Оптимизация как способ смотреть на мир

Оптимизация как сквозная технология

В областях вроде искусственного интеллекта каждую неделю может прилетать что-то новое: нужно все время читать, не спать, догонять. В оптимизации динамика другая. Это не значит, что можно расслабиться. Не знать важных вещей специалисту стыдно. Но держать себя в информированном состоянии здесь легче, потому что область опирается на мощный фундамент.

Оптимизация хороша тем, что она везде. В инженерии, управлении, экономике, IT, моделировании, обучении нейронных сетей. Любая задача, где нужно сделать лучше при ограничениях, так или иначе приходит к оптимизации. Поэтому для меня это не узкая специальность, а способ смотреть на мир.

Когда говорят о будущем искусственного интеллекта, я тоже думаю через оптимизацию. Обучение моделей — это глобальная оптимизация. Современные системы работают, но часто с большим избытком функциональности и ресурсов. Будущее потребует эффективности: алгоритм должен работать хорошо, не «абы как».

Тройки, принцип и Академия наук

С третьего курса я принципиально перестал списывать. Это привело к тому, что у меня появились тройки. В школе я был отличником и думал, что так будет всегда, но оказалось иначе. Зато я сделал себе имя среди преподавателей: «вот этот не списывает».

Я закончил вуз и пришел к выводу, что многого не знаю. Потом меня взяли работать в Академию наук. Тогда в региональных академических институтах было расширение, набирали молодых, давали возможность доучиться. Сейчас, боюсь, такой возможности многим уже не дали бы.

Моя первая статья появилась только на четвертый год работы. Никто не сказал: все, уходи, раз у тебя быстро не получилось. Мне дали время. Была возможность поехать в Москву, сидеть в Ленинской библиотеке и буквально держать в руках все книги по оптимизации, до которых я мог добраться. Это многое дало.

Песни, которые открывали двери

Парадоксальным образом в науке мне очень помогли две вещи, которые напрямую с математикой не связаны: горы и песни. Авторская песня в наше время была не просто развлечением. Это была культура общения, альтернатива официальной речи, способ узнавать своих.

Однажды я приехал на конференцию фактически без приглашения, оказался в компании людей, которые всю жизнь занимались творчеством Окуджавы, и самоуверенно сказал, что могу спеть десять песен Окуджавы, которые никто не подпоет. Воцарилась тишина. Мне поставили стул, дали гитару. Я вспомнил шесть. Для них это был шок.

На следующую конференцию я уже ехал почетным членом оргкомитета, и мне сказали: приедешь без гитары — будешь бит. Это срабатывало не раз и не два. Культура, совершенно не связанная с математикой, помогала в общении, в доверии, в контакте. И мне кажется, сейчас именно этого часто не хватает.

Поход как метод перезагрузки

Горы — это жизнь. У меня было не меньше шестидесяти походов, летних и зимних. Есть такая фраза: если тридцать лет прошел с рюкзаком, значит, всю жизнь ходишь. У меня так и получилось.

Походы чистят мозги. Я даже придумал для себя метод. В пятницу во второй половине дня я писал письмо себе понедельничному: что сделал, что хотел, что получилось, что не получилось. Писал не две строчки, а объемное письмо. Потом шел в тайгу или в горы. В понедельник возвращался и читал это письмо.

Каждый раз я испытывал почти шок: «какой идиот это писал?» Вдруг становилось видно, что одно не нужно, другое надо пересобрать, третье вообще не имеет смысла. Происходила настоящая перезагрузка. Когда одна идея занимает весь объём головы, она перестает приносить пользу. Поход возвращает дистанцию.

Поход — это ещё и риск. В одном зимнем походе в Восточных Саянах при 35-градусном морозе у участника буквально изменилась ориентация в пространстве, и он ушел от группы. Это пахло смертью. Его случайно встретила другая группа, опытные красноярцы поняли, что происходит, привязали его на веревочку и привели нам. Такой риск не нужно романтизировать, но в нем есть правда: без риска, наверное, совсем неинтересно.

