Від Інституту кібернетики до авіасистем Panasonic: історія українця, який у США розробляє мультимедійний софт для літаків

Олександр Громовський працює старшим інженером-програмістом у компанії Panasonic Avionics у Портленді (США), де розробляє "мозок" мультимедійних систем нового покоління для літаків Boeing та Airbus. Але його шлях до одного зі світових тех-гігантів почався не в Кремнієвій долині, а в Інституті кібернетики НАН України.

Ще студентом він почав працювати над унікальним програмним комплексом для суперкомп’ютерів. Саме тоді він почав працювати над інноваційним рішенням – "змусити" ігрові відеокарти виконувати складні наукові обчислення. Ця ідея, що прискорила розрахунки в сотні разів, дозволила інженерам КБ "Антонов" та Інституту Патона отримувати результати, на які раніше йшли місяці, за лічені години.

Про те, як фундаментальна українська наука стала ключем до кар'єри в американській авіаційній індустрії та над якими технологіями Олександр працює сьогодні, – у інтерв'ю OBOZ.UA.

– Олександре, зараз ви працюєте як Senior Software Engineer в Panasonic Avionics у США. Більшість знає компанію Panasonic як виробника телевізорів, але ваш підрозділ створює складні мультимедійні системи (IFE) для літаків Boeing та Airbus. Розкажіть, що це за системи нового покоління та у чому полягає ваша роль? Тобто, це ті самі монітори в кріслах, на яких пасажири дивляться кіно?

– Так, дійсно, це ті самі мультимедійні системи, які пасажири використовують під час довгих перельотів, зазвичай на літаках міжнародного сполучення. Як не дивно, але Panasonic займається розробкою не лише телевізорів, камер та аудіотехніки, а ще й розважальних мультимедійних систем для літаків і автомобілів, причому в цих сферах компанія займає лідируючі позиції.

Моя роль полягає в керуванні та розробці програмного забезпечення, яке користувач зазвичай не бачить, але без якого нічого не працюватиме. Це рівень взаємодії апаратного та програмного забезпечення – те, що ще називають embedded (вбудовані системи).

Мої задачі включають розробку драйверів, системного програмного забезпечення, інтерфейсів керування та доступу до пристроїв, а також оптимізацію всієї системи для досягнення максимальної швидкодії. Особливу частину роботи займає віртуалізація, яку дедалі активніше використовують в сучасних системах, щоб досягти найефективнішого використання наявних ресурсів.

– Ваш офіс у Портленді, до якого ви долучились, виріс з 15 до 50 розробників за лічені місяці. Це шалений темп. Виглядає так, що Panasonic робить велику ставку на цей напрям. Над якими викликами ви зараз працюєте – це швидкість програмного забезпечення (ПЗ), надійність, нові функції для пасажирів літаків?

– Так і є, це напрямок, який зазвичай розвивався досить повільно, зважаючи на довгий цикл розробки й сертифікації, і тому суттєво відстав від персональних телефонів та інших мультимедійних систем. Компанія розуміє, що лише надання сучасних сервісів і мультимедійних можливостей допоможе їй залишитися лідером індустрії.

Саме на це робиться ставка під час роботи над системою нового покоління, яка зможе подолати це відставання і забезпечити користувачам доступ до всіх сучасних мультимедійних сервісів: UHD-відео, OLED-екранів з HDR, spatial audio, ігри, ШІ (штучний інтелект) тощо.

Особливий акцент ще й на тому, аби надати користувачеві можливість інтегрувати його персональний мобільний пристрій з мультимедійною системою на літаку – те, чого ніхто до нас ще не робив.

Тому основні напрями та виклики – це прискорення циклу розробки й сертифікації, використання сучасних версій Android, підтримка відео високої розподільної здатності, сучасних ігор та доступу до онлайн сервісів.

– Щоб проєктувати системи для авіації, потрібен відповідний досвід. І ваш шлях почався понад 20 років тому в Інституті кібернетики НАН України. Наскільки цей науковий бекграунд (фундамент) виявився ключовим для вашої подальшої кар'єри у світових тех-гігантах? Бо насправді здається, що це зовсім інша, здебільшого теоретична сфера.

– На перший погляд практичні розробки й наукова, тим більше теоретична, діяльність здаються не надто пов'язаними, але насправді значна частина досліджень і розробок інституту Кібернетики НАН України має суттєві практичні результати.

За час навчання та роботи в інституті мені випала нагода працювати над проєктом першого кластера інституту і над програмним забезпеченням для оптимізації математичних розрахунків (Inparcom), який виконувався спільно з "Електронмашем". Навіть робота відділу, й особливо мого наукового керівника – Алішова Надір Ісмаіл-огли – була повʼязана з мережами і криптографією, тобто цілком практичними речами.

Все це дуже допомогло мені розвинутися не просто як професійному спеціалісту, але й додати до моєї роботи більш зважений і науковий підхід. Я завжди дотримуюся принципу: краще витратити час, провести дослідження і подумати, як зробити, ніж одразу робити, а потім розбиратися, чому воно не працює.

– Ви раніше розповідали, що вступили до аспірантури разом із друзями-студентами. Це було таке юнацьке прагнення до науки, чи ви вже тоді бачили в цьому практичний сенс?

– Як не дивно, але на початку кар'єри я не бачив себе розробником програмного забезпечення, мене більше цікавила сфера викладання. Тому спочатку, після аспірантури, я планував займатися саме викладацькою діяльністю.

Проте, попрацювавши над такими цікавими практичними проєктами, я зрозумів, що зможу більше розкрити свій потенціал саме як розробник. А викладацькі навички я все ж застосовую і зараз, як technical lead.

– Працюючи в Інституті, ви стали співавтором унікального програмного комплексу Inpartool для суперкомп’ютерів. Якщо говорити простою мовою, ви створили систему, яка дозволила інженерам-практикам, а не тільки математикам, задіяти всю потужність цих обчислювальних гігантів. Це була революція для української промисловості? Розкажіть про це детальніше.

– Так, на той момент і навіть багато років по тому це було унікальне сімейство інтелектуальних паралельних комп’ютерів (інтелектуальний персональний комп’ютер, робоча станція та MIMD-система), призначене для розв’язання науково-технічних задач із наближеними початковими даними та оцінкою достовірності результатів.

Система автоматично досліджувала властивості задачі, визначала оптимальну кількість процесорів і їхню топологію, синтезувала програму паралельних обчислень, оцінювала точність отриманого розв’язку та візуалізувала результати мовою предметної області.

На той час усе це робилося вручну і потребувало від оператора надзвичайно високої кваліфікації. І тільки Inparcom дозволяв робити все це автоматично, так ще і з контролем коректності отриманого результату.

Система тоді використовувалася у програмному забезпеченні "Ліра_g", "Надра_g", "Weld-Predictions_g", а також в таких компаніях, як КБ АНТК "Антонов", Інститут електрозварювання імені Є.О.Патона НАН України та група компаній "LIRALAND" – розробник САПР "Ліра".

– Одним із інноваційних рішень було використання графічних процесорів (відеокарт) для наукових розрахунків, що прискорило їх від десятків до сотень разів. Як взагалі прийшла ця ідея? Адже на початку 2000-х відеокарти – це ж було для ігор, а не для серйозної науки.

– Це був ще початок становлення розрахунків на відеокартах, але вже тоді було зрозуміло, що за цим майбутнє. Я якраз працював в одній компанії, яка розробляла програмне забезпечення для моніторингу супутникових систем, і там запропонував використати GPU (графічний процесор) замість CPU (центральний процесор) для цифрової обробки супутникових даних. Прототип системи показав прискорення обчислень майже у 300 разів порівняно з одним ядром CPU (у тесті GPU мав 512 ядер).

Це може здатися несуттєвим, бо порівнюється 512 ядер проти одного, а приріст швидкодії – лише у 300 разів. Але на той час сучасні процесори були здебільшого обмежені 8 або 16 ядрами. Тобто використання відеокарт уже тоді дозволяло виконувати набагато більше обчислень у серверах компактних розмірів. Тому вибір відеокарт для математичних розрахунків виглядав логічним рішенням. І він себе цілком виправдав.

– Наскільки я розумію, комплекс Inpartool тоді був широко впроваджений і зробив істотний ривок в індустрії. Наприклад, "ЛІРА-софт" на основі технології створила першу вітчизняну інтелектуальну систему автоматизованого проєктування будівельних конструкцій, що скоротила час розробки в десятки разів. Інститут Патона зміг моделювати руйнування трубопроводів, а ДП "Антонов" та "Івченко-Прогрес" використовували його для аеродинамічних розрахунків. Фактично, ви прискорили розрахунки з місяців до годин.

– Так, все вірно. Це дозволило вирішувати задачі, які раніше були просто неможливі через тривалість обчислень. Наприклад, у співпраці з "ЛІРА-софт" це дало поштовх до переходу на 3D-моделювання та значно підвищило надійність висотного будівництва. А методологія, яку ми реалізували з Інститутом електрозварювання ім. Є. О. Патона, на той час взагалі не мала світових аналогів – вона дозволяла оцінювати залишковий ресурс конструкцій. Тож це був прямий приклад того, як фундаментальна наука дала миттєвий результат для промисловості.

– По суті, ви приймали участь у створенні успішного комерційного наукового продукта в Україні, який продавався. Ваша робота була опублікована в монографіях та наукових статтях. Наскільки цей досвід цінується сьогодні у таких компаніях, як Panasonic? Маю на увазі, доведення наукової ідеї до реального впровадження.

Panasonic – одна з небагатьох компанії, яка, наскільки я знаю, має систему бонусів за створення патентів, наукову діяльність та підтримує інноваційні ініціативи своїх співробітників.

Компанія всебічно підтримує професійний зростання за межами стандартних службових обов'язків та цінує спеціалістів за їх додаткові досягнення. Також за сприяння компанії проводяться періодично хакатони й конференції, а крім того, публікується багато статей і патентів.

– Видається, що між розробкою ПЗ для суперкомп’ютерів в Україні та ПЗ для авіації в США є дещо спільне – це високе навантаження та можливо нульове право на помилку. Як той науковий підхід, закладений в Інституті кібернетики, допомагає вам сьогодні вирішувати задачі для світових авіаліній?

– Не думаю, що я зміг би досягти поточного рівня кваліфікації без системного вивчення проблеми – шляхом формулювання гіпотез, побудови моделей та перевірки результатів експериментом або обчисленнями.

А всі ці навички я здобув саме за час роботи в Інституті кібернетики, завдяки нашим видатним науковцям, які значною мірою вплинули на моє становлення як спеціаліста.