Выходит с 1931 года

Профессионал Побеждая стихию

Анатолий Никитин, студент гр.5539 факультета ИТиП в составе команды Санкт-Петербурга получил специальный приз за лучшее техническое решение, связанное с использованием высокопроизводительных вычислений на международном финале кубка технологий Imagine Cup.
Анатолий учился в Академических классах при школе № 232, окончил музыкальную школу, занимался русским стилем рукопашного боя, на его счету мастер-классы по проволочно-ниточной игрушке …

Анатолий с удовольствием рассказал о себе и о проекте, удостоившемся столь высокой награды в Париже. Вашему вниманию представлены отдельные отрывки этой увлекательной истории.

Я учился в Академических классах. Эта школа была создана выдающимися выпускниками СПб ГУ. Не имея конкретной специализации, она даёт потрясающе высокий уровень образования по всем предметам. Классы формально относятся к школе № 232. Большое влияние на меня в школе оказали многие учителя, особенно моя любимая учительница по литературе Мария Вячеславовна Чистякова, которая научила меня думать, в широком смысле этого слова.

Совершенно особое место в моей жизни занимает учительница музыки, с которой я занимался больше семи лет. Я считаю ее своей «второй мамой». Лет в восемь родители отдали меня в музыкальную школу, откуда я с ужасом сбежал спустя три года. За это время я успел перепробовать несколько инструментов: кларнет, виолончель, фортепиано. Не везло с учителями. Моя «мучительница» по фортепиано доводила меня до нервных срывов и стала причиной моего ухода из школы. Примерно за месяц до ухода я познакомился с Натальей Яковлевной Эстриной, которая совершенно преобразила мой внутренний мир и моё отношение к музыке. До конца 11 класса школы я занимался с ней частным образом у себя дома, и каждый её урок открывал для меня беспредельную глубину, тонкость и красоту фортепиано. Урок начинался со спонтанной импровизации, которая рождалась из биения моего сердца и внутренней тишины и заканчивался долгими разговорами о музыке, чувствах и ограниченности формального ума. Мы играли не только классические произведения, но и джазовые этюды, что было совершенно немыслимым в рамках музыкальной школы. Вероятно, именно свободное отношение к музыке, без искусственных делений на «академическую классику» и «волюнтаристский джаз», без формальных теорий и стереотипов «музыкальной литературы» привило мне глубочайшую любовь к игре на фортепиано.

Подходило время определяться с выбором профессии и поступать в вуз. Мне очень нравилась математика, но я совсем не хотел заниматься ей серьезно. Для меня это было не более чем забавная игра по выдуманным правилам. В общем, я оказался перед выбором: матмех, физфак или филфак СПбГУ. Сначала отпал филфак, хотя я и любил английский, но шансов поступить было мало. А в октябре учитель физики случайно упомянул про кафедру Парфенова в СПбГУ ИТМО, которая является вполне достойным конкурентом матмеху, с точки зрения курсов программирования и ИТ.

Там я сразу понял, что пора начать изучать программирование, так как курсы оказались достаточно сложные. За три месяца я освоил C++ и начал писать проект, который надо было представить к середине апреля. Это был «искусственный интеллект» для игры в шахматном эндшпиле. Работа над проектом поглотила меня настолько, что, даже отдыхая в деревне на зимних каникулах, я писал в тетрадке страницы программного кода, чтобы сразу после возвращения набрать их на компьютере. Два месяца я почти не ходил в школу и едва успел вовремя закончить проект. Меня до сих пор восхищает тот факт, что моя программа умеет ставить мат королем, конем и слоном лучше, чем я!

Помимо курсов в ИТМО, я принимал участие в олимпиадах по математике и физике, проводимых в СПбГУ. В середине апреля я узнал, что по результатам олимпиад могу поступить на физфак или матмех без экзаменов, а в конце апреля я был зачислен на кафедру КТ факультета ИТиП СПбГУ ИТМО. Снова я оказался перед выбором, но решил остаться в ИТМО, потому, что там я потратил намного больше сил для поступления.

В это время Наталья Яковлевна предложила мне попытаться поступить в музыкальный колледж, чтобы совмещать учёбу в университете с музыкальными занятиями. Так как лето у меня было свободно, я решил попробовать. Я начал брать частные уроки сольфеджио и музыкальной гармонии и за два месяца освоил весь школьный курс. В итоге, по фортепиано я получил «4», а остальные предметы сдал на «5» и поступил в музыкально-педагогический колледж № 3. Я всё ещё тешил себя иллюзией, что смогу совмещать учебу в двух местах, тем более колледж находится в двухстах метрах от ИТМО (на улице Воскова). Увы, этому не суждено было случиться.

