ИИ рассчитывает, человек решает: почему инженеры будущего незаменимы

Мир вступил в эпоху больших перемен. Международная напряженность, технологические прорывы и стремительное развитие искусственного интеллекта меняют привычный уклад жизни и предъявляют новые требования к устойчивости государств. В этих условиях особое значение приобретает недавнее Послание Президента Республики Казахстан Касым-Жомарта Кемелевича Токаева. Обозначенные в нем стратегические ориентиры призваны укрепить независимость нашей страны и обеспечить ее уверенное развитие.

Благодаря стратегическому видению Главы государства Казахстан последовательно обновляется. Одной из ключевых задач, к которой Президент неизменно обращается в своих выступлениях, остается формирование национальной научно-инженерной школы. Объявление 2026 года Годом цифровизации и искусственного интеллекта придает этому особую актуальность.

Этот курс получил отражение в новой Конституции: наука вошла в число ценностей, определяющих будущее страны, а развитие человеческого капитала, образования, науки и инноваций закреплено как стратегическое направление деятельности государства. Важным этапом преобразований стали и выборы депутатов Курултая Республики Казахстан – нового однопалатного Парламента. Их значение выходит за рамки изменения системы представительной власти: речь идет о дальнейшем становлении сильного государства.

Для нас, ученых, происходящее имеет особый исторический смысл. Я убежден: прочный фундамент будущего создают знания, созидательный труд и ответственные решения. Чтобы росла экономика и улучшалась жизнь людей, необходимы современная инфраструктура, надежная энергетика, сильная наука, качественное образование и новые технологии. Особая роль в этой работе принадлежит инженерам: именно они создают производства, технические решения и объекты, без которых невозможно движение вперед. От этих усилий сегодня зависит, каким будет Казахстан, который мы передадим будущим поколениям.

В этом году отмечаются три знаменательные даты: 80-летие Национальной академии наук Республики Казахстан, 35-летие Национальной инженерной академии Республики Казахстан и 95-летие со дня рождения академика Умирбека Арислановича Жолдасбекова. За этими юбилеями – живая история становления казахстанской механики и инженерной мысли: от геомеханики, механики жидкости и газа до теории механизмов, космической техники, робототехники и искусственного интеллекта.

У истоков этой истории стоит Каныш Имантаевич Сатпаев. В труднейшие послевоенные годы, создавая Академию наук, он смотрел дальше первоочередных задач восстановления: закладывал способность Казахстана самостоятельно исследовать свои ресурсы и определять направления промышленного развития. В этом проявились историческая дальновидность ученого и государственный масштаб его замысла. Его пример напоминает: сильное государство невозможно без результативной науки.

Как известно, фундаментальная наука открывает законы и создает принципы, на основе которых, спустя годы, возникают новые отрасли, машины и технологии. За каждым космическим полетом, атомным реактором, мостом, самолетом, роботом и высокоточным производством стоят результаты фундаментальных исследований, нередко полученные задолго до появления самой практической задачи.

В прошлом году на Марсе впервые взлетел вертолет. Плотность воздуха там в 60 раз меньше, чем на Земле, и поднять аппарат невероятно трудно. Но американские инженеры нашли решение: легкая конструкция, и очень быстрые винты. Вертолет сам взлетал, летал и садился – за миллионы километров от Земли! За этим достижением – глубокое понимание фундаментальных законов механики и смелая инженерная мысль, благодаря которым человечество скоро будет летать даже на другой планете!

Еще один пример – подводный робот китайских инженеров с гибким телом и мягкими плавниками. Его испытали в Марианской впадине на глубине почти 11 километров. Даже под огромным давлением аппарат сохранил способность двигать плавниками. Изумительная прочность материалов и совершенная форма! Инженерам пришлось подобрать специальные материалы и разместить электронику так, чтобы давление не повредило ее. Так фундаментальные знания о материалах и конструкциях превращаются в инженерный прорыв: создать технику, которая сохраняет способность двигаться даже на дне самой глубокой впадины Земли!

Мы постепенно переходим от механики готовых конструкций к механике программируемого поведения. Появляется настоящий «механический интеллект»: материал начинает одновременно быть конструкцией и вычислительным устройством.

В 2026 году в компании Nature Communications был представлен робот-метаматериал, у которого часть работы компьютера выполняет само тело. Колебания его деталей передают и обрабатывают сигналы, которые управляют движением робота. Аналогичная работа была сделана и в 2024 году – вычислительная функция была заложена в саму структуру мягкого материала. Гибкие элементы можно соединить в цепочку, способную выполнять простые вычисления. То есть нужную реакцию можно заранее заложить в саму конструкцию – через форму и движение ее деталей. А южнокорейские ученые создали искусственную «мышцу», которая может сильно растягиваться, сокращаться, сгибаться и скручиваться.

