Янв. 24

Як безкоштовно вчитися на магістратурі з Data Science у Європі. Досвід українки

П’ять років тому я закінчила бакалаврат механіко-математичного факультету КНУ. Хотіла займатися застосуванням математики у реальному житті, тому почала шукати можливості для подальшої освіти. Тоді в Україні ще ніхто не говорив, що Data Science — це професія XXI століття, і програм відповідно не було. Тому я почала шукати можливості освіти за кордоном. Обрала дворічну магістерську програму «Mathematics for real-life systems» у Швеції та Англії. У статті поділюся власним досвідом, як здобути стипендію та що я робила після закінчення навчання.

Почала я з пошуку у гуглі за запитом «математика, магістратура, стипендія». З нього критично відібрала програми, на які точно не підходжу за критеріями або які потребують хоча б якогось фінансового внеску. Зрештою подала документи на три програми Erasmus Mundus, які дозволяють навчатися в 3-4 університетах та отримати диплом в усіх. Позитивну відповідь отримала з двох програм.

Пріоритетною для мене була програма «Прикладне застосування математики в реальному житті» (mathematics for real-life systems). Здебільшого це те, що ми називаємо штучним інтелектом, а також деякі фізичні застосування, як квантова механіка чи динамічні системи. Місця навчання можна було обирати самостійно із запропонованого списку країн і закладів. Перший рік я навчалася в університеті Чалмерс — найкращому технічному університеті Швеції. Другий — в університеті міста Уорвік в Англії, який досить відомий у математичному середовищі, зокрема, там викладає один із останніх лауреатів премії Філдса Мартін Хаїрер.

Як податися

Вступати на такі програми може кожен незалежно від віку або досвіду. Вибір спеціальностей досить широкий: знайде себе і відеооператор, і спеціаліст з тропічних лісів. Із цьогорічних прикладів IT-спеціальностей можу навести «Big Data Management and Analytics» або «European Master in Embedded Computing Systems».

Для подачі треба підготувати резюме, рекомендації викладачів, мотиваційний лист, підтвердження знань англійської, переклади дипломів. Жодних вікових обмежень нема — були успішні випадки вступу за 60 років, середній вік з мого досвіду — близько 27 років. Мені було 20. Нормально сприймається зміна професії: ніхто не очікує, що з першого разу ви знайшли себе. Хоча якщо ця зміна різка, треба обґрунтувати своє бажання.

Особливе значення має мотиваційний лист: у формі есе треба пояснити, чому ви саме той кандидат. Важливо зосереджуватися не на саморекламі, а на тому, що саме ви можете принести та яких результатів спільно з викладачами обраних університетів можете досягти. Не варто шукати готові листи в інтернеті — це легко вгадується. Краще ходити на події, що організовують асоціації випускників обраних програм, — це консистенція корисних порад для подачі. Можна писати випускникам схожих напрямів у фейсбуці або лінкедіні — зазвичай усі гордо вказують такий досвід.

Але гарний лист — це не лише про правильне написання. Головне, звісно ж, мати про що писати, і про це теж бажано задуматися до подачі. На мою думку, для мене спрацювали два фактори: успіхи в навчанні (зокрема диплом з відзнакою, участь у математичних подіях, в тому числі за кордоном), а також певна волонтерська діяльність. Під час навчання в університеті я трохи займалася організацією олімпіад, наприклад, судила Київську міську олімпіаду з математики, а в шкільні роки і сама активно брала участь.

У мене процес оформлення документів зайняв півроку. Вже через кілька місяців після кінця подачі були результати. З університету прислали документи для оформлення візи. Це, власне, все, на що дивляться в посольстві: не потрібно жодного підтвердження доходів. У серпні 2013-го, через рік від ідеї податися, я вже пакувала валізи.

Розмір стипендії

Для мене було необхідно, щоб така освіта була повністю безкоштовна і не потребувала від мене ніяких збережень. Програм, які забезпечують такі умови і навіть витрати на візу й переліт, знайшлося досить багато: DAAD, Swedish Council, Chevening.

Розмір стипендії Erasmus Mundus можна переглядати на сайті вибраної програми. Зазвичай це 1000 євро в місяць + разова виплата 2000 євро кожний семестр + вартість страховки. До того ж стипендія не оподатковується. Разом виходить 16 тисяч євро нетто в рік, що в багатьох країнах є еквівалентом заробітку джуніора (це з тримісячною літньою відпусткою і ще місячною різдвяною). Стипендії зазвичай достатньо, навіть для людей, які їздили зі своїм партнером.

Навчання

Перший рік магістратури я провела у місті Гетеборг (Швеція) в університеті Чалмерс. Усі предмети можна було вибирати самій, нема жодних обмежень, (можна навіть обирати курс з іншого факультету по біології або хімії). Але все-таки ми всі приїхали вивчати штучний інтелект.

У першому семестрі я обрала «Штучний інтелект в робототехніці» (завжди подобалися книги Азімова) та «Алгоритми оптимізації, натхненні біологічними процесами» (це креативна назва курсу з нейронних мереж). Перший семестр видався неймовірно важким: досі вершиною моїх здібностей у програмуванні був написаний ще в школі калькулятор на Delphi, англійську я знала так собі (тест TOEFL для вступу складала з трьох спроб), все було незвичним.

