Как формируются команды для участия соревнованиях формата ACM ICPС, какие еще бывают соревнования для программистов и часто ли уезжают выпускники МФТИ из России, рассказал комменранту старший преподаватель кафедры информатики и вычислительной техники МФТИ, тренер Центра развития IT-образования Дмитрий Подлесных.
— Как студенты МФТИ узнают, что у них есть возможность заниматься олимпиадным программированием?
— Мы регулярно проводим различные олимпиады и конкурсы, так что будущие участники студенческих олимпиад, как правило, уже участвовали в наших мероприятиях для школьников. Старшеклассники и студенты всегда стремятся проявить себя, познакомиться с будущим научным руководителем (а в перспективе — и работодателем или венчурным инвестором). Это их приводит на сайты вузов, где публикуются сведения об олимпиадах и конкурсах. Один из основных принципов нашей «Системы Физтеха» — тщательный отбор талантливых студентов со всего мира. Мы проводим олимпиады среди студентов и школьников, в которых могут участвовать люди из разных стран. Например, один из финалистов ACM ICPC родом из Сирии — он участвовал в наших заочных олимпиадах еще будучи школьником. Для проведения олимпиад, тренировок и различных школ у нас используется автоматизированная проверяющая система Ejudge https://ejudge.ru/, разработанная в России. Мы отбираем школьников на олимпиадах, учим их в летних и зимних школах, постепенно выращиваем и зовем поступать к нам.
— При этом многие участники тренировочного лагеря в Барселоне рассказали, что поступили в МФТИ как победители и призеры Всероссийских олимпиад.
— ЕГЭ — инструмент, по которому можно отбирать людей в ВУЗы, но в олимпиадах требуются знания и навыки, которые нельзя требовать от всех абитуриентов, в частности, умение находить нетривиальные решения. На специальность «Прикладная математика и информатика» в МФТИ принимают по результатам трех ЕГЭ — информатика, математика и русский язык. По нынешнему закону об образовании мы имеем дело с суммой трех предметов. И потенциальные студенты приходят, например, с 95 баллами по математике и 95 по информатике, но у кого-то по русскому 80 баллов, а у кого-то 70. В результате в профильный физико-математический вуз получается конкурс по русскому языку. Надеюсь, что улучшения в порядке поступления в вузы будут. Ввели же личные достижения, которые дают дополнительно хотя бы десять баллов (может, стоит добавлять и больше). У нас также традиционно есть собеседование, но сейчас оно не может быть оценено в баллах, но, возможно, в будущем мы сможем учитывать и его. В любом случае изменения в системе приема должны обсуждаться с вузами. И экзамены, которые были в МФТИ раньше (письменные и устные математика и физика), и целая система олимпиад различных уровней гораздо лучше отбирают сильных абитуриентов, чем один-единственный экзамен в конце года. Больше измерений — меньше погрешность. Для отбора тех, кто сможет успешно участвовать в финале чемпионатов мира и поступать в лучшие ВУЗы России эффективнее всего система Всероссийских и международных олимпиад.
— Получается некий демотивирующий момент: люди, которые уже побеждали на олимпиаде, и едут на международные сборы. Как же остальные?
— Мы никогда не делаем каких-то ограничений, в том числе для тех, кто участвовал в наших мероприятиях. И мы не говорим им, что они обязаны поступать только в МФТИ, если где-то участвовали. Это добровольное решение. Примерно треть тех, кто проходил нашу олимпиадную школу — систему летних и зимних лагерей на кампусе университетов для старшеклассников — поступает в МФТИ. Кто-то поступает в другие вузы, которые им по силам и ближе по интересам. Так работает наш механизм, который концентрирует лучшие умы, причем не только из России, но и из других стран.
В любом случае все участники наших школ и тренировок получают задачи, которые они не получили бы в школе, дополнительное образование, стимул к развитию. Старшеклассник был первый парень в своем ауле, в своей деревне, а тут они все такие. Но раньше им не с кем было общаться. На различных школах, сборах и тому подобное они встречаются с подобными себе, обмениваются мнениями, соревнуются друг с другом, видят свою дальнейшую траекторию и быстрее достигают успеха, знают, что их навыки будут востребованы.
— Что это за сборы?
— Это сборы — тренировки к различным олимпиадам. На базе МФТИ готовятся сборные на международные олимпиады по математике и физике, естественнонаучную юниорскую олимпиаду (IJSO). Также проходят олимпиадные школы, зимняя компьютерная школа и по другим предметам.
— Как попасть на сборы?
— На олимпиадные школы у нас свободная регистрация (но в группы для продвинутых школьников есть отбор), а на сборы к международным олимпиадам люди попадают по результатам Всероссийской олимпиады. Они развиваются, имея хорошую базу. Те, кто и так были умны, а мы их подтянули во время всех этих мероприятий, и попадают к нам на первый курс. Мы их учим с использованием современных образовательных технологий, с которыми они уже познакомились на олимпиадах: автоматизированная проверяющая система Ejudge, контейнеры (виртуальные машины) с предустановленным программным обеспечением, лекции (с видеозаписью и трансляцией).
— Как ваши студенты узнают, что в институте у них есть возможность дополнительно заниматься программированием с прицелом на чемпионат мира?
— Во-первых, многие всем этим занимались до поступления, на довузовской подготовке. Но прямо в день вручения студенческих билетов и пропусков перед ними выступают тренеры, руководители разных образовательных подразделений (в частности, Центра развития ИТ-образования https://it-edu.mipt.ru/ ), заведующие кафедрами, тренеры, победители олимпиад, которые уже выступили два сезона в финале (после этого по правилам нужно уступать дорогу молодым). Они рассказывают о возможностях участвовать в олимпиадах по программированию, информационной безопасности, в соревнованиях по искусственному интеллекту, хакатонах и так далее. Они рассказывают, какие у нас есть активности. В частности, как раз приглашают заниматься и олимпиадным программированием.
Один из наиболее распространенных форматов — это чемпионат мира по программированию ACM ICPC (также называют международной студенческой олимпиадой по программированию.— “Ъ”), когда команда из трех человек пытается решить наибольшее количество задач за меньшее по сравнению с другими время, написать какую-то хитрую алгоритмическую программу за ограниченное время. Это самый распространенный формат, но им ИТ-соревнования далеко не исчерпываются.
— Какие еще бывают форматы?
— Есть формат Capture the Flag (CTF), «захват флага». Это соревнование по информационной безопасности. Оно бывает двух видов. Первое — Task-based, когда в каких-то данных спрятана секретная информация и нужно ее добыть. Второй — Attack-Defense, когда нужно добыть секретную информацию у соседей и не дать соседям сломать вашу систему, то есть ваша система все время должна для жюри быть доступной и отдавать данные, а соперников вы должны сломать, утащить их данные или отключить. И здесь уже команды традиционно по семь человек.
— А что престижнее?
— А что престижнее: бег или плавание? Это просто разные виды спорта. Хотя есть студенты, которые участвуют и в том, и в другом. Еще есть хакатоны. Как правило, на них нужно реализовать какой-то программный или программно-аппаратный продукт в течение небольшого времени, например за выходные. Оглашается задача, можно пользоваться чем угодно. Ваша задача — выпустить работоспособный прототип. Он может стать пилотным проектом для инвестора. Есть также индивидуальные соревнования, подобные ICPC. Получается такая цепочка: сначала школьники решают, как правило, индивидуальные задачи на программирование, затем студентами они приходят в ICPC, затем кто-то из них идет в Capture the Flag, кто-то — в хакатоны. Так постепенно люди развиваются от школьных задачек до бизнес-проектов. На хакатонах обычно присутствуют венчурные инвесторы, которые их на корню скупают.
И обо всем этом, о таких соревнованиях им рассказывают при вручении студенческих билетов. А затем на первом занятии мы сажаем их за нашу проверяющую систему и распределяем по группам. Там у нас и анкеты, кто чем хочет заниматься, студенты отмечают, кому что понравилось из перечисленного, и попадают к преподавателю, который сам занимался тем, что им интересно.
В любом спорте победители — это вершина айсберга. Чемпионаты по футболу вдохновляют мальчишек начать играть в футбол, люди будут оздоравливаться. А у нас технологии и задачи, которые были изначально разработаны для олимпиад, постепенно привносятся в учебный процесс и делают образование лучше. Что-то, что изначально могли решить только победители мирового уровня, через некоторое время умеют все.
— Получается, что ваши учебные программы должны очень быстро меняться?
— Зачастую мы в контрольных используем задачи, которые за неделю до этого были на четвертьфинале чемпионата мира. Мы постоянно добавляем в учебный процесс кафедры информатики и вычислительной математики все новое в информационных технологиях. Только так и можно поддерживать высокое качество преподавания в быстро развивающейся отрасли. На этой базе наши студенты активно ведут научно-исследовательскую работу и под руководством преподавателей публикуют статьи в ведущих научных журналах.
— Вернемся к студентам. Вот люди узнали, что есть возможность заняться олимпиадным программированием, заполняют анкеты. Что дальше?
— Они не только заполнили анкету, но они еще порешали элементарные задачи. И по этим задачкам мы оцениваем их уровень: рассказывать им с азов или сразу более углубленно. Это важно при распределении по группам — караван идет со скоростью самого медленного верблюда. Мы запустили такой подход вместе с развитием Computer Science около десяти лет назад. Вместе с этим появились различные факультативы и кружки подготовки к олимпиадам, сейчас это стало уже стандартом. В одной группе у нас около 18 человек.
— Как формируются команды к ICPC?
— Мы смотрим на верхние строки таблицы результатов входного распределительного тестирования, учитываем желание заниматься именно этим видом соревнований. В группах мы смотрим, кто что может и умеет больше всего: кто-то лучше пишет на языке C++, кто-то — на Java, кто-то — хороший математик. Обычно команда — это комбинация из плюсовика (С++), джавера (Java) и математика. Бывают универсалы, но они достаточно редки. И при формировании команд тогда можно смотреть, кто лучше решает одни задачи, а кто другие. Тогда нужно подбирать такую команду, чтобы при объединении людей вероятность решения всех задач была наибольшей. Конечно, нужно смотреть на личные предпочтения студентов, не все совместимы, но, занимаясь общим делом, они притираются друг к другу. Редко бывает, что люди не притерлись. Чаще бывает, что человеку надоедает заниматься конкретным видом соревнований, и он уходит в другой или в науку.
— Как дальше строится работа с командами?
— Далее происходят еженедельные тренировки. Плюс еще непосредственно перед соревнованиями у нас есть сборы — это пара недель ежедневных тренировок. В МФТИ регулярно проводятся воркшопы перед полуфиналом и финалом. Команда целенаправленно готовится к этим мероприятиям. Идет тренировка, они решают задачи; что-то решили, а что-то не смогли, после чего происходит разбор задач с комментариями автора, дальше студенты решают то, что не успели или не смогли во время контеста.
— Приходится ли студентам жертвовать обычными занятиями ради тренировок по программированию?
— Естественно, на время, когда они на сборах, у них официальное освобождение от занятий. Но студенты все равно должны сделать и сдать все лабораторные работы и домашние задания.
— В финале ICPC одному и тому же человеку можно участвовать только дважды. Что происходит с теми, кто уже исчерпал этот лимит, ведь прямая цель исчезает?
— Как вы думаете, зачем такие компании, как Сбербанк, IBM и прочие финансируют подобные мероприятия? Они скупают на корню наших победителей и трудоустраивают их. Никто из наших выпускников не жалуется. В советское время, как нам рассказывали, на каждого выпускника физтеха было шесть заявок на распределении и ему надо было выбирать, куда он поедет; за исключением одного факультета — управления и прикладной математики, там было по семь заявок. И сейчас выпускников физтеха тоже многие готовы взять, а победителей олимпиад — тем более.
— Тем не менее если человек несколько лет живет в режиме «тренировка-соревнование», это становится частью жизни. Что происходит потом с постоянными участниками соревнований?
— Олимпиадники не бывают бывшими. Это увлечение на всю жизнь. Как правило, они не бросают олимпиадное движение: кто-то становится автором задач, кто-то — тренером, кто-то преподает. По правилам ACM ICPC можно участвовать в пяти сезонах, не доходя до финала. Обычно к окончанию этого времени человек как раз подходит к окончанию вуза и в том числе поступает в аспирантуру. У нас на кафедре, как правило, семинарские и лабораторные занятия ведут наши выпускники-аспиранты, многие из которых ранее участвовали в олимпиадах. Их слова «Я участвовал в таких-то конкурсах и проектах, благодаря этому меня пригласили на работу в такую-то хорошую компанию, а раз в неделю я преподаю, чтобы пригласить лучших к себе в отдел» стимулируют студентов повторять их путь. Преподаватели тоже совершенствуются, в частности, проходят курсы повышения квалификации, например, нашего Центра дополнительного профессионального образования.
— Если у МФТИ такая сильная школа, то почему на ICPC так успешно выступают студенты ИТМО?
— Они занимаются этим чуть дольше, поэтому у них и традиция чуть-чуть побольше. Мы запустили регулярную работу только в 2011 году, они же начали организовывать его еще в 1996-м. Но сейчас мы зачастую идем ноздря в ноздрю. Если смотреть по сегодняшним тренировкам, видно, что в какой-то момент на первое место выходили физтехи, в какой-то — итмошники, и регулярно менялись местами. В ИТМО есть специализированная группа, акцентирующая внимание именно на ICPC, а наши студенты не забывают и про научно-исследовательскую работу; побеждают и в других олимпиадах. Например, мы заняли третье место на RuCTF — Всероссийских межвузовских соревнованиях по информационной безопасности.
— Многие ли из ваших учеников уезжают из России после завершения учебы?
— Кто-то уезжает, но в основном все остаются в России, тем более что сейчас ИТ –- бизнес интернациональный. Зачастую у ИТ-компании центр разработки в России, центр поддержки пользователей, допустим, на Украине, офисы продаж — в Японии, США и Европе. Это какая компания: российская или нет? Даже уезжая, наши выпускники дистанционно участвуют в подготовке заданий для лабораторных работ и олимпиад.