Так механика приходит внутрь человеческого организма: например, более взрослое поколение знает, что установка катетера – это не очень комфортно – твердая игла вводится в вену. А вот китайские ученые разработали медицинский катетер, который может быть твердым, когда его вводят, и мягким, когда лекарство начинает подаваться через катетер. Как это удобно! Такие разработки могут помочь врачам добираться до труднодоступных участков и действовать точнее.

Мы уже приближаемся к эпохе, когда конструкция будет не только нести нагрузку. Она будет чувствовать, вычислять и принимать механическое решение.

То есть робот будущего необязательно должен состоять из двигателя, редуктора, шарниров и металлических рычагов. Сам материал может стать и мышцей, и суставом, и частью несущей конструкции.

И здесь уместен принципиальный вопрос: кто будет создавать такие материалы, машины и конструкции будущего? Кто будет рассчитывать их надежность? Кто обеспечит их безопасность?

Ответ остается прежним – механик и инженер.

Да, искусственный интеллект может ускорить расчет. Он может найти оптимальную конфигурацию. Может обработать миллионы вариантов, но превратить математическую модель в надежную конструкцию, машину, двигатель, мост, космический аппарат – это задача механики.

Поэтому механика XXI века – это уже не только наука о движении и равновесии тел. Это наука об управлении материей, энергией, формой и надежностью будущего.

Мне довелось лично общаться и участвовать в научных форумах вместе с выдающимися корифеями механики – академиками Александром Юльевичем Ишлинским, Олегом Михайловичем Белоцерковским, Леонидом Ивановичем Седовым, Константином Васильевичем Фроловым. Мы помним Николая Егоровича Жуковского – создателя аэродинамики, как науки.

Это были ученые огромного масштаба. Они не противопоставляли фундаментальную теорию и инженерный результат. Они создавали научные школы, институты, новые направления, работали на развитие промышленности и укрепление государства.

И Казахстан вступает в нынешнюю технологическую эпоху не с чистого листа. У нас есть собственная сильная школа механики, созданная выдающимися учеными. Академик Жакан Сулейменович Ержанов заложил фундамент отечественной геомеханики и механики природных и техногенных процессов. Академик Шахбаз Алимгереевич Ершин создал признанную школу гидроаэромеханики. Смагулов Шалтай основал школу по построению математических моделей гидродинамических процессов. Академик Гахип Уалиевич Уалиев развивал динамику, математическое моделирование и управление механическими системами. Их труды служили не только науке, но и решению важнейших задач горного дела, энергетики, транспорта и промышленности.

Особое место в истории механики принадлежит Умирбеку Арислановичу Жолдасбекову, 95-летие которого мы отмечаем в этом году.

Умирбек Арисланович поднял теорию механизмов и машин до уровня большой академической науки. Если академик Иван Иванович Артоболевский сформировал мощный центр теории механизмов в Москве, то Умирбек Арисланович создал самостоятельную и авторитетную школу здесь, в Казахстане.

Инженер получил возможность не перебирать случайные схемы, а по заданной траектории, движению и технологической функции целенаправленно формировать архитектуру будущей машины. Так казахстанская школа изменила саму постановку инженерной задачи: от анализа уже существующего механизма – к синтезу еще не созданного. В эпоху, когда вычислительные возможности были крайне ограниченны, казахстанская школа уже переводила сложный механизм из геометрического чертежа в систему уравнений и алгоритмов. Это была наука, опередившая свое время.

Однако масштаб деятельности Жолдасбекова значительно шире. Он создавал университет новой формации, закладывал основы института и научной школы, объединял инженерное сообщество, выстраивал международное научно-образовательное сотрудничество.

Сегодня его наследие стало видимым в металле и движении: под научным руководством академика Амандыка Тулешова Институт механики и машиноведения создал пять опытных робототехнических комплексов для автомобилестроения. На площадке Allur представлены комплексы для сварки, маркировки и производственной логистики, проходящие испытания и подготовку к внедрению.

Институт пошел еще дальше, соединив механику с глубоким обучением и интеллектуальным анализом. Нейронные сети и цифровые модели применяются для синтеза рычажных механизмов, исследования динамики и управления манипуляционными системами. В работах под руководством академика Нурлана Темирбекова машинное обучение помогает выявлять рудоперспективные территории, укрепляя ресурсную и технологическую безопасность Казахстана. Работы Айдархана Калтаева и Узака Жапбасбаева развивают вычислительную гидромеханику и тепломассообмен. Так и живет великая научная школа.

В 2026 году исполняется 35 лет Национальной инженерной академии Республики Казахстан. Она была создана в 1991 году по инициативе выдающихся ученых, инженеров, руководителей производства и государственных деятелей во главе с Умирбеком Арислановичем Жолдасбековым. Я горжусь тем, что был среди ее инициаторов и все эти годы участвовал в ее становлении.

Сегодня академия объединяет ведущих представителей науки, высшей школы и промышленности, региональные филиалы, научно-технические и инженерные центры. Главная миссия академии – сохранять непрерывную цепь от фундаментальной идеи до инженерного решения и производства.

Наряду с успехами, накопленный потенциал казахстанской механики используется пока не в полной мере. В ряде университетов сократилось число самостоятельных кафедр механики. К сожалению, не всегда обеспечена связь между научной школой, современным оборудованием, подготовкой кадров и задачами промышленности.

Возвращаться к прежней структуре буквально невозможно и не нужно. Но и растворять механику в общих инженерных курсах опасно. Если мы потеряем фундаментальную подготовку, завтра некому будет проверить конструкцию, спроектированную искусственным интеллектом, доказать ее устойчивость и взять ответственность за реальный результат.

Поэтому нам нужен новый формат развития механики, соответствующий эпохе интеллектуальных машин.

Для такой перестройки необходим национальный кадровый баланс механики. В прошлом учебном году из 152 834 выпускников казахстанских вузов направление «Инженерия и инженерное дело» окончил 9 801 человек – лишь 6,4% общего выпуска. При этом речь идет о разных инженерных специальностях. Для страны, взявшей курс на технологическую самостоятельность, подготовка большего числа инженеров должна стать одной из приоритетных задач. Решать ее необходимо в тесной связи с развитием науки и конкретными потребностями промышленности.

Для этого необходимо объединить усилия научного, образовательного и производственного сообщества. Целесообразно сформировать совместную рабочую группу Национальной академии наук, Национальной инженерной академии, ведущих институтов, университетов и промышленных предприятий. Ее задачей должна стать подготовка концепции национальной научно-технологической программы «Механика и интеллектуальные инженерные системы Казахстана».

Необходимо укрепить кафедры механики в новом междисциплинарном формате – как центры механики, робототехники и интеллектуальных систем. Теоретическая механика, теория механизмов и машин, механика твердого тела и жидкости должны сохраняться как фундамент. Одновременно в подготовку кадров необходимо глубоко включить вычислительную механику, цифровые двойники, сенсорные системы, мехатронику, управление и физически информированный ИИ.

Южная Корея начала формировать национальную систему технических квалификаций еще в 1973 году. Именно это привело эту страну к технологическому развитию. Развивая казахстанскую систему, необходимо также ясно связать уровень подготовки с ответственностью: определить требования к главным инженерам и другим специалистам, принимающим решения о надежности и безопасности техники.

И, наконец, промышленность должна участвовать не только на стадии внедрения. Предприятиям следует вместе с учеными формировать национальный портфель сложных инженерных задач. Результатом прикладного проекта должны становиться проверенная модель, прототип, цифровой двойник, новый стандарт, технологический регламент или внедренная система.

Сегодня наука получает новые возможности в регионах: финансирование исследований поддерживается законодательно. Национальная академия наук РК провела масштабные форсайтные исследования, обозначив ориентиры научного и технологического развития. И механика должна занять среди этих приоритетов одно из ключевых мест – как фундамент современной инженерии, новых производств и технологической самостоятельности Казахстана!

При этом фундаментальную науку нельзя оценивать только немедленной коммерческой отдачей. Для нее необходим отдельный, стабильный горизонт поддержки. Фундаментальные исследования создают возможности, прикладная наука превращает их в решения, инженерия доводит решения до работающей технологии. Эти звенья нельзя ни смешивать, ни разрывать.

Мы не должны оставаться только потребителями чужих программ, роботов и инженерных платформ. Искусственный интеллект без национальной инженерной школы делает страну зависимым пользователем. Искусственный интеллект, опирающийся на механику, превращает страну в создателя машин и технологий.

У нас есть сильные традиции. Есть выдающиеся ученые и талантливая молодежь. Есть научные институты, университеты и предприятия. Есть государственная воля к цифровому развитию. Теперь наша общая задача – соединить этот потенциал в единую силу и добиться, чтобы Казахстан не догонял готовые решения, а сам формировал новые направления механики, робототехники и инженерии будущего.

Бакытжан ЖУМАГУЛОВ, президент Национальной инженерной академии РК