Марк Лотвин
Человечество постепенно входит в процесс так называемой четвертой промышленной революции. Что она с собой несет? Это облачные технологии (способы обработки данных), искусственный интеллект, развитие способов сбора и анализа информации, эпоха всеобщего сетевого обучения, беспилотные автомобили, 3D-печать и другие высокотехнологичные процессы будут основными драйверами предстоящих изменений.
Конечно же, чтобы в этой революции участвовать, стране нужны люди с математическим и техническим образованием

А есть ли вообще
этот рынок?
Когда пишут о состоянии науки и образования в Казахстане, стало банальностью напоминать, что во времена СССР в нашей республике развивались самые различные научные дисциплины и была взращена солидная когорта ученых, которая сделала бы честь любой современной стране мира. Это касалось и науки фундаментальной, и прикладной, чего отнюдь не скажешь о состоянии казахстанской науки сегодня.
Мы уже рассказывали о том, как обстоят дела в современной казахстанской геологии и в астрономии, сегодня хотим поговорить о математике, в области которой еще в 80-е годы прошлого века Союз считался ведущей державой. Что же касается Казахской ССР, то она считалась третьей в СССР по уровню своей математической школы.
- Мы многое потеряли за двадцать лет, сейчас восстанавливаем, и у нас получается, - говорит Тынысбек Кальменов, академик, доктор физико-математических наук, директор Института математики и математического моделирования, - потому что в последние годы увеличилось финансирование науки в стране. Казахстан сейчас стоит на первом месте среди стран СНГ по финансированию науки в целом.
Да, двадцать лет “переходного периода” сильно ударили по качеству науки в Казахстане. Однако сегодня, по мнению Т. Кальменова, идет процесс создания новой науки в стране. Только сейчас у государства появились ресурсы, политическая воля и понимание того, что необходимо вкладываться в данную сферу.
С чем же сейчас сталкивается эта “новая наука” и насколько интенсивно и динамично идет процесс ее создания?
Начать следует с того, что особенностью советской науки являлась сама ее востребованность исключительно со стороны государства. На тот период не было рынка как механизма развития общества (это выражение самих математиков). Наука решала вопросы национальной безопасности и другие задачи государства.
Это, считает доктор Кальменов, радикальное отличие нашей науки от европейской. Но и в западных странах наука только в последние пятьдесят лет ориентируется в значительной степени на рынок, считает он.
У нас же пока вообще нет еще рынка наукоемкой продукции. Хотя, как утверждают некоторые казахстанские ученые, даже в знаменитой Силиконовой долине уже существует спрос на казахстанские разработки и изобретения. Когда же авторы этих изобретений выходят на свой, казахстанский рынок, то оказывается, что все хотят купить что угодно, например, картошку, но только не замысловатую научную разработку, которая, к примеру, позволяет легко обучать детей физике или математике.
- Когда мы говорим, что необходимо ориентировать научные разработки на рынок, то возникает вопрос: а есть ли вообще этот рынок? - спрашивает директор Nazarbayev University Research and Innovation System Канат Байгарин. - Его сначала нужно создать. Если посмотреть на историю многих проектов, которые были реализованы в мире, то на самом деле многие оригинальные вещи сопряжены с созданием рынка, рынок IT-продукции не существовал до появления персональных компьютеров. Появилась потребность - возник рынок. А в советское время было так: создали установку и продали ее Министерству обороны.
Сегодня же совсем другие реалии, и если в стране нет такого рынка, то, как считает Канат Байгарин, нужно ориентироваться на рынок внешний, разрабатывать наукоемкую продукцию и выходить на другие мировые площадки, если мы там конкуренты, конечно:
- Для того чтобы создать наукоемкую продукцию в Казахстане, необходимо инвестировать средства не только в саму науку, но и в создание рынка, и это должно делать государство, если оно заинтересовано в развитии наукоемкого сектора.
На самом же деле сегодня очень мало ученых, которые работают только для науки, большая часть желает, чтобы их продукция была кем-то востребована, еще лучше - куплена, чтобы увидеть коммерческий результат своей деятельности. Поэтому если государство создаст рынок наукоемкой продукции, то обязательно появятся ученые со своими разработками.
Тогда как сегодня нашим национальным компаниям проще купить наукоемкую продукцию за рубежом, и они вынуждены ее покупать, если хотят быть конкурентоспособными. Наступило время, когда их надо повернуть лицом к нашим ученым и инвестировать средства внутри страны.
Мнение это, конечно же, оригинальностью не отличается и высказывалось многими нашими учеными еще в начале этого века, когда, казалось бы, тенденция 90-х годов была преодолена и перед нашей наукой открывались новые горизонты. Во всяком случае, так казалось в то время.

