Анна Тополь: Лучшие изобретения всегда касаются реальной жизни и отталкиваются от нее, а не наоборот

Женщины в IT: Интервью с изобретательницей и техническим директором IBM Global THINKLab

Какие глобальные технологические тренды изменят будущее человечества через пять лет, и почему развитие технологий зависит от реальной жизни, а не наоборот, об этом в интервью WoMo рассказала Анна Тополь, ведущий инженер и изобретатель IBM, технологический директор IBM Global THINKLab и главный технический руководитель IBM Research Frontiers Institute

Беседовала Екатерина Федоришина

Что изменилось для вас, когда вы стали техническим директором в IBM?

Когда принимала предложение занять директорское кресло, я поняла, что смогу больше и громче говорить о технологиях. Я видела, что получу возможность говорить о трендах, которые считаю важными, и люди будут активнее прислушиваться к моим словам. Так я хотела помочь другим людям принимать правильные решения для своих компаний.

На самом деле любой человек, который работает в сфере технологий, хочет быть услышанным. Отчасти эта мысль помогла мне согласиться на управленческую должность.

Как вы начали патентовать свои изобретения?

Я начинала работать в сфере полупроводников и чипов памяти, но в основном мои научные публикации касались технологии создания чипов. Первый патент я создала под научным руководством коллеги из IBM — Роберта Деннарда. Он занимал одну из наиболее высоких должностей в компании — был почетным сотрудником IBM (IBM Fellow). Роберт — не только знаменитый специалист в сфере технологий, но и великий изобретатель. Например, в 1966 он изобрел динамическую память с произвольным доступом (DRAM).

В работе с патентами он обычно пользовался единым правилом: в тексте не должно быть лишних слов. Согласно его подходу, при написании публикации или подготовке патента нужно тщательно проверить текст и убедиться, что каждое слово имеет значение.  

Мне пришлось учиться этому подходу, привыкать к стилю, и не только по той причине, что английский для меня — язык неродной, но и потому, что я хотела качественнее рассказывать о науке. Тогда коллега сказал важную вещь: «Сейчас ты готовишь первый патент со мной, но после этого научишься справляться сама, без усилий». Он был прав, ведь я научилась создавать множество патентов и помогать другим с этой задачей.

Кстати, с тех пор я руководствуюсь таким правилом: когда делаешь что-то сложное в первый раз, очень важно, чтобы человек с нужными навыками был рядом и делал это вместе с тобой.

В сфере технологий, как и во многих других сферах, наилучшего результата можно достичь, если совмещать знания из разных направлений и дисциплин. Это же касается науки и создания патентов. Когда речь идет о методе или подходе к созданию лучшей технологии, кросс-дисциплинарные дискуссии дают дополнительные возможности. Ведь одному человеку трудно учесть все варианты.

 

На сегодняшний день я владею множеством патентов: от биотехнологий до запоминающих устройств. Но первый опыт совместного создания патента стал важнейшим уроком. Работа с людьми из других исследовательских направлений позволяет расширить восприятие, хотя приносит больше вызовов.

Другие люди всегда будут спрашивать: «Почему ты считаешь так, а не иначе?» В ответ приходится много раз объяснять свою позицию, но в результате ты обретаешь возможность лучше понять собственный подход. В конце концов, все ведет к истине: наилучшие патенты — те, что  решают реально существующие задачи.

Сначала важно увидеть жизнь, ее особенности: что работает плохо, что можно улучшить, как можно изменить и улучшить то, что нас окружает. Лучшие изобретения всегда касаются реальной жизни и отталкиваются от нее, а не наоборот. Поэтому нужно быть решительным, нужно представить себе, как привычные вещи могут работать по-другому. Не стоит держаться за «статус-кво» — за то, как вещи уже работают. В первую очередь, надо понять, что в жизни требует технологического улучшения. Мне нравится наука, хотя не все на свете надо усовершенствовать. Но в тот момент, когда ты понимаешь, что способен значительно что-то улучшить, не имеет значения, из какой дисциплины ты пришел.

