«Наука — это смесь работы, общения и приключений»

Марина Шешукова предпочла музыкальной карьере исследования в области математической статистики и теории вероятностей. В интервью проекту «Молодые ученые Вышки» она рассказала о марковских цепях, многоруких бандитах и о своей собаке, названной в честь математика Камиля Жордана.

Как я стала заниматься наукой

Это началось еще до школы. Моя бабушка преподавала математику. Когда я приезжала к ней в гости, она давала мне решать логические задачки, и мне очень нравилось. В школе это переросло в более серьезное увлечение. Я стала заниматься олимпиадной математикой, посещала онлайн-кружки. Моя школа в городе Волжский Волгоградской области давала достаточно серьезную подготовку, и почти все мои одноклассники поступали в Москву и Питер. Я выбрала Вышку, и меня взяли по результатам олимпиады. А на втором курсе Сергей Самсонов, который вел у нас семинары по математическому анализу, позвал меня к себе в лабораторию HDI Lab заниматься наукой. Я решила попробовать и так там и осталась.

Что я изучаю

Основное направление моих исследований связано с математическими основами алгоритмов машинного обучения. Я изучаю, как работают методы оптимизации, на которых сегодня строится обучение нейросетей и других моделей. Эти алгоритмы часто ведут себя случайно, и моя задача — понять, как предсказать их поведение, как оценивать ошибки и как строить уверенные прогнозы. По сути, я изучаю фундаментальные математические свойства этих методов, чтобы в будущем их можно было использовать эффективнее.

Моя первая научная задача

Изначально была мне не по силам. Я оканчивала второй курс бакалавриата и еще не изучала стохастический анализ. Но я пришла в лабораторию и сказала, что хочу программировать. Мне дали задачу разобраться в статье, где речь шла про уже известные диффузионные модели и score matching. Я начала читать литературу, но мне не хватало базы.

Летом я поехала на смену в «Сириус». Там нужно было в течение месяца сделать проект и его презентовать. Там я сделала свой первый мини-ресерч. Задача была следующая: используя известные методы сэмплинга, попробовать улучшить сэмплы из генеративно-состязательной сети (GAN). Это скорее задача для программиста, и, чтобы с ней справиться, мне пришлось разбираться много в чем. Мы делали проект вдвоем с другой девочкой и выиграли конкурс проектов на смене.

После этого я пришла в лабораторию и сказала, что хочу попробовать себя в более теоретических проектах. Я поняла, что мне интереснее не просто реализовывать алгоритмы, а разбираться в их фундаментальных свойствах. Программирование не подразумевает именно исследовательских задач, твоя цель — пробовать разные эксперименты. Это тоже достаточно творческое занятие, но мне показалось, что не совсем мое. А сейчас мне нравится чередовать, потому что тяжело все время делать что-то одно.

О чем были мои курсовые работы

В бакалаврском дипломе я показала неравенство типа Розенталя и Бернштейна для марковских цепей с правильной дисперсией в ведущем члене. Это была серьезная теоретическая работа, требующая аккуратных оценок и детального математического анализа.

В магистратуре я стала заниматься стохастической аппроксимацией. Коллеги опубликовали работу о методе, который позволяет улучшить скорость сходимости стохастического градиентного спуска. А мы предложили алгоритм и показали, что можем достичь тех же порядков, что и в этой работе, только гораздо более простым методом. Эту работу, которую я написала совместно с коллегами из лаборатории Алексеем Наумовым, Сергеем Самсоновым и еще несколькими соавторами, приняли на конференцию ICLR 2025.

О чем я мечтаю

Оставить след в науке. Не просто написать множество статей, а сделать что-то, что было бы полезно будущему поколению ученых, пригодилось им в дальнейших исследованиях. Я могу и не узнать, сбылась ли моя мечта или нет, потому что иногда бывает так, что результаты становятся актуальными спустя несколько десятков лет.

Это то, как мне бы хотелось себя реализовать и к чему прийти. А если смотреть более приземленно, то хотелось бы, чтобы мне было так же интересно этим заниматься, как и сейчас.

Чем еще я занимаюсь

Кроме теоретических исследований, я вовлечена в проекты по рекомендательным системам и руковожу несколькими студенческими группами. Сейчас я уже не так много сама пишу код, но помогаю студентам разбираться с методами и идеями.

Когда вы заходите на «Кинопоиск» или «Нетфликс», там высвечиваются предложения других фильмов или сериалов, которые могут вам понравиться. Это и есть рекомендательная система. Потенциальных алгоритмов, на которых основана ее работа, очень много. Область актуальная, развивающаяся.

Есть, например, так называемые алгоритмы многоруких бандитов. В отличие от алгоритмов последовательных рекомендаций, которые используют всю историю пользователя и на ее основе делают следующее предсказание, бандиты считают, что каждое событие независимо. Они отталкиваются от контекста пользователя.

Выглядит этот контекст в разных случаях по-разному. Это может быть что-то совсем простое: пол, возраст, характеристики человека. А может быть что-то более продвинутое. Мы исследуем, как на основе уже собранных данных определить, какой из двух алгоритмов на основе контекстуального бандита работает лучше. Это непросто, потому что у рекомендательных систем огромный каталог предметов — книг, фильмов, товаров. Это создает особые сложности в методологии и делает задачу действительно интересным вызовом.

Хочу ли я решить задачу тысячелетия

Положить жизнь на то, чтобы решить какую-то задачу, а может быть, ее и не решить, не принесет мне никакого удовольствия. Я люблю долго подумать над задачей, но понятно, что, если за тысячу лет ее никто не решил, наверное, решение нетривиально. Мне нравится получать осязаемый результат. Ты что-то написал, это опубликовали, значит, признали, что это хорошо.

Если бы я не стала ученым

Я с детства занималась танцами, эстрадным и джазовым вокалом, окончила музыкальную школу по классу скрипки. На вокал я начала ходить в пять лет и не бросала до 11-го класса. Занималась, выступала на концертах и конкурсах. Пела и в коллективе, и одна. Сначала наш коллектив назывался «Дюймовочки», но когда мы подросли — переименовались в «Адажио».

До 7-го класса я даже думала, не пойти ли мне в театральное. Потом я сменила школу на более математическую, и меня затянуло олимпиадное движение. Творчество я оставила как хобби.

С кем бы я хотела встретиться

Я всегда хотела попасть на концерт Кристины Агилеры. Восхищаюсь ее вокальными данными. Я обожала фильм «Бурлеск» и все песни оттуда. Они сделаны в немножко джазовом стиле, но при этом очень драйвовые. С одной я даже выступала на конкурсе и получила Гран-при. Сейчас эта любовь уже, наверное, не так актуальна. Но до сих пор, когда иду в караоке, я всегда пою свою любимую песню Агилеры — “Something’s Got a Hold On Me”.

Как устроен мой обычный день

У меня есть собака — корги по имени Жордан. И поэтому мой день начинается с того, что мне нужно с ним погулять. Это наш с мужем утренний ритуал. Выходишь, дышишь свежим воздухом, немножко просыпаешься.

Мой муж занимается с детьми олимпиадной математикой. И собаку мы назвали тоже в честь математика — француза Камиля Жордана, автора понятия «мера Жордана». Дома мы зовем его Жорой. Ему очень подходит это имя, так как он очень любит поесть.

С конца прошлого года я не только работаю в лаборатории, но и преподаю, веду семинары по математической статистике и марковским цепям.

А еще два раза в неделю я занимаюсь спортом на пилоне — в качестве разрядки и смены умственной нагрузки на физическую. В 2021 году этот вид спорта официально признали в России. Можно сравнить его с гимнастикой, потому что он требует от спортсмена силы, гибкости, ловкости и координации. Для некоторых элементов нужна хорошая мышечная масса, чтобы удержать себя в определенном положении.

Почему я выбрала спорт на пилоне

Я не люблю долго делать одно и то же. Я пыталась ходить в спортзал, и мне быстро стало скучно. В спортзале занятие состоит из нескольких повторяющихся подходов одних и тех же упражнений. А в пилонном спорте очень много элементов, и программа занятия всегда разная. Можно отрабатывать шпагат, можно флаг — так называется трюк, когда ты удерживаешься на пилоне только с помощью рук.

Бывает ли у меня выгорание

Да. Мне кажется, в современном мире нет людей, у которых совсем нет выгорания. В Москве бешеный темп жизни. И в целом, если ты не стоишь на месте и развиваешься, в определенный момент твои цели оказываются уже за пределом лимита сил и энергии. Но у меня это не переходит в сильные депрессивные состояния, просто я понимаю, что надо отдохнуть.

Чем я увлекаюсь, кроме науки и спорта на пилоне

Я сама научилась играть на гитаре и иногда люблю поиграть классику русского рока: «Короля и шута», «Сплин», «Кино». Мне нравится раскрашивать картины по номерам. В целом любая творческая деятельность меня привлекает.

Что я недавно читала

Я фанат «Гарри Поттера», но я из поколения, которое росло, когда выходили фильмы. Поэтому я долгое время знала вселенную только по кино. И у меня было очень большое желание прочитать книги в оригинальном переводе. Муж подарил мне на день рождения весь набор, и я проглотила его месяца за два-три. Каждый вечер садилась и не могла оторваться.

Как выяснилось, в фильмах столько всего упущено! В этом году на выезде нашей лаборатории я делала квиз по «Гарри Поттеру» для сотрудников. Я его составила, пока помнила все каверзные нюансы, связанные с книгами и фильмами.

Мой любимый герой в «Гарри Поттере»

Сириус Блэк. Мне всегда было очень жалко Гарри, растущего в семье, где его не любят. И появление Сириуса стало переломным моментом. Ты понимаешь, что у Гарри есть близкий человек, друг, с которым он может поговорить. Даже когда Рон от него отвернулся, Сириус был рядом и поддерживал его.

Совет молодым ученым

В жизни молодого ученого много напряженных моментов, и важно найти занятие, которое дает эмоциональную разрядку. Не менее важно выбирать те задачи, которые действительно вам нравятся. Наука — это длинная дистанция, и двигает по ней только искренний внутренний интерес. Если вам интересно то, чем вы занимаетесь, если хочется разбираться глубже, то вы будете расти как исследователь. Все остальное придет с опытом и временем.

Любимое место в Москве

Рядом с моим домом Тимирязевский парк. Я очень люблю туда ходить, погулять с собакой. Но мне кажется, что мне просто нравится лес. Это лето я любила проводить на даче в Тверской области. У меня на участке нет никакого огорода, зато растут сосны и березы. Тишина, спокойствие. Природа дает силы и внутреннее умиротворение. Особенно мне понравилось собирать в лесу голубику — это медитативный процесс, который помогает отвлечься от задач и просто насладиться моментом.

Интервью подготовила Полина Сурнина