Какая Ваша научная специальность и круг Ваших научных интересов?
Если кратко, то моя специальность здесь, в ИПУ РАН, соответствует той, по которой я защищал докторскую диссертацию, — «системный анализ, управление и обработка информации».
Если более широко, то, наверное, надо начинать с той специальности, которая была у меня в Московском университете. Там я получил высшее образование, закончил аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию по специальности «Теоретическая механика». Все мое обучение проходило «рядом» с лабораторией навигации и управления движением механико-математического факультета, и именно это – навигация, управление движением и обработка информации – представляют собой мой основной научный профиль. Тем не менее, между МГУ и нашим Институтом я успел поработать в области геофизики и геофизических методов. Это не прошло даром: часть моих аспирантов пишет диссертации по специальности «геофизика».
Как складывался Ваш научный путь, и как Вы попали в ИПУ РАН?
В Первую лабораторию в 2005 г. меня привел Андрей Кириллович Волковицкий. Он и сейчас наш сотрудник. До этого мы с ним вместе работали в компании «Аэрогеофизика». Должен сказать, что именно Андрей Кириллович научил меня многим навыкам, связанным с самостоятельной постановкой задач и поиском решений в тех областях, где не только я плохо ориентировался, но и в принципе очень мало людей, знакомых с проблематикой. Да, у меня был опыт работ до этого и в родной лаборатории на Мехмате, и в Московском конструкторском бюро «Марс», но нигде до этого мне не приходилось решать глобальных задач, связанных с разработкой новых методов и подходов. Конечно, в основном это были прикладные задачи, но их решение позволяло получить ту радость от результата, без которой в дальнейшем я уже не мыслил своей жизни.
Поэтому и в ИПУ я продолжал заниматься прикладной деятельностью, начав с должности ведущего инженера. Тесное общение с Борисом Викторовичем Павловым и заведующим лаборатории Александром Петровичем Курдюковым привело меня к тому, что я стал все больше заниматься теоретическими исследованиями, возглавив сначала молодежную научную школу, а в 2018 г. лабораторию. В 2019 г. я защитил докторскую диссертацию.
Какими тематиками занимается ваша лаборатория?
В первую очередь, это навигация и управление движением.
Во-первых, должен сказать, что в нашей лаборатории собралось довольно много очень сильных специалистов в области инерциальной и спутниковой навигации, а также навигации по физическим полям – д.т.н. А.К. Волковицкий, к.т.н. М.Ю. Тхоренко и готовящийся к защите кандидатской диссертации А.В. Брагин. По совместительству у нас работают коллеги из лаборатории навигации и управления движением МГУ д.ф.-м.н. А.А. Голован, д.ф.-м.н. Ю.В. Болотин, к.ф.-м.н. И.А. Папуша. Поверьте, это очень сильный коллектив, способный решать самые сложные и амбициозные задачи!
Что касается управления движением, то здесь у нас также собрались очень сильные научные кадры: д.т.н. Б.В. Павлов, к.т.н. Д.А. Гольдин, к.т.н. А.М. Шевченко — все они специалисты, получившие в свое время выдающиеся результаты в своей области. Вместе с ними новыми подходами в задачах управления занимаются д.ф.-м.н. А.А. Белов, к.ф.-м.н. А.Ю. Кустов, к.ф.-м.н. А.В. Юрченков, к.ф.-м.н. И.Р. Белов, к.т.н. А.М. Гаракоев, к.т.н. Н.Н. Унанян. Мы занимаемся развитием как классических подходов, продолжая научную линию А.П. Курдюкова, так и новых, связанных с использованием искусственных нейронных сетей.
Кроме того, мы занимаемся и направлением, связанным с обработкой измерений физических полей Земли, решением обратных задач, поиском новых месторождений совершенно различных полезных ископаемых: алмазов, золота, урана, воды. Здесь невозможно переоценить вклад д.т.н. А.К. Волковицкого, к.т.н. А.М. Гаракоева, и Е.В. Мойланена, который также готовится к защите кандидатской диссертации. Мы активно принимаем участие в научных конференциях. Из крупных международных я бы, прежде всего, назвал бы IFAC. Мы туда подаемся регулярно. Не пропускаем конференцию ICINS, которая проходит в Санкт-Петербурге под эгидой Академии навигации и управления движением. Кстати, Московское отделение Академии навигации и управления движением возглавляет Д.А. Новиков. Только в нашей лаборатории четыре действительных ее члена. К тому же тут есть еще и часть административной нагрузки для меня, поскольку меня назначили ученым секретарем этого отделения. Важным представляется участие во Всероссийской школе-семинаре по электромагнитным зондированиям (ЭМЗ) и Международной конференции по аэроэлектроразведке (AEM) (материалы прошедшей в 2023-м г. конференции в Австралии).
