Research Lead Николай Максименко - о квантовых программистов и работу рядом с Нобелевскими лауреатами

1. - С чего началось ваше увлечение физикой?
2. - Как именно выглядит этот образ мышления?
3. - Здравый смысл - довольно относительное понятие.
4. - Как вы попали в Институт комплексных систем Макса Планка в Германии и в Институт Вайцмана в Израиле?
5. - Чем вы занимались в Институте Макса Планка?
6. - А у Вайцмана?
7. - Попробуйте сравнить свою работу в этих университетах - чем она отличалась?
8. - Есть что-то похожее на конфликт между теоретиками и экспериментаторами?
9. - И как?
10. - Как этот опыт тусовки с выдающимися людьми и работы за рубежом повлиял на вас?
11. - С чем у вас ассоциируется это время?
12. - Чем те институты отличаются от украинских научных учреждений?
13. - Почему вы пошли в ИТ и как принимали это решение?
14. - Не было ли у вас страха покидать науку и идти в новую сферу?
15. - В чем заключается ваша работа в SoftServe?
16. - Попробуйте сравнить вашу работу в науке и в ИТ - чем они похожи и чем отличные?
17. - В каких сферах, по вашему мнению, искусственный интеллект можно лучше применить?
18. - То есть можно?
19. - Маск, Билл Гейтс, уже покойный Стивен Хокинг, довольно предостерегающе относятся к искусственному...
20. - Как могло бы произойти написание текстов компьютером?
21. - Вы говорите, что человек должен быть креативной. Что именно вы имеете в виду под креативностью?
22. - Некоторое время?
23. - В истории нейронных сетей уже дважды наступали времена упадка после большой резонанс. Считаете,...
24. - То есть считаете, что эта тема будет только набирать обороты?
25. - Правильно думать, что скоро очень востребованы будут программисты квантовых компьютеров?
26. - Попробуйте объяснить, что такое Квантовые компьютер для десятилетнего ребенка? Чем он лучше обычного?
27. - Как писать алгоритмы для таких компьютеров?
28. - Чем сиденья в Фейсбуке на квантовом компьютере будет отличаться от той же дела на обычном?

Николай Максименко - Research Lead в R & D отделе компании SoftServe. Долгое время он занимался физикой в ​​Институте комплексных систем Макса Планка в Германии и в Институте Вайцмана в Израиле, где работал рядом с лауреатами Нобелевских премий. А о работе одного из его коллег даже сняли серию в Теории большого взрыва. В интервью DOU Николай Максименко рассказал о работе в иностранных университетах и ​​правильное среду, ждать от квантовых компьютеров и когда нужны будут квантовые программисты.

- С чего началось ваше увлечение физикой?

В детстве физика мне казалась почти суперсилой, потому что можно делать определенные оценки расстояний или скоростей, пользуясь довольно простыми уравнениями, которые можно считать про себя. Например, вычислить длину нити, имея только часы и монетку. Но серьезно наукой увлекся уже почти в конце школы из-за участия в олимпиадах. Именно при поступлении в университет физика, по сравнению с инженерными специальностями, показалась мне более фундаментальной. Поэтому выбрал ее. Ты пытаешься понять суть явления, отбросив не важны причины. Физика интересна способом мышления.

- Как именно выглядит этот образ мышления?

На движение электронов в металлах можно смотреть как на жидкость или газ, которые мы достаточно хорошо понимаем. Сложные общественные явления, в которых, казалось, есть невероятное количество различных факторов, можно описать достаточно простыми моделями. Это как здравый смысл, который есть очевидный, но им мало кто пользуется.

- Здравый смысл - довольно относительное понятие.

Имею в виду логические действия и понимание их последствий, но не только мгновенных, но и долгосрочных. Иван Лешко, вице-президент SoftServe, написал об этом классную книгу - «Common sense по-украински» .

- Как вы попали в Институт комплексных систем Макса Планка в Германии и в Институт Вайцмана в Израиле?