Тынысбек Кальменов

О науке - “чистой”
и той, что нужна сегодня
Но давайте поговорим немного о так называемой чистой математической науке, столпом которой у нас сегодня является образованный в 2012 году Институт математики и математического моделирования Министерства образования и науки РК. Целью деятельности института является проведение фундаментальных и прикладных научных исследований в сфере математики, информационных технологий, механики, математического моделирования.
Не откроем Америки, если скажем, что роль науки в развитии государства переоценить трудно. Иными словами - уровень развития государства зависит от уровня развития науки. А развитие точной науки, не говоря уже о фундаментальной, зависит от развития в ней математики.
Это, в принципе, азбучная истина. Да, по мнению доктора Кальменова, сегодня в руководстве страны стали больше уделять внимания науке, хотя проблем еще предостаточно. К сожалению, отношение к науке у наших чиновников всегда было неоднозначным.
Был период в 1990-х годах и даже в начале этого века, когда ученых считали чуть ли не праздными людьми или даже бездельниками. Сегодня такое отношение кажется диким, но оно ведь было!
Финансирование научных исследований тогда было, мягко говоря, плачевным. Кандидаты, доценты, профессора, член-корры, чтобы выжить, ушли из науки кто куда, но преимущественно в челночный бизнес, в торговлю - вопрос стоял, как известно, о физическом выживании.
Любопытно, но судьбы и карьеры целого ряда математиков уже вне науки развивались, так сказать, в геометрической прогрессии, и очень многие из них достигли результатов и в реальном секторе экономики.
Ну а те, кто остался преданным науке? Кто остался в Институте математики?
“Чистой наукой” удавалось заниматься немного. Институт математики обязывали сотрудничать с предприятиями ряда отраслей промышленности, сферы услуг и т.д. Неплохой доход стало приносить участие в нефтегазовой сфере. В начале века отечественные математики стали участвовать в космической программе, которую разрабатывал тогда Казахстан.
Она включала в себя целый ряд направлений. К примеру, космический мониторинг. Эта программа разрабатывалась для наблюдения за территорией республики из космоса. И казахстанские математики участвовали в создании своих отдельных программ и направлений. Это касалось сферы телекоммуникаций, мониторинга состояния земельных угодий сельскохозяйственного назначения, производства тепловых съемок в целях изучения эрозии почв.
Были также разработаны методы наблюдения за уровнем радиационного фона в проблемных зонах, за экологическим состоянием городов, связанным с урбанизацией и миграцией населения. Математики тесно сотрудничали также с Институтом сейсмологии. Для них также разрабатывали программу мониторинга состояния земной коры. Для офтальмологов разрабатывали программу, предназначенную для определения состояния здоровья человека по радужной оболочке глаза.
Были попытки создать еще одно направление, которое у нас немного хромает, - топологию, совместно с российскими коллегами. В Казахстане всегда были проблемы с геометрией и топологией. Это направление связано с теорией вероятности в матстатистике. Оно очень важно для экономики. Кроме того, мы работали в сфере социологии, в частности, был один проект совместной работы с Генеральной прокуратурой, связанный с прогнозом роста преступности, моделированием факторов, которые влияют на нее.
И было, как говорится, планов громадье, которые ученым хотелось реализовать на практике. Так что математика - это не какой-то сухарь с формулами, а очень даже жизненная вещь.
Хотя надо заметить, что основная задача Института математики заключается все же в фундаментальных исследованиях. И они не имеют прямого практического преломления. На основе этих фундаментальных разработок создаются другие программы, которые как раз и выливаются в конечный практический результат. К примеру, при помощи фундаментальных исследований было создано ядерное оружие, осуществлен полет человека в космос и многое другое.

Нурлан Темиргалиев

Полуматематики
на свете не бывает
Но учеными становятся, пройдя через среднюю школу. И как сегодня обстоят дела в ней, в нашей средней школе?
Один из самых известных математиков страны Нурлан Темиргалиев, профессор, отличник образования РК, всерьез озабочен ее состоянием. Более того, не раз обращался к министрам образования на тему грамотности и вообще плачевного уровня казахстанских учебников по математике.
- Дети приходят в вузы необученные, необразованные математически. С полузнаниями, - говорит Нурлан Темиргалиевич, - что говорить о детях, если на встречах и с преподавателями трудности. Раньше, когда приходил в вузы и встречался с ними, давал задание и спрашивал: верно или нет? Теперь просто даю задание и говорю: найдите, что здесь неверно. Не могут найти, не могут ошибку показать. А ведь это преподаватели вузов!
Не так давно группа математиков проводила мероприятие на базе Назарбаев Интеллектуальной школы. Должны были выпустить сборник тезисов. И не состоялся сборник - не было материалов. Все это, по мнению Темиргалиева, говорит о полном падении нашего образовательного уровня.
- А ведь известна истина: если вы хотите остановить государство или народ, лишите его математического анализа. Остальное само собой рухнет, - сокрушается он.
Одна из центральных проблем школы - беда с учебниками. Темиргалиев в своих обращениях к министрам давно и все подробно расписал. Ошибки в учебниках постоянны. Несмотря на то, что их уже перепечатывали несколько раз. Но одно дело - найти ошибку в учебнике для первоклассника, а другое - обнаружить в учебнике для 10-го класса неверное определение предела. Не каждый учитель это может.
И самое главное, что у нас неправильно, по его мнению, - учебник пишется для каждого класса в отдельности. Тогда как это должна быть единая система - от первого до 11-12-х классов.
- Нужно искать тех, кто мог бы написать учебник, среди авторов диссертаций, - считает Нурлан Темиргалиевич, - находить работы, которые не закамуфлированы высоконаучными словами, в которых действительно есть какие-то инновационные технологии. Нужны задачи. Я неоднократно говорил министрам, что сейчас наш институт математики может обеспечить задачами весь Казахстан. Но меня почему-то не слышат.
Что же помимо издания учебников необходимо изменить в нашей системе образования?
- Сейчас никто не знает, какие специальности будут востребованы, - говорит математик, - поэтому образование должно быть фундаментальным, давать возможность проявить себя в любой сфере. Взять, к примеру, Московский физико-технический институт. Они три года фундаментально готовят общих специалистов по математике, физике, химии, а потом каждый выбирает, чем может заняться. Наше образование тоже должно быть фундаментальным. Математике, физике, химии, биологии должно уделяться больше всего внимания. Без развития этих наук страна не сможет выдержать конкуренции в инновационной среде.
Нурлан Темиргалиев много поездил по миру и видел, в каких странах какой уровень науки и качество математиков. Так на кого же сегодня нужно равняться?
- Поражает темпами развития науки Южная Корея. Правда, там нет больших результатов, скорее технически. Америка со всего мира математиков впитывает, собирает людей. У них школа очень плохая и бакалавриат. Но, начиная с магистратуры и докторантуры, они гайки завинчивают. О Казахстане сложно что-то говорить: мы ничего не производим, технологии чужие. Но если будет хорошее образование, я в перспективе вижу для нашей страны много возможностей. И в развитии самой науки, и в развитии ее прикладных технических отраслей. Ведь нет ничего практичнее хорошей теории!

Канат Байгарин

Вам какое место
больше нравится
- 12-е или 49-е?
Сказать честно, расспрашивая наших ученых мужей о ситуации с казахстанской математикой, сегодня мы объективной картины обрисовать для себя так и не смогли. Слишком разные, порой очень разные, на этот счет мнения. Кто-то уверен в том, что наша наука усиленными темпами возрождается, кто-то, напротив, настроен весьма пессимистично.
Один из известных отечественных ученых, очень попросивший не упоминать его имени, уверенно нам доказывал, что по качеству образования - на всех его уровнях, от школ до вузов - мы почти в аутсайдерах.
- По мнению зарубежных экспертов, уровень казахстанских школьников сильно отстает от мировых стандартов. Согласно данным международной программы по оценке образовательных достижений учащихся PISA-2012, которую ведет Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), наши ученики набрали оценки ниже среднего, - утверждает он.
Например, средние результаты исследуемых оценочной группой TIMSS стран по трем дисциплинам выглядят следующим образом: математика - 494 балла, чтение - 496, естественные науки - 501. В Казахстане же эти цифры составляют, соответственно, 432, 393 и 425 баллов. Это, по мнению нашего собеседника, говорит само за себя.
То есть, согласно исследованию 65 стран, казахстанские школьники на 49-м месте.
Надо заметить, что есть еще и система рейтингов TIMSS, которая делает упор только на теоретической математике. К примеру, если ребенок умеет работать с дробями, то он(а) освоил теоретическую математику, а если ребенок может применить теорию на практике, например, узнать, какой процент заработной платы родителей уходит на еду, то он(а) набирает больше по другой системе подсчета баллов - она относится к системе PISA.
Обе эти системы по-разному ставят Казахстан в рейтинге образования в области математики. Согласно системе TIMSS мы выглядим неплохо - на 12-м месте среди тех же 65 стран.
Но в целом все же получается, что казахстанские дети не могут применить теорию на практике, что еще хуже - их просто тренируют по шаблону, причем без абсолютного понимания, для чего им это нужно. А доказательство - 49-е место из 65 доступных.
И здесь важно еще вот что. Страшнее всего выходит то, что у чиновников есть возможность выбрать либо TIMSS (где мы 12-е из 56), либо PISA (где мы 49-е из 65) в зависимости от их предпочтений и аргументов, которые они представляют, чтобы показать уровень обучения наших школьников.
Потом наши школьники идут в вузы. Несколько лет назад в Казахстане провели исследование, в ходе которого было выяснено, что 60 процентов штатных работников научно-исследовательских организаций сочетают научную работу с преподавательской. В то же время более 50 процентов опрошенных преподавателей вузов участвуют в научной работе только в рамках так называемой госбюджетной тематики, которая зачастую является прикрытием отсутствия реальной исследовательской деятельности.
Сочетание преподавания и исследования - вполне нормальный процесс и ничему не противоречит. Но бывают разные соотношения, некоторые могут позволить себе 15 процентов времени посвящать семинарам и работе со студентами, а в остальное время заниматься наукой. Другие - 50 на 50, что уже критически, все-таки наука требует большего сосредоточения.
Среднестатистический ученый должен, по мнению специалистов, 75 процентов времени заниматься наукой, а 25 процентов посвящать чтению лекций, если, наоборот, то он хороший педагог и может проявить себя в этом.
Что же касается госбюджетной тематики, программно-целевое финансирование, о котором говорили наши собеседники, также имеет право на жизнь. В стране должно быть и грантовое финансирование, и целевое в виде государственных заданий. Если мы хотим создать космическую отрасль, то должны очень серьезно ставить задачи и требовать результата от ученых, и надо реально вкладывать деньги в оборудование, потому что ни один университет не в состоянии купить дорогое оборудование высокого уровня, это должно сделать государство.
И если уж у нас так заведено и большинство вопросов все же решает именно государство, то оно должно решать, нужна ли нам математика высокого уровня и какие пути для ее развития нужно выбрать.