Интервью с руководителем проекта. Александр Романов
Лаборатория систем автоматизированного проектирования входит в структуру департамента компьютерной инженерии и по праву считается одной из ведущих в МИЭМ. Проектной деятельности студентов здесь уделяется особое внимание. Мы расспросили руководителя лаборатории, доцента МИЭМ Александра Романова о деятельности лаборатории в целом, а также об организации проектной работы со студентами.
Александр Юрьевич, расскажите, пожалуйста, о лаборатории.
Полное название – учебно-проектная лаборатория систем автоматизированного проектирования, УПЛ САПР. Это довольно расплывчатое название, доставшееся лаборатории от кафедры, из которой она вышла. В настоящее время у нас сформирован небольшой коллектив преподавателей и аспирантов, которые занимаются в основном задачами разработки цифровых встраиваемых систем. Мы используем в своей работе такие платформы, как микроконтроллерные платы (Arduino), одноплатные компьютеры (Raspberry, Cubieboard и др.), ПЛИС/СнК (большое количество плат с чипами Intel FPGA и Xilinx), нейрокомпьютеры (Jetson Nano, Neural Compute Stick 2 и др.), а также различные комплексы на их основе, например, роботы NAO или Darwin OP2.
Как видите, арсенал средств довольно широк. Это позволяет работать со студентами различного уровня знаний и всех лет обучения.
На младших курсах ребята осваивают относительно простые платформы, реализуя различные программно-аппаратные системы, такие как, например, «Система мониторинга и ухода за растениями», которую разрабатывает Лидия Измайлова, студентка 2 курса. Часто объектами разработки становятся различные робототехнические системы, так как это удобные и модные (в плане демонстрации различных технологий) платформы.
Студенты старших курсов занимаются приблизительно тем же, но используют более сложные и производительные системы, как, например, проект Владимира Зунина и Ишхана Балгуданяна, разрабатывающих 3D-принтер с использованием системы на кристалле с ПЛИС. Правда, их разработка уже давно перешагнула за рамки 3D-принтера и скорее представляет собой сложный высокоточный высокопроизводительный комплекс для автономной печати с отслеживанием ошибок и управлением из облака.
Самые способные студенты привлекаются к научным исследованиям. В лаборатории они ведутся по нескольким направлениям.
Это и разработка/моделирование/прототипирование сетей на кристалле, и создание аппаратных реализаций нейронных сетей, и анализ/обработка/классификация научных текстов.
Вы сказали о студентах младших курсов. Как они попадают в лабораторию? С какой внутренней мотивацией? И как они находят в лаборатории свое место? Это же ведь самый непростой момент: когда студент пришел и пока только присматривается. Стараетесь ли вы как-то заинтересовать студентов?
Студенты попадают в лабораторию разными путями. Некоторые знакомы с нами еще до поступления в вуз через олимпиаду «Высшая проба», различные конкурсы для школьников или факультетский день. Эти ребята сознательно поступают в МИЭМ, чтобы у нас продолжить или начать свой проект. Другие узнают о лаборатории на 1 курсе в ходе экскурсий. Еще много студентов ИВТ просто должны выполнять КР на 1 курсе и выбирают практико-ориентированные темы, которые им предлагают в УПЛ САПР. В среднем, вокруг лаборатории на 1-2 курсе «вращаются» около 100 студентов. А дальше, на 3 курсе – проект, и здесь вообще все завязано на лабораторию. Это еще человек 20-30. Тогда же студенты выделяются в так называемые специализации, и им надо делать практические работы в рамках дисциплин на 3-4 курсе. Дисциплины построены так, что практические работы составляют 80-90 процентов затрачиваемого времени на изучение, и последний этап каждой работы надо делать в лаборатории на той или иной отладочной плате (это еще человек 60).
Таким образом, на нас одновременно завязано 150-200 студентов, не говоря уже про сильных ребят, которые продолжают с нами сотрудничать в магистратуре, работают ассистентами преподавателя и т.д.
Нужды кого-то специально заинтересовывать – в плане того, чтобы устраивать какое-то представление с плясками и танцами вокруг студента – нет. Мы не в детском саду.
Обычно студент приходит со своими целями – получить доступ к оборудованию или профессиональную консультацию/помощь, сделать какой-то необходимый элемент учебы (КР, МКР, проект, ВКР, «лабу»…), просто «потусить»/расширить свой круг общения. Некоторые приходят, чтобы изучить новые технологии, другие хотят научиться писать научные работы и статьи – ведь ПГАС никто не отменял.
Об основных направлениях деятельности лаборатории в полном объеме имеется информация на сайте; обширный список активных проектов и тем также доступен всем желающим.
Бывает ли так, что студент приходит и говорит: «У меня есть идея и понимание того проекта, который я хочу реализовать в лаборатории»? Что вы делаете в таком случае?
Обсуждаем. Если идея реалистичная, даем оборудование, консультируем, помогаем. Можем предложить что-то свое. Все зависит от конкретной ситуации.
Как вы формируете пул проектов?
Это естественный процесс. Есть целый комплекс задач, связанных с научной тематикой. Есть множество инженерных задач: сделать какого-то необычного робота, манипулятор, какое-либо полезное устройство Интернета вещей, повторить какую-то чужую разработку и т.п. Эти задачи просто интересно выполнять – так почему бы и нет?!
Также есть внешние «заказные» задачи/темы: это в том случае, когда к нам приходят коллеги из других подразделений или организаций и просят сделать/решить какие-то свои актуальные задачи из области наших компетенций. Так, например, к нам приходили коллеги с ФКН и Криптонита с задачами реализации их софтверных нейронных сетей в «железе»; продолжительное время мы работаем с ВИНИТИ – делаем для них нейронные сети для классификации научных статей по аннотациям; уже второй год сотрудничаем с ИППМ по тематике разработок на ПЛИС; бывают и сугубо коммерческие заказы, что является сейчас один из приоритетов развития МИЭМ.
Вот рабочий список проектов в этом году: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1eSLfsl49VFVekBpLWI3e6Wu8XZNCqwrKtbQ9tvg6yHQ/edit?usp=sharing. Обратите внимание, они разбиты на разных преподавателей с учетом их предпочтений. Понятно, что научную тематику формирую я как руководитель лаборатории, но большая ее часть (преимущественно, практико-ориентированные темы) формулируется всеми преподавателями по мере возникновения идей и задач, которые ставит сама жизнь.
Например, сейчас в связи с переходом на карантин остро встала задача построения «Виртуальной лаборатории». Идея создания таких инструментов была сформулирована давно, но в связи с обстоятельствами это направление пришлось форсировать.
Проектов и задач значительно больше, чем студентов.
Главное ограничение – нехватка преподавателей в лаборатории, которые могли бы руководить всеми этими проектами. Поэтому сейчас мною делается акцент на воспитание нового поколения молодых преподавателей, таких как Евгений Лежнев и Александр Американов.
Сейчас довольно просто сделать преподавательскую карьеру – занимайся научной темой еще с бакалавриата, учись писать статьи и вести разработки, поступай в аспирантуру, пиши диссертацию и работай преподавателем. Понятный и перспективный путь для молодых людей. В армию не заберут, общежитие дадут, работа интересная, стажировки, конференции; зарплата – нормальная.
Как вы строите свою работу с проектными командами, когда их много? Сколько уходит времени, что персонально для вас самое сложное, самое захватывающее?
С проектными командами работа организована довольно просто: дается первичная концепция и общие цели проекта. Дальше – поисковая часть, когда студенты сами исследуют тему, изучают статьи, теорию, консультируются, делают первые пробы. По результатам исследования темы формулируются окончательные цели и план их достижения; задача разбивается на подзадачи, и команда над ними работает. Когда надо, мы консультируем студентов, подсказываем им правильное направление. Иногда бывает нужно свести одних студентов с другими, которые уже в чем-то разобрались. В лаборатории организована регулярная 3D-печать деталей, мы также помогаем травить и паять платы, если это нужно. Больше всего уходит времени на контроль (чтение коротких промежуточных отчетов в таймлайне или трелло) и на переписку (за день я читаю и отправлю сотни сообщений в чате и по почте). Кроме этого, регулярно приходится общаться в режиме аудио конференций.
То есть, в новых условиях стало сложнее работать вам как руководителю? И как смогли адаптироваться к ним проектные команды? И есть ли такие проекты, которые пришлось остановить на период самоизоляции?
Если вы имеете в виду возросшую переписку, то практически нет. Сотни сообщений в день были и до карантина. Некоторые процессы, конечно, усложнились, но только в аспектах доступа к оборудованию, а также в контексте решения административных задач.
