن يكون لديك مساحة شخصية للعمل على مهامك. في نفس الوقت اخرج وتواصل مع الزملاء. التوازن الأمثل بين الواحد والآخر هو الفن.






حلقات أخرى من البودكاست الخاص بنا على حبري:














All Articles