От ИИ до возобновляемой энергетики: над чем работают молодые ученые Казахстана

Преподаватель Карагандинского технического университета имени Абылкаса Сагинова Гаухар Алина рассказала о возможностях для молодых ученых в Казахстане, применении искусственного интеллекта в научных разработках и о том, каким может стать образование через 5-10 лет. Подробнее читайте в материале BAQ.KZ.

Искусственный интеллект постепенно становится не только привычным цифровым инструментом, но и частью научных исследований в Казахстане. Молодые ученые используют машинное обучение для решения прикладных задач - от прогнозирования выработки солнечной и ветровой энергии до управления автономными энергетическими системами.

Одним из таких исследователей является Гаухар Алина - доктор PhD, преподаватель Карагандинского технического университета имени Абылкаса Сагинова. Ее научная работа находится на стыке информационных технологий и энергетики. В своих исследованиях она применяет методы машинного обучения и искусственного интеллекта для прогнозирования генерации возобновляемой энергии и интеллектуального управления энергетическими системами.

В интервью Гаухар Алина рассказала, с какими возможностями и трудностями сталкиваются молодые ученые в Казахстане, почему перспективные разработки не всегда доходят до производства, что привлекает студентов в науку и сможет ли искусственный интеллект в будущем заменить преподавателя.

- Сегодня вы уже доктор PhD, преподаватель и автор научных разработок. Что для вас значит быть молодым ученым в Казахстане?

- Для меня быть молодым ученым - значит не только заниматься исследованиями, но и стремиться к тому, чтобы научные результаты приносили практическую пользу обществу и стране. Я получила степень PhD по специальности «Вычислительная техника и программное обеспечение». Моя диссертационная работа посвящена разработке программных средств для функционирования технологических схем автономных электроэнергетических установок.

В рамках исследования были разработаны модели прогнозирования генерации солнечной и ветровой энергии на основе методов машинного обучения, а также математическая модель автономной электроэнергетической системы, учитывающая процессы генерации, накопления и потребления энергии. Такая модель позволила создать безопасную воспроизводимую среду для обучения и тестирования алгоритмов без риска для реального оборудования.

Кроме того, был предложен метод интеллектуального управления автономной электроэнергетической системой на основе глубокого обучения с подкреплением. Его применение позволяет автоматизировать управление накопителем энергии, поддерживать устойчивый энергетический баланс, эффективнее использовать возобновляемые источники и снижать эксплуатационные затраты.

Поэтому для меня статус молодого ученого - это прежде всего возможность создавать новые решения на стыке науки, информационных технологий и реальных производственных задач.

- Насколько сегодня молодому ученому в Казахстане сложно найти свое место в науке и реализовать собственные идеи?

- Безусловно, путь в науке требует настойчивости, постоянного развития и готовности преодолевать трудности. Вместе с тем сегодня в Казахстане создается немало возможностей для молодых исследователей. Действуют специальные программы, в том числе проект «Жас ғалым», выделяются места для обучения в докторантуре, молодые ученые могут участвовать в конкурсах грантового финансирования научных исследований.

Важно не ждать идеальных условий, а проявлять инициативу: искать научных руководителей и единомышленников, участвовать в проектах, публиковать результаты и расширять профессиональные связи. При наличии четкой цели и готовности работать молодой ученый вполне может найти свое направление и реализовать собственные идеи.

- Почему вы выбрали путь ученого и что сегодня мотивирует молодых людей оставаться в науке?

- После окончания университета я начала работать в Карагандинском техническом университете. Преподавательская и научная деятельность постепенно стали естественным продолжением моего профессионального пути. Кроме того, сегодня существует потребность в подготовке преподавателей и исследователей с учеными степенями, особенно по направлениям, связанным с информационными технологиями.

Наука привлекает меня тем, что в ней всегда есть пространство для нового. Она позволяет изучать актуальные проблемы, искать нестандартные решения и видеть практический результат своей работы. Думаю, молодых людей мотивирует именно возможность создавать что-то значимое, развиваться профессионально и участвовать в проектах, способных изменить отдельную отрасль или жизнь общества.

- Какие возможности сегодня есть у молодых ученых в Казахстане и чего, наоборот, пока не хватает для развития?

- Сегодня молодым ученым доступны программы грантового финансирования, обучение в докторантуре, научные стажировки, участие в конференциях и исследовательских проектах. В нашем университете также поддерживаются научные инициативы преподавателей и молодых исследователей, создаются условия для профессионального роста и реализации новых идей.

При этом дальнейшего развития требуют механизмы внедрения научных результатов в производство. Исследователям необходимы более тесные связи с предприятиями, доступ к современному оборудованию, поддержка междисциплинарных команд и сопровождение проектов на этапе коммерциализации. Важно, чтобы перспективная разработка не останавливалась на уровне статьи или прототипа, а доходила до практического применения.

- Насколько престижно сегодня среди молодежи заниматься наукой? Видите ли вы интерес студентов к научной деятельности?

- Я вижу, что интерес молодежи к образованию и научной деятельности растет. Сегодня многие выпускники продолжают обучение в магистратуре, участвуют в конференциях, конкурсах и студенческих исследовательских проектах. Особенно их привлекают современные направления: искусственный интеллект, анализ данных, программная инженерия, робототехника и энергетика.

Престиж науки во многом зависит от того, видят ли молодые люди реальные перспективы: профессиональный рост, достойные условия работы и возможность реализовать собственные идеи. Поэтому наша задача как преподавателей - не только передавать знания, но и показывать студентам, что наука может быть современной, интересной и практически значимой.

- Вы участвовали в нескольких научных разработках, в том числе связанных с искусственным интеллектом. Какой из своих проектов вы считаете наиболее значимым и почему?

- Одним из наиболее значимых для меня стал проект грантового финансирования «Высокоэффективный ветрогенератор с применением многороторной системы». В рамках этого направления также было разработано веб-приложение для управления автономными энергетическими системами, на которое 25 марта 2024 года было получено авторское свидетельство.

Ценность этого проекта заключается прежде всего в его междисциплинарности. В нем объединились энергетика и информационные технологии, включая методы искусственного интеллекта. Работа позволила применить современные цифровые методы для решения практических задач управления энергетическими системами. Кроме того, именно это научное направление стало основой моей диссертации, поэтому проект имеет для меня особое профессиональное значение.

- Насколько сложно молодому ученому в Казахстане довести научную идею от исследования или прототипа до реального практического применения?

- Этот этап, пожалуй, является одним из самых сложных. Для внедрения разработки недостаточно только получить научный результат или создать прототип. Необходимо найти производственного партнера, провести испытания, подтвердить эффективность и безопасность решения, а также решить вопросы финансирования и дальнейшего сопровождения проекта.

Однако сегодня для этого существуют различные возможности: грантовые конкурсы, программы коммерциализации, сотрудничество университетов с предприятиями. Поэтому многое зависит и от инициативности самого исследователя, его настойчивости и готовности развивать проект за пределами лаборатории. Если ученый действительно заинтересован в результате и умеет работать в команде, у его идеи есть хорошие шансы получить практическое применение.

- Каким вы видите образование через 5-10 лет с учетом развития искусственного интеллекта и какую роль в нем будет играть преподаватель?

- Через 5-10 лет искусственный интеллект станет привычной частью образовательного процесса. Он сможет помогать в подборе индивидуальной траектории обучения, анализировать прогресс студента, предлагать дополнительные задания и брать на себя часть рутинной работы. Образование станет более персонализированным, гибким и ориентированным на практику.

Однако роль преподавателя не уменьшится - она изменится и станет еще более ответственной. Преподаватель будет не просто источником информации, поскольку доступ к информации уже сегодня практически не ограничен. Он останется наставником, экспертом и организатором образовательного процесса: будет учить анализировать сведения, критически мыслить, ставить правильные вопросы, проверять достоверность ответов искусственного интеллекта и нести ответственность за принимаемые решения.

Искусственный интеллект может усилить возможности образования, но он не способен полностью заменить живое общение, педагогический опыт, понимание индивидуальных особенностей студента и нравственные ориентиры. Поэтому будущее образования я вижу не в замене преподавателя технологиями, а в их грамотном сотрудничестве.