Несмотря на то, что мы постоянно сталкиваемся с роботами в повседневной жизни, в сознании многих они до сих пор остаются экзотикой, героями фильмов о далеком будущем, о космических путешествия и межгалактических войнах. Многих, но не студентов Челябинского государственного университета, на базе которого 16 мая состоялся семинар-презентация «Роботы и производство: Задачи. Инновации. Перспективы». Организатором семинара выступил один из самых современных факультетов университета – Институт информационных технологий. О последних достижениях в сфере робототехники, удивительных способностях современных роботов и возможности конкуренции с ними человека, о студенческих соревнованиях на Кубок «Рыцаря сети» мы побеседовали с проректором по научной работе Челябинского государственного университета Андреем Витальевичем Мельниковом и директором Института информационных технологий Александром Владиславовичем Вохминцевым.
– Андрей Витальевич, расскажите, пожалуйста, о семинаре «Роботы и производство», который недавно прошел в ЧелГУ.
А. М.: Прошедший семинар можно назвать по-настоящему интегрированным. Он проводился в первую очередь при поддержке организаций из сферы промышленности и наукоемкого производства, в частности Союза машиностроителей России, Министерства промышленности и природных ресурсов Челябинской области, Южно-Уральской торгово-промышленной палаты, Ассоциации предприятий оборонно-промышленного комплекса Челябинской области и крупнейшего на Урале системного интегратора робототехнических комплексов – научно-производственной компании «Альфа-ИнТеx». Наряду с более чем восьмьюдесятью предприятиями, заинтересованными в модернизации собственного производства, участие в семинаре принимали и студенты ЧелГУ. Можно сказать, что происходило знакомство выпускников и работодателей: работодатели изучали, как можно использовать на предприятии, представленные робототехнические комплексы, а студенты изучали роботов, с которыми им придется работать после окончания университета.
– Какие модели представили на семинаре крупнейшие в мире производители роботов?
А. В.: На семинаре два крупнейших в мире производителя робототехники – компании ABB Robotics и Kuka Robotics – представили свои последние достижения. Компания АBB поставляет на российский рынок всю низковольтную электротехнику от предохранителей и комплектных распределительных устройств до стандартных электродвигателей и регулируемых приводов и, конечно, робототехнические комплексы. Современное оборудование производится на заводах АBB в России, Германии, Швеции, Финляндии, Франции, Италии и других странах Европы по самым передовым технологиям. Продукцию компании АBB применяют предприятия нефтяной, судостроительной, пищевой промышленности, также она широко используется в промышленном и гражданском строительстве. Роботы компании KUKA широко используются на заводах для выполнения операций по сварке, погрузке, штамповке, упаковке, обработке изделий, а также в больницах в области нейрохирургии и рентгенографии.
На выставке были представлены робот-манипулятор KUKA КР 16-2, который специалисты называют «рука человека», и робот ABB IRB-120 c техническим зрением. Робот КР 16-2 отличает низкое энергопотребление, универсальность с точки зрения интерфейсов, а основное его назначение − перемещение механизмов, обеспечивающих резку или сварку метала. При дополнительном оснащении такая машина может работать за фрезеровщика, сварщика или резчика металла. Робот IRB-120 благодаря машинному зрению сможет без дополнительного программирования, например, вырезать деталь по образцу. На семинаре робот IRB-120 рисовал портреты участников выставки, демонстрируя технологию технического зрения.
– Как сегодня можно использовать роботов в промышленности нашего региона? Какие новейшие робототехнические комплексы и технологии были представлены на выставке?
А. М.: Давайте представим, что вам нужно совершить однотипное движение по сварке, к примеру, 2000 раз. Нет гарантии, что человек сможет выполнить такой объем работы без брака, тогда как роботы могут работать безошибочно. Во время семинара был приведен очень любопытный пример. Благодаря техническому зрению роботы могут, например, раскладывать конфеты в ячейки коробок. Для человека такая задача кажется элементарной. Робота для выполнения данной операции предварительно нужно запрограммировать на определенные действия: он должен распознать конфету, распознать коробку и поместить конфету точно в ячейку в коробке. Но потом все технологические операции идут со скоростью, которой человеку никогда не достичь.
Студентам Института информационных технологий в рамках семинара также довелось прослушать ряд докладов, которые затронули важные для сферы информационных технологий вопросы. Они узнали о современных достижениях робототехники, познакомились с существующими классами роботов. Речь также шла о разработке «единого языка программирования», поскольку сегодня, к сожалению, робот каждой фирмы «говорит» на собственном языке. Поэтому и возникает проблема интеграции робототехнических комплексов. Студенты сами смогли поработать с интерфейсами представленных на выставке роботов и даже попробовали их запрограммировать на простейшие операции.
– Роботы оставят человечество без работы?
А. М.: Наиболее показательным и относительно современным примером массового заблуждения относительно машин и механизмов, которые могут оставить людей без работы, считают движение технократов, появившееся в США в годы Великой депрессии. Но, как всегда, время все расставило по своим местам – внедрение машин не привело к глобальной безработице, а только создало временные сложности, связанные с перераспределением и профориентацией трудовых ресурсов. На сегодняшний день тех, кто говорит, что роботы оставят человечество без работы, хватает уже с избытком. Один из ярких представителей этого направления – Маршалл Брэйн, который ожидает появления к 2030 году «самостоятельных» гуманоидных роботов, которые вытеснят людей с позиций работников ресторанов и фаст-фудов, дворников, уборщиков, домработников, горничных и прочего обслуживающего персонала. К 2055 году Маршалл Брэйн прогнозирует, что более половины американцев станут безработными, а после 2055 года процесс станет необратим, так как роботы будут делать абсолютно всё. Если же рассуждать без эмоций, то становится понятным, что если предприятие не собирается пройти полный своевременный путь переоборудования и автоматизации производства, то завтра оно станет неконкурентоспособным, так как как его конкуренты обязательно внедрят робототехнические комплексы. Но есть и такие сферы человеческой деятельности, в которых роботы еще долго не смогут заменить человека: если мы говорим об умении человека мыслить, прогнозировать, проектировать, создавать новые вещи, то в такой ситуации робот человеку конкуренцию не составит.
– Почему Челябинский государственный университет стал площадкой для проведения семинара по робототехнике?
А. М.: Миссия университета – быть проводником новых идей в обществе. Поэтому где как не в стенах университета ознакомить бизнес, государственные организации, преподавателей вузов и студентов с современными технологиями, к которым, без сомнения, относятся робототехнические комплексы. Кроме того, ЧелГУ является активным участником Союза машиностроителей России. Для нас особенно важна связь с работодателями наших выпускников: мы получаем информацию о том, какие специалисты необходимы региону и стране на данный момент и в соответствии с потребностями реального сектора экономики изменяем программу подготовки студентов. Отмечу, что подобные мероприятия проводятся на базе вуза не в первый раз, ведь информационные технологии сегодня являются одним из главных направлений развития мировой экономики и общества. Так, например, проект Института информационных технологий, запущенный три года назад, сегодня стал одним из приоритетных для университета. Именно на данном факультете готовят «дефицитных» специалистов в области информационных технологий для всего региона. По итогам семинара нами были заключены соглашения, благодаря которым на базе университета будет развернута лаборатория робототехнических комплексов. В ней будут представлены промышленные образцы роботов компаний-партнеров (KUKA и ABB), на которых студенты смогут выполнять лабораторные работы, курсовые проекты, готовиться к международным соревнованиям по робототехнике. Студенты, показавшие высокие результаты в обучении, смогут пройти практику в этих компаниях. Кроме того, специалисты компаний KUKA и ABB проведут в университете ряд специализированных курсов и семинаров. В целом перед предприятиями нашего региона стоит непростая задача: им предстоит модернизация производства, основанная на использовании робототехнических комплексов. В ЧелГУ для решения этой задачи уже сегодня начнут готовить специалистов, которые смогут управлять современными робототехническими комплексами.
– Расскажите, какие еще лаборатории для подготовки специалистов в области информационных технологий будут созданы в университете, кроме лаборатории робототехнических комплексов?
А. В.: Сейчас в Институте информационных технологий запущен проект лаборатории iLab для подготовки IT-специалистов. Это комплекс специальных аудиторий, в которых все ориентировано на работу в режиме мозгового штурма. К концу этого года откроется первая очередь iLab – аудитория-трансформер, которая из помещения для проведения семинара сможет превращаться в аудиторию для командной работы или в комнату студенческого самоуправления. Техническое оснащение (комплекс оборудования для проведения видеоконференций и вебинаров, персональный ноутбук с вебкамерой и микрофоном, экраны на стенах) позволяет сделать образовательный процесс по-настоящему интерактивным. В рамках iLab будет реализована технология проектного обучения. Студентам придется решать не учебные задачи, а вполне реальные проблемы компаний. Только решив конкретную бизнес-задачу в своей команде, студент сможет получить зачет. В iLab будет установлено специализированное программное обеспечение, позволяющее студентам работать с технологиями, с которыми они будут сталкиваться в дальнейшем на производстве, в бизнесе или на государственной службе. На стадии завершения и проект другой лаборатории математического моделирования и машинного зрения, которая будет создана на математическом факультете совместно с компанией ООО «ТРИДИВИ» – первым резидентом фонда «Сколково» из Челябинской области. Кроме того, в университете работает лаборатория «Сетевой полигон», в которой наши студенты получают практические навыки администрирования корпоративной сети организации, моделируют различные ситуации, связанные с несанкционированным доступом к информации, учатся технологиям защиты информации.
– Университетская команда WildRide постоянно принимает участие в международных и российских соревнованиях по защите информации. В этом году команда успешно выступила в финале всероссийских соревнований по защите информации. Расскажите, пожалуйста, об этом подробнее.
А. В.: Челябинский государственный университет является базовым вузом, в котором проходят соревнования по защите информации в Уральском федеральном округе. 7–8 апреля в ЧелГУ состоялись региональные студенческие соревнования по информационной безопасности UralCTF 7, проводимые в формате Capture The Flag (CTF). ЧелГУ во второй раз проводит соревнования UralCTF, задания составляет университетская команда WildRide. Традиционно в соревнованиях CTF задания касаются защиты интерактивных сетевых сервисов, администрирования операционных систем, reverse engineering'а бинарных файлов, а также написания программ на различных языках программирования. Соревнования проводились в два дня: первый день полностью посвящен игре, в течение восьми часов команды соревновались друг с другом. Во второй день прошла конференция X-tools Fest, состоялось награждение победителей и разбор заданий. X-tools Fest – это нововведение, придуманное организаторами, его цель – расширить формат соревнований, сделать общение между командами более интенсивным. На конференции некоторые команды представили тактики, стратегии, программы, которые они применяют при игре в CTF.
Финал всероссийских соревнований по защите информации проводился на базе Уральского федерального университета, где команда Челябинского государственного университета WildRide заняла третье место. Очень интересно, что моделируются реальные задачи в области защиты информации, а не академические задания. Команды разделяют на тех, кто защищает свою информацию, и на тех, кто пытается получить к ней доступ. Происходит даже захват флага. В этом году студенты университета также успешно выступили в международном конкурсе по информационным технологиям «IT-планета». Студенты Челябинского госуниверситета стали абсолютными победителями окружного этапа всероссийской олимпиады для студентов учебных заведений высшего и среднего профессионального образования «IT-Планета 2011/12». По данным главного управления молодежной политики, всего в олимпиаде приняли участие более 10 000 учащихся из различных городов страны, в том числе 674 представителя из Уральского федерального округа. Конкурсные задания для участников олимпиады совместно с региональными работодателями разработали ведущие мировые производители программных продуктов: Intel, Microsoft, Oracle, D-link, 1C, Adobe Systems, Linux-Center. Студенты Челябинского государственного университета также успешно выступили на всероссийском финале V международной студенческой олимпиады «IT-Планета 2011/12» и на международном финале, который прошел в столице Казахстана Астане, где студенты математического и экономического факультета заняли призовые места.
– Какие преимущества получают студенты ЧелГУ, которые поступают в Институт информационных технологий?
А. В.: На Институт информационных технологий сложно не обратить внимание. Абитуриенты поступают в классический университет, что позволяет им получить комплексное образование (как его раньше называли – советское фундаментальное). Высокий уровень образования подтверждается, например, тем, что в университете работает выдающийся коллектив профессоров математики. Направление «информационные технологии» требует хорошего знания английского языка, поэтому студенты Института информационных технологий обучаются по оксфордским методикам изучения иностранных языков – в течение двух лет им предстоит пройти интенсивную языковую подготовку по 6-7 часов в неделю у высококвалифицированных преподавателей вуза. Учебные планы Института информационных технологий ориентированны на углубленное изучение профессиональных дисциплин и предусматривают решение практических задач и изучение современных IT-технологий, на что отводится более 60% времени в процессе обучения. И конечно же, при изучении профессиональных и специальных дисциплин будет использоваться технология проектного обучения, которая позволяет студентам познакомиться с работодателями и реально оценить свои знания на практике. На сегодняшний день Институт информационных технологий заключил большое количество договоров на целевую подготовку специалистов с крупнейшими предприятиями региона, России и зарубежья. Если студент проявляет себя во время выполнения проекта, то из университета он уже выйдет на определенное место работы. На все направления и специальности института существует высокий проходной балл, поэтому ребята и девушки, мотивированные на получение знаний, поступают в очень хорошую среду, где им интересно учиться и общаться. К тому же наши студенты очень активны и во внеучебной деятельности университета и факультета, являются призерами и победителями университетских конкурсов и соревнований.
– Каким образом в Институте информационных технологий удается создать конкурентную образовательную среду?
А. В.: Все результаты наших студентов попадают в рейтинг, который публикуется на всех информационных ресурсах института, начиная от информационно-образовательной среды «Электронный университет» и заканчивая информационными стендами. Правила составления рейтинга являются открытыми для всех студентов, поэтому они всегда понимают, почему в результате получают ту или иную оценку за дисциплину. В зависимости от позиции в рейтинге студенты будут получать различные возможности во время обучения. Студенты, которые находятся в верхней части рейтинга, будут проходить более углубленную подготовку по профессиональным и специальным дисциплинам, получат возможность выбирать лучшие места для прохождения производственной и дипломной практики, а также будут отмечены наградами Института информационных технологий. По результатам каждого учебного года будет происходить формирование академических групп в зависимости от уровня успеваемости учащихся. При этом в конечном итоге в выигрыше оказываются все студенты, так как у учащихся в одной рейтинговой группе приблизительно одинаковый уровень знаний по профессиональным дисциплинам и иностранным языкам. Начиная с этого учебного года в Институте информационных технологий заложена новая традиция – вручение кубка «Рыцаря сети» – главной награды для студентов и аспирантов. По результатам рейтинга студенты будут отмечены в четырех номинациях: «учеба», «наука», «творчество» и «спорт». Каждому студенту победителю в номинации присваивается звание Рыцаря сети, вручается памятный отличительный перстень-кристалл, а самому лучшему студенту вручается переходящий кубок. Кроме того, победители Кубка «Рыцаря сети» получат туристические путевки в Москву, Санкт-Петербург и по другим направлениям, а также бонусные баллы в свой рейтинг и бонусные баллы в рейтинг своей команды в Институте информационных технологий. В будущем Кубок «Рыцаря сети» должен стать открытым и принять формат межвузовских соревнований, таким образом за награды Института информационных технологий могут поспорить студенты и аспиранты других университетов России.
– Давайте попробуем заглянуть в будущее. Каким бы вы хотели видеть Институт информационных технологий через 20 лет?
А. М.: Знаете, мне очень нравится одно высказывание, известное в академическом сообществе, согласно которому кафедра становится настоящей кафедрой только тогда, когда студенты – выпускники этой кафедры становятся ее заведующими, докторами наук, профессорами. Я надеюсь, что через 20 лет выпускники Института информационных технологий создадут костяк успешных людей, которые будут заниматься интересным делом, реализовывать IT-проекты, необходимые обществу, привлекут в регион новые технологии и поведут по пути инновационного развитию предприятия нашего региона и страны.
Институт информационных технологий ЧелГУ предлагает обучение по очной и заочной формам обучения по направлениям:
специальности:
информационно-аналитические системы безопасности (оч.);
программы бакалавриата:
информатика и вычислительная техника (оч., заоч.);
бизнес-информатика (оч., заоч.);
фундаментальная информатика и информационные технологии (информационные технологии) (заоч.);
магистерские программы:
бизнес-информатика (оч., заоч.).
Челябинск, ул. Бр. Кашириных, 129, ауд. 330, 323;
тел.: (351) 799-72-88;
e-mail: Написать письмо;
Iit.csu.ru
