Интервью с выпускниками Плавучего университета
Михаил Борисов
выпускник ПУ, сотрудник лаборатории машинного обучения в науках о Земле МФТИ.
Когда-то, поступая на Физтех, мечтал о космосе. Но ряд обстоятельств, в том числе экспедиции Плавучего университета, привели в мир морских исследований. О своих первых “полевых” работах, научных интересах и амбициозных задачах - в нашем интервью.

Миша, знаю, что ты успешно закончил магистратуру МФТИ по направлению “Прикладная физика и математика”. А если вернуться во времена, когда ты был абитуриентом, то о чем ты мечтал? Как представлял будущую профессию?
Я сознательно поступал на ФАКИ (факультет аэрофизики и космических исследований) МФТИ, поскольку интересовало неизведанное и далекое.
Представлял, что буду проектировать космическую технику или приборы. А в самых смелых мечтах – слетать туда, наверх. Но как часто говорили у нас на факультете, океан - это тот же космос. И судьба привела к морским исследованиям.
Когда и как ты узнал про Плавучий университет?
В 2018 году, учась на 2 курсе кафедры термогидромеханики океана в МФТИ, я узнал, что собирается береговая практика в Калининграде на Балтийском море. Подался, прошел отбор и пару недель прожил на берегу моря с интересными лекциями и работой над реальными научными задачами: исследовали прибрежную зону Балтики и течения - измеряли соленость и температуру, лично я пускал “дрифтеры” – поплавки и следил за их движением по течению. С тех пор я практически старожил программы “Плавучий университет” – успел в качестве студента пройти отбор на Зимнюю школу и в экспедицию в Арктику сходил, а позже на Зимней школе помогал проводить хакатоны. Осталось только научным руководителем сходить в рейс, но это тоже есть в планах.
Расскажи про экспедицию? Или их было несколько? Чем ты там занимался?
Да, я дважды участвовал в экспедициях “Плавучего университета”.
В 2020 году в арктическом рейсе МФТИ-ИО РАН был вместе с научным руководителем, где открывал новые для себя таланты чудес коммуникации. Участвовал в организации совместных метеорологических наблюдений и оценке неопределенности показаний экспертов в описании характеристик облачности – как и насколько по-разному мы оцениваем облачность. Также интересовался ходом работ других отрядов – гидрофизиков, гидрохимиков, биологов. Это и интересно, и очень помогает посмотреть на объект исследований в проекции, ведь все мы изучаем океан с разных сторон. Еще занимался установкой оборудования для наблюдений – радиометров и клауд камер, и их обслуживанием.

Во второй раз выход в море состоялся в 2021 году на Балтийском море. Там я был руководителем метеорологического отряда. Хотя отряд, по сути, и состоял из меня. Одному работать было чуть сложнее, но на тот момент я чувствовал себя увереннее, все уже умел, и когда надо было, не стеснялся звать на помощь товарищей.
Это был положительный опыт? Что больше всего запомнилось? А что было сложнее всего?
Это было захватывающее приключение. Больше всего запомнился белый полярный медведь - действительно красавчик!

Сложнее всего давались смены с 3 утра (или ночи?) для начала метеорологических наблюдений. Их особенность в том, что необходимо наблюдать каждый час, когда угол подъема солнца больше 5 градусов, а в условиях полярного дня летом в Арктике солнце заходило за горизонт на два часа в сутки.
Такое же увлекательное и “залипательное” зрелище – бесконечное поле льда. Просыпаешься, а за окном снег и лед вместо бескрайнего океана.
Насколько участие в проекте ПУ определило твой научный вектор?
Сначала на практике меня не особо заинтересовала гидрофизика, которой я занимался. В экспедиции в 2020 году мой научный руководитель Криницкий Михаил Алексеевич возглавил метеорологический отряд и, плотно поработав с ним, я нашел научные задачи действительно увлекательными. Я проводил коллективные метеорологические наблюдения, чтобы оценить насколько в среднем “ошибается/врет” наблюдатель (особенно было весело заманивать всех сладкими конфетами, поэтому было обычно больше 7 человек, если не заняты на станции). Так же снимали фото облаков и учились прямо на борту писать код для моделирования потока солнечной радиации по данным фото неба и облачности. Даже провели самый северный хакатон на борту судна – севернее 80 гр. с.ш. Через некоторое время Михаил Криницкий возглавил лабораторию машинного обучения в науках о Земле в МФТИ, куда он позвал меня и моих коллег.

Сейчас я занимаюсь исследованиями, прямо или косвенными связанными с исследованиями в экспедициях. Так что участие в “Плавучем Университете” прямо задало мой вектор движения, причем дважды. Поэтому могу посоветовать тем, кто в начале своего научного пути – не бойтесь менять направление, ваш опыт, возможно, будет уникальным и поможет увидеть то, что старожилы просто не замечают.
Над чем сейчас ты работаешь?

Сейчас я в аспирантуре МФТИ и работаю над кандидатской диссертацией. Недавно получил Президентскую стипендию, чем очень горжусь. Суть моей научной работы в том, чтобы научить нейросети предсказывать состояние океана — например, температуру воды, соленость или течения.

Представьте, что океан — это гигантское видео в FullHD. Прямое предсказание следующего кадра такого “видео” — задача невероятно сложная из-за огромного объема данных. Мы делаем хитрее: сначала сжимаем «картинку» океана в маленький набор цифр (вектор) — как бы выделяем самую суть (как в мемах про «котиков» и «собачек», где нейросеть учится их различать по главным признакам). Этот процесс сжатия и называется контрастным обучением. Дальше мы предсказываем, как этот маленький набор цифр изменится через месяц. А потом уже специальная нейросеть «разворачивает» его обратно в полноценную карту океана. Это как если бы вы научились предсказывать содержание книги по её очень краткому описанию, а потом по этому описанию восстанавливать полный текст.

Фишка в том, что этот метод универсален: его можно применить и к атмосфере, а в будущем и связать океан с атмосферой в одну модель, чтобы лучше понимать климат и погоду. Сейчас как раз готовлю статьи и доклады, чтобы представить всё это на защите. Также работаю в нескольких направлениях с нашими клауд камерами и уже руковожу практикантом по задачам, связанным с вычислением высоты облачности. Наставничество – очень интересный опыт, который подсвечивает работу с другой стороны.

Еще совместно с коллегами из ИО РАН снова подаю заявку на грант малых отдельных научных групп Российского Научного Фонда (МОНГ РНФ) на изучение сейсмических аномалий в океанских разломах по данным эхолота. По сути, это компьютерное зрение в геологии. Подаю заново, потому что в прошлом году не выиграл конкурс, но благодаря замечаниям рецензентов дорабатываю заявку, чтобы подать снова.
Чем тебе интересно заниматься в науке? Что тебя вдохновляет?
Нравится изучать новое и ловить азарт от того, что, возможно, ты видишь что-то впервые как представитель человечества и именно ты можешь познакомить мир с этим. В моих научных интересах очень гармонично сочетается любовь к воде и математике – я нашел свою область искусственного интеллекта, который я непосредственно применяю к наукам о Земле.
У тебя есть увлечения? Чем занимаешься помимо работы?

Танцую социальные танцы. Несколько лет подряд организовывал открытые балы МФТИ. Очень сложно было “услышать” ритм, поэтому сходил на барабаны и вокал.

Отвлекаюсь от программирования простыми мелодиями на гитаре.
По вечерам люблю сходить в бассейн и проплыть километр расслабив мозги. В свое время получил КМС по подводному плаванию.

Еще играл в регби на Физтехе, но колено сказало пока притормозить, поэтому пошел в парусный спорт – очень увлекательно ловить ветер парусом, ощущаешь себя средневековым исследователем! В холодное время года друзья познакомили с искусством виноделия — очень пригодился опыт газогидродинамики в этой сфере.
Есть какая-то научная задача или проблема, которую бы хотел решить в будущем?
Это задача, которую мы решаем всей лабораторией – занимаемся сбором глобальной климатической модели на нейросетях. В нашей задаче есть конкуренция с западными и восточными коллегами. Мы очень хотим создать первую российскую модель. Моя диссертация – маленький шажочек в этом направлении.
Каким ты видишь себя через 10 лет?
Успешным молодым ученым с большим индексом Хирша, собравшем вокруг себя команду целеустремленных исследователей океана и атмосферы.