Профессиональный опыт
Ниже приведено описание моего предыдущего профессионального опыта:
Апрель 2022 - Ноябрь 2023: Исследователь-постдок в вычислительной биологии, Университет Монпелье, Монпелье, Фраеция
- Цели:
- лучше понять как единственная клетка (оплодотворённое яйцо) развивается в сложный биологический организм
- создать программный комплекс, позволяющий моделировать морфологию эмбриона, включая его форму, при использовании информации о предыдущих этапах его развития
- найти способ сравнить эмбрионы как на уровне клеток, так и на уровне всего организма
- Результаты:
- в качестве основной модели для описания формы эмбриона выбрана предложенная ранее сферическая взвешенная диаграмма Вороного, перенесен на язык программирования Python оптимизационный модуль, извлекающий параметры диаграммы Вороного из изображений эмбриона
- добавлена обработка формы клетки во время митоза, и улучшено определение начальных параметров оптимизации для более точного построения сферической взвешенной диаграммы Вороного
- эволюция параметров диаграмм Вороного, описывающих процесс развития для разных эмбрионов, представлена в виде многомерных траекторий в пространстве, траектории обработаны с помощью техник проектирования многомерных пространств на двухмерные, и произведено сравнение результатов
- при помощи программы transtab, создана нейронная сеть для предсказания параметров клетки и вероятности её деления на основе предыдущей истории развития клетки и её соседей, анализ результатов показал необходимость дальнейших исследований и доработки системы
- произведено сравнение формы клеток с помощью итеративного алгоритма ближайших точек и метода поверхности уровня поля, а также их модификаций, результаты показали необходимость определения понятия подобия клеток в контексте рассматриваемой проблемы
- навыки:
- Вычислительная биология, Морфология, Диаграммы Вороного, Обработка изображений, Машинное обучение, Базы данных на графах
- технологии:
- Python, PyCharm, NumPy, SciPy, Matplotlib, Transtab, Neo4j, Cypher
Май 2017 - Сентябрь 2021: Аспирант (докторант), Инженер-исследователь, Инрия, Страсбургский университет, Страсбург, Франция
- Цели:
- найти подход для наилучшей оценки граничных условий вокруг печени, в целях улучшения аккуратности её моделирования для дополненной реальности, создаваемой для хирургии
- изучить биомеханические модели для реалистичной симуляции деформаций печени и влияния граничных условий в реальном времени
- найти способ вычислить статистически места крепления связок к печени на основе имеющейся информации
- Результаты:
- выбран метод гиперупругих конечных элементов с материалом Сен-Венана-Кирхгофа для моделирования деформаций печени и кубические массы-с-пружинками для граничных условий
- реализован метод ансцентного фильтра Калмана с уменьшенным порядком как наилучший подход для компромисса между вычислениями в реальном времени и точностью моделирования
- принято участие в разработке программного модуля, позволяющего оценивать различные параметры модели, используя нелинейные фильтры Калмана
- разработан подход на базе метода диффеоморфного метрического отображения большой деформации для получения статистики о местах крепления связок к печени
- проведены эксперименты на базе синтетических и реальных данных в целях подтверждения улучшения точности моделирования в случае оценённых граничных условий
- навыки:
- Дополненная реальность, Численное моделирование, Метод конечных элементов, Фильтры Калмана, Диффеоморфное метрическое отображение
- технологии:
- OpenCV, PCL, C++, Python, SOFA, FEBio, Deformetrica, QtCreator
Май 2014 – Ноябрь 2016: Инженер-программист, Научно-производственный филиал “Энергия ОАО “Завод Энергия”, Санкт-Петербург, Россия
- Цели:
- участие в разработке программного обеспечения для обнаружения шумоподобных сигналов, работа со специальными программными продуктами для сбора статистики о характеристиках этих сигналов
- участие в написании и тестировании программного обеспечения, посвященного обнаружению сигналов в определенном частотном диапазоне, определению основных параметров этих сигналов и их записи в базу данных
- участие в разработке программного обеспечения для кластеризации изучаемого сигнала, полученного из необработанных данных
- Результаты:
- реализован модуль, обнаруживающий шумоподобный сигнал и собирающий базовую информацию о нем
- создан модуль, определяющий сигналы с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, а затем анализирующий их базовые параметры
- рассмотрены различные методы кластеризации, создан прототип для обработки сигналов, основанный на модели гауссовой смеси
- навыки:
- Цифровая обработка сигналов, Анализ Фурье
- технологии:
- C++, MATLAB, Qt, IPP, Visual Studio
Август 2010 – Февраль 2014: Инженер-программист, ООО “Биомоделирование”, Санкт-Петербург, Россия
- Цели:
- участие в разработке клиент-серверного программного обеспечения для моделирования формы тела пациента и результатов хирургических процедур
- анализ информации о различных методах механического моделирования и механических свойствах кожи, жира, мышц и костей
- разработка новых моделей, основанных на механических законах, для моделирования результата помещения имплантата или эспандера под мягкие ткани, оценка аккуратности и времени вычисления для разработанного метода
- Результаты:
- создано программное обеспечение, моделирующее помещение имплантата под мягкие ткани
- разработана многослойная нелинейная модель масс-с-пружинками для описания деформации мягких тканей
- разработана модификация воксельной модели для ускорения поиска и обработки коллизий между имплантатом и мягкими тканями во время моделирования
- навыки:
- Виртуальная реальность, Численное моделирование, Модель масс-с-пружинками, Трехмерная компьютерная графика
- технологии:
- C++, Wolfram Mathematica, Wild Magic, Visual Studio
Июль 2008 – Июль 2010: Стажер, Младший инженер-программист, Корпорация EMC, Санкт-Петербург, Россия
- Цели:
- участие в разработке программного обеспечения для новой системы хранения данных
- проверка и отладка исходного кода с помощью различных открытых утилит операционной системы Linux
- конфигурация аппаратуры систем хранения данных для возможности удаленного доступа
- Результаты:
- принято участие в написании кода, позволяющего записывать данные прямо на диск, минуя оперативную память
- принято участие в написании модуля, сохраняющего кеш в случае аварийной остановки системы
- навыки:
- Разработка в Linux, Драйвера систем хранения данных
- технологии:
- C, Perl