Какие направления особенно востребованы в текущий момент?
Я бы сказал, что все, что связано с физическими полями Земли. Тут есть два аспекта. Первый — поиск новых полезных ископаемых: золота, урана, редкоземельных элементов. Это важно для экономического процветания нашего государства. Второй — навигация по физическим полям Земли, обеспечивающая сопоставимую точность определения координат с той, которую дает глобальная навигационная спутниковая система типа ГЛОНАСС в условиях постановки помех. Ход специальной военной операции демонстрирует актуальность этой задачи для обороны страны.
Сегодняшний момент у нас в лаборатории связан с решением актуальных задач для Министерства обороны. Научно-исследовательские работы, которые мы сейчас выполняем, встречают внимание и заинтересованность со стороны соответствующих структур. Поэтому мы сосредоточены на получении максимального результата именно в этом направлении.
При этом столь же важно развитие теоретических разработок. Пожалуй, можно поставить акцент на активной подготовке докторской диссертации Александром Викторовичем Юрченковым, который получил уникальные результаты для управляемых систем с мультипликативными шумами.
Три года назад Вы вместе с другими учеными подписали письмо против начала СВО. Изменилась ли с тех пор Ваша позиция?
В апреле 2022 г. на сайте «Троицкого варианта» появилось «Открытое письмо российских ученых и научных журналистов» с призывом о прекращении военных действий. Должен признать, что в письме содержались совершенно неверные тезисы в отношении Украины и России, но я не обратил на это должного внимания. Могу только сказать, что находился тогда в шоковом состоянии. Я с ужасом следил за новостями из Украины, из Харькова, где живет мой родной дядя с семьей, не имея возможности уехать по состоянию здоровья. Было тяжело слышать в новостях название улицы, рядом с которой они живут, по которой могли быть нанесены удары... Мне казалось, что я могу что-то сделать, чтобы прекратить боевые столкновения, чтобы начался переговорный процесс, и я поставил свою подпись.
Я как неконфликтный человек, понимая, что не мы начали эту войну, думал, что так будет сиюминутно лучше, но скоро осознал, какая это ошибка. Нам надо доводить СВО до конца, и другого выбора у нас нет. Примеры Мариуполя, Бучи, Курской области в отношении гражданских показывают всё очень ясно.
На сайте, где опубликовано «Открытое письмо …», указан адрес, куда надо писать, чтобы отозвать свою подпись. Я попытался это сделать, но безрезультатно. Поэтому стараюсь делами и руководимыми мной прикладными работами приближать Победу. Полагаю, что задача наших ученых – делать все возможное для укрепления обороны страны, чтобы в итоге ни у кого не возникало желания вынудить наше государство применять оружие.
Какими проектами или достижениями своей лаборатории Вы особенно гордитесь?
Трудно выделить какой-то один результат. Да и не про все можно рассказать.
Пожалуй, самый яркий, о котором стоит говорить, — это защита докторской диссертации на тему «Методы и алгоритмы повышения эффективности аэроэлектроразведочных измерительных систем и комплексов» А.К. Волковицким. Она была официально признана одной из лучших в стране в свой год. Результаты этой работы внедрены в современном отечественном аэрогеофизическом комплексе ЭКВАТОР, с помощью которого было сделано уже несколько открытий новых месторождений: алмазов в Анголе, полиметаллов в Руанде, а также несколько месторождений золота в России.
Проект, который лично мне приносит большое человеческое удовлетворение, это разработка технологии, которая позволяет находить резервуары грунтовых вод. Если сильно упростить, то суть ее заключается в следующем. Наличие или отсутствие грунтовых вод зачастую меняет удельное электрическое сопротивление пород, а это тот параметр, который может исследоваться дистанционно с борта летательного аппарата. Мы можем буксировать вертолетом что-то вроде большого металлоискателя, который посылает электромагнитный импульс и измеряет поле отклика, приходящего от Земли. Сейчас во многих регионах подобным образом решаются задачи картирования грунтовых вод — в Дании, Италии, Австралии... Удается определить и глубину залегания, и предполагаемые запасы воды.
Мы участвовали в работах по поиску и картированию грунтовых вод в Хорватии и Италии, и удалось получить весьма впечатляющие результаты. В России мы работали в Якутии, где по нашим данным были пробурены скважины и обеспечен дебет воды, необходимый для технических нужд нефтедобывающих компаний.
Думаю, что актуальность задачи будет только расти. Сегодня задача поиска пресной воды остро стоит в Калмыкии, Крыму, на наших исторических территориях.
Как происходит научная преемственность в вашей лаборатории?
Я бы начал с основателя нашей лаборатории, Бориса Николаевича Петрова, который был назначен ее руководителем в 1952 г. и чье имя она сейчас носит. Следующим руководителем лаборатории был Б.В. Павлов, ученик В.Ю. Рутковского, который, в свою очередь, был учеником Б.Н. Петрова. После Б.В. Павлова лаборатории руководил непосредственный ученик Бориса Николаевича А.П. Курдюков. Таким образом, двумя последующими руководителями лаборатории после Б.Н. Петрова так или иначе стали его ученики.
Конечно, тематика исследований очень сильно изменилась по сравнению с теми задачами, которыми занимался Б.Н. Петров, но главное здесь, как мне кажется, то, что в нашей лаборатории сохраняется атмосфера творчества и жажда поиска новых задач, новых подходов, новых решений.
Я и А.К. Волковицкий защищались у Б.В. Павлова.
Борис Викторович Павлов — вообще отдельная история. Его опыт неоценим. Во-первых, он много лет был заведующим лаборатории и замдиректора Института. Во всех сложных ситуациях я обращаюсь к нему за советом, и он никогда не отказывает. Зачастую с его помощью удается находить простые и мудрые решения, о которых я даже не догадывался.
Во-вторых, он опытный ученый. Взяв «сырой» научный труд любого из нас, он за один день с помощью простого карандаша превращает его в готовую для публикации работу. Его работоспособность порой просто обескураживает.
Наконец, он многие годы возглавлял наш диссертационный совет. Никто лучше него не знает, как правильно писать и готовить к защите диссертации. Я думаю, именно благодаря Борису Викторовичу у нас очень хорошая статистика по защитам. Могу слегка ошибаться, но, по-моему, у нас 100% аспирантов защитили (или вот-вот защитят) кандидатские диссертации.
Лаборатория исторически занимается очень сложными и востребованными тематиками, в ней сложился очень сильный и стабильный коллектив. Наверно, Вы можете похвастаться признанием в научных кругах?
Я уже говорил о том, как выделили диссертацию Андрея Кирилловича. Могу сказать, что это не пустые слова. А.К. Волковицкий признанный ученый в своей области, его имя известно всем в нашей стране и не только, кто занимается аэрометодами поиска полезных ископаемых. Например, его пригласили написать главу книги (в соавторстве с известным канадским ученым — Ричардом Смитом), изданную в США, Smith R.S., Volkovitsky A.K. Airborne Electromagnetic Prospecting Systems / Principles of Electromagnetic Methods in Surface Geophysics. Amsterdam: Elsevier B.V., 2014. P. 679-710.
Хочу также обратить внимание на то, что среди наших сотрудников несколько лауреатов премии им. Б.Н. Петрова РАН – положение обязывает, ведь именно наша лаборатория носит его имя! Это Б.В. Павлов, А.К. Волковицкий, А.А. Голован и Ваш покорный слуга.
Но мне кажется, что важно работать без оглядки на реакцию других. Важно самому быть уверенным в своих результатах, а признание придет само собой.
Как бы Вы охарактеризовали проекты, которыми занимается ваша лаборатория, как прикладные или фундаментальные? Какое соотношение фундаментальности и прикладных разработок?
Трудно отдать предпочтение тому или иному направлению. На мой взгляд, у нас есть перевес в сторону прикладных разработок. Но в то же время я жду в нашей лаборатории защиты двух докторских диссертаций именно в области фундаментальных исследований. Давайте скажем, что 50 на 50.
Хотелось бы еще отметить, что, когда мы говорим о прикладных задачах, мы все же имеем в виду достаточно наукоемкие постановки, которые, хоть и связаны с необходимостью получения конкретного практического результата, требуют достаточно серьезных научных исследований.
Откуда берете и как готовите научную смену?
Тут мне кажется, у нас все в порядке.
В лаборатории работает две молодежные научные школы, одна под моим руководством, одна под руководством к.ф.-м.н. А.Ю. Кустова. Так получается, что школа Аркадия Юрьевича состоит из студентов и выпускников МГТУ им. Н.Э. Баумана, а моя — в основном из выпускников МГУ им. М.В. Ломоносова, хотя и бауманцы тоже есть.
Почему у нас две молодежные школы? Как-то так сложилось еще при Александре Петровиче. У него была достаточно большая группа учеников, которая и составляла его молодежную школу. Надо сказать, что подавляющее большинство ее участников остаются сотрудниками института и нашей лаборатории, все стали кандидатами и даже докторами наук. А параллельно появлялась молодежь, которая приходила ко мне. В какой-то момент у нас появилось достаточно много учеников, чтобы организовать отдельную школу. Это разделение было естественным, поскольку школа Александра Петровича была сориентирована на развитие теории робастного и анизотропийного управления, а моя – на решение прикладных задач в области навигации и геофизики.
