Магистранту направления подготовки «Информатика и вычислительная техника» института автоматики и информационных технологий ТГТУ Александре Назаровой двадцать пять. Она автор около тридцати научных статей, написанных в соавторстве с коллегами из VR-лаборатории, где девушка работает младшим научным сотрудником уже более двух лет. Не успев начаться, новый учебный год уже принес ей два приятных сюрприза, которые, несомненно, окажут влияние не только на ее дальнейшую научную деятельность, но и в целом на жизнь.
Александра была удостоена стипендии имени С. П. Королёва за значительные достижения в области инженерного дела, войдя в России в «золотую двадцатку», и стала победителем Всероссийского открытого конкурса Президента РФ, позволяющего отправиться на стажировку за рубеж. Ближайшие восемь-девять месяцев она проведет в Китае, в Шэньянском технологическом университете.
Стимул двигаться дальше
«О присуждении мне стипендии, которую в России получили 10 студентов и 10 аспирантов, я узнала из письма, поступившего на электронную почту, — рассказывает Александра. — Прочитала несколько раз, чтобы поверить в это. Честно говоря, не ожидала, что смогу обойти стольких конкурентов и повторить опыт аспирантки ТГТУ Наталии Земцовой, которая получила стипендию годом раньше».
3-D моделированием и программированием Александра увлеклась, учась на старших курсах технического колледжа ТГТУ, где получала профессию строителя. В дальнейшем будучи абитуриентом технического университета, в 2019 году выбирала направление подготовки, чтобы можно было развиваться в этом и дальше.
Первокурсницей она много внимания уделяла творчеству и проводила часы досуга в театре мод «Эклектика», где вместе с другими девочками занималась пошивом костюмов и подбирала для них аксессуары. Но в какой‑то момент наука, к которой Александра уже тогда тяготела, оказалась важнее. Назарова начала выполнять небольшие задания в области виртуальной реальности под руководством кандидата технических наук Артема Обухова.
"Работа была связана с моделированием сцен, которые впоследствии участвовали бы в экспериментах, — поясняет магистрант 2‑го года обучения. — Ну, а потом, в 2021 году, у нас открылась VR-лаборатория, и я нашла себя в ней. Темы, что прорабатываются сейчас здесь, близки мне и входят в сферу научных интересов".
«УМНИК» — для умницы
Начав с программирования, она постепенно и сама стала проводить эксперименты, собирать данные и анализировать их, писать статьи. А сейчас занимается в основном направлением, связанным с обработкой биологических данных, собранных с человека с помощью аппаратов ЭЭГ, ЭКГ и других. Александра считает, что цифровизация оптимально подходит для решения задач персонализированной медицины, позволяя подобрать схему лечения под конкретного человека.
Назарова участвует в этом важном и перспективном процессе, внося свою лепту в науку благодаря проекту, который получил поддержку Фонда содействия инновациям по программе «УМНИК». Его цель — разработка системы биологической обратной связи на основе ЭКГ-данных. Проще говоря, мобильное приложение в режиме реального времени считывает ЭКГ-данные с человека, на теле которого закреплен датчик, анализирует их и дает обратную связь с тем, чтобы тот, например, мог вовремя снизить уровень эмоционального напряжения, быстрее выйти из стресса.
«Появлению проекта в 2023 году предшествовала вузовская акселерационная программа, которая как раз была направлена на развитие бизнес-компетенций, — поясняет Александра. — Я на тот момент уже работала с данными энцефалографа и решила пройти обучение у экспертов. В итоге наша команда одержала победу! Проект получился масштабный. Он представлял собой целую систему, которая связывала врача и пациента в реальном времени и при этом предоставляла специалисту расшифровку данных, чтобы ему легче было принимать решение о выборе схемы лечения».
Эксперты порекомендовали облегчить проект, оставив за кадром аппаратное обеспечение. Назарова к совету прислушалась, в итоге в нем осталась ярко выраженная научная новизна и ценность предлагаемого решения. Проект был доработан и, приобретя новый вид, отправлен на грантовый конкурс «УМНИК», где получил высокую экспертную оценку не только научного сообщества, но и предпринимателей, а также финансовую поддержку в размере полумиллиона рублей. Его тема звучит так: «Разработка системы контроля сердечного ритма на основе биологической обратной связи».
Для пожилых сердечников и не только
К работе над ним приступили полгода назад, так что половина срока, отведенного на исследования, уже пройдена. Программную часть и написание отчетов Александра взяла на себя, а непосредственно исследования выполняются командой молодых ученых — это однокурсники Назаровой и опытные коллеги по VR-лаборатории, в том числе и ее научный руководитель Артем Обухов.
Поясняя принцип работы мобильного приложения, автор проекта подчеркивает, что оно должно помочь человеку самостоятельно отслеживать стресс. Чтобы понять, где он испытывает тревогу, о чем сигнализируют показатели датчиков, а где — спокоен, ленту кардиограмм оценивает эксперт — врач функциональной диагностики. Его тоже привлекли к участию в проекте с тем, чтобы, соотнеся данные, в дальнейшем провести машинное обучение.
Мобильное приложение поможет не допустить развития сердечно-сосудистых заболеваний у людей, имеющих к ним предрасположенность, а больным в режиме реального времени даст возможность наблюдать за своими жизненными показателями и вовремя забить тревогу. Однако одного смартфона, на котором установлено приложение, будет недостаточно: оно функционально при использовании ЭКГ-устройства.
«Должна получиться максимально простая и удобная мобильная версия этого приложения, чтобы люди пенсионного возраста могли легко им пользоваться. Сейчас я тестирую алгоритмы и анализирую, насколько эффективно они работают», — говорит Александра.
На самом деле сфера применения приложения значительно шире той, что заявлена изначально. Например, оно окажется полезным при проведении опорно-двигательной реабилитации. Учитывая это, его функционал следует расширять и дальше, что можно сделать, участвуя в крупных грантовых конкурсах.
Новые горизонты
Собираясь на стажировку в Шэньянский технологический университет, Александра рассчитывает продолжить там работу над диссертацией и проектом, занимаясь сбором данных. Попутно она надеется расширить свои знания по нейронным сетям, ведь будущие коллеги-китайцы хорошо разбираются в этом.
"Стажировка за границей стала для меня приятной неожиданностью, — признается обладательница именной стипендии. — Я еще ни разу не выезжала за пределы России. Эта поездка имеет для меня большое значение. Я воспринимаю ее как новый жизненный этап — интересный, полный научных открытий и полезных знаний, ценного опыта, но в тоже время непростой, вдали от родных и друзей".
Планов у Александры много. Завершив обучение в магистратуре, она рассчитывает поступить в аспирантуру и помимо разработки своей темы заняться также нейронными сетями и возможностями в анализе видеоданных.