С 1 сентября началась тяжелейшая учеба в университете. Отсутствие специальной математической подготовки сильно сказывалось на моей успеваемости, и я вынужден был догонять однокурсников. Однако, я умудрился целый семестр бегать между ИТМО и колледжем, переключаясь с алгоритмов сортировки на ноктюрны Шопена, затем на математический анализ и снова на уменьшенные септаккорды. В конечном итоге, зимняя сессия окончательно расставила всё по своим местам – я был отчислен из колледжа за неявку ни на один экзамен.

За полгода обучения в колледже я успел познакомиться с гениальным педагогом, с которым я занимаюсь до сих пор – Натальей Григорьевной Хоревой. После ухода из колледжа я стал её первым частным учеником. Она сразу же дала мне понять, что я абсолютно ничего не смыслю в исполнительстве и мне нужно приложить огромное усилие, чтобы бесконтрольное излияние сиюминутных эмоций сменилось осмысленным построением своей собственной музыкальной Вселенной. Впервые за всё время моего музыкального образования я начал серьезно работать над техникой.

Дальше были три года кропотливой учебы, неожиданных открытий, постижения музыки Рахманинова, поиска взаимосвязей между музыкой и математикой, восторг от квантовой механики, сдвиги в сознании от функционального анализа, встречи со странными людьми из Международного Клуба Ученых, занятия русским стилем рукопашного боя, мастер-классы по проволочно-ниточной игрушке, психологические тренинги.

Помимо учебы в моей жизни были, пожалуй, два особо значимых аспекта. В сентябре 2006 года мой друг и одноклассник Рома Белов, который учится на матмехе СПбГУ, предложил мне вести уроки информатики в Академических Классах. Я согласился и два года мы с ним вместе преподавали в школе информатику у 5 – 11 классов. Вообще, я с детства мечтал кого-нибудь чему-нибудь учить, поэтому думал, что у меня это хорошо получится. Несмотря на отдельные позитивные результаты, я всё же считаю, что ошибся. Мне действительно повезло, что у меня были и есть выдающиеся учителя, но это обстоятельство задаёт определенную планку, ниже которой не хочется опускаться. Очень тяжело учить, когда понимаешь, что отдаешь этому не всего себя, а лишь какую-то часть. Особенно это касается школьной педагогики, так как в университете можно преподавать намного отстраненнее и безучастнее. Поэтому в этом году нам пришлось закончить преподавательскую деятельность.

Другим крайне важным для меня аспектом является «пожарный» проект. Вокруг этого проекта уже собран огромный клубок из случайностей и совпадений, которые, тем не менее, активно способствуют его развитию и продвижению.

Идея проекта появилась на свет, видимо, ещё раньше меня, хотя мне уже 20 лет. Проект Vigil по сути своей понятен: это геоинформационная система для государственных и частных организаций, связанных с защитой лесов от пожаров, которая должна облегчить их работу. Системы, подобные Vigil, имеются в нескольких странах мира, где проблема лесных пожаров стоит наиболее остро: США, Канада, Испания и др. В нашей стране такой системы нет, и её необходимость очевидна, учитывая размеры российских лесов и ущерб, ежегодно наносимый лесными пожарами.

В сентябре 2006 г. мне позвонил Юрий Зиновьевич Шур, который является заведующим сектором оптимизации лаборатории охраны лесов от пожаров Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства, и предложил принять участие в интереснейшем проекте. Нужно было реализовать модель распространения лесного пожара, основанную на исследованиях НИИ, которые велись несколько десятилетий. Недолго думая, я согласился. Причин для согласия было несколько. Во-первых, мне хотелось попробовать свои силы на большом проекте, во-вторых, хотелось сделать что-то полезное, а в-третьих… В кошмарных снах мне снился четвертый курс, на котором начинается практика и если к этому моменту у меня не будет своего собственного «задела», то придется тратить свои творческие силы для реализации чуждых мне идей.
Оказалось, что в проекте в разное время участвовали студенты матмеха, Политеха, ЛЭТИ и было написано несколько программ, в том числе упрощенный вариант модели распространения пожара. Я принялся за их переработку и использовал более эффективный алгоритм расчёта движения контура распространения пожара. По всем алгоритмическим вопросам мне активно помогал профессор матмеха Иосиф Владимирович Романовский, который поддерживает постоянный контакт с Юрием Зиновьевичем. За последние три года проект разросся и сейчас включает в себя целый комплекс задач, связанных с ведением баз данных и анализом статистики возникновения и развития пожаров, оценкой пожарной опасности и эффективности противопожарных действий, прогнозированием распространения пожаров и расчётом ущерба от них, спутниковым и авиационным мониторингом пожаров и пр.