После того, как не стало Александра Петровича, какое-то время наши школы были объединены. Однако после защиты Ивана Белова под руководством Аркадия Юрьевича Кустова у последнего появилась формальная возможность открыть свою школу. И все вернулось на свои места.
Сегодня все, что происходит в молодежной школе А.Ю. Кустова, было заложено Александром Петровичем. То, как он вел свои семинары, как организовывал дискуссии, обсуждения, мозговые штурмы, все это ребята впитали в процессе учебы, начиная со студенческой скамьи. Сейчас, можно сказать, они передают традицию своим студентам и аспирантам.
В вашей лаборатории работают выпускники разных школ – с фундаментальной подготовкой (условно МГУ) и прикладной (условно Бауманка). Как удается найти баланс в подходах? Где общий знаменатель?
Как ни странно, но я бы сказал, что все наоборот. Те выпускники Бауманки, которые у нас работают, в подавляющем большинстве представляют кафедру ФН-12 — Фундаментальные науки — Математическое моделирование. Они как раз в основном сосредоточены на теоретических исследованиях. За исключением, может быть, пары-тройки ребят.
Выпускники же МГУ, работающие у нас, представляют механико-математический факультет, а именно лабораторию управления и навигации, которая в основном занимается прикладными задачами, а также геологический и физический факультеты. Их задачи в первую очередь прикладные.
Но тот факт, что мы работаем вместе, видимо, действует и на одних, и на других. В школе А.Ю. Кустова сейчас много задач, связанных с управлением беспилотниками, весьма актуальное прикладное направление. В то же время в школе, которой руковожу я, сейчас активно развивается теория и методы решения некорректно поставленных задач — богатое теоретическое направление.
В чем Вы видите свою основную задачу как руководителя лаборатории сегодня? В чем особенность сегодняшнего момента?
Я бы во многом согласился с М.В. Хлебниковым, что задача руководителя — не мешать работать своим сотрудникам. Но все-таки еще и немного расширил: важно помогать им. При необходимости находить ресурсы, организовывать контакты и связи, находить финансирование, в конце концов. Хотя уровень некоторых специалистов в нашей лаборатории таков, что они могут обойтись и без меня, что, конечно, очень здорово.
Как Вам удается сочетать занятия наукой с административной нагрузкой? Не конфликтуют ли две Ваши роли?
Я покривлю душой, если скажу, что нет.
Конечно, моя административная роль съедает очень много сил и времени. Но я уже давно привык к тому, что я не в состоянии делать все сам, в том числе и в научном плане. И надо сказать, что гораздо больше радости получаешь, когда ту или иную задачу успешно решил кто-то из твоих аспирантов. Вроде бы и времени на решение задач стало меньше, а результатов — многократно больше. Это радует!
Что Вам больше всего нравится в Вашей работе?
Обожаю участвовать в экспериментальных исследованиях, которые сопровождают наши научно-исследовательские работы. Это всегда завораживает, поскольку занимаемся исследованиями чего-то совершенно нового. Плюс, есть возможность выключить многозадачность, которая меня сильно утомляет, когда я нахожусь на работе в Москве, и сосредоточиться на решении одной вполне конкретной задачи. А уж если экспериментальный результат подтверждает выводы проведенных теоретических исследований — это огромное счастье!
Возможно, в лаборатории, которой уже более 70 лет, есть стародавние традиции, не связанные напрямую с работой?
Вы совершенно правы. Прежде всего, это спорт. В институте работает четыре секции, и в каждой есть представители от Первой лаборатории.
Пользуясь случаем, приглашаю желающих приходить на баскетбол (секцией руковожу я) и на волейбол (секцией руководит наша аспирантка Екатерина Третьякова). Ну и на секции бадминтона и настольного тенниса тоже, конечно.
Назовите, пожалуйста, три-пять Ваших работ последних лет, которыми Вы особенно гордитесь.
Это работа, в которой мы описываем разработанный нами алгоритм, применяемый при измерении магнитного поля. Он оказался наилучшим среди существующих, обеспечивающим высокое быстродействие и точность.
• Каршаков Е.В., Павлов Б.В., Тхоренко М.Ю., Папуша И.А. Перспективные системы навигации летательных аппаратов с использованием измерений потенциальных физических полей // Гироскопия и навигация. 2021. Том 29. № 1 (112). С. 32-51
Работа содержит обзор возможных подходов к автономной навигации летательных аппаратов с применением измерений физических полей Земли.
В этой статье заложены основы нового подхода к решению обратных задач геофизики, которые относятся к некорректно поставленным и требуют регуляризации. Показано, что применение фильтра Калмана обеспечивает регуляризацию, аналогичную методу регуляризации Тихонова.
Беседу вела Л. Бойко
