В нашей рубрике об ученых из Центральной Азии мы знакомимся с талантливыми исследователями и узнаем об особенностях их ежедневной работы и перспективах развития и роста. В этот раз нашим героем стал Расул Байрамкулов — ученый из Казахстана, который работает в США.
Расул Байрамкулов, Техас, США, PhD, исследователь в области компьютерной инженерии, @ dr.brainkz
О себе
Я исследователь в области компьютерной инженерии со степенью PhD. Написал книгу и множество научных статей. Также выступаю рецензентом для научных журналов и конференций. В 2023 году был удостоен премии Best Paper Award, а в 2024 году включен в список Forbes «30 до 30» в категории «Наука». Также я супруг и отец.
Академически я всегда был силен. Школа далась мне легко, и я поступил в Назарбаев Университет. Выбрал специальность «Электрическая инженерия и электротехника». На третьем курсе попал на курс электроники профессора Алекса Рудермана. Показал, что хорошо понимаю теорию электроники, проявлял живой интерес к предмету. Поэтому однажды профессор предложил мне заняться исследованиями в этой области, и я с радостью согласился. Работа с профессором Рудерманом дала мне первый исследовательский опыт и помогла понять, что мои знания могут быть полезны на международном уровне.
С исследовательским опытом и рекомендациями я получил несколько предложений о продолжении карьеры ученого в сферах электромагнетизма, энергетики и электроники. Однако меня больше всего привлекала сфера интегральных схем. Мне казалось, эта сфера самая сложная, но в то же время востребованная. Поэтому я выбрал лабораторию профессора И. Г. Фридмана в Университете Рочестера, штат Нью-Йорк.
Мой первый проект был с компанией Qualcomm, знаменитой своими мобильными процессорами. Придавало силы то, что мои идеи и решения интересны передовым инженерам, которые разрабатывают продукты для миллионов людей по всему миру. Это дает еще большую мотивацию продолжать исследования в этом направлении. Пока писал свою диссертацию, я преподавал американским студентам курс Introduction to VLSI. Часть материалов из курса и диссертации вошли в мою книгу Graphs in VLSI.
О научных исследованиях
В Назарбаев Университете мы совместно с профессором Алексом Рудерманом оптимизировали трехфазные преобразователи напряжения для минимизации потерь энергии, что критически важно для энергоэффективности электроники. Позже в Университете Рочестера я исследовал электропитание полупроводниковых схем. В ходе стажировки в Qualcomm я разработал и помог внедрить несколько новых алгоритмов, что позволило компании более эффективно оценивать качество электропитания и принимать обоснованные проектные решения.
Получив степень PhD, я принял приглашение присоединиться к исследовательской группе профессора Джованни Де Микели в EPFL — Швейцария, одном из ведущих технических университетов мира. Моя работа там была сосредоточена на изучении возможностей сверхпроводников для создания компьютеров нового поколения. Эти компьютеры, работающие при сверхнизких температурах, потенциально могут ускорить вычисления в 10 раз и повысить энергоэффективность в 100 раз. В процессе нам с коллегами удалось сделать немало интересных открытий, и я представлял многочисленные результаты на конференциях в разных странах, включая Бельгию, Испанию, США и Южную Корею. Одна из публикаций по этой теме получила награду Best Paper Award на престижной конференции VLSI-SoC 2023 в Дубае, а другая вошла в топ лучших работ на конференции ASP-DAC 2024 в Южной Корее.
Также я стал соавтором книги Graphs in VLSI, опубликованной международным издательством Springer. Книга посвящена применению теории графов в проектировании микросхем и достигла значительного электронного тиража — около 10 000 копий на данный момент.
Теперь я штатный инженер в компании AMD. Интересный факт: два самых быстрых суперкомпьютера в мире используют интегральные схемы AMD. Моя основная задача — автоматизация сложных процессов проектирования и производства чипов. В широких кругах автоматизация — относительно недооцененный аспект индустрии полупроводников, без которой современная индустрия просто невозможна. На одной схеме располагаются сотни миллиардов транзисторов: к каждому из них нужно доставить информацию и питание, убедиться, что все они работают в тандеме на частоте более миллиарда тактов в секунду, при этом учитывая электромагнитное излучение, температуру и даже космическую радиацию. Все это невозможно сделать вручную, требует сложнейших алгоритмов, чтобы автоматизировать процессы разработки и анализа. Я рад работать с инженерами мирового класса в AMD, так что я уверен, наши усилия принесут плоды, и мир увидит еще более мощные, быстрые и энергоэффективные процессоры от AMD.
О науке в Казахстане
Назарбаев Университет показал, что казахстанцы способны на исследования мирового класса. Если проверить топовые конференции, спонсируемые IEEE и ACM — самые главные профессиональные организации, мы можем найти работы из Назарбаев Университета в сферах телекоммуникаций, возобновляемой энергетики, искусственного интеллекта, робототехники, биосенсоров. Надеюсь, что со временем и другие университеты страны повторят успех НУ.
Рекомендации для молодых ученых
Наука — это долгий процесс, так что заранее попробуйте несколько сфер, чтобы понять, какие исследования будут вам наиболее интересны:
1. Выбрав сферу исследований, добейтесь глубокого понимания основ. Например, для исследований искусственного интеллекта нужно понимание статистики, оптимизации и алгоритмов. Исследования электромагнетизма требуют понимания высшей математики и компьютерных вычислений.
2. Изучите передовую прогресса. Необходимо понимать, что является пределом познаний в вашей области и что является барьером для дальнейшего прогресса. Сформулируйте несколько идей для будущих проектов.
3. Найдите людей, с кем бы вы хотели объединить силы, и предложите свои идеи. Часто это могут быть специалисты в смежных областях. Примеров таких коллабораций много: программисты разрабатывают языковые модели с помощью лингвистов, физики работают с инженерами, чтобы разработать устройства будущего.
4. Публикуя исследования, четко объясните, почему ваша работа актуальна и чем ваше решение лучше, чем другие. Часто статьи не публикуют из-за того, что рецензент не может понять ключевые детали. Убедитесь, что ваша статья максимально удобна для прочтения.
Исследования, в отличие от курсов, требуют долгой работы в одиночку. Одиночество — одна из самых частых проблем молодых ученых за рубежом. К этому добавляется стресс от переезда в далекую страну. Меня поддерживают жена и дочь.
Наука — это путь проб и ошибок. Будьте готовы к тому, что недели работы могут не дать ожидаемых результатов. Однако я уверен, что вы при этом узнаете свой предмет еще лучше, что наверняка поможет в будущих исследованиях.
Научная среда, особенно на международном уровне, конкурентная: в борьбе за гранты, публикации в престижных журналах, академические позиции. Помимо качественной работы, будьте готовы рекламировать свои работы, чтобы добиться внимания и признания. Получение публикации в хорошем журнале или на конференции может быть долгим и сложным процессом, часто связанным с отказами и необходимостью серьезной доработки.
При поиске докторантуры обратите внимание, что основные факторы, на которые смотрят профессора при поиске студентов, — это опыт исследований, рекомендации, престижность университета и оценки.