В 2007 г. я вступил со своим проектом в инновационную студенческую студию QD, которая предложила сразу несколько направлений дальнейшего развития проекта. Я хочу отдельно поблагодарить руководителя студии QD Марину Вилевну и Аню Черныш. Они вывели меня из тяжелейшей депрессии, в которой я пребывал до января 2008 г. В это время, благодаря QD, я узнал о международном конкурсе Imagine Cup, проводимом компанией Microsoft. Тема конкурса в этом году чудом соответствовала нашему проекту – защита окружающей среды. Я сразу же решил участвовать и написал заявку.

К этому времени над проектом помимо руководителя активно работали два человека: я и Дарья Элькина, студентка ЛЭТИ. Даша занималась, в основном, тестированием программ и подготовкой карт и баз данных. Так как в это время я ещё работал в школе, мы с Ромой регулярно обсуждали отдельные детали проекта и решали алгоритмические задачи. Рома сразу же согласился принять участие в конкурсе.

Собралась команда из трех человек: я, Рома и Даша. Руководителем проекта был по-прежнему Юрий Шур. Я предложил название проекта – "Арина", в честь одной очаровательной девушки. Мы начали готовиться к четвертьфинальному этапу конкурса. Формат конкурса предполагал несколько аспектов:
- Использование технологий Microsoft.
С этим у нас всё было в порядке, так как последние полгода проект переписывался на платформу .NET Framework с использованием технологий Microsoft.

- Инновационность.
Наш проект имеет ряд существенных отличий от аналогичных зарубежных проектов: использование эффективных алгоритмов распространения пожара, возможность обучения модели распространения пожара на основе экспериментальных данных, использование высокопроизводительных вычислений.

- Презентация.
С этим пунктом сразу возникла проблема. Как нам объяснили представители Microsoft, в конкурсе Imagine Cup крайне важна эффектность презентации, так называемый «вау-эффект». Мы решили избрать другой формат презентации – театральное действие. Мы построили презентацию в виде спора «теоретика» с «практиком» о применимости информационных технологий и математических моделей в деле борьбы со стихией. На самом деле нам даже почти не пришлось ничего придумывать, так как Рома и раньше всегда выступал моим оппонентом и убеждал меня в бесперспективности проекта. В итоге получилось очень живо и содержательно.

В процессе дискуссии мы достаточно ясно формулировали проблему, я описывал систему Vigil, а Рома меня непрерывно «подкалывал». Но в финале, разумеется, он сдавался и соглашался со мной. При подготовке презентации нам очень сильно помогла Елена Гурьянова, режиссер из Театральной Академии, которая занималась постановкой «спектакля», проводила тренинги актерского мастерства и воодушевляла нас.

В марте мы выиграли четвертьфинал Imagine Cup по Северо-Западному региону и в апреле представляли проект в Москве. Конкуренция в Москве была достаточно сильная, однако нам удалось победить. За всё время проведения Imagine Cup в России это был первый случай, когда Российский финал выиграла команда не из Москвы. Мы получили символический билет в Париж, где в июле должен был состояться международный финал Imagine Cup.

В процесс подготовки к выступлению в Париже включилось огромное количество человек.
- Вероника Ветрова и Александр Вахабов из компании OpenWay сделали ребрендеринг проекта и он получил новое название – Vigil, так как старое название – "Арина" – по-английски читалось так же, как "Арена". (Arina – Arena).
- Виталий Клебан из ИТМО, гениальный робототехник, оборудовал игрушечную радиоуправляемую пожарную машину, поставив на неё видеокамеру и кучу контроллеров, что позволило управлять ей с ноутбука. Эта машина сыграла в последствии особую роль на финале в Париже.
- Сотрудники московского отделения компании Microsoft регулярно приезжали в Петербург для помощи в подготовке нашего выступления.
- Сергей Прокофьев сочинил прекрасную музыку для нашей презентации, которую он также использовал в балете «Ромео и Джульетта».

Отдельного внимания заслуживает леденящая душу история с пончиками. Дело в том, что два месяца между выступлениями в Москве и Париже я в бешеном темпе занимался доработкой проекта. Я устроился работать ночным охранником в некое рекламное агентство, где каждую ночь программировал от заката и до рассвета. И за пять дней до вылета в продуктовом ларьке, в который я зашел купить пончиков для нашей команды, я случайно оставил ноутбук, на котором в единственном экземпляре хранились все исходные коды проекта!

В результате двухдневного расследования удалось выяснить, что похитителем ноутбука был продавец, который начал вымогать за неё приставку Sony Playstation с кучей дисков впридачу. После этого я решил обратиться в местное отделение милиции, и отделом уголовного розыска Выборгского района была проведена спецоперация, в результате которой хулиган был схвачен, допрошен и отпущен, а ноутбук вернулся в руки разработчиков системы Vigil. Через три дня мы уже были в Париже.

На международном финале был страшный ажиотаж. Мы регулярно репетировали презентацию, постоянно давали интервью для различных каналов и газет, работали на стенде, рассказывая о своем проекте. Кстати, именно на стенде мы заинтересовали двух представителей центра разработок компании Microsoft, которые и дали нам этот специальный приз.

Международный финал Imagine Cup состоял из трех этапов и девяти категорий. Мы участвовали в основной категории – «Программные проекты». Пройдя первый этап, мы вышли в полуфинал, в котором из 60 команд оставалось 12. К сожалению, дальше мы не попали. Сам финал состоялся в Лувре и в нем выступали шесть команд.

После финальных выступлений мы даже думали не ехать на награждение, которое должно было быть на следующий день. Все же мы с Ромой поехали в Лувр и были невероятно потрясены, когда при объявлении очередной номинации вдруг прозвучало слово «Russia»! Я даже не мог поверить, что это действительно о нас! Мы выбежали на сцену с Российским флагом, восторженные и ошеломленные, даже не зная о существовании таких специальных призов! И при вручении нам не объяснили, что означают слова «Week of Excellence Award» и «Enterprise Engeneering Center». Только после окончания награждения организаторы конкурса сообщили, что теперь мы едем в Редмонд.

Мы ужасно вымотались за эту неделю в Париже. Вернувшись в Россию, я был полностью истощен и около двух недель не мог близко подходить к компьютеру или слышать слова «Imagine Cup» и «Microsoft». Так как у нас было достаточно эмоционально насыщенное выступление, каждая репетиция отнимала много психических и моральных сил. Перед каждым выступлением я ужасно волновался, но здесь мне помог опыт выступлений на концертах в ИТМО. Дело в том, что в студенческом клубе есть клуб «etc.», который возглавляет Давид Меликджанян. Этот клуб организует концерты классической музыки, в которых мне посчастливилось принимать участие. Поэтому моё волнение, как правило, исчезает с выходом на сцену и сменяется адреналином. К тому же, по-моему, актерам намного проще выступать, чем музыкантам, так как у пианиста самое уязвимое место – руки. Когда они внезапно начинают холодеть и потеть – тут уж ничего не поделаешь! И управлять этим процессом почти не возможно. А для презентации главное, чтобы голос не пропал.

Работа над проектом продолжается и в настоящее время. В июне мы выиграли государственный контракт, и теперь будем внедрять нашу систему в Краснодарском крае. Сейчас к проекту привлечено около 30 человек, в том числе картографы, программисты, тестировщикы, менеджеры и т.д. Если мы успешно завершим проект в Краснодарском крае, в чём я не сомневаюсь, нам будет намного проще внедрять его в других регионах!

В проекте Vigil меня привлекает то, что все разработчики имеют большую степень свободы, что не свойственно для крупных программирующих организаций. Проект является как бы платформой, к которой можно подключать модули, решающие различные задачи, связанные не только с борьбой с лесными пожарами, но и с другими проблемами лесного хозяйства. Когда в нашей команде появляется новый талантливый человек, он может выбрать любую из нерешенных проблем и начать её разрабатывать. Я считаю такую форму работы единственно приемлемой и не ущемляющей творческую свободу программиста!