Почему VR — один из лучших способов понять науку, рассказал основатель MEL Science Василий Филиппов

Основатель MEL Science Василий Филиппов 11 лет строил IT-компанию, хотя с детства мечтал стать ученым. Продав бизнес «Яндексу», он смог приблизиться к мечте и создал новую версию «Набора юного химика». Основанная им компания MEL Science создает детские наборы для проведения безопасных химических опытов дома. За четыре года стартап привлек более $4 млн и наладил продажи в США. Помимо наборов для проведения экспериментов в домашних условиях, компания создает полноценные уроки по химии в виртуальной реальности. О том, как VR помогает детям понять науку без зубрежки формул, почему в этой сфере пока немало проблем и как их можно решить, Василий Филиппов рассказал на открытой лекции в Лаборатории SCAMT Университета ИТМО. Самое главное записал ITMO.NEWS.

Василий Филиппов

О себе

У меня, можно сказать, «двоякое» образование. В детстве я думал, что стану ученым, и меня к этому активно готовили: я усердно учил физику, математику. Но с другой стороны, человек, которого в Университете ИТМО все прекрасно знают — это Владимир Глебович Парфенов — собрал нас, тогда еще школьников, и рассказал о соревнованиях по программированию. На тот момент, а это был примерно 1994 год, команда вуза еще не выигрывала все подряд. Но уже тогда ребята проходили в финал и были настолько круты, что могли претендовать на хорошую карьеру и высокооплачиваемую работу. Для меня это было открытие, и я решил, что программированием надо тоже позаниматься.

Какое-то время я сочетал обе эти сферы и не мог решить, что я люблю больше. С одной стороны, я учился квантовой теории поля, с другой — занимался программированием.

О программировании

Учиться программированию в то время было достаточно тяжело, потому что практически ничего не было. У меня и моего друга был один компьютер на двоих — точнее, это был его компьютер, а я, можно сказать, к нему «присоседился». На тот момент я уже умел программировать, а он — нет, поэтому у нас был симбиоз.

Но несмотря на то, что он тогда не умел программировать, он сумел получить классную работу. Как он это сделал? Эта история, кстати, может послужить отличным уроком для всех. Он пошел на собеседование и, поскольку он ничего не понимал, просто все честно записывал. Работодатель так проникся таким ответственным подходом, что дал ему очень классный проект, который мы в итоге потом делали за одним компьютером. Мы работали по сменам — один работает, потом передает работу другому и засыпает, другой приступает к проекту и так далее — так продолжалось три месяца. За это время, напряженно работая, он научился программировать, причем уже после он основал свой стартап, который продал за 100 миллионов. Так что, если очень много работать, можно много чего достигнуть.

О возвращении в науку

Позанимавшись 15 лет программированием (Василий Филиппов был соучредителем и операционным директором SPB Software. Компания начинала как небольшая команда энтузиастов мобильной разработки, но быстро стала мировым лидером по продажам приложений для Windows Mobile с офисами в шести странах. В 2011 году компанию купил Яндекс — прим.ред.), я снова попытался совместить науку и программирование. К тому времени у меня уже подрастали дети, а когда дети растут — как известно, у них возникает очень много интересных вопросов.

Возьмем, к примеру, строение атома. Что держит электрон в атоме? Почему-то очень многие дети думают, что это гравитация. Мне пришлось разрушить их иллюзии и рассказать, что, к сожалению, гравитация там почти не играет никакой роли — она гораздо меньше, чем электростатические силы и ей можно фактически пренебречь. Тогда у них возник логичный вопрос: а зачем она тогда вообще нужна?

И если мы возьмем для примера это противостояние сил, то наука в этом смысле немного похожа на гравитацию. Представьте себе типичного ученого, который делает свою работу. Вокруг него проходят войны, политики вершат судьбы людей, а он непонятно чем занимается в это время. Возьмите тот же рейтинг 100 самых влиятельных людей по версии Forbes — не найдете там ни одного ученого. Кажется, что ученые не так сильно влияют на нашу повседневную жизнь. Но, если посмотреть на 100-200 или 500 лет назад, становится очевидно, как повлияли на нашу жизнь открытия, сделанные учеными. Поэтому в долгосрочной перспективе решает именно наука, а не отдельные политические решения или события.

