Адрес e-mail:

Мои университеты: интервью с Е.А. Дорофеевым

3 сентября, 2017 года, исполнилось 60 лет кандидату физико-математических наук, доценту кафедр теоретической физики и компьютерного моделирования, Евгению Александровичу Дорофееву.

В адрес юбиляра уже было сказано немало тёплых слов. Теперь слово за ним. О юношеских годах, работе в научных институтах, преподавании  и нейросетевых технологиях с Евгением Александровичем беседовал студент 3 курса Алексей Петренко.

– Откуда вы родом? Где учились? Чем увлекались в школьные годы?

– Родом я из  Луньевки – небольшого поселка в  Пермской области, который когда-то дал название Луньевским копям, игравшим важную роль в конце 19-го и начале 20 века в экономике Урала. Копями на Урале называют неглубокие угольные или рудные шахты.  Между прочим, в первых строках повести Бориса Пастернака «Детство Люверс» эти Луньевские копи упоминаются!  Когда я был ещё совсем маленьким, моя семья переехала в соседний город – Александровск, где я и жил вплоть до того как перебрался в Москву. Не могу не сказать пару слов про Александровск – небольшой уральский городок, живописно расположенный на так называемых «увалах» с очень красивым водоемом  – Александровский пруд. Центром жизни города, как сейчас говорят, градообразующим предприятием, ещё с царских времен является машиностроительный завод горного оборудования, основанный в 1802 году по указу № 1455 Уральской берг-коллегии – недавно ему исполнилось 215 лет!

Евгений Александрович в детстве

Учась в обычной школе, я немного выделялся способностями к математике и физике среди сверстников. Однако участвуя семиклассником в своей первой областной олимпиаде по физике, я никак не ожидал занять третье место. Наградой стала путёвка в летний физико-математический лагерь «Искатель - 72», функционировавший в семидесятые годы в Пермской области, на берегу Камы. Наряду с обычным отдыхом в этом лагере проводились занятия по физике и математике: лекции читали профессора Пермского университета, а воспитателями были студенты-старшекурсники мехмата ПГУ. Это были замечательные времена!

Летний физико-математический лагерь. Евгений Александрович – второй справа в первом ряду.

В этот лагерь я ездил три раза, за это время юношеская «физико-математическая элита» области (в условном смысле, конечно) перезнакомилась между собой. Мы поддерживаем связь и встречаемся до сих пор. В лагере мы чувствовали себя очень свободно, воспитатели-студенты почти не ограничивали нас. Мы занимались не только физикой и математикой. Мы пели в ансамбле, играли в КВН и даже как-то поставили спектакль. Каждый вечер у нас была дискотека, которая в те времена обозначалась словом «танцы». Были юношеские влюбленности, переживания и всё такое… По крайней мере двое моих друзей из лагеря именно тогда познакомились со своими будущими жёнами. Семьи оказались крепкими и сейчас они воспитывают внуков. За время проведенное в этом лагере, я очень многому научился, как у преподавателей, так и у своих новых друзей. После лагеря учиться физике и математике в школе было гораздо проще.

В последний, выпускной школьный год, я поступил в Колмогоровский интернат ФМШ №18 при МГУ, который сейчас называется СУНЦ при МГУ. Судьба так распорядилась, что из упомянутой юношеской «физико-математической элиты» Пермской области в ФМШ 18 в том году кроме меня поступил ещё только один человек. Там, в ФМШ 18  я и окончил школу, и там же, попав под влияние своего учителя Александра Николаевича Землякова, заинтересовался теоретической физикой, особенно математическим обоснованием статистической физики. Впрочем Земляков познакомил нас и с другими очень красивыми теоретическими науками – математические основы физики твердого тела, теория групп, топология, дифференциальные уравнения – но самое главное, он зародил в нас, школьниках, страстный интерес, я бы даже сказал любовь к математике. В интернате я вживую видел одного из великих математиков 20 века – Андрея Николаевича Колмогорова! У нас, в отличие от первых лет существования интерната, он уже не преподавал, но мне посчастливилось посетить несколько его лекций по основам проективной геометрии. А в Летней школе, в Пущино на Оке, где проходил последний отборочный этап в ФМШ, он устраивал вечера классической музыки. Предваряя музыку кратким вступительным словом, он ставил на проигрыватель «Вега» виниловые пластинки из своей очень богатой коллекции. Насколько сейчас помню, тогда я познакомился с ноктюрнами Шопена, симфониями и сонатами Бетховена, с потрясающими скрипичными концертами Вивальди и, конечно, с органной музыкой Баха. Нельзя сказать, что я совсем не слышал классической музыки раньше, советское радио её очень часто передавало. Но то было как фон, а здесь для меня открылся целый новый мир. Так что могу сказать, что интерес к классической музыке во мне зародил именно А.Н. Колмогоров.

 Фотография А.Н.Колмогорова с автографом – такую великий математик дарил каждому своему ученику

Ещё одно увлечение школьных лет – радиотехника. Сначала по-детски: паял детекторные приёмники и с восторгом слушал «Маяк», с трудом пробивавшийся через радиошум. Потом серьёзно: были и усилители, и ламповый приёмник прямого усиления собранные своими руками. Занимался также и радиопередающими устройствами. Можно даже сказать, что я был радиохулиганом некрупного масштаба, то есть у меня была своя незарегистрированная маломощная радиостанция, и мы с другом связывались, выходя в эфир в диапазоне средних волн. Тогда это было очень круто.

– Кем вам хотелось стать? Почему вы решили поступать в МФТИ?

– Физиком-теоретиком. Хотя вначале мне было не очень понятно, что это за работа такая. Представьте, вот у меня папа всю жизнь проработал на АМЗ слесарем-сборщиком. Собирал два сложных узла к горному комбайну. Это очень понятно. Или радиоинженер: у него аппаратура, наладка, схемы тоже все понятно.  А физик-теоретик, как это?  Сидеть в кабинете и каждый день «диагонализовать гамильтониан»?  Хотя преподаватели интерната  рассказывали нам, школьникам, про свою работу, и про работу коллег.  И поэтому я, хоть и смутно, все же представлял, как будет выглядеть моя будущая деятельность: скорее всего буду дома сидеть, читать чужие статьи, писать свои формулы и пытаться из этого получить какое-то новое понимание чего-то.

 В выпускной год у меня постоянно возникали тревожные мысли о том, куда поступать: на «мехмат» МГУ, или в МФТИ, а может, ещё куда-нибудь? Поскольку я учился в ЗФТШ, ездил на День Открытых Дверей в МФТИ, ездил на пробный экзамен и так как я чувствовал себя больше физиком, чем математиком, я всё-таки решил поступать на Физтех. На вступительных экзаменах я набрал 19 из 20 возможных баллов. Это было очень много!  Но ситуация осложнялась тем, что к таким как я, выпускникам интерната № 18, был особый подход. По каким-то, до сих пор неведомым мне причинам, меня зачислили на ФРТК, а не на ФОПФ, куда я подавал документы. Видимо я чем-то не понравился Федору Федоровичу Каменцу, который проводил собеседование. Поэтому первые три года я был РТшником - «паяльником», как тогда говорили в шутку. В первые месяцы обучения, (особенно на «картошке») я очень переживал по этому поводу. Мне казалось, что со мной поступили несправедливо. Я ходил к интернатским друзьям на ФОПФ, завидовал им и в общем сильно «комплексовал». Но потом, со временем, я понял, что это странное событие – непоступление на ФОПФ – подарок судьбы, потому что наша 511 группа оказалась очень сплочённым и дружным коллективом, и мои РТшные друзья оказались друзьями на всю жизнь.


На учёбе

На четвёртом курсе я всё же попытался «переупрямить судьбу», и перевёлся на ФОПФ. С высоты прожитых лет, думаю, что, может быть, этого и не стоило бы делать, но, так или иначе, после третьего курса я сдал экзамены в так называемую «теоретическую группу Льва Петровича Горькова», и закончил МФТИ уже будучи студентом ФОПФ  522 группы на кафедре проблем теоретической физики. Моим научным руководителем был не так давно ушедший из жизни Нобелевский лауреат Алексей Алексеевич Абрикосов.

– Каково это: работать с нобелевским лауреатом?

Тогда он ещё не был Нобелевским лауреатом. Когда мы начинали общение, он был моложе, чем я сейчас, примерно на 10 лет. Он был невысоким, плотного телосложения человеком, бурного темперамента и с замечательным чувством юмора. В основном, у меня сложилось крайне положительное впечатление от работы с ним. С Абрикосовым мы, как правило, не разбирали затруднения в конкретных выкладках, я практически не обращался к нему за советом по этому поводу, предпочитая обсуждать подобное с друзьями-теоретиками. Однако обсуждать постановку задачи, идеи её решения и тонкие механизмы, лежащие в основе физических явлений, с Абрикосовым было очень интересно и полезно.  А кроме того, он довольно много и подробно, несмотря на мой статус студента, рассказывал мне про свою работу с Л.Д. Ландау.

Я очень хорошо помню свою первую, студенческую ещё, научную работу, написанную совместно с А.А. Абрикосовым, по физике квазиодномерных металлов. Написана она была на английском языке в журнале «Journal of Low Temperature Physics», называлась «Пайерлсовский переход и локализация электронов случайным потенциалом в одномерном проводнике». Много бумаги было исписано, но результат – публикация в очень солидном научном журнале – того стоил. Кроме того, нами было получено два новых результата в этой области.  Ну а потом, сразу после защиты диплома, Абрикосов предложил мне поступить в аспирантуру под его руководством. Тема диссертации была выбрана не сразу. Сначала я пытался дальше пробиться в физике квазиодномерных металлов. Я хотел решить нерешённую задачу, связанную с делокализацией электронов в пакете одномерных нитей.  И вот тут я столкнулся с истинными реалиями жизни физика-теоретика. Это когда «не получается». И нет никакой уверенности что «получится». Жить приходилось в состоянии, можно сказать, «маниакально-депрессивного психоза», пробуя то один, то другой подход. И вот, примерно через год,  Абрикосов, сопровождая это историями из научной жизни с  Ланадау,  предложил мне бросить эту тему и указал на так называемый «верняк».  Так темой моей диссертации стали электронная структура и фононный спектр полуметаллов группы пять, а я пополнил ряды так называемых «висмутологов». Но как я считаю и сейчас, диссертация моя получилась очень добротной.

– Как вы сами решились попробовать стезю преподавателя?

– Отчасти становление преподавателем произошло непроизвольно, я не стремился к преподаванию как к таковому. Но меня всегда тянуло, ещё со студенческих лет, что-нибудь кому-нибудь объяснить или рассказать о красивом физическом эффекте. Это позволяло как самому лучше понять объясняемый материал, так и увидеть под его новым углом.

Сразу после окончания аспирантуры в институт Ландау меня не взяли, отчасти потому что у меня уже были жена и  дочь Ирина, и меня надо было обеспечивать жильём.  Из семи выпускников нашей теоретической группы взяли только двоих. Абрикосов нашёл мне работу в Свердловске, у своего коллеги академика С.В. Вонсовского, в Институте физики металлов. Но я отказался: нам с женой не хотелось покидать Москву. По счастью, друзья с ФАЛТа, мои бывшие интернатские одноклассники познакомили меня с Михаилом Наумовичем Коганом, замечательным человеком и выдающимся ученым. Ему, как он говорил, нужен был физик, чтобы решать вопросы взаимодействия молекул газа с поверхностью твердого тела. В итоге он взял меня на работу в ЦАГИ, в 20 отделение. Так я и оказался жителем Жуковского, поселился в семейном общежитии, а уже гораздо  позже получил от ЦАГИ свою первую квартиру.

Фотография с доски почёта ЦАГИ

Однако после шести лет работы, в девяностые, я всё-таки ушел из ЦАГИ: в 1992 году меня приняли на работу  в Институт теоретической физики им. Ландау. Так я вернулся в свою альма-матер, где был студентом и аспирантом.  И вот, как-то раз,  Владимир Петрович Минеев, сотрудник ИТФ, сообщил мне, что кафедра теоретической физики МФТИ ищет преподавателя  специально для  ФАЛТ, а поскольку я из Жуковского, то,  скорее всего, подойду для этой роли. Я согласился попробовать и вот, в  1993 году, стал ассистентом кафедры, а через несколько лет – доцентом.

В Институте теоретической физики им. Ландау

– Как проходили Ваши первые занятия со студентами? Тяжело ли было привыкнуть к новой работе?

– Поначалу я, честно сказать, не чувствовал себя дома, приходя на ФАЛТ. В перерывах между занятиями проводил время в профессорско-преподавательской аудитории, а отчитав свои лекции и семинары, сразу же уезжал домой. Но сам процесс преподавания мне очень нравился, нравилось, как реагируют студенты. Постепенно я подружился с коллегами, начал часто общаться с ними.

Но помимо ведения семинаров по квантовой механике и теории поля, мне хотелось рассказать подробнее о том, чем мы занимались в институте имени Ландау: нейронными сетями и их приложениями в теоретической физике. Я решил прочитать на эту тему курс по выбору, неожиданно приобретший большую популярность. На меня обратил внимание Ю.И. Хлопков, который тогда был деканом ФАЛТ и он пригласил меня участвовать в работе кафедры вычислительной аэродинамики, которая впоследствии стала называться кафедрой компьютерного моделирования. Тогда же у нас с  Ю.Н. Свириденко возникла идея об использовании нейронных сетей в задачах аэродинамики. И под моим научным руководством появился первый студент. Им стал Владимир Романов. Мы строили нейронные сети, вычисляющие аэродинамический коэффициент профиля крыла. Это было моё первое, но как оказалось, далеко не последнее научное руководство.

Сегодня преподавать мне вполне нравится: лекции, семинары... Преподаватели черпают своё вдохновение в работе с сильными студентами – преподаю я не через силу, а с удовольствием.

Отличаются ли современные студенты от студентов вашего времени?  

– Какие-то отличия, безусловно, есть. Мы читали больше книг: будучи молодыми физиками-теоретиками, считали своим долгом знать и уметь всё в своей области теоретической физики. Если же что-то не получалось, принимали это как вызов. «Двоечники» и «троечники», впрочем, конечно же, были во все времена: каждый сам выбирает, что ему нравится, чего он хочет добиться в этой жизни.

Современные студенты иногда поражают меня незнанием элементарных, на мой взгляд, вещей, и видимо с этим ничего не поделаешь. Но с другой стороны, я вижу, что это не мешает им решать задачи, поставленные перед ними, просто они делают это немного по-другому.

– Вы упомянули нейронные сети. С чего начиналась ваша работа в этой сфере?

– Это, как всегда, связано со случаем. Важное уточнение, для понимания: нейронные сети можно понимать кибернетически, как некие устройства работающие как классификаторы, аппроксиматоры  или как ассоциативную память, а можно их воспринимать в качестве объекта физики неупорядоченных систем. Это очень актуальное направление теоретической физики, им было модно заниматься в конце восьмидесятых годов 20 века. Некоторые типы нейронных сетей оказались точно решаемыми моделями физических систем с беспорядком, с нетривиальным поведением, и поэтому вызывали интерес у физиков-теоретиков.  А нейронными сетями в первом кибернетическом понимании, как предсказывающими машинами, используемыми в трейдинге, в  аэродинамике или где-то ещё, я начал заниматься опять же по воле случая. В эту «авантюру» я оказался втянут иностранным коллегой, итальянским профессором Брунелло Тироцци, пригласившим меня в 1995 году на месяц в Римский университет. Он предложил разработать нейронную сеть, позволяющую предсказывать поведение рынка. Идея была понятна, но нужно было написать код и попробовать что получится, чем я, собственно, и занялся. С тех пор прошло уже почти двадцать лет – почти двадцать лет как я занимаюсь разработкой программ для обучения нейронных сетей.

