私は修士論文を提出できず、なぜプログラミングに興味を持ったのか

## オープンデー

かつて私はある会社のオープンデーに参加しました。講演者だったのは、後に私の同僚となるアントン・B氏でした。学生たちに向けての講演では、彼はまず自身がプログラマーになった経緯を語りました。その最初の言葉から、私は「 déjà vu 」(なにか以前に経験したような感覚)を感じました。

  1. 同じくIT業界で働くわけではなかった。
  2. 同じくサハラ大学を卒業。
  3. 同じく2学部。
  4. 同じく有限要素法を学生に教えました。
  5. 同じく修士課程に進むことはできませんでした。
  6. 同じく専門分野で就職できませんでした。
  7. 同じく、特定のタスクを遂行する必要が生じたため、講座を受講せずに素早くプログラミング言語を習得しました(つまり、直接的に、何の講座も受講せずに)。

現在では、IT業界での就職を目指して講座を受講した人を「ワカチシ」(=「ワカチシ」はネガティブなニュアンスを含む)と呼んでいます(ディム、この言葉をありがとう)。

私は熱狂し、時間が流れました。今やアントンはさらに先へ進んでいます。私は彼の代わりにアイデアを推進しています。

今日は、私の修士課程の経験について語ります。

ボルコフ・コマンダー3年生の頃から自分の専攻分野の実験室で技術助手として、その後エンジニアとして働きました。担当範囲はディーゼル機関の実験室が一部でしたが、主に2つのコンピュータ教室を担当していました。

ここで言う「コンピュータ」は、2年生の末にようやく手に入れたもので、それ以前はパソコンを正しくシャットダウンすることができませんでした。当時使われていた電源ユニットはAT規格で、画面にオレンジ色の文字「今からコンピュータの電源を切ってもよい」と表示された後、手動で電源を切る必要がありました。

プログラミングの単位試験では、この限られた知識の範囲で挑みました。課題はDelphiで直線と放物線の交点を求めるシステム方程式の解法アプリケーションを作成することでした。

当時私はコンピュータを持っていなかったので、空き時間に講義室に通っていました。コードについては、StrToFloat()のような構文だけを覚えていました :grin:プログラミングの勉強時間が足りず、当時私はプログラミングに未熟だった。力学や材料力学も同様だった。同級生たちから可能な限りのバリエーションを集めて、最も似たものを見つけ、勉強したが、まったく役に立たなかった。

試験の数日前、友人が1.54MB(標準の1.38MBではなく、訂正をお願いします)のフォーマットに変換されたディスクを提示してくれた。そこにインストールされていたのはVC Volkov Commanderという二分割画面のマネージャーで、内蔵のヘキサデシマルエディタが気に入っていた。そこで、エクス実行ファイルの氏名を修正し、試験に臨んだ。他の機能も使い勝手が良くて、方程式の係数はハードコードではなく、設定可能だった。

講師の女性は、画面外に飛び出る直線と放物線の交点の2点目を指摘して、不満そうに見つめた。そしてディスクを確認した。

「どうして、これで終わらせなかったの?ソースコードもここにあるじゃないか。」素早くフィールドを修正し、プログラムを再コンパイル。姓は以前のものに戻った。私のハックは気づかれなかったが、私は彼女に告白することにした。すべてのことを話した。彼女は聞いてこう言った:

「これは『四』だ。」

私は家に駆け戻り、両親に「これではいけない」と告げた。コンピュータが必要だ。特に、図面の手描きをやめるという約束もあったからだ。夏はDelphiの勉強に費やし、卒業論文やディプロマの点数計算を助けるプログラムを作った。

Linux

私はLinuxにかなり早く関心を持ち、友達が衛星インターネットを受信するためのDVBカードのドライバの修正を書いた。我々はPentium IIのベースにフロッピーディスクを代用したルーターを作り、テクニカルフロアのクレマジットに埋め込み、2つのネットワークを接続した。1メガビットを複数人で共有し、ローカルネットワークではトーレントサーバーを稼働させた。

これらの知識は、最初のIT企業に就職するのに十分だったが、それは後に話す。それ以前は大学で頑張り、薬局の警備員として働き、後にKB工場で働いた。大学には2つのコンピュータ教室があり、そこにSquidプロキシとメールサーバーが稼働していました。大学の管理者は、第三レベルのドメインを設定するのを拒否し、代わりに12台のコンピュータのうち各々がプロキシを有効化する前に白いIPアドレスを持ち、コンピュータ同士でトロイの木馬が行き来していた状態を好んでいました。

複数のコンピュータを基盤としてMPIクラスターを構築し、燃焼計算の並列処理を行っていました。ウィンドウズ環境の教室はその時点で閉鎖されました。

修士課程

一方で、将来的に工学博士号を取得する予定のB氏が、自分の修士論文の印刷のために教室に訪れました。彼の研究テーマは私にとって興味深く、彼はNK-36STエンジンの燃焼室カメラを改良し、排出ガスを削減する研究を進めています。このエンジンはガス圧送施設用のものです。彼は私に Fluent というソフトウェアの使い方を教わり、自分のモデルの計算を行いました。また、燃焼計算の精度を高めるために、特製のUDF(ユーザー定義関数)を開発したと説明しました。その原理は、燃焼室の断面(2D)をシミュレーションし、入口と出口に境界条件を適用することです。左側には、圧縮機から供給される空気と、バーナーからのガスが流入し、外周には燃焼室を保護する追加の空気層が設けられ、右側にはタービンの第一段への出口(画像はありません)となっています。

このモデルは、液体およびガスの流れを記述する方程式を適用するためのセルに分割されました。このすべての処理は本来、 燃焼し、燃焼の様子を可視化するべきでした。

実際のところは、数年後に知ることになりました。

—大学では、渦管(渦管)の研究に従事するという条件で博士課程の受入れを申し込まれましたが、私はそのテーマに極めて興味がなく、断念しました。その頃には、薬局と自動車整備工場(Subaruの塗料選定)での勤務を終え、地域的には大学にいたものの、遠隔で工場で働いており、同時に内務・学生教育の講師として勤務していました。

私がそのテーマを拒否したため、私の熱意が無駄になったと感じました。その頃、ベラエフは既に学位論文を提出し、彼の研究に基づいて多くの将来の博士候補者たちの研究が計画されていました。すべてがスケジュール通りに進んでいたのですが、一つの問題がありました。それは、彼のモデルが実際の製品と一致しなかった点です。彼は「説明できない」理由で、彼が計算した改善が、特定の運転モードでのみわずかな排出削減をもたらすという点に納得できませんでした。

ガスタービン設計研究所(ГТД Моторостроитель)2006年、大学が面白くなくなったので、完全に工場での仕事に移行しました。私は3人の成績の悪い学生を卒業させましたが、そのうちの1人が今年の最良の仕事賞を受賞し、5点をもらいました。彼がブランデーを持ってきたとき、私は何に対して感謝しているのかすら忘れてしまいました。

KBの課題はガスプロムが設定したものです(伝説はその通りだったか、実際はどうだったか、私は知りません)。バルガリアがEUのどの組織にも加盟するためには、そのガス圧送施設での排出量を新しい基準に引き下げる必要がありました。すべての期待は、新しい性能を持つ小型エンジンに寄せられていたのです。工場で、私は鉄道大学院の指導教官になった。小型のエンジン「NK-14ST」(こちら および こちら — 公表から展示までわずか6年、私が2年でプロトタイプを設計・試験完了したのに対し)の排出量を3分の1に減らす必要があった。

すぐに3Dモデリングに着手した。スベータ・L. がモデルを作成し、私はそれをメッシュ分割し、境界条件を設定して計算に送り込んだ。Fedoraの4GBメモリのPCで計算を行った。メッシュ数は80万〜300万個。計算には数日を要した。その間、別のPCでは新しいモデルを準備し、副総設計師と将棋で対戦したいと思っていた。スベータはその副総設計師を将棋で破っていたからだ。

総設計師私は一度、生産開始の許可を得るために総監を訪ねました。書類を秘書に手渡し、受付の前で順番を待っていると、突然、大きな声が聞こえました。

「イワン・ヴァシリエーヴィチ?さあ、入ってこい!」

なんと、私は順番を待つことなく急遽総監の机の前へと招かれました。総監は私の名前と苗字が自分のものと一致していることに喜び、駒の「ナイト」のように一歩進んだのです。彼自身が喜び、私にも緑の信号を出してくれました。燃焼室とエンジンの試作モデルを、そのまま量産へと進める許可が出ました。

設計者と技術者の戦いすぐに技術者が訪れ、私の設計図で顔を殴ろうとしたが、私は無知で傲慢だった。当時工場が持っていた技術を全く把握せず、工具や装備が収容できない場所に小さな穴を加工するよう指示した。結果として、穴は平面と同一レベルではなく、2〜3mmの高さで加工することに合意したが、実際には1mmの深さに仕上がった。これは燃料と空気の混合に極めて重要であり、この1mmの差が排出ガスを5分の1にまで削減するのに十分だった。

結果

残念ながら、私のハードディスクは何度も壊れ、現在はかつて履歴書に添付したスクリーンショットだけが残っている。以下は、部分的に不具合のある燃焼器をシミュレーションした際の温度分布のフィールドです。点火可能性と排出ガスの悪化度を異なる配置条件下で評価しました。タービン前部の温度分布マップを作成し、エンジンを分解せずに簡単に故障診断が可能(点検口に熱電対を設置し、停止せずに測定可能)です。

これらの論文は雑誌に掲載されたものです。最初の著者はこの研究に何も貢献しておらず、私は当時まだ正式に所属されていなかったため、共同著者として掲載されました(通常はこうするためです)。単独で書くのはもちろんとても素晴らしいでしょう :smiling_face_with_sunglasses:

エラーの本質は?私の手元にはB氏の博士論文があり、その計算を模倣して行うつもりでいましたが、計算がうまくいかず、彼の研究では必要なUDFが足りず、多くの部分が不十分でした。結局、私は点火プラグなしでモデルを設定できました(彼の研究では点火プラグが燃焼を維持しているとされていたが、私はそれを使わずに済みました)。私の燃焼器は数回のイテレーションで安定した運転状態に達しました。もちろん、Linuxに感謝しました。何回もシステムがクラッシュしたり、フリーズしたりすることは一切ありませんでした。

私が彼の論文に似た画像を得るようになると、温度スケールが改ざんされていることに気づきました。フォントも正確には選ばれていないことがわかりました。これが最初の警告サインでした。

私の研究では安定した温度が得られましたが、燃焼室内の温度分布の配置の理由を説明できませんでした。そして今、非常に重要です:

ガス動力学の古典的な問題において、ガスタービンエンジンには「冷間通気」の理論と実践が適用され、その「逆流領域(ゾーン・オブ・トランス・フロー、ЗОТ)」は実際には冷間状態でのみ測定可能である。以前誰もが、燃焼生成物が存在する熱状態のエンジンにおける逆流領域は、全く異なる形状を持つことを証明していなかった。ましてや3Dでは。

冷間エンジンでは、逆流領域は「キュウリ」のような形状で、燃焼器から噴出している。これは煙試験によって確認されている:

一方、熱状態のエンジンでは逆流領域は消滅する。ゼロ速度の境界は、条件によって新たな形状に変化する。そしてこれは、ガラススライスで観察することは不可能である——なぜなら、その場所ではすべてが2300Kの温度で燃焼しているからだ:

これは私の最終的な結論でした。しかし、私の計算が正しいことをより確信するほど、指導者の目はさらに暗くなりました。

なぜ、防御を許さなかったのか?

その年、2007年の秋、ある修士課程の指導者が交通事故に遭い、自分の3年生の学生たちを審査に導くことができなくなりました。その代わりに、他の指導者が学生たちを担当しました。私の指導者との会話は短かったです:

  • 「ガスプロムのプロジェクトは終了しました。試験も確認され、賞金も支払われました。今後は単なる給料になります。」
  • 「わかりました。では、研究の件はどうか? 私の試験資料は整っています。残りは書類を書くだけです。」
  • 「その点では問題があります。あなたは審査を受けることができません。あなたは多くの研究者たちの道を越えてしまいました。この博士論文の基盤をもとに、多くの博士が自分の研究を書こうとしています。どの学術委員会もあなたを採用しません。あなたは研究を続けることはできますが、暫定的に博士号は取得できません。今、私のもとにはあなたを含めて3人の学生がおり、あなたは最後です。ですから、あなたは来年審査する人へ譲る必要があります。私は、その他の学生の一人を選びます。」
  • 「なるほど、そうなるのか。」

給料の遅延が発生した時点で、私は解雇されるまで債務を回収できませんでした。私はもう両親と同居しておらず、アパートを賃貸する必要がありました。私はどこにも行けませんでした。

『NK-36ST』で出会うすべての文献、例えばこの論文や2005年以降のすべてのものこちらは、根本的に誤りを含んでいます。

Ansys コンファレンス

2008年春、ピーター出身の友人がAnsys(D.V.)の主催者として来日し、私を聴講者として招待してくれました。スピーカーは各国から集まりました。休憩時間にロシア語圏の聴講者が解散し、外国人の聴講者は会場に残り、一か所に集まっていたので、私は彼らに英語で不完全な英語で、先ほどご覧になったスライドをいくつか提示しました。スクリーンに表示し、できるだけ説明した。それが何なのか。気づかないうちにアンタックトが過ぎ、私は予期せぬスピーカーとなってしまった。デニスは、皆が私の話を聞いているのを見たので、帰ってきた人たちのためにロシア語で再び話を頼んだ。

会議後、私はゲストたちに14号棟にある閉鎖されたエンジン博物館の見学を案内した。ちなみに、参加者たちは航空機やロケット技術についてまったく無知だった。飛行機やヘリコプターの存在すら知らなかったが、見学した内容に大喜びしていた。

2024

私はこの博士論文の話を何度も語ってきたが、同僚のディマも例外ではなかった。彼もこの話を聞いたが、あまり信じていなかった。

私たちはロスアトムの海外出張から帰国する際、空港の運行が不安定だったため、列車で帰ることにした。

車内には若い男性が同乗しており、短い会話で彼がガス圧送用エンジンの専門家であることがわかった。私たちはただのITエンジニアではなく、燃焼やタービンについて多少知っているので、彼は私たちとさらに会話を続けた。会話は将来的なエンジンモデルに及んだ。彼は最近コンクールがあったと話し、NKエンジンの2つのモデル(もちろん私はモデル名を教えてもらいました。それは36СТと14СТ)の中から一つを選んでガスジェネレーターを採用し、さらに数十年先を見据えたスーパーパンクラスの新エンジンの開発を続けるという話だった。

  • どっちが勝ちましたか?
  • NK-14СТ。
  • それって、なぜですか?
  • なぜ?
  • だって、私が設計したから。

私は彼に短い紹介を繰り返し、36СТに組み込まれた計算が誤っていたことを説明し、その理由も説明した。でも、若い男はそれほど興味を示さず、私の連絡先も取ってくれなかった。

ディマはショック状態だった。隣の乗客が私が話していたテーマにぴったりの話題だった。それは単なる真実ではなく、公正な真実だった。産業に携わる人々が変わって、17年を経てようやく事実に基づいた選択が行われた。そして、なぜ私がその旅からこんなに幸せだったのか、ほとんど誰も知らない。もちろん、導入されたクラスターのせいでもない :wink: