Стелс-дрон и производство черепов: на что еще способны резиденты «Сколково» из Коми

Ученые из Сыктывкара выходят на международный уровень

Руководители лаборатории «СТАЛКЕР» рассказали о своей работе и показали научные проекты, которые они разрабатывают в Сыктывкаре. Как оказалось, резиденты «Сколково» из Коми готовятся к выходу на международный рынок. Об этом они рассказали в интервью корреспонденту портала PG11.ru.

Вчера, 8 февраля, Россия отмечала День российской науки. По этому случаю, корреспондент портала PG11.ru отправился в самое технологичное место в Республике Коми - лабораторию «СТАЛКЕР». В декабре 2017 года жителей региона заинтересовала новость о том, что местные ученые получили поддержку инновационного центра «Сколково». С тех пор руководители лаборатории, Алексей Васильевич Берш и Александр Викторович Католиков, постоянно разрываются между Москвой и Сыктывкаром. Но нам удалось договориться о встрече. Сама лаборатория делится на две части: секретную и открытую. Поэтому часть помещений посетить не удалось - они опечатаны и установлены на сигнализацию. 

Сначала мы оказались в отделе обработки голосовой информации. Его можно было бы принять за офисный колл-центр, если бы не слишком современная техника известной яблочной компании. Генеральный директор Александр Католиков объясняет, что стоимость одного такого комплекта обошлась им в 400 тысяч рублей. Основная часть суммы ушла, разумеется, на сам компьютер - мощнейший Mac Pro.

Такая дорогая техника была установлена здесь не ради баловства - сотрудникам лаборатории нужно было провести анализ голосового и текстового трафика, это требует огромных мощностей. В результате появился уникальный в плане производительности кабинет, в котором можно решать различные задачи, например: работать с нейросетями и развивать машинное зрение. Последнее Алексей и Александр смогли показать наглядно:

- Мы занимались аппаратно-программным комплексом мониторинга «ЦИТАДЕЛЬ». Это проект, объединяющий технологии «нейронная сеть» и «компьютерное зрение». И его часть мы внедрили в Санкт-Петербургский морской порт. Как можно заметить, съемка велась в режиме реального времени. Камера, которая стоит на подъемнике, распознает контейнер. Методом машинного зрения компьютер считывает коды, а по базе данных он определяет, что это за груз и куда его доставить, - объяснил Алексей Берш.

Сейчас «СТАЛКЕР» предлагает эту технологию РЖД. Принцип работы остается аналогичным - камера стоит на составе и определяет, где должен находиться каждый конкретный грузовой вагон.

- Это, конечно, повод для гордости всех жителей Сыктывкара. За полтора года в нашем городе был создан проект, который на стадии опытно-промышленной эксплуатации заинтересовал огромное количество людей и организаций. 

И действительно, область применения машинного зрения, созданного в лаборатории, огромна. Часть этой технологии пригодилась в другом проекте «СТАЛКЕР» - «Беспилотный летательный аппарат с интегрированной системой автономного управления». Другими словами, это дрон-стелс. 

- Мы создали БПЛА, который летит и понимает, что он видит. Он невидим и неуязвим для перехвата из-за того, что не издает радиосигналов. Наш беспилотник не пользуется GPS и аналогичными системами, а значит нельзя послать ложный сигнал, как американским дронам. Проще говоря: он летит, видит станцию слежения, и осознает, что ее нужно обойти. Когда БПЛА видит ландшафт - он сравнивает его с реальными картами и понимает, где находится, - разъясняют научные работники.

Создание таких инновационных проектов требует максимальной отдачи. В коридоре висит перечень слов, запрещенных к произношению в стенах лаборатории. «Я забыл тетрадку – такое здесь не прокатит», - комментирует Алексей Васильевич.

Не без гордости, мужчины демонстрируют стену, увешанную своими наградами. Рядом висит коллекция бейджей с различных форумов. Последним был Гайдаровский форум, который прошел в середине января с участием премьер-министра России Дмитрия Медведева. А в июне этого года Александр Викторович и Алексей Васильевич приглашены в Бостон на международную конференцию Bio International Convention 2018.

Назвать проект, который ученые показали дальше, поразительным - значит быть очень сдержанным. Его создатель, студент медицинского института и сотрудник лаборатории Заур Бекирович Исмаилов, постарался объяснить его суть максимально доступно:

- Наш проект по кардиомониторингу уже обрел рабочее название «Харитон» - от английского «Heart» (сердце). Сейчас в медицине используется всем известный Холтеровский монитор для непрерывной регистрации ЭКГ. Но он доставляет пациенту дискомфорт, ведь все крепится к груди, футболку нельзя снимать сутки и больше. А ведь больной еще и может его открепить на время, исказив результаты. И печальная статистика доказывает, что даже монитор Холтера не спасает «сердечников» от смерти. 

