Цифровой моделинг, архитектура реальности. Какие навыки стоит начать осваивать в новом году
У подножия Фудзиямы на скорости 100 км/ч летает байк, Барбадос готовится открыть посольство в метавселенной, а Amazon на полном серьезе собирается заблокировать Солнце и спасти планету от климатической катастрофы — и это уже сегодня. Мир будущего станет еще более высокотехнологичным. Чтобы не затеряться в нем и не проиграть роботам в профессиональной гонке, нужно осваивать новые компетенции. С каких стоит начать в 2022 году, разбираемся вместе с Агентством Ворлдскиллс Россия, которое разрабатывает Future Skills — инициативу, направленную на опережающую подготовку кадров для трансформирующейся экономики.
Агентство Ворлдскиллс Россия установило, что 9 из 14 появившихся в 2019–2020 годах профессий связаны с цифровыми технологиями.
Детальное исследование «Навыки будущего для 2020-х: Новая Надежда», проведенное в 2020 году совместно с Global Education Futures при участии 800 экспертов из 49 стран мира, показало, что в этом десятилетии серьезное влияние на все отрасли окажут следующие факторы:
Влияние этих факторов заметно уже сегодня, катализатором процесса цифровизации стала пандемия. В онлайн перекочевали торговля, банкинг, госуслуги, образование, медиа и коммуникации. Всё больше людей отказываются от офиса, предпочитая работать удаленно или на фрилансе.
Из-за этого в мире растет объем потребления интернет-трафика. Еще до ковида, с 2010 по 2019 год, он увеличился в 12 раз. Сейчас этот показатель больше, и он продолжит расти, так как со временем перестанут действовать демографические, географические и социальные ограничения.
Это значит, что через пару десятков лет старшим поколением станут миллениалы — уверенные пользователи гаджетов и компьютеров, интернет доберется в самые отдаленные регионы планеты, и благодаря доступности его смогут оплачивать те, у кого сегодня нет на это денег.
В условиях тотальной диджитализации конкурентное преимущество будет на стороне специалистов, умеющих работать с высокотехнологичными умными системами. Одни из самых перспективных компетенций в этой сфере — «Цифровое производство» и «Виртуальная и дополненная реальность».
Виртуальная и дополненная реальность
Виртуальная реальность (VR) погружает пользователей в искусственную цифровую среду. В мире несуществующих образов и звуков можно перемещаться и взаимодействовать с объектами.
Существуют также дополненная (AR) и смешанная (MR) реальности. Первая накладывает цифровую информацию на физические объекты, как в Pokémon GO. Вторая позволяет взаимодействовать как с реальной, так и с виртуальной средой одновременно. Например, геймер может в реальном мире взять мяч и бросить его в воображаемого персонажа.
«Когда мы надеваем виртуальный шлем — попадаем в пространство, которое либо нарисовано 3D-художниками, либо отснято на специальные камеры-360°. 3D-художники создают объемных персонажей и предметы для виртуальной и дополненной реальности, а также для игр и мультфильмов», — говорит Андрей Карапац, эксперт челленджа «Виртуальная и дополненная реальность» в соревнованиях для студентов вузов Future Skills Team Challenge.
Компетенция разработки виртуальной и дополненной реальности, программирования и 3D-моделирования востребована в десятках сфер: от гейм-дизайна и бизнеса до медицины и археологии.
Например, российские разработчики создали модули для проведения уроков ОБЖ с использованием VR-очков. По сценарию, школьники в виртуальной реальности сталкиваются с пожарами, авариями, землетрясениями. Их задача — принять правильное решение, спасти себя и окружающих.
VR и AR используются в психотерапии — например, экспозиционной. В дополненной реальности можно избавиться от арахнофобии благодаря приложению, в котором несуществующие пауки прыгают на лицо и руки пользователей. Справиться со страхами поможет и виртуальный пес, имитирующий поведение настоящей собаки. Он научит правильному обращению с животными.
Возможности VR и AR начинает активно использовать бизнес. Например, в России придумали первую в мире трехмерную систему психодиагностики для подбора специалистов нужного типажа и проверки ментального состояния людей, работающих на ответственных должностях.
«Также во время пандемии появился тренд на обучение и проведение совещаний в виртуальной реальности. В это направление вложились многие крупные корпорации. Это превращает компетенцию из профессии будущего в профессию настоящего, поэтому ее освоение становится необходимостью», — говорит Андрей Карапац.
Цифровое производство
Задача цифрового производства — максимально повысить эффективность оборудования и предприятия с помощью новейших технологий. К ним относится не только внедрение искусственного интеллекта и автоматизации, но и создание цифровых двойников. Это многоуровневые 3D-макеты конкретных процессов или даже всего предприятия.
Цифровой двойник нужен для анализа всех стадий жизненного цикла изделия: от проектирования до утилизации. Благодаря виртуальным моделям отдельных продуктов или целых заводов можно оценить издержки и сложности процесса производства, не набивая шишки и не тратя лишние деньги в реальности.
Именно поэтому цифровые двойники в первую очередь стали появляться в отраслях, где создание образцов и проведение натурных экспериментов стоят очень дорого или затруднены — например, при анализе систем космического корабля.
«Цифровое производство — очень перспективное направление, потому что позволяет не выходя из дома спроектировать, отладить производство, а также предусмотреть различные варианты развития событий во время его функционирования. Думаю, самый важный аспект этой профессии в том, что мы можем не только сэкономить большое количество денег, но и спасти человеческие жизни, ведь благодаря цифровым двойникам мы можем предсказать и предотвратить аварии на производстве», — говорит участник соревнований Future Skills Team Challenge в челлендже «Цифровое производство», студент РГУ им А. Н. Косыгина Никита Калачев.
Чтобы создать трехмерную модель цифрового двойника, нужно учесть множество переменных. Это задача аналитика больших данных. Он исследует серьезные объемы информации, поступающие от подключенных к сети устройств, и выявляет скрытые закономерности.
Полученная аналитиком информация помогает производителям оптимизировать цепочки поставок, повысить качество производства и открыть его новые возможности.
Это было бы невозможно без технологии интернета вещей, которая связывает между собой десятки, сотни, тысячи и даже миллионы устройств. Ее суть в том, что датчики и контроллеры на предприятии подключаются к сети, самостоятельно передают данные и автоматически реагируют на какие-либо изменения.
Подобная технология используется в системах «умный дом». Благодаря ей можно создавать также умные фабрики, умные вокзалы и другие общественные, индустриальные или бизнес-пространства, способные функционировать без участия человека.
Как готовят специалистов будущего
В вузах студенты усваивают больше теории, а Ворлдскиллс Россия предлагает практику. Образовательная часть проекта в рамках инициативы Future Skills формирует новые практико-ориентированные программы для подготовки кадров будущего в колледжах и университетах.
Эксперты аккумулируют знания, исследуют новые компетенции и проводят соревнования для оценки и развития ключевых навыков следующего десятилетия. Например, Future Skills Team Challenge.
Это новый формат соревнований для университетских команд. Студенты демонстрируют не только владение технологиями в рамках своих компетенций, но и soft skills, которые будут особенно ценны в будущем: коммуникативные и когнитивные.
К ним относятся предпринимательское, системное и критическое мышление, а также умение работать в команде и эффективно взаимодействовать с заказчиком.
В этом году в Future Skills Team Challenge участвовали 30 команд из 20 российских вузов. Они соревновались в шести компетенциях будущего: «Виртуальная и дополненная реальность», «Цифровое производство», «Цифровые решения для бизнеса», «Инженерное мышление. Каракури», «Разработка технологических продуктов» и «Разработка электронных устройств».
Александр Кынкугоров, участник команды Уральского федерального университета, занявшей первое место в компетенции «Цифровое производство»:
«Это мой третий чемпионат в челлендже „Цифровое производство“. Задания стали гораздо сложнее, и это бросило нам вызов. Одной из задач этого года было рассчитать загруженность аэропорта. У нас были данные о количестве людей и времени их прихода. Мы должны сказать, выдержит ли аэропорт нагрузку, сколько человек успеет на рейс, сколько — нет. Было очень интересно».
Константин Гулевский, участник команды Дальневосточного госуниверситета путей сообщения, победившей в компетенции «Виртуальная и дополненная реальность»:
«Мы разработали AR-приложение — визуализацию робота компании Tubot во время проверки трубопровода. Как заявляет производитель, в момент работы его задача — провести внутреннюю диагностику труб без нарушения их целостности. Эти соревнования помогли мне научиться рассчитывать рабочее время. А время в срочном проекте — основной фактор успешной реализации».
Полина Смыгалина, участница команды Томского госуниверситета, занявшей второе место в компетенции «Разработка электронных устройств»:
«Челлендж „Разработка электронных устройств“ — это полный технологический процесс в миниатюре: от экономического обоснования проекта до сборки и подготовки конструкторской документации. Только на реальном производстве на это отводится минимум месяц, а на соревнованиях — два дня. Перспективы компетенции сложно переоценить, ведь каждый день мы взаимодействуем с десятками устройств. Профессия инженера всегда была жизненно необходима обществу. А разработка электронных устройств сегодня буквально на пике востребованных профессий».
Даниил Парунов, участник команды Югорского госуниверситета, занявшей второе место в компетенции «Виртуальная и дополненная реальность»:
«У нашей команды уже были наработки в сфере VR и AR, и здесь мы хотели проверить их на практике. Плюс сам формат мероприятия очень интересный. Мы смогли отработать алгоритм коммуникации с заказчиком, а это главный опыт, необходимый для выстраивания дальнейшего карьерного трека. И, безусловно, работа на время, с одной стороны, это стрессовый фактор, а с другой — способ заставить себя работать эффективнее. Мы получили опыт, который для нас будет полезен в дальнейшем, ведь нам предстоит выход на рынок труда».
Участники соревнований получили подробную оценку своих компетенций на основе методологии Ворлдскиллс, а университеты — понимание готовности своих студентов к работе в цифровом мире.
Future Skills Team Challenge стал важным этапом подготовки к «домашнему» чемпионату Европы по профессиональному мастерству EuroSkills St Petersburg 2023. По инициативе нашей страны на второй соревновательной площадке первенства — в Великом Новгороде — пройдут состязания по компетенциям Future Skills.