Большинство же задач можно и нужно решать из дома. Лаборатория не должна превращаться в место для «тусовок», к тому же рабочими местами всех мы обеспечить не можем. Надо получить личную консультацию, встретиться с коллегами и обсудить все в «реале», отладить код на плате, напечатать деталь на 3D-принтере? Договариваешься и встречаешься в лаборатории, но большинство дел эффективнее делать через каналы удаленной коммуникации.
Мы не остановили ни одного текущего проекта и подготовили всю необходимую документацию, а также всю возможную в данных условиях демонстративную часть.
Очень помогла созданная нами ранее «Виртуальная лаборатория УПЛ САПР» – целый комплекс серверов с возможностью удаленного доступа, к которым подключены платы и веб камеры, транслирующие, что происходит с платой.
Студент может подсоединиться к серверу удаленно, поработать на нем, скомпилировать проект и запустить его на плате, убедиться в его работоспособности.
Как решается вопрос со студентами, которые пытаются "отсидеться" за спиной других, если такие появляются?
Естественным образом. Если говорить о проектах, то лишние часы такие люди себе написать в трелло все равно не могут, поскольку оценивается объем задачи, приведенный к количеству исполнителей. Таким образом, они просто не набирают нужных часов, чтобы получить итоговую оценку.
Если говорить про другие формы работы, то любой нормальный руководитель обладает достаточным опытом, чтобы оценить вклад каждого и поставить заслуженную оценку. Как правило, «пассажиры» ссаживаются на ближайшей остановке сами.
Как часто ребята младших курсов встраиваются в проекты 3 курса? Как это происходит?
Обычно такого не бывает. Для 1-2 курсов хватает более простых задач, где отчетность и режим выполнения более щадящие. Правда, мы уже второй год проводим эксперимент, привлекая к научной тематике по гранту ЦФИ студентов с 1-3 курсов как стажеров-исследователей на платной основе.
Каковы основные направления проектной деятельности лаборатории в настоящее время? И каким вы видите стратегическое развитие на ближайшие 5 лет?
В основном это научные исследования по проектированию сетей на кристалле, разработка аппаратных реализаций ИНС (очень перспективная сейчас тема), проектирование устройств (на ПЛИС/одноплатных компьютерах/микроконтроллерных системах), в том числе разных роботов. Я думаю, что в ближайшие 5 лет это всё будет весьма актуально.
Появился еще один вопрос, последний. Можете назвать три очевидных «плюса» и три очевидных «минуса» защит проектов онлайн?
Преимущество в том, что в этом году преподаватели работали в комиссиях дома с кофейком в более комфортных условиях.
Студенты, наверное, не осознают, но для нас это тоже большое испытание: по 3-5 дней подряд с 10 до 18 непрерывно слушать защиты. Тяжело и физически, и морально.
Второе. Все заметили, что в этом году сами защиты проходили быстрее, чем в прошлом. Дистанционный формат все равно отдаляет: вопросов просто меньше, меньше отвлекающих факторов, меньше технических заминок. При этом (благодаря новым Цифровым сервисам МИЭМ) стало проще анализировать результаты работы, поскольку отчет, кодовая база и многое другое собраны в одном месте и доступны в 1 «клик».
Не знаю, является ли это преимуществом, но студентам дистанционно проще защищаться: можно прочитать доклад с листа; можно обмениваться сообщениями в соцсетях, подсказывая друг другу; можно списать недоделки или технические проблемы на последствия самоизоляции.
Больше преимуществ не вижу. Остальное – недостатки.
Дистанционный формат расхолаживает, студенты теряют возможность прочувствовать на себе все «прелести» публичного выступления перед «живой» аудиторией. Невозможно нормально продемонстрировать программно-аппаратные проекты. Комиссии пришлось сидеть по 6-8 часов за компьютером, вслушиваясь в голоса в наушниках и т.д.
Защиты должны быть очными, но подключать к ним коллег издалека в дистанционном формате – вполне рабочий вариант.
Если говорить о проектах УПЛ САПР, то в этом году они были сгруппированы в один день и прошли в одной комиссии. Не хочу хвастаться, но комиссия всем защищавшимся в тот день студентам ставила те же оценки (а порой и выше), что были выставлены их руководителем, при этом все команды получили приглашения на Техношоу. Я очень горжусь командами и считаю, что они отмечены заслужено. Хочу только добавить, что большой вклад в этот результат сделали Евгений Лежнев и Александр Американов, которые, будучи консультантами проектов, очень много помогали ребятам.