«Мне нравится моя траектория развития в институте»
- 31.07.2024
Олеся Радченко – младший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Она занимается электроникой, про ИЯФ может говорить вечно, любит преподавать и очень увлечена работой. А еще она поет, играет на пианино, гоняет на мотоцикле, читает в оригинале книги англоязычных авторов и участвует в просветительских проектах. Олеся заняла первое место в Конкурсе молодых ученых ИЯФ СО РАН в секции «Автоматизация» и рассказала о своем пути в ИЯФ.
На Большом адронном коллайдере. Фото из личного архива О. Радченко.
— Это не единственная моя победа на КМУ. В 2020 году я заняла первое место с работой, посвященной разработке тестового стенда для одной из подсистем детектора CMS Большого адронного коллайдера. Тогда конкурс проходил онлайн из-за коронавируса, и это было не так интересно из-за отсутствия полноценной обратной связи. Однако доклад на конференции этого года представляет для меня большую ценность, потому что я наконец-то выступала в конференц-зале при всех.
— Волновалась?
— В целом нет, я скорее волновалась из-за того, что в эту работу вложено больше труда, и нужно суметь вместить в доклад много информации. Раньше я занималась скорее backend-электроникой, которая подразумевает наличие готового пакета данных и его дальнейшую передачу в другую систему. А во frontend-электронике ты непосредственно снимаешь сигналы и обрабатываешь их. Мне нужно было разобраться в физике процесса и в математических алгоритмах, которые используются в программном обеспечении. Собственно, моя работа заключается в написании прошивки для программируемых логических интегральных схем. И мне это очень нравится! Я люблю электронику, реализацию цифровой обработки сигналов.
Сначала была безнадежность, потому что нужно было разобраться в новом для меня проекте. Я писала прошивку не с нуля, в 2008 году мой научный руководитель Владимир Викторович Жуланов реализовал цифровой алгоритм обработки, у него очень хороший базис, и передо мной стояла задача его развить. Чтобы «не изобретать велосипед», нужно было сначала разобраться в его структуре и потом органично продолжить. Работа, которую я представила в этом году, далась мне сложнее, в нее вложено много труда, потому что было необходимо переработать очень много информации, большое количество вопросов, вместить это в десятиминутное выступление и донести до аудитории. Это сложно, но, кажется, у меня получилось.
Фото из личного архива О. Радченко.
— Название твоей работы – «Аппаратная реализация алгоритма аппроксимации сигналов электромагнитного калориметра BELLE II двумя компонентами», давай начнем разбирать его с конца – что такое Belle II?
— Как исследуется мир на микроуровне? С помощью ускорителей, которые разгоняют частицы, сталкивают, и таким образом воссоздается момент Большого взрыва. В местах столкновения пучков частиц расположен детектор. Для того чтобы объяснить детям, что такое детектор, мы приводим аналогию с фотоаппаратом. Говорим, что детектор – это аналог огромной фотокамеры. Соответственно, когда сталкиваются частицы, с помощью установки, можно провести аналогию: делают «фотографии» этих событий, регистрируют треки частиц, которые образовались в процессе столкновения, и инициировали новые. Основная сложность заключается в том, что в распоряжении есть только разрозненные «фотографии», которые нужно объединить в единую картину.
По просторам англоязычного интернета ходит очень интересная картинка. На ней общая картина изображена по частям, которые каждый трактует по-разному: кто-то видит в них веревку, кто-то рог, а когда нам показывают изображение целиком, становится понятно, что на ней изображен слон. Эта иллюстрация как раз показывает, в чем суть работы по регистрации частиц. Необходимо понять, что зарегистрировали, и интерпретировать полученные данные, чтобы получить верную общую картину. Для этого и нужен детектор, для регистрации. Детектор Belle II работает на электрон-позитронном коллайдере Super KEK B и расположен в Японии, в коллаборации KEK.
Я работаю с электроникой калориметра на детекторе Belle II. Калориметр – это устройство, которое измеряет энергию частиц. Новизна моей работы в следующем: в 2018 году заработал Super KEK B, коллайдер с более высокой светимостью по сравнению с предыдущей версией установки. Электроника для этой установки была сразу же реализована. Но чуть позже стало ясно, что калориметр можно использовать не только для измерения энергии частиц, но также проводить с его помощью идентификацию этих частиц, то есть отделять легкие частицы от более тяжелых, адронов, поскольку форма сигнала у них отличается.
Когда физики это поняли, они реализовали восстановление вклада адронной составляющей в общую форму сигнала офлайн (на этапе постобработки), но потом стало ясно, что при достижении проектной светимости установки (это количество событий, которые регистрируются), существующих ресурсов системы сбора данных будет не хватать. Тогда было принято решение перенести эти вычисления в онлайн режим и выполнять уже на текущей электронике, и вот я работаю над этим.
— Какие дальнейшие этапы?
— Сейчас я заканчиваю стадию моделирования. В чем заключается работа разработчиков прошивок для программируемых логических интегральных схем? Мы пишем код на специальном языке – языке описания аппаратуры. Это не совсем программирование (мы не пишем программу), это больше конфигурирование устройства. Мы рисуем логические схемы посредством языка описания аппаратуры, анализируем временные диаграммы, смотрим, как отрабатывает логика в отдельных узлах цифровой схемы, какой результат передается на выходной порт микросхемы. В моем случае работа связана с реализацией цифрового фильтра конечной импульсной характеристики. Ведь когда регистрируется событие (рождение частицы), имеется отклик электроники в виде сигнала, который необходимо обработать. Можно сказать, что задача по определению параметров этого сигнала, если говорить очень обобщенно, позволяет подойти на несколько шагов ближе к расшифровке произошедшего события – рождение каких частиц произошло в том или ином физическом процессе, которые зарегистрировала система детектора. Таким образом, очень важно корректно обработать сигнал на этой стадии, чтобы передавать информацию далее в другие системы детектора на углубленный анализ.
На данном этапе моделирование — это, конечно, хорошо, но еще ничего не доказывает. Лишь позволяет проверять промежуточные результаты вычислений. И здесь, благодаря тесной работе с физиками и программистами, помогает тестовое окружение, так называемый эмулятор электроники, где мы располагаем реальными данными детектора – результаты измерения событий, а также программной реализацией алгоритма восстановления (аппроксимации) формы сигнала. Результаты этого алгоритма и то, что вычислила моя прошивка (т.е. аппаратная реализация этого алгоритма) должны совпадать. Эта верификация на промежуточном этапе работает, проверено. Мне осталось сформировать эти данные в единый выходной пакет. Далее следующим этапом будет проверка работы прошивки на детекторе. Это можно делать удаленно.
— Когда твою работу начнут использовать?
— Нужно узнавать у физиков – когда будет пауза в работе установки. Может быть, будет какой-то тестовый заход, связанный именно с проверкой нашей электроники. Точно не могу сказать, но осенью я постараюсь все подготовить. В прошлом году можно было произвести проверку зимой, сейчас не знаю. Сама установка в текущем состоянии будет работать до 2026 года, а потом планируется модернизация электроники, и сейчас я ограничена именно тем, что реализую это на текущей ПЛИС, у которой есть ограничения по ресурсам, и мне приходилось ужиматься. На модернизированной электронике спокойно можно будет подобрать мощную ПЛИС, которая позволит полноценно использовать все ресурсы, особенно для цифровой обработки сигналов. Это работа на будущее.
— Почему ты вообще занимаешься этим? Это был осознанный выбор или результат стечения обстоятельств?
— Я, наверное, люблю бросать себе вызов по жизни. Изначально родители думали, что я гуманитарий – у меня с английским и с русским все хорошо – и что однозначно пойду в языковые сферы, но мне показалось это сильно простым и неинтересным, и я не видела в этом направлении особых перспектив, только как приложение к какой-то другой основной профессии. Переезд в Новосибирск из города Братска в 2009 году позволил подтянуть предметы технического направления, я закончила школу в 2012 году и почему-то сразу решила, что пойду в НГТУ. При этом мы съездили посмотреть НГАСУ, т.к. у меня родители строители и были знакомы с этим университетом, но мне он по разным причинам не понравился. Про Академгородок я еще тогда ничего не знала, и соответственно, про НГУ, если честно, я тогда даже не слышала. В мое время у школьников не было возможности, как сейчас, попробовать себя во многих сферах и понять, чем можно заниматься, или это было не настолько популярно, и моя активность была больше направлена на то, чтобы прижиться в новом городе и сдать школьные экзамены. В конечном итоге я решила идти в НГТУ на физико-технический факультет. И даже рада, что не выбрала радиофизический факультет, потому что здесь я получила более широкое образование. Электроникой я стала заниматься здесь, в ИЯФ, когда мы пришли на третий курс. Все занятия у нас проходили в ИЯФе. Мне очень приглянулась лаборатория, связанная с электроникой, потому что в этой области все прозрачно и понятно, другие ребята не всегда понимали, чего от них хотят руководители в будущем.
Мне нравится моя траектория развития в институте. После бакалавра и магистратуры я пошла в аспирантуру, и на первом курсе аспирантуры мне предложили поехать в ЦЕРН.
— И как у тебя впечатления?
— Мне очень понравилось, это мощный толчок для профессионального развития. Плюс, когда подтягивается язык, мозг развивается в геометрической прогрессии, и это развитие помогает оттачивать профессиональные навыки. Это такое вдохновение, когда ты знакомишься с мировым научным сообществом и видишь, что там делают.
Фото из личного архива О. Радченко.
— Расскажи про НГТУ, какие впечатления от обучения в этом вузе?
— Я пошла в школу с 6 лет и мне всегда это помогало. Мы стали последним курсом, которому досталась полноценная взрослая физика, деканом у нас был Александр Капитонович Дмитриев. Нам читал лекции замечательный преподаватель Харламов Георгий Владимирович, его сын работает в ИЯФ, в соседнем со мной кабинете. Назарова Татьяна Михайловна преподавала математический анализ, очень интересная женщина, много жизненных вещей рассказывала с юмором. Было очень сложно, и по физике, и по матану, но мы справились. Я очень благодарна нашей Кафедре электрофизических установок и ускорителей, потому что наша группа всегда ощущала поддержку деканата. Поэтому об учебе в НГТУ у меня исключительно положительные впечатления (хоть и было очень и очень сложно), могу смело рекомендовать этот вуз абитуриентам, особенно, если нет зацикленности на Академгородке и НГУ. Образование в НГУ и НГТУ разное, и видно, что многие не знают, что выбрать. Я бы для себя ответила на этот вопрос так. Если ты хочешь быть ближе к технарям, надо выбирать НГТУ, если хочется самостоятельно корпеть над учебой, и ты ориентирован на обширное фундаментальное образование, это однозначно НГУ. Понятно, что школьнику, который только выпустился, сложно сделать правильный выбор. При этом у нас ребята при необходимости спокойно переводились из НГУ в НГТУ. И мы были очень рады, что они к нам пришли, потому что они нам помогали разбираться в более продвинутых темах.
Помимо научной работы я преподаю в НГУ и НГТУ, а также в рамках экскурсий в ИЯФ общаюсь со школьниками, и часто, кстати, по ним сразу видно, кто куда пойдет. Я веду курс «Программируемые и логические устройства», ассистент преподавателя. Это работа с магистрантами, что намного интереснее, они уже понимают, что они здесь делают. Мне студент недавно сказал, что ему мой курс был очень интересен в отличие от большинства других в текущем семестре, я была рада такому признанию.
— Как тебе в целом преподавание?
— Активно беру пример со старшего преподавателя этого курса. Мы не дифференцируем – нгушники, нгтушники. У нас есть студент, и наша задача по максимуму помочь ему разобраться в теме. У меня были два студента абсолютно разного уровня, и я находила к ним индивидуальный подход.
— Ты переживаешь за них? Привязываешься?
— К некоторым да. Но на студентов нужны железные нервы, и выдержке я пока учусь. У меня срабатывает чисто женская реактивная психика, мужчины все-таки чуточку поспокойнее, поэтому работа с преподавателем-мужчиной мне помогает, он меня уравновешивает. Потому что, чуть что, я уже готова взорваться, а он спокойно все воспринимает.
— А про ИЯФ что ты можешь сказать?
— Институт ядерной физики – это мое любимое место. Я готова говорить о нем вечно. Даже мой отец наконец-то в этом году приехал в Академгородок, родители живут в Новосибирске. Отец был в восторге от научного городка, от ИЯФа, от того, что это знаковое и историческое место. Мне Институт ядерной физики нравится тем, что здесь можно заниматься, во-первых, тем, что тебе нравится, и работа более или менее разнообразная. Ты сосредоточен на своих основных задачах, но тем не менее можешь преподавать, готовиться к лекциям, практическим занятиям, принимать участие в общественной и популяризаторской деятельности, например, в проведении школы «ИЯФ – Альтаир», ездить в командировки. Это все хорошо разбавляет рутинную работу. Да, есть серые будни, но кроме них всегда есть что-то еще.
Фото РЦ «Альтаир».
Также я ценю, что в ИЯФ хорошо развита культура свободного общения с коллегами из других лабораторий, организация советов за круглым столом. Ну и, конечно, мне нравится ИЯФ тем, что здесь можно раскрыть свой потенциал. Своим успехам я обязана не только собственному вложенному труду, но и наставникам, которые помогли пройти по этому пути.
— Если человек (школьник, студент) думает, идти или нет в ИЯФ, как ему понять, что делать?
— Только пробовать, стараться посмотреть на ИЯФ изнутри. В этом смысле полезна школа «ИЯФ – Альтаир», потому что школьникам вообще непонятно, чем занимаются люди в науке, что у нас, например, есть деление на физику плазмы, ускорительную физику и физику частиц. Что электроника еще есть, оказывается для многих большим сюрпризом. Когда я разговаривала с рэфовцами, они были очень удивлены, что на физтехе есть электроника, что мы в ИЯФ этим занимаемся. Ребят, электроника есть везде! Все это неочевидно. И у школьников, и у студентов есть возможность проходить много конкурсов и олимпиад, экскурсий и прочего. Если бы я в школе попала на экскурсию в ИЯФ, я бы точно заинтересовалась этим местом, поэтому дни открытых дверей – это ваше все, во всех НИИ. Сама же я выбирала интуитивно, доверяла себе, это тоже вариант.
Фото из личного архива О. Радченко.
— Ты много работаешь? Склонна к трудоголизму?
— Я была таким студентом, который не схватывает на лету, но благодаря тому, что я очень долго сижу и разбираюсь в теме, я понимаю, что могу докопаться до такой сути вещей, до которой может добраться не каждый студент. И я вижу, что с каждым годом на подготовку лекций, докладов и презентаций у меня уходит намного меньше времени, и репетировать сто раз уже не надо. Это и есть опыт – результат, к которому ты пришел своим трудом. Я могу настолько зациклиться на чем-то, что меня надо силком вырывать, в результате чего происходит эффект «замыливания глаз», теряется фокус внимания. Хорошо, когда есть другие работы, например, разводка печатных плат, которая нравится и помогает переключиться на некоторое время на иной вид рабочей деятельности.
— Ты живешь в Городке?
— Да, но я отъездила с магистратуры по первый курс аспирантуры с Дзержинского района. Но когда узнала про служебный ияфовский автобус, стало гораздо проще. Сейчас я живу в Городке и мне нравится. Знаю, есть люди, которых угнетает жить рядом с работой, а мне нравится проходить в выходной мимо родного института.
— Как ты развлекаешься? Что делаешь в свободное время?
— Я увлекающийся человек. Закончила музыкальную школу, класс хорового пения, играю на фортепиано, у меня дома есть полноразмерное цифровое пианино, люблю играть тему из сериала «Пуаро» Агаты Кристи, музыку из игр, выучила буги-вуги, блюз, недавно начала петь. У меня низковатый голос, ближе к голосовому регистру альта. По тембру мне подходят песни Мурата Насырова «Только ты и только я» и Оскара «Между мной и тобой», но в целом я подбираю такие песни, которые можно перекладывать на свой тембр. Еще я наконец-то нашла в себе силы и возможность выучиться на категорию автомобиля и мототранспорта и безумно счастлива! Люблю книги Стивена Кинга, Ремарка, на английском люблю читать, чтобы не забывать язык, также смотрю фильмы и сериалы на английском, вот сейчас «Друзей» пересматриваю. Это и есть мой отдых в настоящее время.
— А у самой у тебя друзей много?
— С недавнего времени да, особенно когда начала эпопею с получением водительских прав. Когда организовывали школу «ИЯФ – Альтаир» узнала много замечательных людей, да и новое хобби тоже значительно расширило круг приятелей.
Фото из личного архива О. Радченко.
— С коллегами дружишь?
— Да, мне приятно, когда по возможности я могу неформально пообщаться, переключиться, это помогает разгрузиться в напряженные моменты на работе, когда накрывают эмоции и необходимо отвлечься. Для меня это важно.
— Мы поняли, что ты взрывная женщина, а также ты производишь впечатление успешного сотрудника и гармоничного человека. А что дальше? Ты ставишь себе какие-то внутренние планки? К чему стремишься? Какой хочешь стать?
— Спасибо, я долго к этому шла! Для меня очень важно мое эмоциональное и интеллектуальное развитие, а также устойчивость. Ко всему этому я пришла за последние два года, это был важный для меня период. Я стремлюсь развиваться профессионально: непрерывно учусь и работаю, но кажется, все равно мало знаю. Мне нравится, что у меня есть возможность преподавания, это расширяет кругозор и прокачивает профессиональные навыки. Вижу, что у меня некий этап становления в профессии и самореализации. В то же время стараюсь уделять внимание всем сферам своей жизни. Семья, дети – это важно, отношения с партнером в семье я вижу как союз двух независимых взрослых людей, имеющих общие цели, готовых двигаться вперед, но тем не менее которые понимают, что работа занимает значительную часть времени, особенно если это работа в науке.
Фото РЦ «Альтаир».
— Сейчас в России проходит Десятилетие науки и технологий. Как думаешь, какой будет наука в России и в ИЯФ через 10 лет?
— Интересно, что как раз 10 лет назад я впервые познакомилась с ИЯФ. Могу сказать, что мне в целом нравится тенденция, которую я наблюдаю в родном институте в течение этого времени, многое изменилось в пользу молодых специалистов. Вижу огромное количество возможностей поддержки тебя как молодого ученого, заинтересованность студентов в научных проектах в стенах института, преемственность в организации рабочего процесса от наших старших коллег с нацеленностью на результат. Поэтому я верю, что благодаря всему вышеперечисленному наука в ИЯФ будет развиваться динамически, согласно требованиям нового времени, но тем не менее очень успешно. То же самое касается науки в России, очень надеюсь, что удастся решить многие острые вопросы, как например, доступное жилье молодым ученым.
— У тебя есть возможность сказать что-то своим коллегам, учителям, наставникам.
— Я в ИЯФ давно, и работа здесь помогла осуществить многие мои цели и мечты. Безумно благодарна в первую очередь своим родителям, за их существенный вклад в меня как сформированную и образованную личность, мама помогала проходить этот путь ещё с начальной школы, а техническая подкованность папы была для меня заразительным примером. В институте я бы хотела поблагодарить всех своих наставников. Начинался мой путь у Григорьева Дмитрия Николаевича и Талышева Алексея Александровича, они заинтересовали меня электроникой и детекторным направлением, Параллельно было участие в команде Сковпеня Юрия Ивановича с Димовой Татьяной Владимировной, Кардапольцевым Леонидом Васильевичем по работе в ЦЕРН. В последнее время огромный вклад в мое развитие внесла команда Кузьмина Александра Степановича, которая участвует в эксперименте Belle II, в частности, специалист по электронике Козырев Алексей Николаевич, программист Ремнёв Михаил Анатольевич. Благодарю своего научного руководителя Жуланова Владимира Викторовича, работы по электронике которого безумно интересно изучать, консультироваться с ним, он профессионал мирового уровня. В моей лаборатории меня все очень поддерживают, помогают развиваться в работе, я им очень благодарна. Также хочу поблагодарить начальника отдела аспирантуры Полосаткина Сергея Викторовича и моего рецензента Иваненко Светлану Владимировну, и многих других, кто способствовал моему личностному и профессиональному росту.
Подготовила Алла Сковородина.