Об участии в главной научно-технической конференции МИЭМ

7 марта стали известны результаты конкурса исследовательских и проектных работ имени Е.В.Арменского. В ходе соревнования были определены лучшие доклады студентов и школьников в областях математики, компьютерного моделирования, проектирования, электротехники, сетей, наноматериалов и науках об информации. Наша редакция пообщалась с победителями и призёрами этого сезона. Сегодня рассказываем о работах 1-2 секций.

Расскажи, пожалуйста, о своей работе. О чём она и какие результаты в ней презентовались?

Селин Максим Павлович – бакалавр 4 курса департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ. Автор работы «Исследование оптимальных графов циркулянтной топологии». Дипломант секции № 2а «Информационно-коммуникационные технологии. Автоматизация проектирования, банки данных и знаний, интеллектуальные системы»:

Моя работа о применении циркулянтной топологии для проектирования сетей на кристалле. Такие топологии превосходят по параметрам другие часто используемые для создания многопроцессорных систем, но они имеют несколько проблем: не найден аналитический алгоритм маршрутизации, не существует формулы для поиска оптимального графа с лучшими параметрами. Я занимался решением второй и исследованием параметров, которое должно помочь сократить время работы существующих алгоритмов. В моей работе рассмотрено разработанное программное обеспечение для поиска оптимальных графов и проанализированы параметры. На основании представленных результатов был сделан вывод, что для больших размерностей графов можно сократить одну степень свободы при поиске - это дает значительный выигрыш по времени работы и практически всегда дает такой же результат.

Угодников Андрей Александрович - бакалавр 4 курса департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ. Автор работы «Программный эмулятор устройств Интернета вещей "Virtual IoT Lab"». Дипломант секции № 2b «Информационно-коммуникационные технологии. Компьютерные сети, телекоммуникационные системы, компьютерные образовательные продукты»:

Мы разрабатываем программный эмулятор устройств Интернета-вещей. Он позволяет школьникам и студентам виртуально взаимодействовать с одноплатным компьютером Raspberry Pi и различными датчиками. Всё действие происходит на сайте, где можно размещать и двигать компоненты, соединять между собой и эмулировать их работу. На данный момент готов сайт, который мы расширяем. На конференции мы рассказали про реализацию docker-контейнеров, как они взаимодействуют с датчиками, интерфейс создания компонентов и интерфейс преподавателя, возможность авторизации и регистрации пользователей на сайте.

Антипов Михаил Максимович - бакалавр 4 курса департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ. Автор работы «Программный эмулятор устройств Интернета вещей "Virtual IoT Lab"». Дипломант секции № 2b «Информационно-коммуникационные технологии. Компьютерные сети, телекоммуникационные системы, компьютерные образовательные продукты»:

Программный эмулятор устройств Интернета вещей. Это наша разработка, нацеленная на создание сервиса, способного предоставить пользователям полный опыт работы с различными микроконтроллерами и периферийными устройствами. Нашу программу можно сравнить с сервисом Tinkercad. Однако мы планируем предоставлять пользователям больше возможностей для работы: большее количество микроконтроллеров, добавление собственных компонентов и взаимодействие с устройствами через консоль. В качестве имеющихся результатов мы презентовали рабочий прототип, в котором реализована большая часть запланированного функционала, также мы рассказали об используемых в разработке решениях.

Гафурова Даниэлла Рафиковна – бакалавр 4 курса департамента прикладной математики МИЭМ НИУ ВШЭ. Автор работы «Исследование изменения константы Якоби при численном интегрировании решений круговой ограниченной задачи трёх тел». Дипломант секции № 1 «Математика и компьютерное моделирование»:

Я занимаюсь изучением периодических орбит в круговой ограниченной задаче трех тел. На конференции я представила метод интегрирования решений, который учитывает особенности задачи трёх тел и повышает точность расчета орбит.

Как ты пришёл к этой теме? Почему она тебя заинтересовала? Как долго ты над ней работаешь?

Максим Селин:

Я начал заниматься ей еще летом, тогда же, когда выбирал научного руководителя на будущее обучение. Мне показалось интересным позаниматься решением математической задачи, которая имеет перспективные приложения, которые сейчас активно развиваются.

Угодников Андрей:

Я очень хотел научиться проектировать backend-приложения, понять как работает Интернет изнутри и научиться работать с docker-контейнерами. Нашёл данный проект, подал заявку и меня приняли – так я начал работу над эмулятором устройств Интернета-вещей. Работаю над проектом второй год.

Антипов Михаил:

Мы работаем над данным проектом второй год, начиная с осени 2021 года. Изначально это был проект, который я взял на третьем курсе, но потом из-за хороших результатов мы решили продолжать работу над ним и в этом году. Одной из важных частей нашей разработки является пользовательский интерфейс. Именно за него я и отвечаю. Мне всегда была интересна эта область, и я решил пойти в данный проект, чтобы научиться чему-то новому в данной области разработки.