Наука как дело для сумасшедших

Когда меня спрашивают, как удерживать молодежь в науке, я отвечаю резко: наука — дело для сумасшедших. В хорошем смысле. Нормальный человек должен думать о семье, заработке, жилье, жизненном устройстве. Это нормально.

Но если ты хочешь двадцать лет делать то, во что веришь, подозревая, что денег может не быть, нужна определённая степень сумасшествия. Я, когда разговариваю с человеком, оцениваю не только знания, а эту внутреннюю чертовщину: есть ли в нем готовность идти в неопределенность, держать задачу, не бросать, даже если никто не аплодирует.

Это не значит, что учёному не нужны деньги. Нужны. Но деньги не создают научный характер. Они могут убрать лишние препятствия, но не заменят внутренней тяги. Если ее нет, мучить человека бессмысленно.

Троечники, которых не ценят

Вузы, на мой взгляд, часто совершают страшную ошибку: не ценят троечников. Я давно решил, что мой электорат — хорошие троечники. Это звучит провокационно, но я говорю не о ленивом безразличии, а о другом типе характера.

Отличник часто слишком правильный. А научное сумасшествие проявляется рано: человек может спорить, пропускать, показывать характер там, где, казалось бы, не надо. Его легко записать в проблемные. Но именно там иногда есть источник инновации.

Хороший троечник может сделать больше, чем хороший отличник, потому что он прошел школу: тебе никто ничем не обязан. Тебе руки, голова, глаза, уши — и вперед. Если характера нет, все кончится быстро. Если характер есть, он начинает искать путь, как показать, что способен на большее. На этом пути часто и строятся основные инновации.

Я не говорю, что отличники не нужны. Они часто развивают, уточняют, доводят до системы. Но первичный импульс иногда приходит от человека, который не вписывается в гладкую траекторию. Поэтому таких людей нельзя просто автоматически выкидывать из системы.

Наставников не было — и это тоже было везением

Когда меня спрашивают о наставниках, я отвечаю: мне повезло, их не было. Руководитель, у которого я писал кандидатскую диссертацию, Александр Иванович Тядюшкин, как раз в тот момент потерял интерес к науке. Мы разошлись, потом снова сошлись, простили друг друга, сейчас все нормально. Но тогда получилось так, что я остался почти сам.

И это оказалось плюсом. Я понял: наставника нет — учись у всех. Я учился у всех, кто меня не выгонял. Иногда приходил к людям, и мне говорили: больше не ходи, не путайся под ногами. Но у многих я брал все, что мог.

Обычный руководитель часто не позволит ученику так широко ходить: сиди здесь, я сам тебе все расскажу. А у меня получилось иначе. Я остался сам по себе, но не вылетел из науки и не ушел в другое дело. Это был один из фактов моего жизненного везения.

Математика 22 века

Студентам сегодня нужно изучать математику 22 века. Она уже есть — особенно если говорить о будущей инженерной и IT-математике. Я вижу около пятнадцати ярко выраженных математических техник, у которых есть дальняя перспектива.

Будут новые модели нейронного типа, но не такие, как сейчас. Сегодняшние модели требуют обучения, а обучение — это глобальная оптимизация. Оптимизация всю жизнь этим занималась. Но современные системы часто избыточны: чтобы сделать на 10 рублей, вкладывается тысяча рублей гибкости. Время потребует эффективности.

Я часто привожу пример теоремы Колмогорова — Арнольда о представлении многомерных функций через операции с функциями одной переменной. Потом Александр Горбань показал важные продолжения этой линии. Математики уже положили на стол идеи, которые инженерам ещё предстоит раскрутить.

Будущее будет не обязательно более хайповым, но более эффективным. Нужно находить такие математические конструкции, давать их молодым и позволять им реализовать то, что сегодня старшие ещё не умеют превратить в алгоритм.