Երիտասարդ հետազոտող Արամ Սարգսյանը ձևավորում է հաշվողական համակարգերի ապագան

ԵՊՀ ֆիզիկայի ինստիտուտի շրջանավարտ, ֆոտոնիկայի և արհեստական բանականության լաբորատորիայի հետազոտող Արամ Սարգսյանն իր գիտական ուղին սկսել է համակարգչային և տեղեկատվական գիտություններից՝ խորանալով արհեստական բանականության ոլորտում։ Ժամանակի ընթացքում նա նկատել է այդ ոլորտների հիմնարար կապը ֆիզիկայի հետ և որոշել ամբողջությամբ նվիրվել գիտությանը՝ միավորելով ֆիզիկայի, ԱԲ-ի և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների գիտելիքները։ Արամը հարցասեր մարդ է, և հենց այս հարցերը, որոնք դեռ չունեն հիմնավոր պատասխաններ, նրան մոտիվացնում և ոգեշնչում են․ նա նպատակ ունի բացահայտելու անհայտը և ստեղծելու նորը՝ նոր մոտեցումների ու լուծումների ճանապարհ հարթելով։

«Հենց այս անհայտը բացահայտելու և նորը ստեղծելու հանգամանքներն էլ մոտիվացնում ու գրավում են ինձ։ Շատ հաճախ ոգեշնչվում եմ հարացուցային և ոլորտային տարբեր առնչությունների արդյունքում։ Ինչպես, օրինակ, բազմաթիվ ԱԲ մոտեցումներ ստեղծողները ոգեշնչվել են նյարդագիտությունից, այնպես էլ ես փորձում եմ պրոյեկտել տարբեր ոլորտների կոնցեպտները և կառուցվածքներն իմ աշխատանքի մեջ»,- զրույցի ընթացքում նշում է Արամը։

Ոգեշնչման մեկ այլ աղբյուր էլ բնությունն է։ Այն համակարգերը, մեխանիզմները, որոնք ի բնե գոյություն ունեն, շատ հաճախ հղանում են մտքեր, որոնք բերում են օպտիմալ լուծումների։

Արամը ՀՀ ԿԳՄՍՆ բարձրագույն կրթության և գիտության կոմիտեի «Ասպիրանտների և երիտասարդ հայցորդների հետազոտությունների աջակցության ծրագիր-2025»-ի հաղթողներից է։ Նրա գիտական նախագիծը՝ «Կամայական անցման մատրիցների կառուցում՝ ֆիզիկային տեղեկացված նեյրոնային ցանցերի վրա հիմնված համակարգերի միջոցով» թեմայով, նպատակ ունի պատասխանելու այնպիսի հարցերի, ինչպիսիք են օպտիկական հաշվողական համակարգերի ճշգրտությունը և դրանց համեմատությունը ավանդական համակարգերի հետ։ Հետազոտության ընթացքում Արամը փորձում է պարզել, թե որ իրավիճակներում և կիրառական ինչ ոլորտներում կարող են օպտիկական համակարգերը առավել արդյունավետ լինել և ինչ լրացուցիչ առավելություններ են դրանք ապահովում։

- Արա՛մ, կնշե՞ք՝ որն է Ձեր հետազոտության թեմայի արդիականությունը, և ինչո՞ւ է այն կարևոր ներկայիս գիտական դաշտում։

- Ինչպես այսօր լայն հանրաճանաչություն են ձեռք բերել քվանտային համակարգիչները, այնպես էլ զգալի առաջընթաց կարող են գրանցել օպտիկական հաշվողական համակարգերը (կամ՝ օպտիկական համակարգիչները), որոնք մի շարք խնդիրների դեպքում նույնպես կարող են գերազանցել ներկայիս ավանդական լավագույն տեխնոլոգիաներին։ Բազմաթիվ հաշվարկներում, հատկապես՝ ԱԲ-ի հետ կապված, հիմնարար դեր ունեն մատրիցաները և դրանց բազմապատկման գործողությունը։ Մեր ծրագրի հիմնական նպատակը այդ գործողության իրականացումն է օպտիկական համակարգերի միջոցով։ Դրա համար անհրաժեշտ նախապայմաններից մեկն այն է, որ համակարգի ներսում հնարավոր լինի ստանալ կամայական մատրիցներ, ինչը հնարավորություն կտա կատարելու տարբեր տեսակի կամայական հաշվարկներ։ Հենց այդ պատճառով էլ մեր աշխատանքում կենտրոնանում ենք տվյալ խնդրի լուծման վրա։ Խնդրի լուծման ընթացքում կիրառվում են նաև արհեստական բանականության մեթոդներ, սակայն մեր մոտեցումը տարբերվում է դասական կիրառություններից նրանով, որ օգտագործվող մոդելները հիմնված են ֆիզիկայի օրենքների և կոնցեպտների վրա։ Ֆիզիկային տեղեկացված նեյրոնային ցանցերով մոտեցումը հնարավորություն է տալիս ստանալու ավելի ճշգրիտ և հիմնավորված արդյունքներ։

Աշխարհի տարբեր երկրներում գիտական մի շարք խմբեր զբաղվում են նմանատիպ խնդիրներով, և արդեն կան օպտիկական հաշվարկային համակարգերի կիրառություններ բժշկության, ռազմատեխնիկական և այլ ոլորտներում։ Մեր հետազոտությունը հիմնվում է ոլորտում արդեն ստացված լավագույն արդյունքների վրա՝ դրանք համադրելով մեր սեփական գաղափարների և մոտեցումների հետ՝ նպաստելու ոլորտի հետագա զարգացմանը համաշխարհային մակարդակով։ 

Մեր աշխատանքի նորարարական բաղադրիչը հիմնականում պայմանավորված է ընտրված մոտեցմամբ։ 

- Ի՞նչ ակնկալիքներ ունեք Ձեր հետազոտությունից, ո՞րն է լինելու վերջնարդյունքը։

- Նախագծի նպատակն է մշակել այնպիսի համակարգ, որը կարողանա բարձր ճշգրտությամբ կառուցել և կառավարել կամայական մատրիցներ։ Այսպիսի հնարավորությունը հետագայում կարող է կիրառվել տարբեր տեսակի հաշվարկներում, մասնավորապես՝ մեծ ծավալի տվյալների մշակման և արհեստական բանականության հետ կապված խնդիրների լուծման ժամանակ։

- Նախագծի գիտական արդյունքները կիրառելի՞ են ապագայում։ Ինչո՞վ է այն նոր հնարավորություններ ընձեռում ոլորտի զարգացման համար։

- Այո՛, նախագծի գիտական արդյունքները կարող են ապագայում ունենալ լայն կիրառություն։ Դրանք կարող են օգտագործվել ինչպես բուն գիտության շրջանակում, օրինակ, օպտիկայի ոլորտում՝ ավելի հեշտ կառավարելի և ավտոմատացված օպտիկական փորձարարական համակարգերի ստեղծման համար, այնպես էլ մի շարք այլ ոլորտներում։ Նման համակարգերը հնարավորություն կտան ավելի արագ և էներգախնայող եղանակով ուսուցանելու արհեստական բանականության մոդելներ, հնարավոր են կիրառություններ բժշկության մեջ՝ ոչ ինվազիվ և բարձր ճշգրտությամբ պատկերագրման տեխնոլոգիաների զարգացման համար։ Նման մոտեցումները կարող են օգտակար լինել նաև, օրինակ, անօդաչու թռչող սարքերի (ԱԹՍ) նկարահանման հնարավորությունների բարելավման համար, հատկապես եղանակային վատ պայմաններում։

- Իսկ այս պահին ի՞նչ փուլում են ուսումնասիրությունները։ 

- Հետազոտությունները բուռն փորձարարության փուլում են։ Արդեն ունենք հարակից մի շարք արդյունքներ, որոնցից է այս թեմային վերաբերող վերջերս լույս տեսած հոդվածը։ Բացի դրանից՝ մի շարք կոնֆերանսներում արդեն ներկայացրել ենք ընթացիկ արդյունքները։ Այս փուլում նախապատրաստում ենք հիմնական աշխատությունը, որի համար անհրաժեշտ արդյունքներ որոշակիորեն ստացել ենք։ Նախատեսում ենք նաև առաջիկա ընդլայնումներ և փորձարարական խորացումներ, փորձում ենք կիրառել մեր ստացած համակարգը տարբեր խնդիրների և համակարգերի վրա, չափել մեր մոտեցման ճկունությունը և ընդհանրացնել ունակությունները։

- Արա՛մ, ըստ Ձեզ՝ հետազոտության արդյունքներն ունե՞ն կոմերցիոն կիրառման հնարավորություն։

- Այո՛, ըստ իս՝ առկա է հետազոտության արդյունքների կոմերցիալիզացիայի հնարավորություն։ Թեև այս պահին աշխատանքը դեռ գտնվում է ակտիվ փորձարարական և հիմնարար հետազոտության փուլում, արդեն իսկ ակնհայտ է, որ մշակվող մոտեցումները կարող են հիմք դառնալ տեխնոլոգիական նոր լուծումների համար, որպիսիք նշեցի վերևում։ Հետազոտության հետագա զարգացման դեպքում նման տեխնոլոգիաները կարող են հիմք դառնալ նոր սարքավորումների, ֆոտոնիկական համակարգերի կամ ծրագրային-ապարատային լուծումների ստեղծման համար, որոնք կարող են հետաքրքրություն առաջացնել ինչպես արդյունաբերության, այնպես էլ բարձր տեխնոլոգիական ընկերությունների համար։

Երբ սիրում ես այն աշխատանքը, որով զբաղվում ես, դժվարությունները վաղ թե ուշ հաղթահարելի են դառնում։ Փորձում եմ առաջնորդվել այս մոտեցմամբ։

Արամը կարծում է, որ աջակցության նման ծրագրերը երիտասարդ գիտնականների համար շատ կարևոր և արժեքավոր են։ Դրանք օգնում են հոգալու հետազոտության հետ կապված ընթացիկ ծախսերը, ինչպես նաև կարևոր դեր են խաղում երիտասարդ գիտնականներին մոտիվացնելու գործում՝ խրախուսելով նրանց ավելի ակտիվ աշխատել և ներգրավվել գիտական գործունեության մեջ։ Ըստ նրա՝ գիտության և հատկապես երիտասարդ գիտնականների աջակցությունը կարևոր ներդրում է ոչ միայն գիտության զարգացման, այլև հասարակության և տեխնոլոգիական առաջընթացի համար։

Երիտասարդ ասպիրանտի կարևոր նպատակներից է գիտության ոլորտի զարգացումը ժամանակին համահունչ՝ օգտագործելով ամենամեծ արդյունավետությամբ նոր գործիքներն ու տեխնոլոգիաները։ Ներկայում նա աշխատում է իր ասպիրանտական նախագծի շուրջ՝ այն ավելի հզորացնելով և ընդլայնելով, ինչպես նաև ներգրավված է արհեստական բանականության ոլորտի նախաձեռնություններում՝ հետևելով ոլորտի վերջին զարգացումներին և ապահովելով, որ իր գիտական գործունեությունը մշտապես արդիական և արդյունավետ լինի։

Նշենք, որ Հայաստանի գիտական համայնքի «Ամենամյա ամփոփիչ գիտաժողով-2024»-ի շրջանակում անցկացված միջգիտակարգային նախագծերի մրցույթում 3-րդ տեղը զբաղեցրած գիտական խմբի անդամներից մեկն էլ Արամն էր, որը գիտական խմբի հետ աշխատում էր ստանալ նոր տեսակի գերհաղորդիչ նյութեր։