К 35-40 годам я подумал: а что дальше? Понятно, что к этому возрасту в науке мне уже ничего не светило, но я решил попробовать себя в образовании. Учитывая то, что я что-то умел в программировании, я начал думать, как использовать эти возможности в том, чтобы дать детям лучшее образование.

Потрогать атом: как VR помогает понять науку, не заучивая формулы

Давайте вспомним, какое уравнение реакции при горении водорода? Водород + кислород и получается вода, все правильно. Но как именно все происходит внутри? Безусловно, еще в школе меня научили формуле и что в итоге там должно быть именно 2H2O. Но как именно это происходит? Еще пять лет назад я совершенно не понимал. И это меня напрягало: мы всегда зубрили какие-то формулы, но на деле не понимали, как все устроено изнутри.

Лекция основателя MEL Science Василия Филиппова
Лекция основателя MEL Science Василия Филиппова

Как мне кажется, лучшее что можно сделать: попробовать объяснить ребенку по-другому — чтобы он не писал формулу, а увидел все своими глазами. Это достаточно сложный подход, ведь в таком случае нам нужно симулировать то, что происходит внутри.

Виртуальная реальность в этом смысле очень классный инструмент, ведь она позволяет нам заглянуть внутрь химической реакции. И это уже другой уровень обучения: в отличие от зазубривания формул, посмотрев на этот процесс своими глазами, ребенок вряд ли все забудет уже через год (один из сервисов компании MEL Science — MEL Chemistry VR — уроки по химии в виртуальной реальности — прим.ред.)

Почему с виртуальной реальностью пока не все так просто

Чтобы сделать все это, нам нужна виртуальная реальность, которая работает. Но, к сожалению, в этой области до сих пор существует куча проблем.

Когда я занимался программированием, мы еще писали программы для так называемых «наладонников». До смартфонов были PDS — маленькие компьютеры, умещавшиеся на ладони. Потом уже начали появляться первые смартфоны. Где-то году в 2005-2006 уже было понятно, что технологии прикольные, правда, пока немного глючные: батарея быстро садится, все тормозит и так далее. Но ты сам, находясь внутри этой сферы, понимаешь, что еще года два, если все так же быстро продолжит развиваться, и в конце концов проблемы будут решены. И действительно, в 2007 году появился iPhone, потом стал развиваться Android и стало все замечательно, хотя в 2005-ом все было совсем неочевидно.

Виртуальная реальность очень похожа на развитие смартфонов в те годы: технология уже есть, но пока существует куча детских проблем, которые мешают ей жить.

Проблема №1. Когда вы плывете на корабле, можете столкнуться с такой неприятной ситуацией, когда вас начнет укачивать. К сожалению, эта проблема актуальна и для виртуальной реальности. Самыми проблемными в этом смысле являются очки Google Cardboard.

Google Cardboard. Источник: wikipedia.org VR-очки
Google Cardboard. Источник: wikipedia.org VR-очки

Почему человека укачивает в принципе? Потому что вестибулярный аппарат дает не тот сигнал: вы сидите в каюте и перед вами вроде как неподвижная стена, но вестибулярный аппарат чувствует, что вас качает. Организму сносит крышу, потому что он знает, что в дикой природе это возможно только в одном случае — вас отравили. Автоматически возникает необходимость почистить живот. И это один из таких глобальных «багов» организма: вас не должно тошнить, потому что на самом деле организм не отравлен.

Но то же самое происходит и в виртуальной реальности: вы поворачиваетесь, а в очках все тормозит. Когда создавался Google Cardboard, никакие сенсоры не оптимизировали в реальном времени, поэтому картинка поворачивалась с небольшой задержкой, а мозг автоматически думал, что вас отравили — то, что вы видите, не соответствовало вашим движениям.

Чтобы этого не было, надо, чтобы картинка не задерживалась. И, по большому счету, эта проблема уже решена. Она еще есть на старых Google Cardboard, но на современных хороших устройствах такого уже нет. Сейчас программисты продолжают вести борьбу за сокращение задержки.

Проблема №2. Да, сейчас у нас уже есть оптимизированные девайсы — с откалиброванными датчиками, все работает в реальном времени, не тормозит, но, когда мы начинаем немного двигать голову влево-вправо, вперед-назад, устройство этого не видит, потому что у него нет датчиков движения. И опять начинается та же ситуация с укачиванием. Поэтому следующее поколение устройств пытаются решить и эту проблему.

Есть два способа: либо мы ставим на устройство несколько камер, которые отслеживают все ваши движения (это позволяет устройству улавливать не только поворот, но и движение в пространстве), либо на устройство ставится два внешних сенсора. Мне кажется, что наиболее жизнеспособным будет именно первый вариант с камерами.

Проблема №3. Когда вы смотрите кино в 3D-очках, к концу сеанса у вас иногда начинает болеть голова. Почему? Во время просмотра ваш глаз все время невольно пытается фокусироваться: если вы фокусируетесь на чем-то, что находится вблизи, то видите этот объект наиболее четко, остальная картинка расплывается, и наоборот. В виртуальной реальности все по-другому: вы видите одну картинку правым глазом, другую левым. И это не то, что ожидает ваш мозг. К счастью, вас не тошнит, но все равно это чувство далеко от комфортного состояния. Мозг вообще очень чувствителен к нашим попыткам его обмануть. Поэтому обманывать его нужно очень хорошо.

Как можно побороть эту ситуацию? Решения, по большому счету, тоже два: либо мы ставим маленькие камеры, которые следят за вашими глазами — и уже есть прототипы таких устройств, либо делаем как в Magic Leap, где есть несколько слоев для разного фокусного расстояния, и глаз, соответственно, может фокусироваться на разных слоях. Пока не понятно, какой подход победит. Посмотрим. Эта проблема, в отличие от первых двух, пока не решена, хотя уже понятно, в каком направлении двигаться.

Проблема №4. Еще одна проблема связана с удобством управления устройствами виртуальной реальности. Cardboard в этом смысле был очень неудобен. Наиболее массовые решения, которые существуют на данный момент, — применение пультов. Используются и сенсоры: вы просто можете водить руками, а устройство это отследит. И это более удобное решение, к которому, на мой взгляд, все в итоге придет. У Leap Motion уже есть решения, которые позволяют без использования дополнительных устройств следить за руками пользователя и достаточно сносно отслеживать движения. Я думаю, что еще через год они все оптимизируют.

Проблема №5. Помните, как в 2010 году Стив Джобс вышел на сцену и представил дисплей Retina? Что он имел в виду? Что разрешение экрана, если я держу телефон на вытянутой руке, примерно соответствует разрешению глазного яблока. Все хорошо, когда вы держите телефон на вытянутой руке. А если экран начинает занимать почти 100% от вашего глазного яблока, то разрешения начинает резко не хватать. В этом случае пока никакого хорошего решения нет. Есть череда маленьких решений, которые, возможно, лет через десять дадут Retina.

Почему виртуальная реальность не станет массовым бизнесом, но способна изменить образование

Но это все — легкие проблемы виртуальной реальности. Они технические и решаемы в течение нескольких последующих лет. Самыми сложными всегда являются нетехнологические проблемы, это проблемы социальные. Когда вы ждете встречу или лекцию, вы спокойно можете «позалипать» в телефоне, едете в маршрутке — тоже вполне нормально, все эти сценарии являются социально приемлемыми. Но я не могу делать то же самое с помощью VR — я буду слишком исключен из реальности.

Василий Филиппов
Василий Филиппов

Есть куча сценариев виртуальной реальности, которые являются социально неприемлемыми. И это убивает очень много возможностей для массового коммерческого развития VR. Вряд ли, учитывая это, виртуальная реальность станет триллионным бизнесом, каким стал когда-то интернет или смартфон. Она останется нишевой.

Но образование не входит в эти социально неприемлемые сценарии. И, более того, VR открывает возможность погрузить обучающегося внутрь любой среды — клетки, химической реакции. Насколько это может изменить образование? Насколько, учитывая это, мы сможем лучше рассказать о науке?

На мой взгляд, главная проблема науки с точки зрения обучения — это абстрактность концепций. Часто наука — это то, что происходит на микромасштабе, это что-то невидимое, и уже это дается детям непросто. Объяснить ребенку, как устроен невидимый для него мир, и то, как эти знания можно применять в реальной жизни, — еще сложнее. Виртуальная реальность — это то, что, как мне кажется, позволяет перевести эти вопросы из абстрактной концепции в то, что можно потрогать. Она дает нам очень много инструментов, которых у нас раньше просто не было. Ну а дальше встает вопрос: что мы сможем из этого реально сделать.

 

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба