Қазір апараттық технология саласы минут сайын емес, секунд сайын дамып жатыр. Қазақ ұлттық қыздар педагогикалық университеті, Физика, математика және цифрлық технологиялар институтының Ақпараттық технологиялар және кітапхана ісі кафедрасының бағдарлама көшбасшысы, PhD, қауымдастырылған профессор Дәурен Дәркенбаевпен жолығып, ІТ саласының түрлі бағыттары мен даму тенденциялары жайлы әңгімелескен едік.
– Дәурен Қадырұлы, бәрімізге мәлім, қазір өте жылдам дамып жатқан сала – ақпараттық технология. Сондықтан бұл салада ең өзекті ғылыми бағыт қайсы? Өзіңіз қай бағытта зерттеу жүргізесіз?
– Ақпараттық технологиялар бүгінде әлемдік экономиканың, ғылымның және жалпы өркениеттің даму бағытын айқындайтын стратегиялық салаға айналды. Сондықтан бұл саладағы ең өзекті ғылыми бағытты бір ғана технологиямен шектеу дұрыс емес. Қазір (Artificial Intelligence), машиналық оқыту (Machine Learning), үлкен деректерді талдау (Data Science), киберқауіпсіздік (Cybersecurity), кванттық есептеулер (Quantum Computing), бұлтты есептеулер (Cloud Computing), заттар интернеті (Internet of Things – IoT), цифрлық егіздер (Digital Twins), робототехника және генеративті жасанды интеллект (Generative AI) сияқты бағыттар қарқынды дамып келеді. Бұл технологиялардың барлығы өзара тығыз байланыста. Жаңа технология цифрлық экономиканың жаңа моделін қалыптастыруда.
Соның ішінде жасанды интеллект қазіргі цифрлық трансформацияның негізгі қозғаушы күшіне айналды. Егер өткен ғасырды ақпараттандыру дәуірі деп сипаттасақ, бүгінгі кезеңді интеллектуалды технологиялар дәуірі деп атауға толық негіз бар. Жасанды интеллекттің басты ерекшелігі – тек ақпаратты өңдеп қана қоймай, үлкен көлемдегі деректерден заңдылықтарды анықтап, болжау жасап, белгілі бір деңгейде дербес шешім қабылдай алатын интеллектуалды жүйелерді қалыптастырып отыр. Бүгінде бұл технологиялар медицинада ауруларды ерте диагностикалау, қаржы секторында тәуекелдерді бағалау, өнеркәсіпте жабдықтардың істен шығуын алдын ала болжау, ауыл шаруашылығында өнімділікті арттыру, көлік логистикасын оңтайландыру және табиғи апаттарды модельдеу мен болжау саласында кеңінен қолданылып келеді.
Сонымен қатар ғылыми қауымдастықтың назары алгоритмдердің дәлдігін арттырумен ғана шектелмейді. Қазіргі зерттеулер сенімді жасанды интеллект (Trustworthy AI), түсіндірілетін жасанды интеллект (Explainable AI), қауіпсіз жасанды интеллект (Safe AI) және жауапты жасанды интеллект (Responsible AI) бағыттарына басымдық беруде. Өйткені жасанды интеллект адам өміріне тікелей әсер ететін маңызды салаларда қолданылған сайын оның қабылдайтын шешімдерінің ашықтығы, әділдігі, қауіпсіздігі және этикалық талаптарға сәйкестігі ерекше маңызға ие болып отыр.
Бұдан бөлек, киберқауіпсіздік те қазіргі заманның стратегиялық ғылыми бағытына айналды. Цифрлық инфрақұрылымдардың кеңеюі мен жасанды интеллекттің қарқынды дамуы киберқауіптердің сипатын түбегейлі өзгертуде. Кибер шабуылдар интеллектуалды алгоритмдер арқылы ұйымдастырылатындықтан, қорғаныс жүйелері де жасанды интеллект негізінде жұмыс істеуі қажет. Ал ұзақмерзімді перспективада кванттық есептеулер ақпараттық технологиялар саласында жаңа ғылыми революция жасауға қабілетті. Бұл технология классикалық суперкомпьютерлер үшін өте күрделі есептерді әлдеқайда қысқа уақытта орындауға мүмкіндік беріп, криптография, материалтану, фармакология және күрделі ғылыми модельдеу салаларында тың мүмкіндіктер ашады.
Менің ғылыми зерттеулерім үлкен көлемді деректерді (Big Data) өңдеу, машиналық оқыту (Machine Learning) және жасанды интеллект (Artificial Intelligence) технологияларын табиғи апаттарды болжау мен тәуекелдерді бағалау міндеттеріне қолдануға бағытталған. Атап айтқанда, жер сілкінісі, су тасқыны және басқа да табиғи қауіп-қатерлердің даму ықтималдығын жоғары дәлдікпен болжауға арналған интеллектуалды шешім қабылдауды қолдау жүйелерін әзірлеумен айналысамын. Бұл зерттеулерде спутниктік бақылаулар, гидрометеорологиялық көрсеткіштер, геокеңістік (GIS) деректері, климаттық модельдер және көпжылдық тарихи бақылау сияқты әртүрлі дереккөздерден алынған үлкен көлемдегі ақпарат интеграцияланып, машиналық оқыту алгоритмдері арқылы жасырын заңдылықтар анықталады және болжаудың дәлдігін арттыратын интеллектуалды модельдер құрылады. Мұндай жүйелер төтенше жағдайлардың алдын алу, табиғи апаттардың ықтимал салдарын бағалау, ерте ескерту жүйелерінің тиімділігін арттыру және мемлекеттік басқару органдарының ғылыми негізделген шешім қабылдауына мүмкіндік береді.
Бұл бағыт халықаралық ғылыми қауымдастықта қарқынды дамып келе жатқан AI for Disaster Risk Reduction тұжырымдамасымен толық үндеседі. Оның негізгі мақсаты – жасанды интеллект, үлкен деректерді талдау және геокеңістіктегі технологияларды пайдалану арқылы табиғи апаттардың тәуекелін төмендету, халықтың қауіпсіздігін арттыру және қоғамның төтенше жағдайларға төзімділігін күшейту. Біздің ғылыми зерттеулеріміз де осы халықаралық ғылыми бағыт аясында табиғи апаттарды болжаудың дәлдігін арттыруға және тәуекелдерді басқарудың интеллектуалды әдістерін дамытуға бағытталған.
Қазіргі цифрлық экономика жағдайында мемлекеттердің бәсекеге қабілеттілігі табиғи ресурстардың көлемімен ғана емес, үлкен көлемді деректерді тиімді өңдеу мүмкіндігімен, жасанды интеллект технологияларын әзірлеу деңгейімен және оларды нақты әлеуметтік-экономикалық міндеттерді шешуге енгізу қабілетімен айқындалады. Сондықтан жасанды интеллект, деректер ғылымы, жоғары өнімді есептеулер және интеллектуалды шешім қабылдау жүйелері саласындағы зерттеулерді дамыту – кез келген мемлекеттің ғылыми-технологиялық тәуелсіздігін, цифрлық егемендігін және ұлттық қауіпсіздігін қамтамасыз ететін стратегиялық басымдықтардың бірі деп есептеймін.
– Жасанды интеллект дамыған заманда ІТ-мамандарын оқыту әдістемесі қалай өзгеруі керек? Бұрынғыдай код жазуды үйрету маңызды ма, әлде жүйелік ойлау мен архитектура құру бірінші орынға шықты ма?
– Бұл өте өзекті мәселе. Қазір жасанды интеллект бағдарламалауды алмастырады деген пікірлер жиі айтылады. Алайда ғылыми тұрғыдан алғанда бұл тұжырым толық дұрыс емес. Жасанды интеллект бағдарламашыны алмастырмайды, керісінше оның кәсіби құзыреттеріне қойылатын талаптарды өзгертеді.
Бұрын бағдарламалауды оқыту көбінесе синтаксисті меңгеруге, алгоритмдерді қолмен енгізуге және белгілі бір бағдарламалау тілін үйретуге негізделді. Қазір бұл тәсіл жеткіліксіз. Себебі көптеген стандартты бағдарламалық кодты генеративті жасанды интеллект бірнеше секунд ішінде құрастыра алады.
Сондықтан қазіргі ІТ-маманының басты құзыреті код жазу емес, инженерлік ойлау қабілеті болуға тиіс. Ол мәселені дұрыс талдай білуі, жүйелік архитектураны жобалауы, бағдарламалық шешімнің өмірлік циклін басқаруы, деректер ағынын ұйымдастыруы, қауіпсіздік талаптарын ескеруі және жасанды интеллект ұсынған шешімдердің дұрыстығын ғылыми тұрғыдан бағалай алуы қажет.
Менің ойымша, қазіргі жоғары оқу орындарында оқыту парадигмасы «код орындаушыдан» – «цифрлық жүйелердің архитекторын» даярлауға қарай өзгеруі керек. Бұл үшін білім беру бағдарламаларына бағдарламалық архитектура, жүйелік талдау, бұлтты есептеулер, DevOps, MLOps, жасанды интеллект, үлкен деректерді өңдеу, цифрлық этика және киберқауіпсіздік сияқты пәндерді кеңінен енгізу қажет.
Сонымен бірге болашақ маман тек техникалық біліммен шектелмеуі тиіс. Ол математикалық модельдеу, ықтималдық теориясы, статистика, ғылыми зерттеу әдіснамасы, жобалық менеджмент және пәнаралық ынтымақтастық негіздерін де меңгеруі керек. Себебі қазіргі цифрлық жобалардың көпшілігі әртүрлі салалардың тоғысында жүзеге асырылады.
Білім беру жүйесі де дәстүрлі дәріс форматынан біртіндеп зерттеуге негізделген оқытуға (Research-Based Learning), жобалық оқытуға (Project-Based Learning) және мәселеге негізделген оқытуға (Problem-Based Learning) көшуі қажет. Осындай тәсіл ғана болашақ ІТ-мамандарының өзгермелі технологиялық ортаға тез бейімделуіне мүмкіндік береді.
– Қазіргі студенттер зертханалық жұмыстар мен код жазу үшін ChatGPT-ді жиі қолданады деп естиміз. Оқытушы ретінде бұған көзқарасыңыз қандай? Бұл студенттерді жалқаулыққа үйрете ме, әлде шығармашылық дағдыларын дамыта ма?
– Бұл сұраққа біржақты жауап беруге болмайды. Өйткені ChatGPT-ді жай ғана код жазатын құрал ретінде қабылдау қате. Шын мәнінде, ол – күрделі ақпаратпен жұмыс істеуге, идея қалыптастыруға, бағдарламалық шешімдерді талдауға және білім алуды жекелендіруге мүмкіндік беретін интеллектуалды көмекші.
Егер студент тапсырманы толықтай ChatGPT-ге орындатып, ұсынылған нәтижені талдамай өткізсе, әрине, бұл оның алгоритмдік ойлау қабілетін дамытпайды. Мұндай жағдайда жасанды интеллект білім алудың емес, дайын жауап алудың құралына айналады.
Алайда студент ChatGPT-ді күрделі тақырыптарды түсіндіру, бірнеше алгоритмнің тиімділігін салыстыру, бағдарламалық қателерді талдау, кодты оңтайландыру немесе жаңа идеяларды іздеу үшін пайдаланса, онда бұл оның кәсіби дамуына оң әсер етеді. Бүгінде әлемнің жетекші университеттері жасанды интеллект құралдарын пайдалануға тыйым салудан гөрі, оларды сауатты қолдану мәдениетін қалыптастыруға басымдық беріп отыр.
Менің пікірімше, алдағы уақытта бағдарламалау пәндерінде студенттің кодты өзі жазғанынан гөрі, кодтың жұмыс істеу логикасын түсіндіруі, алгоритмнің тиімділігін дәлелдеуі, оның уақыттық және кеңістіктік күрделілігін талдауы әлдеқайда маңызды болады. Себебі кез келген жасанды интеллект код ұсына алады, бірақ оның ғылыми тұрғыдан дұрыс шешім екенін дәлелдеу – адамның міндеті.
Сондықтан қазіргі оқытушының рөлі де өзгеріп келеді. Бұрын оқытушы білімнің негізгі көзі болса, бүгін ол студенттің сыни ойлауын дамытатын, ғылыми бағыт-бағдар беретін тәлімгерге айналуда. Болашақ ІТ-маманының басты артықшылығы кодты тез жазу емес, жасанды интеллект ұсынған шешімдерді сыни тұрғыдан бағалап, оларды нақты инженерлік мәселелерге тиімді бейімдей алуында болады.
– ІТ-саласы өте тез дамитын сала екені белгілі, ал академиялық бағдарламаларды жаңарту белгілі бір уақытты талап етеді. Университет бағдарламалары білім мен технология саласындағы трендтерге қалай үлгеріп жатыр?
– Бұл – бүгінде әлемнің барлық жоғары оқу орындарының алдында тұрған ең өзекті мәселелердің бірі. Ақпараттық технологиялар саласының ерекшелігі – оның даму циклі өте қысқа. Жаңа бағдарламалау тілдері, фреймворктер, бұлтты сервистер немесе жасанды интеллект құралдары бірнеше айдың ішінде кеңінен қолданысқа еніп кетуі мүмкін. Ал университеттердің білім беру бағдарламалары белгілі бір академиялық және нормативтік рәсімдерден өтетіндіктен, оларды жаңарту белгілі бір уақытты қажет етеді.
Сондықтан қазір әлемдік университеттер оқу бағдарламаларын «қатаң бекітілген пәндер жиынтығы» ретінде емес, икемді және бейімделгіш білім беру экожүйесі ретінде қарастыра бастады. Яғни, білім беру бағдарламасының іргелі бөлігі ұзақ мерзімге сақталса, өзгермелі технологиялар элективті пәндер, микро-біліктілік бағдарламалары (Microcredentials), қысқамерзімді курстар және халықаралық сертификаттар арқылы оқу процесіне жедел енгізіледі.
Менің ойымша, университет ешқашан нақты бір бағдарламалау тілін немесе белгілі бір платформаны ғана үйретумен шектелмеуі керек. Өйткені технологиялар өзгереді, бірақ алгоритмдік ойлау, математикалық модельдеу, бағдарламалық инженерия қағидалары, деректер құрылымдары және есептеу теориясы сияқты іргелі білім өзектілігін жоғалтпайды. Сондықтан жоғары білімнің негізгі мақсаты – студентті бүгінгі технологияға ғана емес, ертең пайда болатын технологияларды да тез меңгере алатын деңгейге жеткізу.
Сонымен бірге қазіргі заманғы университеттер индустриямен тығыз байланыс орнатуы қажет. Ірі IT-компаниялармен бірлескен зертханалар, дуальды оқыту элементтері, өндірістік тағылымдамалар, нақты жобаларға негізделген курстар және халықаралық ғылыми серіктестіктер – білім беру бағдарламаларының өзектілігін арттырудың тиімді жолы саналады. Әлемнің жетекші университеттері дәл осы модельге көшіп жатыр.
Қазақстанда да бұл бағытта оң өзгерістер баршылық. Жасанды интеллект, деректер ғылымы, киберқауіпсіздік және бұлтты технологиялар бойынша жаңа білім беру бағдарламалары ашылып, халықаралық компаниялармен бірлескен зертханалар құрылуда. Дегенмен бұл жұмысты жүйелі түрде жалғастырып, университеттердің академиялық еркіндігін кеңейту және білім беру бағдарламаларын жаңарту механизмдерін икемді ету маңызды деп есептеймін.
– Қазір көптеген IT-компания дипломға емес, нақты жобалар мен дағдыларға (Portfolio) қарайды. Сонда бүгінгі таңда ІТ-маманы үшін жоғары білімнің рөлі қандай?
– Бұл – кейінгі жылдары жиі талқыланып жүрген мәселе. Расында, қазіргі еңбек нарығында жұмыс берушілердің көбі үміткердің дипломынан бұрын оның нақты қандай жобалар жасағанына, қандай технологияларды меңгергеніне және қандай мәселелерді шеше алатынына назар аударады. Бұл – цифрлық экономиканың заңды талабы.
Алайда осыдан «жоғары білімнің маңызы төмендеді» деген қорытынды жасау дұрыс емес. Портфолио маманның бүгінгі практикалық деңгейін көрсетсе, университеттік білім оның интеллектуалдық және ғылыми негізін қалыптастырады.
Жоғары оқу орны студентке тек бағдарламалау тілін үйретпейді, сонымен бірге математикалық анализ, дискретті математика, ықтималдық теориясы, алгоритмдер мен деректер құрылымдары, операциялық жүйелер, компьютерлік желілер, бағдарламалық инженерия, жасанды интеллекттің теориялық негіздері және ғылыми зерттеу әдістемесі сияқты іргелі білім береді. Осындай дайындық жаңа технологияларды тез меңгеруге мүмкіндік береді.
Мысалы, бүгін Python сұранысқа ие болса, ертең жаңа бағдарламалау ортасы пайда болуы мүмкін. Бірақ алгоритмдік ойлауы қалыптасқан маман кез келген жаңа технологияны қысқа уақытта меңгере алады. Сондықтан университет белгілі бір құралды емес, үздіксіз үйрену қабілетін қалыптастыруы тиіс.
Менің ойымша, қазіргі еңбек нарығында ең бәсекеге қабілетті маман – сапалы жоғары білімді, нақты жобалар портфолиосын, халықаралық сертификаттарды және ғылыми-зерттеу тәжірибесін үйлестіре алған маман. Болашақта дәл осындай кешенді дайындық кәсіби табыстың негізгі кепілі болады.
– Қазақстандық ғылымның ақпараттық технология саласындағы әлеуетін қалай бағалайсыз? Біздің ғалымдар әлемдік деңгейде бәсекеге қабілетті өнім немесе технология ұсына алып отыр ма?
– Мен Қазақстанның ақпараттық технологиялар саласындағы ғылыми әлеуетіне оптимистік көзқараспен қараймын. Кейінгі он жылда елімізде жасанды интеллект, машиналық оқыту, компьютерлік көру (Computer Vision), табиғи тілдерді өңдеу (Natural Language Processing), киберқауіпсіздік және геоақпараттық жүйелер бағытындағы ғылыми зерттеулердің сапасы айтарлықтай артты. Халықаралық рейтингтік журналдарда жарияланып жатқан мақалалардың саны көбейіп, қазақстандық ғалымдардың халықаралық ғылыми жобаларға қатысуы белсенді бола түсті.
Біздің зерттеушілер тек теориялық зерттеулермен ғана айналысып қоймай, нақты қолданбалы міндеттерді шешуге бағытталған интеллектуалды жүйелерді әзірлеуде.
Дегенмен біз ғылыми жарияланымдардан инновациялық өнім жасау кезеңіне көбірек көңіл бөлуіміз керек. Өйткені ғылымның тиімділігі тек жарияланған мақалалар санымен емес, оның экономикалық және әлеуметтік әсерімен де өлшенеді. Сондықтан университеттер, ғылыми-зерттеу институттары және IT-бизнес арасындағы байланыс-ты күшейту – бүгінгі күннің басты міндет-терінің бірі.
Менің ойымша, Қазақстан әлемдік технологиялық көшбасшылармен барлық бағыт бойынша бірден бәсекелесе алмайды. Бірақ біз белгілі бағыттарда халықаралық деңгейдегі ғылыми мектептер қалыптастыра аламыз. Мысалы, табиғи апаттарды болжау, геокеңістіктік деректерді интеллектуалды талдау, көптілді жасанды интеллект жүйелері, мемлекеттік қызметтерді цифрландыру және өңірлік ерекшеліктерге бейімделген интеллектуалды шешімдер әзірлеуде еліміздің әлеуеті жоғары.
Болашақта ғылымды қаржыландыру көлемін ұлғайту, жас ғалымдарды қолдау, халықаралық ғылыми орталықтармен ынтымақтастықты кеңейту және ғылыми нәтижелерді коммерцияландыруды дамыту – Қазақстанның технологиялық бәсекеге қабілеттілігін едәуір арттырады деп есептеймін.
– Жақын арада, айталық, алдағы 5-10 жылдан біздің күнделікті өмірімізді түбегейлі өзгертетін қандай технологиялық жаңалықты күтуге болады?
– Егер соңғы жиырма жыл интернет пен смартфондардың дәуірі болса, алдағы он жыл жасанды интеллектке негізделген цифрлық экожүйелердің дәуірі болады деп ойлаймын. Біз бүгін тек осы өзгерістердің бастапқы кезеңін ғана көріп отырмыз.
Ең алдымен генеративті жасанды интеллект одан әрі дамып, цифрлық агенттерге айналады. Олар тек сұраққа жауап беріп қана қоймай, адамның тапсырмаларын өздігінен жоспарлап, бірнеше жүйемен қатар жұмыс істеп, күрделі процестерді толық автоматтандыра алады. Болашақта әр адамның жеке интеллектуалды цифрлық көмекшісі болуы әбден мүмкін.
Сонымен қатар робототехника мен жасанды интеллекттің интеграциясы жаңа кезеңге өтеді. Өнеркәсіпте, медицинада, ауыл шаруашылығында және қызмет көрсету саласында автономды роботтардың саны айтарлықтай артады. Бұл еңбек өнімділігін өсіріп, қауіпті немесе бірсарынды жұмыстарды автоматтандыруға мүмкіндік береді.
Келесі маңызды бағыт – кванттық есептеулер. Бұл технология әлі даму сатысында болғанымен, алдағы онжылдықта криптография, дәрілік заттарды жобалау, материалтану және күрделі ғылыми модельдеу салаларында революциялық өзгерістер жасауы мүмкін.
Алдағы жылдары цифрлық егіздер (Digital Twins), яғни нақты нысандардың, өндірістік процестердің немесе тұтас ин-фрақұрылымның виртуалды үлгілерін жасау технологиясы кеңінен қолданыла бастайды. Мұндай жүйелер әртүрлі процестерді алдын ала модельдеуге, олардың жұмысын талдауға және ықтимал тәуекелдерді ерте анықтауға мүмкіндік береді. Заттар интернеті (Internet of Things – IoT) арқылы өзара байланысқан құрылғылар, датчиктер мен техникалық жүйелер нақты уақыт режимінде ақпарат алмасып, көптеген процесті автоматты түрде басқара алады. Ал кеңейтілген және аралас шынайылық (Extended Reality – XR) технологиялары білім беру, медицина, өндіріс және инженерия салаларында оқыту мен тәжірибелік жұмыстың жаңа тәсілдерін қалыптастырады. Сонымен бірге интеллектуалды көлік жүйелері мен «ақылды қала» тұжырымдамасы жасанды интеллекттің көмегімен көлік қозғалысын тиімді ұйымдастыруға, энергия ресурстарын ұтымды пайдалануға, қоршаған ортаның жай-күйін үздіксіз бақылауға және мемлекеттік қызметтердің сапасы мен қолжетімділігін арттыруға ықпал етеді. Нәтижесінде, цифрлық технологиялар адамның күнделікті өмірінің барлық саласына терең еніп, өмір сүру сапасын жақсартатын және қоғамдық дамудың тиімділігін арттыратын негізгі факторлардың біріне айналады.
Алайда технологиялық прогрестің басты мақсаты – адамның орнын толық алмастыру емес, оның мүмкіндіктерін кеңейту болуы тиіс. Сондықтан алдағы жылдары техникалық жаңалықтармен қатар жасанды интеллект этикасы, ақпараттық қауіпсіздік, дербес деректерді қорғау және технологияларды жауапкершілікпен пайдалану мәселелері де ерекше маңызға ие болады.
Менің ойымша, XXI ғасырдағы елдердің бәсекеге қабілеттілігі табиғи ресурстардың көлемімен емес, ғылымды дамыту деңгейімен, инновацияларды енгізу жылдамдығымен және жоғары білікті адами капиталдың сапасымен анықталады. Сондықтан Қазақстан үшін ақпараттық технологиялар мен жасанды интеллектті дамыту – тек экономикалық мүмкіндік емес, ұлттық қауіпсіздік пен тұрақты дамудың стратегиялық басымдығы.
– Әңгімеңізге рахмет!
Сұхбаттасқан –
Ахмет ӨМІРЗАҚ