От Института кибернетики до авиасистем Panasonic: история украинца, который в США разрабатывает мультимедийный софт для самолетов

Александр Громовский работает старшим инженером-программистом в компании Panasonic Avionics в Портленде (США), где разрабатывает "мозг" мультимедийных систем нового поколения для самолетов Boeing и Airbus. Но его путь к одному из мировых тех-гигантов начался не в Кремниевой долине, а в Институте кибернетики НАН Украины.

Видео дня

Еще студентом он начал работать над уникальным программным комплексом для суперкомпьютеров. Именно тогда он начал работать над инновационным решением – "заставить" игровые видеокарты выполнять сложные научные вычисления. Эта идея, ускорившая расчеты в сотни раз, позволила инженерам КБ "Антонов" и Института Патона получать результаты, на которые раньше уходили месяцы, за считанные часы.

О том, как фундаментальная украинская наука стала ключом к карьере в американской авиационной индустрии и над какими технологиями Александр работает сегодня, – в интервью OBOZ.UA.

– Александр, сейчас вы работаете как Senior Software Engineer в Panasonic Avionics в США. Большинство знает компанию Panasonic как производителя телевизоров, но ваше подразделение создает сложные мультимедийные системы (IFE) для самолетов Boeing и Airbus. Расскажите, что это за системы нового поколения и в чем заключается ваша роль? То есть, это те же мониторы в креслах, на которых пассажиры смотрят кино?

– Да, действительно, это те же мультимедийные системы, которые пассажиры используют во время долгих перелетов, обычно на самолетах международного сообщения. Как ни странно, но Panasonic занимается разработкой не только телевизоров, камер и аудиотехники, но и развлекательных мультимедийных систем для самолетов и автомобилей, причем в этих сферах компания занимает лидирующие позиции.

Моя роль заключается в управлении и разработке программного обеспечения, которое пользователь обычно не видит, но без которого ничего не будет работать. Это уровень взаимодействия аппаратного и программного обеспечения – то, что еще называют embedded (встроенные системы).

Мои задачи включают разработку драйверов, системного программного обеспечения, интерфейсов управления и доступа к устройствам, а также оптимизацию всей системы для достижения максимального быстродействия. Особую часть работы занимает виртуализация, которую все активнее используют в современных системах, чтобы достичь наиболее эффективного использования имеющихся ресурсов.

– Ваш офис в Портленде, к которому вы присоединились, вырос с 15 до 50 разработчиков за считанные месяцы. Это бешеный темп. Похоже, что Panasonic делает большую ставку на это направление. Над какими вызовами вы сейчас работаете – это скорость программного обеспечения (ПО), надежность, новые функции для пассажиров самолетов?

– Да, это направление, которое обычно развивалось достаточно медленно, учитывая долгий цикл разработки и сертификации, и поэтому существенно отстало от персональных телефонов и других мультимедийных систем. Компания понимает, что только предоставление современных сервисов и мультимедийных возможностей поможет ей остаться лидером индустрии.

Именно на это делается ставка при работе над системой нового поколения, которая сможет преодолеть это отставание и обеспечить пользователям доступ ко всем современным мультимедийным сервисам: UHD-видео, OLED-экранам с HDR, spatial audio, играм, ИИ (искусственному интеллекту) и т.д.

Особый акцент еще и на том, чтобы предоставить пользователю возможность интегрировать его персональное мобильное устройство с мультимедийной системой на самолете – то, чего никто до нас еще не делал.

Поэтому основные направления и вызовы – это ускорение цикла разработки и сертификации, использование современных версий Android, поддержка видео высокого разрешения, современных игр и доступа к онлайн сервисам.

– Чтобы проектировать системы для авиации, нужен соответствующий опыт. И ваш путь начался более 20 лет назад в Институте кибернетики НАН Украины. Насколько этот научный бэкграунд (фундамент) оказался ключевым для вашей дальнейшей карьеры в мировых тех-гигантах? Потому что на самом деле кажется, что это совсем другая, в основном теоретическая сфера.

– На первый взгляд практические разработки и научная, тем более теоретическая, деятельность кажутся не слишком связанными, но на самом деле значительная часть исследований и разработок института Кибернетики НАН Украины имеет существенные практические результаты.

За время учебы и работы в институте мне довелось работать над проектом первого кластера института и над программным обеспечением для оптимизации математических расчетов (Inparcom), который выполнялся совместно с "Электронмашем". Даже работа отдела, и особенно моего научного руководителя – Алишова Надир Исмаил-оглы – была связана с сетями и криптографией, то есть вполне практическими вещами.

Все это очень помогло мне развиться не просто как профессиональному специалисту, но и добавить к моей работе более взвешенный и научный подход. Я всегда придерживаюсь принципа: лучше потратить время, провести исследование и подумать, как сделать, чем сразу делать, а потом разбираться, почему оно не работает.

– Вы ранее рассказывали, что поступили в аспирантуру вместе с друзьями-студентами. Это было такое юношеское стремление к науке, или вы уже тогда видели в этом практический смысл?

– Как ни странно, но в начале карьеры я не видел себя разработчиком программного обеспечения, меня больше интересовала сфера преподавания. Поэтому сначала, после аспирантуры, я планировал заниматься именно преподавательской деятельностью.

Однако, поработав над такими интересными практическими проектами, я понял, что смогу больше раскрыть свой потенциал именно как разработчик. А преподавательские навыки я все же применяю и сейчас, как technical lead.

– Работая в Институте, вы стали соавтором уникального программного комплекса Inpartool для суперкомпьютеров. Если говорить простым языком, вы создали систему, которая позволила инженерам-практикам, а не только математикам, задействовать всю мощность этих вычислительных гигантов. Это была революция для украинской промышленности? Расскажите об этом подробнее.

– Да, на тот момент и даже много лет спустя это было уникальное семейство интеллектуальных параллельных компьютеров (интеллектуальный персональный компьютер, рабочая станция и MIMD-система), предназначенное для решения научно-технических задач с приближенными исходными данными и оценкой достоверности результатов.

Система автоматически исследовала свойства задачи, определяла оптимальное количество процессоров и их топологию, синтезировала программу параллельных вычислений, оценивала точность полученного решения и визуализировала результаты на языке предметной области.

В то время все это делалось вручную и требовало от оператора чрезвычайно высокой квалификации. И только Inparcom позволял делать все это автоматически, да еще и с контролем корректности полученного результата.

Система тогда использовалась в программном обеспечении "Лира_g", "Надра_g", "Weld-Predictions_g", а также в таких компаниях, как КБ АНТК "Антонов", Институт электросварки имени Е.О.Патона НАН Украины и группа компаний "LIRALAND" – разработчик САПР "Лира".

– Одним из инновационных решений было использование графических процессоров (видеокарт) для научных расчетов, что ускорило их от десятков до сотен раз. Как вообще пришла эта идея? Ведь в начале 2000-х видеокарты – это же было для игр, а не для серьезной науки.

– Это было еще начало становления расчетов на видеокартах, но уже тогда было понятно, что за этим будущее. Я как раз работал в одной компании, которая разрабатывала программное обеспечение для мониторинга спутниковых систем, и там предложил использовать GPU (графический процессор) вместо CPU (центральный процессор) для цифровой обработки спутниковых данных. Прототип системы показал ускорение вычислений почти в 300 раз по сравнению с одним ядром CPU (в тесте GPU имел 512 ядер).

Это может показаться несущественным, так как сравнивается 512 ядер против одного, а прирост быстродействия – лишь в 300 раз. Но в то время современные процессоры были в основном ограничены 8 или 16 ядрами. То есть использование видеокарт уже тогда позволяло выполнять гораздо больше вычислений в серверах компактных размеров. Поэтому выбор видеокарт для математических расчетов выглядел логичным решением. И он себя вполне оправдал.

– Насколько я понимаю, комплекс Inpartool тогда был широко внедрен и сделал существенный рывок в индустрии. Например, "ЛИРА-софт" на основе технологии создала первую отечественную интеллектуальную систему автоматизированного проектирования строительных конструкций, сократившую время разработки в десятки раз. Институт Патона смог моделировать разрушение трубопроводов, а ГП "Антонов" и "Ивченко-Прогресс" использовали его для аэродинамических расчетов. Фактически, вы ускорили расчеты с месяцев до часов.

– Да, все верно. Это позволило решать задачи, которые раньше были просто невозможны из-за длительности вычислений. Например, в сотрудничестве с "ЛИРА-софт" это дало толчок к переходу на 3D-моделирование и значительно повысило надежность высотного строительства. А методология, которую мы реализовали с Институтом электросварки им. Е. О. Патона, в то время вообще не имела мировых аналогов – она позволяла оценивать остаточный ресурс конструкций. Поэтому это был прямой пример того, как фундаментальная наука дала мгновенный результат для промышленности.

– По сути, вы принимали участие в создании успешного коммерческого научного продукта в Украине, который продавался. Ваша работа была опубликована в монографиях и научных статьях. Насколько этот опыт ценится сегодня в таких компаниях, как Panasonic? Имею в виду, доведение научной идеи до реального внедрения.

Panasonic – одна из немногих компаний, которая, насколько я знаю, имеет систему бонусов за создание патентов, научную деятельность и поддерживает инновационные инициативы своих сотрудников.

Компания всесторонне поддерживает профессиональный рост за пределами стандартных служебных обязанностей и ценит специалистов за их дополнительные достижения. Также при содействии компании проводятся периодически хакатоны и конференции, а кроме того, публикуется много статей и патентов.

– Представляется, что между разработкой ПО для суперкомпьютеров в Украине и ПО для авиации в США есть нечто общее – это высокая нагрузка и возможно нулевое право на ошибку. Как тот научный подход, заложенный в Институте кибернетики, помогает вам сегодня решать задачи для мировых авиалиний?

– Не думаю, что я смог бы достичь текущего уровня квалификации без системного изучения проблемы – путем формулирования гипотез, построения моделей и проверки результатов экспериментом или вычислениями.

А все эти навыки я получил именно за время работы в Институте кибернетики, благодаря нашим выдающимся ученым, которые в значительной степени повлияли на мое становление как специалиста.