Возьмем для примера ситуацию с потерей багажа. Однажды вы собираетесь с друзьями и понимаете, что у каждого из вас был подобный опыт. Так случилось и со мной. Мы собрались группой специалистов из разных направлений — от логистов и физиков до программных инженеров, обсудили и запатентовали уникальный способ трекинга багажа. С тех пор я думаю: «Кому бы еще не мешало присоединиться к моей команде, кто бы мог предложить новое виденье и ноу-хау?» На мой взгляд, технологии работают лучше всего, когда команда разработки включает специалистов из разных сфер. Именно таким остается мой подход к созданию патентов и новых решений.

А как же подход «технология ради технологии» по примеру фразы «искусство ради искусства»?

Лучшим R&D (Research and Development) департаментам действительно нужно сохранять составляющую исследований и разработок (фундаментальная наука) и развития (смесь прикладной науки и инженерии). Важно держать в фокусе «чистую науку», ведь без этого мы не смогли бы достичь передового видения и технологического прорыва.

В то же время, всякая компания должна пристально следить за развитием и потребностями своих заказчиков. Для технологических компаний прикладная исследовательская работа обязана включать проекты нескольких направлений: краткосрочные (1-3 года), среднесрочные (3-5 лет) и те, которые мы называем «большими ставками». Ключевые, масштабные проекты часто фокусируются на работе с долгосрочными трендами. В них есть подпроекты, которые позволяют достигать конкретных целей и шаг за шагом внедрять линию научного и технологического развития с ориентиром на будущее. Такой подход верен для всех компаний, которые работают в сфере продвинутых технологий.

К примеру, несколько лет назад одним из подобных перспективных трендов была технология блокчейн. Блокчейн — одно из технологических решений, которое призвано справиться с  проблемой обмена информацией, ее защиты и достоверности. Сначала люди не относились к ней серьезно и связывали ее только с биткоинами. Поэтому никто не рассматривал эту технологию с точки зрения производства и бизнеса. Но стоило подумать о разных возможностях применения, исследователи IBM сразу же всесторонне ее изучили. Сейчас, спустя несколько лет, у нас в компании есть новое отделение — IBM Blockchain, а сама технология превратилась в ключевой тренд любой сферы деятельности.

Как исследователь, я в восторге от того, что в R&D департаменте IBM есть научный совет, который решает, какие стратегические научные цели лучше преследовать. Также я понимаю, что каждая корпорация поддерживает развитие собственных брендов. Таким образом, предполагается, что, кроме стратегических научных целей IBM R&D будет совершенствовать существующие продукты и сервисы, развивать новые характеристики и функции, которые можно будет использовать уже через несколько лет. С моей точки зрения, очень хорошо, что в сфере R&D можно позволить себе переключаться с краткосрочных продуктовых разработок на стратегические долгосрочные тренды и обратно. Это углубляет видение развития технологий и помогает стать более хорошим ученым.

Какими изобретениями вы гордитесь больше всего, за какие вас наверняка запомнят?

Думаю, среди наиболее значимых для меня изобретений — то, о котором я упоминала ранее, разработанное совместно с Робертом Деннардом, и последующие патенты для этой технологии, созданные с другими коллегами IBM в период с 2005 до 2010 гг.

Когда начали разрабатывать чипы, мы столкнулись с необходимостью встраивать все больше компонентов во все меньшие объемы самого чипа. Из-за этого мы задумались об идее наслоения функциональных элементов, чтобы сохранить небольшой размер (называется «форм-фактор»). В случае наслоения возникает другая проблема — как сложить компоненты, чтобы они не нагревали друг друга, не перегревали всю конструкцию, и как их подключить между собой. Мы с коллегой придумали способ решения этой задачи с использованием самостоятельно совмещаемых несущих структур на основе кремния. Все инновации, разработанные в этой области компанией IBM, другими компаниями и учеными, привели к развитию технологии гибких электронных компонентов. 

Если говорить о ключевых технологиях, какие тренды будут формировать будущее и менять его в средне-долгосрочной перспективе?

Каждый год IBM демонстрирует пять научных инноваций, способных изменить образ жизни, работу и взаимодействие людей на грядущее пятилетие. Я могу назвать несколько наиболее интересных новаторских технологий из этого списка.

Начнем с переработки пластика. В 1950 году человечество уже создало 2 млн метрических тонн пластиковых отходов. Хотя первый полностью синтетический пластик, названный бакелитом, изобрел Лео Бекеланд только в 1907 году. Сейчас, в 2019 году, человечество производит более 300 млн метрических тонн пластика ежегодно.

С одной стороны, хорошо бы начать контролировать использование материала, и подумать, как эффективнее использовать его повторно. Мы постоянно находим новые способы применения пластика, но даже если изобретем новые подходы к его использованию в будущем, нам все еще придется утилизировать миллионы тон материала. А ведь значительная его часть оказывается в океане, в частности — в Тихом.

В ответ на эту проблему ученые из лаборатории IBM Almaden создали новую технологию под названием «VolCat» (volatile catalyst). Она работает следующим образом. Вы собираете пластиковые отходы, пусть даже смешанные с другим мусором, отправляете отходы в закрытую систему, где они сжимаются под большой температурой вместе с «соусом» в виде специального катализатора. После процесса термической обработки с катализатором полимер в пластике превращается в мономер в виде белого порошка. Его можно переработать и сделать новый пластик.

Вторая проблема заключается в том, что человечеству вскоре потребуется больше пищи, ведь количество людей на планете быстро увеличивается. Ожидается, что уже в течение нескольких лет к существующему населению на Земле прибавится 2,2 млрд новых жителей. Нам уже известно, что к 2025 году сельскохозяйственные площади планеты уменьшатся на 20%. Таким образом, население вырастет при уменьшении сельскохозяйственных ресурсов. Кроме того, на Земле сегодня голодают около 815 млн людей (согласно отчету Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО)). Работа с экологами, правительствами и профильными организациями — это правильно, но почему бы, кроме того, не сделать сельское хозяйство более эффективным?

Ключ к эффективному сельскому хозяйству — диджитализация индустрии. С этой целью команда исследователей IBM в Бразилии создала специальную карту на бумажной основе размером с кредитку, которая имеет встроенный нанофлюидный датчик и QR-код. Фермер может попросту взять пробу земли, смешать ее с водой, капнуть немного раствора на карту, через минуту сфотографировать показания датчика вместе с QR-кодом, загрузить в специальное мобильное приложение и через 10 секунд считать информацию о составе почвы.

На сенсоре расположены пять маленьких окружностей, которые меняют цвета, в зависимости от химического состава пробы. В результате фермер в режиме реального времени получает анализ химического состава почвы, также он может получить подборку советов о том, что делать с почвой в данный момент: какое удобрение лучше использовать, когда это делать и тд. Эта технология представляет собой комбинацию последних разработок в считывании данных, искусственного интеллекта, мобильных и облачных вычислений. Это отличный пример решения, в котором реализованы инструменты и инновации из различных областей науки и техники.

Следующий пример перспективной технологии также можно рассмотреть в ракурсе сельскохозяйственной сферы. Представим себе цифровую структуру, которая использует уже существующие спутниковые и беспилотные технологии оценки состояния сельскохозяйственных культур на основе цифрового образа поля (т.н. «цифровой двойник»). Такой двойник предоставляет информацию об индексе растительности, исторические данные об урожайности, погодных условиях, типе почвы и т. д.

Цифровая структура также может содержать информацию от сенсора состояния почвы, о котором я говорила выше. Эта информация станет полезной для компании, производящей удобрения, или даже для банка, который способен оценить прибыльность фермы и предоставить разные виды кредитов. Но как мы можем поделиться всеми этими данными?

Третья по важности проблема связана с обработкой информации, сбором, хранением, совместным использованием и, следовательно, безопасностью данных. Она затрагивает ключевую тенденцию, уже упомянутую выше — технологию блокчейн — и попытку объединить информацию от различных участников этой технологии, а также обеспечить ее надежность.

На самом деле мы говорим не об отдаленном будущем, эти технологии уже здесь, они рядом. Через пять лет они могут стать нашей реальностью. Надо только дать возможность людям услышать о них, протестировать их и понять, что благодаря им жизнь станет намного проще и эффективнее. И, возможно, вследствие ответственного и этичного использования этих технологий мы сможем сохранить планету.

 

-Читайте также: Анна Тополь: «Я не стала техническим директором в IBM, если бы коллега-коуч не подтолкнула меня к выдвижению на звание заслуженного инженера»

Мы в Facebook