В магистратуре МИЭМ научат разрабатывать алгоритмы для компьютеров будущего

Лев Щур, руководитель магистерской программы «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии». Фото: Высшая школа экономики/ Михаил Дмитриев

В этом году в МИЭМ ВШЭ открывается новая магистерская программа — «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии» по направлению «Прикладная математика». Ее выпускники будут специализироваться в междисциплинарной области компьютерных технологий, естественных и инженерных наук.

Программа рассчитана на тех, кто хочет разрабатывать, применять и исследовать современные методы суперкомпьютерного моделирования и обработки данных большого объема в науке и инженерии.

«Обычный современный компьютер имеет от 4 до 8 ядер, но уже сейчас он превосходит по скорости суперкомпьютер 30-летней давности, — поясняет руководитель магистерской программы Лев Щур. — В компьютере будущего — миллионы ядер, поэтому фундаментальная задача современных ученых — разрабатывать алгоритмы для компьютеров будущего, которые станут реальностью через 30, 20 или даже 10 лет. Этому мы будем учить студентов нашей магистерской программы».

«На плечах титанов»

Программу «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии» МИЭМ разработал при участии коллег из ключевых компьютерных и других научных центров России. В их числе Институт прикладной математики имени М.В.Келдыша РАН, Институт теоретической физики имени Л.Д.Ландау в Черноголовке, Курчатовский институт, где успешнее всего применяются методы глубокого машинного обучения для обработки результатов экспериментов.

В российских университетах аналогов этой программы пока нет, аналог в Европе — совместная магистратура технических университетов Стокгольма, Дельфта и Берлина. Идея появилась в ходе общения ученых МИЭМ с российскими и зарубежными коллегами, но это отнюдь не калька с западных образцов.

«Мы стоим на плечах титанов, — считает профессор Щур. — В основе программы — достижения фундаментальной российской науки: в математике – школы профессора МГУ Николая Лузина, учителя Колмогорова, в физике — школы Абрама Иоффе, основателя питерского Физтеха, учителя Ландау и Капицы. К этому мы добавляем исследования в области современных информационных технологий и новых материалов».

Профессор Лев Щур одновременно является ведущим научным сотрудником Института теоретической физики имени Л.Д.Ландау в Черноголовке, его научные интересы — на стыке теоретической физики и математического обеспечения компьютеров. В 2017 году он стал единственным российским ученым, которого избрали заслуженным членом Американского физического общества.

К преподаванию на программе он привлек своих молодых коллег, неоднократно стажировавшихся или учившихся за рубежом, интегрированных в мировую фундаментальную науку. Среди них специалист по материаловедению Юрий Будков, также работающий в Институте химии растворов РАН, специалисты по статистической и вычислительной физике Лев Бараш и Евгений Буровский, получивший степень PhD в Массачусетском университете Амхерст.

Статистической физике при разработке программы уделялось особое внимание — считается, что она сейчас играет ключевую роль во всех технических науках, что особенно важен современный взгляд на машинное обучение с позиций статистической физики. И хотя учебный план магистерской программы уже сверстан, в нее могут быть добавлены новые курсы, исходя из требований современной науки. Возможно даже приглашение для чтения такого курса иностранного ученого, если в России не удастся найти нужного специалиста.

Студенты смогут проходить практику и в партнерских институтах РАН, и в зарубежных научных центрах, причем основной ориентир для выпускников — работа в науке. Те же, кто не пойдет в науку, найдет себя на рынке очень легко, считает профессор Щур. Специалисты по суперкомпьютерному моделированию, умеющие сформулировать новую задачу и поставить ее перед компьютером, востребованы в высокотехнологичных компаниях и в России, и за рубежом. В своей повседневной работе в НИИ, ИТ-компании или ИТ-подразделении любой корпорации они будут использовать те же приемы и алгоритмы, которые изучали в университете.

Кого ждут на программе

Магистерская программа рассчитана на выпускников технических вузов по таким направлениям, как прикладная математика, прикладная математика и информатика, информатика и вычислительная техника, прикладная математика и физика, программная инженерия и другие.

Поступающие на магистерскую программу в идеале должны соответствовать трем требованиям, считает Лев Щур, и степень соответствия, как правило, удается выяснить на вступительном собеседовании.

Первое требование — наличие мотивации. «Человек должен быть мотивирован получать новое знание — задавать вопросы, быстро выполнять задания, много общаться с коллегами», — поясняет он.

Второе требование — способность логически рассуждать и воспринимать новое. «Достаточно пять минут поговорить с человеком, и становится понятно, умеет ли он это делать, — считает Лев Щур. — Нам нужны студенты, способные к продуктивному мышлению. Базовые знания мы, конечно, тоже проверяем, но это не столь важно — если человек глубоко не изучал математику, мы его доучим».

Третье требование — знание английского языка. Программа «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии» — двуязычная, все преподаватели свободно говорят и пишут статьи на английском, и то же самое требуется от студентов.

Поскольку у студентов программы — разная стартовая подготовка, в начале обучения предусмотрены адаптационные курсы математики, естественно-научных и инженерных дисциплин. Каждому студенту будут подбирать задачи, исходя из его возможностей. Особенность программы — постоянное общение преподавателей и студентов. Преподаватели программы считают науку коллективным действом, а не уделом одиночек, — отсюда необходимость регулярного научного семинара, где преподаватели и студенты обмениваются мнениями. Все студенты программы будут участвовать в научных проектах, финансируемых, в частности, за счет РНФ, РФФИ и ВШЭ.

На магистерской программе предусмотрено 20 мест за счет средств ВШЭ, 5 платных мест, 3 платных места для иностранцев.