Гафурова Даниэлла:

Исследованиями в этой области я начала заниматься несколько лет назад, но с задачей уменьшения численной ошибки я столкнулась относительно недавно.

Какие методы и подходы используешь в своей работе?

Максим Селин:

Я примерно в равной степени занимаюсь оптимизацией ПО исключительно в плане вычислительной сложности, попытками найти какие-то математические оптимизации и анализом результатов, которые получаю при работе ПО. В итоге получается, что результаты могут дать понимание о некоторых математических зависимостях, математика помогает оптимизировать ПО, а скорость вычислений позволяет получать еще больше результатов.

Угодников Андрей:

В начале работы над проектом все было сумбурно, мы проводили исследования и пробовали разные реализации. Сейчас уже выстроился план работы над проектом, я прошёл стажировку в крупной компании, где почерпнул разные полезные методы и подходы при работе. Я начал тщательнее планировать задачи, больше использовать системы контроля версий проекта, узнал о технике TDD – разработка через тестирование. Всё это помогает быстрее и качественнее добиваться желаемого результата.

Антипов Михаил:

Поскольку работа является комплексной и затрагивает сразу несколько областей, то для решения поставленных задач приходится изучать множество литературы и знакомиться с готовыми решениями. Зачастую решения, используемые в аналогах, не подходят нашей разработке по какой-либо причине, и это вынуждает подходить к задаче более нетривиальным путем и выдумывать что-то свое.

Как тебе твой научный руководитель? Как он тебе помогает в работе на твоим исследованием/разработкой?

Максим Селин:

Александр Юрьевич Романов один из главных, если не главный, специалистов в области сетей на кристалле в нашей стране. Мы общаемся не через почту, а так, как заранее договорились, потому что это удобнее для нас обоих. Я полностью сам занимаюсь разработкой, Александр Юрьевич оказывает значительную помощь в исследовательском плане. Он регулярно присылает новые статьи, результаты которых можно использовать или возможно улучшить. Собственно, текущая работа - это продолжение рассмотрения одной из гипотез, которую мы при обсуждении поставили еще осенью.

Угодников Андрей:

Руководитель работы – Ролич Алексей Юрьевич. На первых этапах он помогал нам встать на правильный путь, советовал технологии, источники, различные книги по теме. Сейчас мы с помощью текстового чата и конференций показываем наши результаты и получаем фидбек.

Даниэлла Гафурова:

Мне очень повезло работать с моим научным руководителем Аксеновым Сергеем Алексеевичем: он всегда готов найти время (в своем очень плотном графике), чтобы ответить на возникающие вопросы и обсудить новые направления исследования задачи трёх тел.

Как ты думаешь, в чём твой секрет успеха?

Максим Селин:

Нет никакого секрета успеха. Я просто точно знаю, чем я занимаюсь и какой результат именно я ожидаю от своей работы. Никаких завышенных ожиданий в виде открытий, которые перевернут мир, к сожалению или к счастью.

Угодников Андрей:

Я думаю, что тут повлияла ценность и сложность проекта. Над всем эмулятором сейчас трудится два человека и результат нашей работы будет потом использоваться в рамках профориентационной работы с абитуриентами и школьниками, в проектах «Инженерный класс» и «IT-класс», в олимпиадах и конкурсах. Также студенты могут использовать программный эмулятор для подготовки к практическим занятиям.

Антипов Михаил:

Даже раньше получить в свое распоряжение микроконтроллер являлось трудновыполнимой задачей из-за цены, а также времени доставки. Сегодня же это стало еще тяжелее. Поэтому сервис, в котором пользователь может свободно работать с микроконтроллерами, стал еще более востребованным и актуальным, о чем нам заявил на представление один из представителей комиссии. Я думаю, что актуальность и востребованность нашей разработки стала ключевым фактором, повлиявшим на решение комиссии.

Гафурова Даниэлла:

Я думаю, мой успех заключается в том, что я выбрала интересную тему доклада и хорошо его представила зрителям.

Какие дальнейшие планы развития твоей работы?

Максим Селин:

Я надеюсь и дальше продолжить работать внутри этой темы, так как она активно развивается. Возможно после она перейдет ближе к практическим применениям, что может послужить некоторым сдвигом в применении на реальных кристаллах.

Угодников Андрей:

Реализовать планы на этот год, начать думать над внедрением в образовательный процесс и улучшением возможностей эмулятора: пополнения базы компонентов, эмуляция других одноплатных компьютеров и микроконтроллеров.

Антипов Михаил:

В дальнейшем мы планируем продолжить развитие нашего проекта путем увеличения доступного функционала и скорости работы. Также мы бы хотели интегрироваться в учебный процесс института и дать ученикам возможность работать и изучать различные микроконтроллеры.

Гафурова Даниэлла:

В дальнейшем я планирую продолжить изучение периодических орбит и представить результаты в научной публикации.