На манекене Заур Бекирович демонстрирует, как ученые планируют внедрять под кожу 5 микродатчиков, которые будут следить за сердцем круглосуточно, при этом не вызывая дискомфорта. Помещать их будут в тех зонах, где это максимально удобно, в подкожно-жировую клетчатку. Все данные поступают на смартфон, а через него передаются на базу. И там все они регистрируются и архивируются. 

- Эти статистические данные о патологиях в обезличенном виде очень пригодятся ученым. С ними они смогут проводить исследования, которые раньше были невозможны. И это огромная экономия денег. Заряжаться датчики будут беспроводным методом. Данные будут поступать и к лечащему врачу. Если в ЭКГ пациента что-то изменится - ему придет смс-уведомление. А в случае инфаркта - сигнал пойдет на станцию скорой помощи. 

Проект Заура Исмаилова заинтересовал «Сколково», поэтому он тоже скоро поедет с ним в Москву, где «Харитон» будут готовить для выхода на международный рынок. Кстати, он уже получил финансовую поддержку от Фонда содействия инновациям по программе «Умник».

А в нескольких метрах от манекенов трудно не заметить обычный игровой руль для компьютерных игр. Но как оказалось, он здесь совсем не для развлечений.

- Это еще один проект, где мы смогли применить наше «машинное зрение». Как известно, «КамАЗ» совместно с компанией «Cognitive Technologies» сейчас работают над проектом по созданию беспилотного автомобиля. И они объявили конкурс, в котором мы приняли участие и заняли призовое место. Поэтому в машинах, которые они создают, используется наш код. Он отвечает за распознавание знаков, автомобилей и расстояния до них, - прокомментировал Алексей Берш.

Следующий кабинет прототипирования, как признаются ученые, «обеднел» после переезда основной части лаборатории в Москву. Но здесь все еще стоят два 3D-принтера, которые используются для изготовления мелких деталей. После чего речь заходит о другом проекте, также связанном с медициной. Для него уже найден инвестор, и теперь он выходит на промышленный уровень.

- Перед нами настоящий череп, при жизни его донора звали Василием. Сегодня его останки стали учебным пособием для студентов-медиков. И именно с этим в стране сейчас большая проблема – после распада СССР таких материалов уже не осталось. Сейчас начинающие врачи работают с очень старыми запасами. Приходится пользоваться муляжами из Китая. Но есть проблема - это скорее игрушка, они сделаны вручную и «срисованы» с настоящих костей. Докторам они не подходят, так как не соблюдаются реальные анатомические особенности. В чем суть? С помощью 3D-сканера мы создаем идеальную копию настоящего, все патологии оригинала повторяются, - сказал Александр Католиков.

И теперь такие копии готовятся к промышленному производству. И даже больше: в «СТАЛКЕР» будут изготавливать макеты внутренних органов.

- Мы берем результаты, например, МРТ, по которым у человека находится та или иная патология. Эти данные в обезличенном виде передаются нам, и мы создаем орган в нужном состоянии. Для примера: печень с конкретной стадией цирроза. С нашим макетом из гибких материалов студенты получат идеальную копию настоящей больной печени и будут готовы, когда столкнутся с этим случаем на практике.

После этого мы переходим непосредственно к интервью. 

- Лаборатория «СТАЛКЕР» была основана в июле 2014 года. Как все начиналось?

- В тот момент я был старшим преподавателем кафедры защиты информации в нашем СГУ, - отвечает Алексей Берш. - С Александром мы занимались совместной научной деятельностью. А если конкретнее, то разработкой программных средств в области защиты информации. Моя кандидатская диссертация была как раз на тему «Разработка аппаратно-программного комплекса обнаружения уязвимости в сетях в коммутационном оборудовании». И тогда возникла идея, что нужно этим заниматься не в прикладном формате, а на уровне науки. Это и привело нас к созданию научно-технической лаборатории «СТАЛКЕР». Название мы взяли из культового произведения братьев Стругацких «Пикник на обочине». Сталкеры – это те, кто знают правильный путь в любой ситуации и могут провести остальных по нужному маршруту.

- Хорошо, лабораторию вы основали, но что было дальше? Какие были первые проекты?

- Изначально, у нас был упор на информационную безопасность. Первым проектом стал аппаратно-программный комплекс обнаружения уязвимости защиты серверов и коммутационного оборудования «ArmDoc». И у нас уже сразу были заказы. Например, анализ текстовой и голосовой информации в режиме реального времени, то есть программа, которая на лету распознает, о чем идет речь в диалоге. А постепенно мы все больше стали удаляться в систему машинного зрения, беспилотные технологии. Так мы перешли к заказам Минобороны, и в итоге через полтора года очень плотно ушли в медицину. Здесь надо понимать, что любые проекты финансируются из средств Гособоронзаказов. И доходы от «оборонки» идут на развитие медицины, промышленности и так далее. Один из таких проектов мы уже показали – кардиодатчики «Харитон». Другой – реабилитация полностью или частично парализованных людей.

- Сколько человек работает в лаборатории?

- Численность сотрудников у нас постоянно менялась. Изначально было около 40 человек, потом мы понимали, что некоторые должности нам не нужны, и они попадали под сокращение. Скажем так, ключевая команда, ведущая лабораторию – около 15 человек, среди них 4 кандидата медицинских наук и 2 кандидата физико-математических наук. Двое из работников лаборатории имеют учёное звание «доцент». Например, руководитель проекта по созданию роботизированного комплекса для реабилитации парализованных людей кандидат медицинских наук Григорий Александрович Максимов - научный руководитель нашего «Многофункционального роботизированного медицинского комплекса». Он врач-невролог высшей категории и главный внештатный специалист по медицинской реабилитации Министерства здравоохранения Республики Коми. А Михаил Анатольевич Пронин - научный руководитель «НТЛ СТАЛКЕР». Возглавляет исследовательскую группу «Виртуалистика» Института Философии РАН, имеет большой опыт в области реабилитации людей разных профессий: ликвидаторов аварии на ЧАЭС, космонавтов, военных лётчиков.

Алексей Васильевич Берш - основатель лаборатории, отвечающий за выход на международный рынок и решающий глобальные стратегические вопросы. Александр Викторович Католиков - генеральный директор, контролирующий работу ученых, по возможности помогает в инженерных вопросах.

Фото лаборатории «СТАЛКЕР»

- Какие проекты оказались самыми успешными? Например, в каком состоянии проект беспилотного летательного аппарата?

- Сейчас он проходит промышленные надлетные испытания. Его гражданская версия уже используется в коммерческих целях для мониторинга территорий. Но, конечно, про наш самый глобальный проект вы уже писали - это «Медицинский многофункциональный роботизированный комплекс поддержания и восстановления двигательных функций человеческого организма путем локомоторной терапии и транскраниальной магнитной стимуляции». Да, название не очень легкое, но когда СМИ называют его «экзоскелет» - это сильное преуменьшение. Сейчас мы его сокращаем до «Многофункционального роботизированного медицинского комплекса». Лучше пояснить подробнее. До нас было две технологии. Первая - это транскраниальная магнитная стимуляция, когда на мозг человека воздействуют различными магнитными импульсами на нейросенсорные пулы коры головного мозга. В результате у парализованного человека может неожиданно начать двигаться рука. И второй, локомоторная механотерапия - когда парализованного человека мы грузим в экзоскелет и аппарат за него начинает повторять движения. Это может привести к тому, что пациент вспоминает, как это делать. И до нас считалось, что эти технологии нельзя объединить – они противоречат друг другу. У нас получилось, и мы смогли достичь обратной связи с телом пациента. Дело в том, что берется результат с каждой отдельной мышцы. То есть: когда мы двигаем ногой, у нас также активируются мускулы спины. А у парализованного человека могут не среагировать ни одна мышца, кроме какой-то одной, например, в спине. И доктор видит, что результат есть и меняет программу реабилитации под конкретного пациента. Сейчас удается вылечить от 20 до 30% человек, с нашей работой этот результат вырастает до 50 – это очень большие цифры. Бюджет проекта - полмиллиарда рублей, сейчас нам осталось найти чуть меньше 200 миллионов.

Фото лаборатории «СТАЛКЕР»

- Были ли неуспешные проекты?

- Однозначно провальных не было. Какие-то работы нам пришлось заморозить, когда стало очевидно, что не хватает финансирования, - ответил Александр Католиков.

- Мы вели работы по разработке инсулиновой пластины - жизненно важный проект, однозначно. Но инвестор нам сказал, что может вложить только 20 миллионов, а необходимо было на порядок больше. И мы постоянно с этим сталкиваемся: на выставках наши работы привлекают много внимания инвесторов и госструктур, все восхищаются. Но когда речь заходит о деньгах – извините, появятся и позвоним. Еще интересный пример: в прошлом году наш беспилотник заинтересовал губернатора Ненецкого автономного округа. Ему было интересно, можно ли его использовать для мониторинга пастбищ оленей. Мы ответили, что запросто, но дальше дело с их стороны не пошло, - добавил Алексей Берш.

Фото лаборатории «СТАЛКЕР»

- Теперь вы в «Сколково», чем вы занимаетесь сейчас?

- В этом году у нас две основные задачи: выход на международный рынок и патентование технологии для зарубежного рынка. Дело в том, что сейчас мы прогнозируем стоимость одного нашего роботизированного медицинского комплекса в 15-20 миллионов рублей. И мы не уверены, что в России найдется достаточное количество покупателей. Но на Западе совсем другая ситуация. Там каждый конкретный доктор получает зарплату в зависимости от того, сколько людей он вылечил. И когда мы повышаем общее количество реабилитированных – с 2 до 12, врач получает больше денег. Исходя из этого, наша главная цель – выйти на рынок США. Тем более, что один из наших инвесторов – американский венчурный фонд «Rubicon Venture Capital». Дальше мы планируем выйти на Канаду, Израиль, Евросоюз. И все это невозможно без работы в «Сколково». Но мы не забываем про Сыктывкар – в Коми мы думаем разместить завод для производства наших комплексов и проводить научные исследования. Но для этого нам нужен научный партнер, на базе которого мы будем заниматься научно-технической деятельностью по этому проекту. А текущую работу лаборатории в Сыктывкаре мы уже показали. Есть еще один - по обеззараживанию медицинских материалов, то есть шприцев, скальпелей, перевязочного материала и т.п. Сегодня поликлиники должны их уничтожать или у себя, или передавать специальным организациям - это очень дорого. А мы придумали небольшой прибор, работающий от обычной розетки, который переводит эти отходы в твердые бытовые. И после этого их можно просто выбросить в «мусорку».
Кроме того, мы планируем масштабный проект, идея которого зародилась в прошлом году, после того как научным руководителем лаборатории стал Михаил Анатольевич Пронин. Название проекта: «проведение комплексного междисциплинарного сопровождения разработок авиационных тренажёров для пилотов истребителей, принципиально нового типа, работающих, как на основе технологий виртуальной/дополненной реальности, так и с опорой на фундаментальные свойства виртуального человека (виртуальных психологических событий): от моделирования ошибок неразличения к управлению гуманитарными рисками потери здоровья пользователями». Данный проект планируется развивать совместно с Российской академией наук.

- Интересно, вы упомянули только западные страны. Сотрудничество с Азией не планируется?

- У нас был интересный момент на международном китайском круглом столе. Наш проект по защите серверов заинтересовал одного из крупных игроков китайского рынка. Он сказал, что его это очень интересует, они готовы к полному сотрудничеству и так далее. Но уже два года мы пока лишь ведем переписку и от слов к действиям перейти так и не удалось.

- По поводу инвестиций, какую помощь оказывает государство?

- К чести республики надо отметить, что в прошлом году Минпром Коми проводил конкурс инвестиционных проектов вместе с Академией госслужбы. Мы заняли первое место и получили 100 тысяч рублей. Но пока это, к сожалению, вся государственная поддержка. Хотелось бы привлечь внимание администрации к таким вопросам. Еще недавно вышла научная статья о том, что во всем мире науку невозможно развивать без поддержки государства. Хорошо, что мы столкнулись с фондом «Сколково» и убедились, что он реально работает. Они еще ни разу нас не подвели, всегда соблюдают сроки работы. Просто нам есть с чем сравнивать: есть фонды, которые могут просто не отвечать на ваши письма, другие отвечают через два года.

- Получается, что в Республике Коми только вам удалось достичь такого высокого результата в науке?

- Да, это не хвастовство, а констатация факта. Когда вице-президент «Сколково» приезжал в Коми, он открыто произнес, что «СТАЛКЕР» - это единственный результативный резидент из нашего региона.

Фото лаборатории «СТАЛКЕР»

- Вы сейчас постоянно разрываетесь между Москвой и Сыктывкаром?

- Да, сейчас идет большая работа по юридическому оформлению документов, для этого требуется постоянное личное присутствие в Москве. Например, столичная налоговая не сравнится с сыктывкарской, там можно 4 часа в одной лишь очереди простоять. Можно сказать, что уже живем в Москве и лишь приезжаем в Сыктывкар. В «Сколково» и научная работа проходит легче, все-таки совершенно другой уровень технического оснащения. 

- Начинающие ученые из Сыктывкара еще могут присоединиться к вам?

- Однозначно, мы изначально позиционировали себя как лаборатория, в которой открыты двери для новых проектов. К нам можно прийти со своей идеей, которую мы можем помочь реализовать и коммерциализовать. Ну, или если у нас потребность в специалисте, например, в нейронных сетях – мы готовы рассмотреть резюме. Кстати, на сайте есть открытые вакансии. Мы готовы помочь сыктывкарским ученым в научной деятельности.