«В будущем мы сможем применять эту технологию и в сфере безопасности»: как школьник из Кемерово создал телемедицинскую систему
Ближайшие десять лет в России объявлены десятилетием науки и технологий. Такое решение было принято для усиления роли науки и технологий в решении задач развития общества и страны. Ведь во все времена наши соотечественники совершали гениальные открытия, которые опережали мировую науку. Да и в наше время отечественные ученые создают новые технологические решения, которые успешно применяют на практике. Причем не только взрослые, но и юные.
Сейчас во многих регионах России идет работа по поддержке и развитию талантливых детей, которые совершают настоящие научные прорывы. На днях министр науки и высшего образования Кузбасса Ирина Ганиева вручила медаль «Надежда Кузбасса» школьнику Вячеславу Чертану. Одиннадцатиклассник создал телемедицинскую систему для реабилитации людей, перенесших паралич лицевого нерва.
Вячеслав Чертан и его научный руководитель рассказали корреспонденту MIR24.TV о перспективах научной разработки молодого человека и о том, как взрослые поддерживают идеи школьников в регионе.
«Это применимо и в безопасности», или Как работает изобретение Вячеслава Чертана
Разработанный школьником сервис содержит модуль для первичной диагностики поражений и модуль для постепенной реабилитации пациента. Это полный программный комплекс. Он включает в себя интерфейс для врача, у которого есть доступ к закрепленным за ним пациентам, и приложение для пациента, который может с его помощью проходить рекомендованные врачом реабилитационные мероприятия. Плюс приложение помогает определить, насколько эффективно проходит реабилитация. Врач может на каждом этапе оценивать состояние пациентов и менять для них курс упражнений. То есть телемедицинский сервис одиннадцатиклассника способен привести пациентов к полному восстановлению утраченных функций под руководством врача, и все это – в удаленном формате.
«Мне было всегда интересно все, что связано с компьютерными технологиями. В данном случае я привлек к решению задачи искусственный интеллект. Тему мне посоветовал выбрать мой научный руководитель Денис Березин. Но и у меня самого всегда было желание помогать людям и совершенствовать нашу отечественную медицину», – говорит Вячеслав Чертан. Он уже пятый год учится в Центре детского инженерно-технического творчества при Кузбасском государственном техническом университете «УникУм», который создан при поддержке Фонда Андрея Мельниченко.
Вячеславу Чертану для его проекта потребовались знания по математике и информатике, а также базовые сведения о нейронных сетях и медицинские познания, включая анатомию лица. На протяжении всего проекта у него было два научных руководителя. Один помогал с базовыми знаниями по техническим дисциплинам и оказывал поддержку при разработке и апробации изобретения. Второй консультировал с медицинской точки зрения и находил сторонних экспертов. «Мы показывали это приложение консультантам. У нас есть целый наблюдательный совет, в состав которого входят неврологи и заведующий отделением неврологии, а также есть реабилитологи, которые подсказывали на каждом из этапов, что бы им хотелось видеть, что для них важно, как для медицинских сотрудников, в каком формате нужны им данные, – рассказывает научный руководитель юноши Денис Березин. – А потом в какой-то период жизни этого проекта мы поняли, что один и тот же алгоритм можно применять не только в медицине. И сейчас мы проверяем эту гипотезу».
Вячеслав Чертан считает, что те же наработки можно применить и в сфере безопасности. «Например, сейчас в большинстве смартфонов используется базовая система распознавания лиц. То есть в памяти устройства есть фотография его хозяина, и на ее основе гаджет определяет – тот человек взял его в руки или нет, – рассказывает школьник. – Проблема лишь в том, что если я поднесу к экрану смартфона свою фотографию, то он меня распознает как реального человека, потому что у смартфонов нет пространственного сканирования. С учетом нашей системы есть несложное решение, как это исправить. Можно проверить, двигается ли лицо. То есть определять характер изменения движений лицевых мышц. И таким образом можно установить, реальный ли человек взял смартфон, или это просто поднесенная к экрану фотография». Конечно, и сейчас есть телефоны некоторых брендов, которые могут отличать лицо от фотографии, но это более дорогой сегмент и – не российские разработки.
По словам школьника, его решения можно применить не только в смартфонах, но и в камерах распознавания лиц, которые сейчас активно применяются в сфере безопасности. «В дальнейшем система сможет не только идентифицировать человека, но и определить его физическое и психологическое состояние. В частности, такие банальные вещи, как выспался человек или нет. Это важно для допуска людей к работе на тех объектах, где требуется повышенное внимание – например, в общественном транспорте или в авиации», – говорит школьник.
Как стать изобретателем уже на школьной скамье?
Про достижения Вячеслава Чертана знают не только его руководители и региональные власти. Когда в этом году проходил набор школьников в Центр детского инженерно-технического творчества, поступать туда выстроилась целая очередь ребят из его родной школы и из других кемеровских школ, молодые люди приходили со словами «Я тоже хочу быть, как Слава Чертан».
Учиться там могут школьники с 5 по 11 класс. Отбор – на основе вступительных испытаний. Ребята изучают математику, физику, химию, информатику, робототехнику, искусственный интеллект и интеллектуальную электромеханику, плюс проектная деятельность. Нагрузка – от 10 до 18 часов в неделю, причем все это – в свободное от школьных уроков время. Но ребята справляются, и багаж знаний на выходе у них гораздо больше, чем у среднестатистического школьника. Да и результаты ОГЭ и ЕГЭ у них очень высокие. Так что школы на них не жалуются.
Все ребята могут выбрать свой научный проект и работать над ним, по пути добывая все необходимые для этого знания. «Мы как научные руководители часто в курсе актуальной тематики, и предлагаем им идеи для разработок, – рассказывает Денис Березин. – А иногда дети сами подходят и предлагают свою собственную идею. Тогда мы подбираем им научного руководителя и начинается работа. Бывает и так, что приходит техническое задание от компаний-партнеров. Среди них Сибирская генерирующая компания (СГК), Сибирская угольная энергетическая компания (СУЭК) и ЕвроХим».
По словам Вячеслава Чертана, он и дальше планирует продвигать и совершенствовать свою телемедицинскую систему. «Мы выиграли грант «Студенческий стартап», и благодаря этому сможем продвинуть этот проект дальше, апробировать его и показать, на что он способен. В ближайших планах – получение патента и выход на рынок для того, чтобы наш проект приносил пользу», – говорит молодой человек.
По словам руководителя Центра «УникУм» Татьяны Мамзиной, юноше уже обещана поддержка и на региональном уровне. Министр науки и высшего образования Кузбасса подтвердила заинтересованность правительства региона в продвижении проекта Вячеслава Чертана, и теперь его телемедицинская система пойдет в большую жизнь и будет использоваться в реальной реабилитации.
«Для того, чтобы это случилось, нам нужно пройти еще несколько этапов, включая апробацию на большом круге пользователей, – говорит Татьяна Мамзина. – В ближайшее время мы будем связываться с крупными медицинскими институтами, чтобы получить полные научные заключения по поводу эффективности разработанного Славой приложения. Ну а дальше – больницы, поликлиники, частные клиники и так далее».
Что происходит с юными учеными после окончания школы?
По словам школьника, он еще не до конца определился, куда будет поступать после школы. «У меня есть выбор между несколькими московскими вузами, и я пока еще не могу понять, что для меня будет лучше всего. Я собираю отзывы от разных людей. Некоторые говорят, что в том или ином институте учат не тому, углубляются не в те области, которые мне нужны. Для меня все это имеет большое значение. Но я уже точно выбрал направление – это прикладная математика и информатика».
К слову, Центр детского инженерно-технического творчества «УникУм», – не единственный в регионе, и тем более – в стране. Подобные образовательные центры уже открыты при поддержке Фонда Андрея Мельниченко и в Кемеровской области – в городах Ленинск-Кузнецкий и Киселевск. На Алтае – в Барнауле, Бийске, Рубцовске. А также в Ставропольском крае – в Невинномысске, в Тульской области – в Новомосковске и в Ленинградской области – в городе Кингисепп.
Учащиеся всех этих центров уже не первый год показывают высокие результаты на различных этапах Всероссийской олимпиады школьников. Более 96% выпускников поступают в российские вузы на бюджетные места. Результаты у ребят очень впечатляющие – самые высокие по своим регионам.
Существует и Клуб выпускников образовательных центров, хотя все они пока еще студенты. Тем не менее их кураторы и преподаватели не теряют связь с ними. Для выпускников организуют научные конкурсы и встречи с топ-менеджерами ведущих российских компаний. Им помогают еще на этапе учебы в вузах пройти стажировки на крупнейших предприятиях, чтобы выбрать траекторию своего дальнейшего развития и узнать о карьерных перспективах на родине. Ведь главная задача – сохранить для страны лучших молодых специалистов, которые способны дать новый импульс для развития отечественной науки и техники.
Фото предоставлено Фондом Андрея Мельниченко