Формально это обычный аппликационный процесс, в котором нужно подать CV и описать свои научные интересы, видение будущих исследований. Затем нужно пройти несколько интервью и сделать семинар. Но к этому всему еще надо было дойти. В аспирантуре мне посчастливилось работать с очень хорошим научным руководителем, кроме того, что подключал студентов к интересных проблем, в которых еще достаточно пространства для новизны, еще и подтолкнул их подаваться на конференции и гранты. В Украине с этим ситуация критическая, потому что среда достаточно изолированное. Научной работе важно работать со «свежими» идеями и проблемами, о которых активно дискутируют и где можно быстро сделать фундаментальный вклад. Иначе можно потерять много усилий и времени, исследуя задачу, которая может быть в принципе никому не интересна и чинов вклад в которую уже особо ничего не меняет.

- Чем вы занимались в Институте Макса Планка?

Я занимался квантовыми системами с необычными кристаллическими решетками, которые имели достаточно много неисследованных эффектов от магнетизма и новых фаз материи квантовой информатики. Я довольно быстро получил несколько грантов от немецкого физического общества DPG и немецкой программы академических обменов DAAD. Благодаря этому я познакомился со своими соавторами в университетах Геттинген и Магдебурга и имел возможность представлять наши результаты на многих хороших конференциях в Европе, например, Международная конференция по магнетизму . Соавторы и научный руководитель были затем теми, к кому соответствующие институты обращались за рекомендательными письмами. Обычно я имел до шести конференций в год.

Институт Макса Планка физики сложных систем является одним из лучших мест для развития мировоззрения молодого ученого. Этот институт является одновременно конференционным центром, где каждую неделю происходит новая конференция. За год времени можно увидеть почти весь срез науки, а большинство людей там по физике конденсированного состояния, статистической и биофизики, физики сложных систем. Даже встретишь Нобелевских лауреатов. Например, Данкана Галдейна, который получил Нобелевскую премию два года назад за вклад в исследование топологических фаз материи. Его можно встретить в институте несколько раз в год. В течение определенного времени ты работаешь вместе с этими людьми, ходишь вместе на обед или в горы, а между тем - дискутируешь о науке. В мире совсем немного таких мест.

Я работал также с директором Института - Родрихом Мьоснером. О его предсказания магнитных монополей в спиновом льду даже сняли серию в Big Bang Theory. Мы присматривались к подобным экзотических систем, где могли бы быть неожиданные яркие эффекты. Одним из таких явлений была полная локализация волн в структурах с конкурирующей геометрией связей, например, узор Кагоме - типичный для японских корзинок.

Например, представьте, что вы создали возбуждения (звук, свет, электрон) в определенном материале, но вместо того, чтобы распространиться по всему кристаллу, такое возбуждение будет жить только в ограниченном ячейке. Это явление имеет много интересных приложений - от нового типа магнетизма и изоляционных материалов к новым холодильных элементов и квантовой информатики, где эта вся история касается кубитов и распространения информации. Неожиданно это привело нас к аналогии магнетизма таких локализованных электронов с «взрывами» (или распадом) социальных и других сетей (explosive percolation).

- А у Вайцмана?

В Институте Вайцмана были два очень активных профессора, с которыми мне было очень интересно поработать, - Эхуд Альтман и Эрец Берг. Они сейчас в Беркли и Чикаго - поэтому это был правильный время и правильное место.

На тот момент все говорили о новой фазе вещества, в котором благодаря очень сильному беспорядка может нарушиться термодинамика и распространения информации, но не было понятно, насколько это все устойчиво к взаимодействию с внешним миром. Мы исследовали одно из фундаментальных вопросов на тот момент - как быстро разрушится квантовый запутан состояние в такой системе, если мы начнем за ней «подглядывать». Оказывается информация о состоянии еще долго будет оставаться стабильной, и это потенциально может быть хорошим вариантом квантовой памяти. В другом проекте мы играли идеей новых фаз материи в «материалах», где взаимодействия изменяются со временем. Нашли целый зоопарк новых экзотических фаз и показали, что можем создавать «кристаллические дефекты во времени». Наш интерес был с точки зрения удобных «топологических квантовых вычислений», где мы можем создавать квазичастицы и манипулировать ими, облучая материалы лазерами. На это направление также ставит ставки Microsoft, ожидая, что «топологические фазы» помогут получить стабильные кубиты.

В Тель-Авиве

- Попробуйте сравнить свою работу в этих университетах - чем она отличалась?

Вайцман немного спокойнее местом чем Макс Планк с точки зрения количества событий, но с постоянными хорошими гостями, открытыми людьми и очень тесной интеграцией теоретиков и экспериментаторов.

- Есть что-то похожее на конфликт между теоретиками и экспериментаторами?

Нет, но порой эти группы могут быть совершенно разделены. Наша группа также была частью европейского проекта UQUAM , Что интегрировало нас с несколькими сильными центрами в направлении квантовых симуляций и вычислений в Мюнхене, Париже и Инсбруке. также в институте действует магистерская программа, на которую очень советую подаваться . У меня была возможность там вести один из курсов для студентов.

- И как?

Я еще не видел более мотивированных студентов. Они буквально жили в институте. Была такая шутка: что если ты учишься в Вайцман, то из трех вещей - тусовки с друзьями, сон, учеба - надо выбрать две.

- Как этот опыт тусовки с выдающимися людьми и работы за рубежом повлиял на вас?

В хорошем среде есть возможность подхватить свежие идеи и научиться отличать проблемы, которые имеют фундаментальную ценность. Люди везде примерно такие же, но сама среда влияет на то, над какими проблемами ты работаешь и являются ли они важным в глобальном контексте.

Думаю, что я избавился от многих стереотипов, которые есть у людей, все время были в одном месте. Мне посчастливилось много дискутировать с большим количеством очень умных людей и начать много проектов. Рад, что имею эти связи, потому что даже не находясь формально в академической науке, я остаюсь достаточно хорошо с ней интегрирован.

- С чем у вас ассоциируется это время?

Дрезден - не самая город, но в нем есть район Нойштадт, в котором селятся в основном молодые люди и студенты, там постоянно кипит жизнь. Вариантов жить где угодно мы, конечно, не рассматривали. Я даже имел возможность подиджеиты на одной из вечеринок и организовать концерт своих любимых Zapaska. Я когда-то играл в различных группах, но сейчас только редко джемлю с друзьями, а еще реже играю на вечеринках. Обычно, работаю в тишине или включаю один из Deep Focus плейлистов в Google Music.

Тель-Авив же наоборот очень живой город, с которым мало что сравнится. Из приятностей можно было утром успеть посерфить на море и вовремя прийти в институт, где за окнами большой цитрусовый сад с апельсинами, мандаринами и кумкватом. Моя дочь свои первые мандаринки от Николая рвала сама из дерева.

Весна в Дрездене

- Чем те институты отличаются от украинских научных учреждений?

Если у выпускника с Вайцман то пойдет не так в научной карьере, то он по крайней мере может быть хорошим бариста. У нас на кухне стояла профессиональная итальянская кофемашина, и если с ней вдруг что-то происходило, то институт буквально замирал. Некоторые люди даже не приходили на работу. Думаю, что в Украине хорошо бы начать хотя бы с хорошего кофе.

- Почему вы пошли в ИТ и как принимали это решение?

В Израиле у нас родилась дочь. Это очень сильно изменило мое отношение к странствующего и немного неопределенного жизни ученого, ведь ученые - очень мобильны. Эти странствия трудно планировать таким образом, чтобы все в семье были одинаково классные условия. В то же время я видел хорошие примеры своих друзей, которые уже ушли в индустрию и достаточно эффективно применили там свой опыт. Мы в первую очередь присматривались к Берлину, но я видел, что и в Украине дела в ИТ идут совсем неплохо. Подумал: если бы во Львове было что-то достаточно интересное, то сюда интересно вернуться. В SoftServe является R & D. Часть клиентов - это те же компании, куда я планировал прислать резюме. Показалось, что из Львова с ними работать будет комфортнее, потому что здесь старые друзья, родные и можно больше влиять на различные вещи, которые тебя окружают.

- Не было ли у вас страха покидать науку и идти в новую сферу?

Недавно в Федеральной высшей технической школе Цюриха меня представили «from the dark side». В академии есть миф о «непостоянство» работы в индустрии и, мол, оттуда никто не возвращается обратно в академическую науку. Это правда по каждой отдельной компании, но рынок возможностей самом деле гораздо шире. Из моих знакомых кто-то пошел в автоиндустрию, кто в Финтех, инвестиционный банкинг, условный «Гугл» или компанию по производству спутников. Но во всех дела идут очень хорошо.

В конце концов, мы натренированы решать различные сложные проблемы, и этот опыт достаточно легко адаптировать к проблемам другого типа, ведь методы и подходы часто остаются прежними.

- В чем заключается ваша работа в SoftServe?

В SoftServe я разрабатываю архитектуру систем машинного обучения для различных проблем и продуктов, выращиваю экспертизу в наукоемких технологических проектах. Это консалтинг и R & D в искусственном интеллекте, Биотех, обработке сигналов, human-computer interaction, например. Моя группа довольно тесно сотрудничает с нашей Data Science Group, потому что часто данные могут иметь физическую природу, вроде данные сенсоров, которую надо понимать, или данных может не быть вообще, и их нужно создать.

- Попробуйте сравнить вашу работу в науке и в ИТ - чем они похожи и чем отличные?

В индустрии я больше сфокусирован на прикладных задачах, которые завершаются определенным технологическим решениям в четких временных рамках. Например, клиент может ожидать хоть какого-то результата, чтобы показать что-то на выставке. В этом случае важно уметь достаточно быстро пройти фазу неопределенности в проекте и спланировать, какие результаты мы сможем собрать за определенное время. В науке мы работали над фундаментальными проблемами, где время часто воспринимается неограниченным, а участники одного проекта могут находиться в разных уголках мира и параллельно быть привлеченным еще в десяток различных проектов. В этом случае важно, чтобы в проекте был лидер, который эффективно координирует такую ​​сеть и подвигает проект вперед.

учебный процесс

- В каких сферах, по вашему мнению, искусственный интеллект можно лучше применить?

Сегодня искусственный интеллект лучше делает часть работы, которая связана с восприятием информации. Это системы, которые могут лучше видеть, лучше слышать, лучше понимать массив данных чем человек, соответственно могут оптимальнее делать рутинные процессы, где именно эти способности являются ключевыми.

Искусственный интеллект - это рабочая сила, которая стоит за каждой технологической идеей, которую, например, мы разрабатываем в отделе R & D. Камера наблюдения в коридоре, например. Вместо того, чтобы просто пассивно снимать видео, она может распознавать объекты и лица, определенные действия, опасные ситуации и эмоциональное состояние работников офиса.

Очень много потенциала в анализе медицинских изображений и в телемедицине. В ритейле мы еще имеем доминирование супермаркетов с кассирами, продуктами, которые нам не интересны, и людьми, которые делают бессмысленную работу с описания товаров на полках. Но это все уже меняется. Почти в любой сфере есть много пространства для быстрых результатов.

Как ученому мне интересно, можем ли мы использовать ИИ для новых научных открытий и оптимизации того, как мы сейчас делаем науку. Уже сейчас есть довольно интересные результаты по синтезу новых материалов, и многие ученые по всему миру приобщают машинное обучение в своих инструментов.

- То есть можно?

В качестве инструмента для ускорения поиска научных открытий - да. Думаю, здесь стоит ожидать интересные новости в ближайшее время.

- Маск, Билл Гейтс, уже покойный Стивен Хокинг, довольно предостерегающе относятся к искусственному интеллекту.

С ним действительно надо быть осторожным. Иногда нейронная сеть вылезает из черной коробочки и кусается. На самом деле, есть люди, у которых паранойя по искусственного интеллекта. Все, что может быть автоматизированным, должно быть автоматизированным. Если компьютер может писать тексты лучше человек, он должен это сделать. Если компьютер может лучше управлять автомобилем, он должен это делать. Многие административных рабочих мест можно было бы устранить, позволяя этим людям перейти к другой деятельности. Я верю, что ИИ сделает мир лучше, он освобождает от ненужной работы. То есть это позволит освободить творческий потенциал. В мире есть куча важных дел, чем писать, например, описания товаров в интернет-магазине.

- Как могло бы произойти написание текстов компьютером?

Нейронным сетям еще трудно справиться с длинными текстами, но на уровне отдельных предложений и абзацев такие тексты уже могут иметь смысл и могут быть использованы для постов в Twitter или Facebook.

- Вы говорите, что человек должен быть креативной. Что именно вы имеете в виду под креативностью?

Человек может создавать новые идеи и знания или же эффективно их комбинировать. По крайней мере некоторое время машинам будет еще трудно это повторить.

- Некоторое время?

Сейчас часть креативности генеративные нейронкы забирают в фотошопер. Они могут генерировать неплохие Псевдоклассические фортепианные партии. Поэтому это лишь вопрос времени, когда количество этих способностей расширится. Сегодня креативность компьютеров очень ограниченной. Сейчас это скорее оптимальная стратегия, определенная ограничениями или выигрышем, который мы закладываем.

- В истории нейронных сетей уже дважды наступали времена упадка после большой резонанс. Считаете, что эта тема может иссякнуть в третье?

Вычислительные мощности, которые дали вторую жизнь нейронным сетям, усилили и другие классические методы. Сейчас мы часто имеем волну применения многих идей последних двух десятилетий, и это имеет четкую деловую ценность, которая измеряется в прибыли или сэкономленных средствах. Здесь я вижу полно работы в различных индустриях на ближайшие годы.

- То есть считаете, что эта тема будет только набирать обороты?

В плане продуктизации - да. Хайп же немного спадет, и это превратится в нечто типа настоящего джава-программирования.

- Правильно думать, что скоро очень востребованы будут программисты квантовых компьютеров?

Сейчас есть недостаток практических идей применений универсальных квантовых компьютеров, ведь это в некотором смысле новый тип мышления, к которому еще нужно привыкнуть. Но в то же время самого железа еще нет в том виде, когда с ним можно делать хоть что-то полезное. Поэтому IBM, Microsoft, Rigetti и другие открывают свои платформы для симуляции квантовых вычислений. Это песочница, в которой могут прорасти интересные применения и новые идеи алгоритмов.

- Попробуйте объяснить, что такое Квантовые компьютер для десятилетнего ребенка? Чем он лучше обычного?

Классические компьютеры - это лишь немного сложнее счеты. Поэтому они медленные и неэффективны, когда нужно посчитать какие-то природные явления, например, плавления куска материала. Мы не сможем даже сохранить все возможные координаты атомов в таком куске. Нам очень быстро хватает памяти. Квантовые компьютеры позволят нам считать и хранить информацию подобно тому, как это делает природа.

Для многих задач он не будет мощнее калькулятор, но определенный тип задач он решает намного эффективнее. Мы сможем эффективнее решать сложные оптимизационные задачи, для которых требуется много параллельных вычислений или кодировать большое количество информации. В первую очередь применение в материаловедении, где это позволит значительно ускорить валидацию идей и исследования новых материалов. Существенный прогресс будет и в ИИ. Квантовое машинное обучение уже сейчас дает более оптимальные аналоги классическим алгоритмам.

- Как писать алгоритмы для таких компьютеров?

Еще несколько лет назад квантовые алгоритмы выглядели, как некий нотный стан с квантовыми операторами, которые действовали на кубиты. Сейчас есть много попыток упростить репрезентацию, что позволит людям без знания квантовой механики создавать свои алгоритмы. Я думаю в идеале мы придем к определенным API, когда часть кода будет выполняться на квантовом процессоре, когда это необходимо.

- Чем сиденья в Фейсбуке на квантовом компьютере будет отличаться от той же дела на обычном?

Фронтенд пользователя, наверное, будет выглядеть так же, но на серверной части некоторые алгоритмы и ИИ смогут работать быстрее.

Сейчас мы говорим о специфических задачи, в ближайшем будущем это скорее будут мэйнфреймы, где будет решаться какая-то часть проблемы. Не факт, что когда мы сможем это все миниатюризировать и персонализировать, Фейсбук будет существовать в той форме, которую мы имеем сейчас. Можно сказать точно, что за следующие несколько десятков лет взаимодействие человека с машинами очень сильно изменится.

Читайте также «DOU Books: 5 книг, которые советует Николай Максименко»

Похожие

Комментарии