– В начале нашей беседы вы упомянули, что физика интересовала вас больше прочих технических наук. Как же вы стали программировать? Какие языки используете?

– Программировать я начал работая в ЦАГИ. В те времена я писал программы исключительно на Фортране, позже освоил по очереди Паскаль, С и С++. Сейчас Фортран и Паскаль я, можно сказать совсем забыл, на «кондовом С» писать уже давно нет необходимости, так что мой рабочий язык С++. Так случилось, что мне довелось участвовать в крупных проектах, требовавших большого объёма знаний и опыта в создании программ. Как правило я многому учился у своих молодых коллег, а не из книг, хотя книги по программированию тоже приходилось читать.  

Вообще говоря, я бы не назвал программирование технической наукой, я бы даже математической наукой назвал программирование с большой натяжкой. Есть мнение, что самые лучшие программисты получаются не из математиков, а из лингвистов или даже из филологов, если они преодолевают начальный математический этап в изучении программирования.

Программирование, как работа, мне очень нравилась, нравится и сейчас. Имплементируя в код научные идеи, можно смоделировать разные ситуации и быстро получить какие-то интересные результаты. Правда, сейчас я больше ориентируюсь на то, чтобы эти результаты получали мои студенты.

В общей сложности, не прекращая работу в МФТИ, я проработал программистом почти десять лет, с 1997 по 2007 год в американской компании CQG. В конце того периода я еще научился программировать и на С#, который мне очень понравился. На этом языке я написал несколько приложений  автоматизирующих торговлю на фьючерсном рынке.

 

– Какой была ваша первая компьютерная программа? Какие задачи вы решали будучи программистом?

Эта программа была написана ещё под Microsoft DOS. Программы писались без диалоговых окон, все данные читались и записывались из файла в файл. Позже, работая в коммерческой организации CQG, я уже имел дело с Windows   первое время было довольно сложно переучиться. Программы, которые я разрабатывал, были предназначены для того, чтобы пользователь мог свободно применять нейронные сети для предсказания биржевых цен на рынке, а также для автоматизации  трейдинга. Это и сейчас очень актуальное направление применения нейронных сетей.  Хотя по целому ряду причин, сейчас я отошел от этой деятельности.

– Каковы, по вашему мнению, перспективы развития и применения нейронных сетей?

В последнее время произошёл некий качественный прорыв в этом направлении, связанный с открытием новых методов построения нейронных сетей deep-learning о нём я рассказывал на прошедшей недавно конференции. Кроме того, параллельно происходит революционное видоизменение компьютерной техники, открывающий доступ к новым приёмам разработки нейронных сетей. Я приведу несколько примеров:  в частности, распознавание фотографий, автопилоты, которые управляются роботами, и тому подобное. Перспективы, как я считаю, весьма многообещающие, так как были достигнуты поразительные результаты в разработках в столь короткий промежуток времени.

– А какими из приложений сейчас занимаетесь вы?

Применением нейронных сетей в задачах, связанных с аэрокосмическими технологиями. Несколько моих последних работ были написаны совместно с Ю.И. Хлопковым, ушедшим из жизни в прошлом году. Скоро выйдет довольно объёмная публикация, написанная совместно с Ю.Н. Свириденко, посвященная применению нейронных сетей для расчёта топливной эффективности самолета с учётом  деформации крыла, в процессе полета. Какое-то время назад я участвовал в совместных с Airbus научных работах по приложениям нейросетевых технологий в аэродинамическом проектировании.  Сейчас, с моим аспирантом В. И. Аврутским, мы пытаемся применить нейронные сети к решению дифференциальных уравнений в частных производных. В эту сферу попадают как уравнения механики сплошных сред, так и многочастичные задачи квантовой механики. Таким образом, неожиданно наметилось мое возвращение к задачам теоретической физики.  И мне кажется, что как когда-то радиотехника совершила в моей жизни, не совсем по моей воле, замкнутый цикл от детекторного приемника в пятом классе к обучению на ФРТК, так и к научным результатам в теоретической физике я опять вернусь, но уже с помощью нейронных сетей.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-ig soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика