Как ученые предсказывают будущее с помощью математики

Когда закончится экономический кризис? Наступит ли глобальное потепление? Когда начнется III мировая война? Обращаться к экстрасенсам или гадалкам не обязательно, на эти вопросы вполне может обоснованно ответить математическая статистика. Но при одном условии – наличии массива данных для анализа. Как? Об этом в интервью «Футуристу» рассказал Владимир Спокойный, руководитель лаборатории Premolab, которая занимается прогнозированием, используя матметоды.

В 2011 году лаборатория Premolab (структурных методов анализа данных в предсказательном моделировании) при Московском физико-техническом институте стала обладательницей мегагрантового финансирования в размере 150 млн рублей сроком на два года с последующей пролонгацией на такой же период. Лаборатория анализирует хаотическую и, на первый взгляд, беспорядочную информацию и выстраивает ее в логическую цепочку. Например, собрав информацию о российской банковской системе, можно ориентировочно просчитать какой банк и когда может лопнуть.

Новую лабораторию возглавил Владимир Спокойный, заведующий лабораторией стохастических алгоритмов и непараметрической статистики института Вейерштрассе в Берлине, специально приглашенный из Германии российскими коллегами.

Выпускник факультета технической кибернетики МИИТа, а затем аспирант мех-мата МГУ им. Ломоносова Владимир Спокойный уехал в докторнатуру в Германию в 1992 году, где прошел путь от научного сотрудника до профессора и автора более 60 научных работ.

Спустя 18 лет, ученый вернулся в Россию, чтобы создать передовую лабораторию европейского уровня.

«Научные задачи мегагранта мы выполнили в полном объеме. Однако основным было не это. Я не ставил себе цель возродить математическую статистику или оптимизацию в России, моей основной задачей было создание научного коллектива, способного решать задачи, и я думаю, мы в этом неплохо продвинулись», – говорит он.

За три года коллектив лаборатории из 25 человек реализовал множество прикладных задач, среди них – проект Сбербанка по оценке кредитоспособности населения, анализ телекоммуникационных систем китайской компании Huawei и оптимизация массива данных Яндекса.

«Когда мы решаем задачи наших заказчиков, мы садимся вместе с ними и учим язык, на котором они разговаривают, будь то банковский или какой-то еще. Делается это для того, чтобы объяснить им решение так, чтобы они его поняли. Жаль, что такой стиль работы в России не востребован и наши банки не заинтересованы в просчете сценариев банкротств», – рассуждает Спокойный.

Оказывается, что все, что пользователь ПК пишет и делает в своих социальных сетях, может вполне повлиять на оценку его кредитоспособности.

Однако аналитической компанией Premolab себя не ощущает. Ученые интересуются исключительно наукоемкими проектами, в которых есть потенциал для создания нового метода или уникального инструмента. По словам руководителя Premolab, поиск инвестиций -– также актуальный вопрос для лаборатории:

«Российские банки и предприниматели мыслят очень прагматично. Они хотят получить сто процентов прибыли в пять лет. Для инвестиций в науку это нереально».

По оценке Спокойного, на данный момент лаборатория способна обеспечивать себя лишь на 10%.

В Premolab сейчас учится около десяти бакалавров и магистров. Процедура отбора серьезная и сложная: студенты прослушивают курс лекций в течение года, который читает лично Владимир Спокойный, регулярно проходят тесты и участвуют в проектах лаборатории. К студентам пристально присматриваются. Спустя некоторое время выносится решение о зачислении в штат. По словам Спокойного, такой строгий отбор обусловлен спецификой лаборатории – не каждый студент выдерживает нагрузки:

«Планка отбора очень высока. Успеваемость при этом для меня абсолютно не важна. Учиться, конечно, нужно хорошо и отлично, но я на это не смотрю. Мотивируем только наукой, если человек готов с этим мириться – то это правильный человек, и он нам подходит. Я ничего лишнего от ребят не требую – занимайтесь наукой, все остальное я обеспечу. Мне попадаются очень талантливые ребята. Российский ум очень изворотлив и настроен на поиск. Западные умы мыслят все же более шаблонно. Очень часто слышу «high talented», когда европейские ученые говорят о наших студентах. Те, кто говорит, что в России проблемы с образованием, просто не хотят работать».

Выдержавшие испытания могут рассчитывать на стипендию в размере 25 тысяч рублей в месяц. В течение года Premolab устраивает две научных конференции, две научные школы и два «дня лаборатории», на которых собираются все сотрудники, делятся опытом и строят планы.

А в ближайших планах коллектива подать заявку на грант Сколково в области нейронауки. Цель – изучить динамику мозговых волн, например, чем отличается мозг здорового человека от мозга человека с умственными отклонениями. Это может помочь побороть целый спектр заболеваний: от рака до болезни Альцгеймера. Кроме того, Premolab открыла магистерскую программу в Высшей Школе Экономики по направлению «математические методы оптимизации и стохастики». В этом году по ней начали обучаться 25 студентов.

Однако серьезных проблем у Premolab достаточно много:

»Я считаю, что министерская программа по мегагрантам очень короткая. В России мы постоянно изобретаем велосипед, на Западе такие программы рассчитываются на многие годы. Мегагрантового финансирования у нашей лаборатории больше нет, как бы это ни было парадоксально. Хотя программа гранта действует еще год. Если я сейчас уйду, то, наверное, лаборатория умрет, но я этого делать не собираюсь», – говорит Спокойный.

Внимания в академической среде к работе лаборатории пока мало. Большинство ученых, по мнению Спокойного, считают, что работу Premolab можно заменить обычным пакетом статистических программ.

«Я считаю, что если просто использовать программу, то человек не будет понимать, на каких именно принципах и механизмах она работает, соответственно, будет просто оператором ЭВМ без понимания науки как таковой. Он будет узкоориентирован на решение конкретных задач, а отступление в сторону от проблемы будет приводить его в ступор», – объясняет Владимир Спокойный.

Коллеги по цеху, однако, высоко ценят работу коллектива.

«Обычно процесс создания научной лаборатории занимает около 7 лет, однако уже сейчас вокруг маститых учёных сформировалась активная группа молодых исследователей. Лаборатория оказала значительное влияние на модернизацию факультетских образовательных циклов по вероятностным методам и методам оптимизации. Они прочитали около 300 лекций ведущими зарубежными и отечественными учёными и их можно посмотреть на youtube. Я считаю они хорошо поработали», – сказал «Футуристу» Александр Шананин, декан Факультета управления и Прикладной Математики МФТИ.

Кстати, глобального потепления, по словам Спокойного, не будет. По крайней мере, в ближайшие 70 лет.