У перший же тиждень потрібно було здати проект по мінімізації функції методами генетичного програмування. Це був тиждень із довгими безсонними ночами. Одногрупники навіть робили графік, хто в який день мені допомагає. Зрештою через місяць я вже могла самостійно писати відносно складні програми, наприклад, нейронні мережі без використання готових бібліотек.

У наступних семестрах я брала предмети з теорії хаосу, симуляції штучних систем, динамічних систем та декілька курсів з обчислювальної біології. Також розробляла програмне забезпечення для факультету біологів: алгоритм використовував Баєсівський метод для дослідження процесу еволюції схожих видів, про один із яких не збереглося достатньо даних.

Для більшості предметів потрібно було зробити груповий проект. Це допомагало розвивати навик гри в команді. Я, мабуть, припустилася всіх можливих помилок під час цієї роботи: то все закінчувалося тим, що я «випадала» і не розуміла, що відбувається, то, навпаки, робила все сама. Але в якийсь момент стало виходити, причому незалежно від того, з ким саме працюю. Інший корисний результат такого підходу — презентувати свої пропозиції та документувати роботу так, щоб кожна нова людина відразу ж розібралася, що до чого.

Для групових проектів в університеті можна самостійно вибирати, чим команда хоче займатись, і тому ми брали участь в онлайн-змаганнях: Hackerrank, Topcoder, Kaggle. Не скажу, що вдалося щось виграти, але це дало можливість пройти через певні стандартні помилки, коли ціна була малою. Одного разу, наприклад, ми дуже недооцінили час на виконання програми, і найнижча оцінка часу для її завершення, навіть із доступним від університету суперкомп’ютером, становила близько 6 років.

На другий рік переїхала в Англію, місто Уорвік. В університеті я обрала більш математичні предмети: різноманітні курси зі статистики і чисельних методів. Програма передбачала можливість навчання у ще одному університеті — Еколь Політехнік у Парижі, але курсів там я не брала.

Типовий краєвид Англії

Під час навчання нас не обмежували у виборі мов програмування. Переважна більшість для мене — це Python (і його пакети Pandas, SciPy, Scikit, NLTK чи Gensim — для тексту, StatsModels, OpenCV — для зображень, Bokeh i Seaborn — для візуалізації). Також не можна не згадати магію Jupiter i Django. Часом користуюсь R, MATLAB, VBA i SQL.

В обох університетах були суперкомп’ютери, на які можна було завантажувати складні для обчислення завдання, як, наприклад, моделювання клімату. Спілкування з ними велося UNIX-командами, а самі програми писали на С++. Тут важлива швидкість, тому Python не підходив. Однак це доволі низькорівневі обчислювальні програми, де математичних С++ бібліотек більш ніж достатньо.

Лекційне навантаження дуже мале: 3-4 години на тиждень із предмету, а предметів 2-3. Часу вистачає для того, щоб, скажімо, трохи попрацювати: віза зазвичай дозволяє не більше 20 годин у тиждень, але більше вам і не вийде. Я мала невеликий підробіток прямо в університеті: перевіряла екзамени, проводила практичні заняття для бакалаврів. Така робота коштує біля 20 євро в годину, але з цієї діяльності вже відраховують податок + потрібно оформити документи.

Ще можна отримувати незалежні гранти від університету. В основному вони надаються під конкретну ціль, потрібну для навчання: участь у конференції (я таким чином їздила в Ріо-де-Жанейро, Единбург і Оксфорд), купівля книг чи комп’ютерних штучок. Тут головне — бути в курсі, коли така можливість з’являється, тож не зайве бути друзями з адміністрацією чи хоча б активно читати оголошення.
Студенти — дуже незалежні і мотивовані. Мало хто прийшов у магістратуру відразу після бакалаврату. Це історії, коли люди попрацювали, зрозуміли, що їм цікаво, та свідомо пішли вчитися далі.

Найстаршому учаснику на моїй програмі близько 50 років, до того він займався інвестиціями, так що це доволі різка зміна. Я була наймолодшою студенткою і однією з небагатьох дівчат на курсі — їх було десь 10%.

Житло

Ніхто не перевіряє, на що тратиться стипендія. Тому можна жити хоч в картонній коробці біля університету, хоч у палатці в когось в саду. Хоча, звісно ж, всі знімають квартири.

Університет може знайти помешкання або ж його можна шукати самому, що дешевше. У перший рік навчання я погодилася на квартиру, яку запропонували в адміністрації університету. Мешкала в двомісній кімнаті з дівчиною з Нідерландів, приблизно мого віку. Місячна оренда кімнати на двох людей вартувала 350 євро, в одномісних кімнатах — 650 євро.

На другий рік навчання в Англії вирішила шукати житло самостійно. Якби не вдалося його знайти, університет взяв би це на себе. Але знайшла досить легко: 300 фунтів (400 євро) за місячну оренду кімнати, від якої до університету 15 хвилин їзди велосипедом.

Враження

У Швеції мені спершу не подобалося, але згодом це змінилося. Тепер, коли думаю, де б хотіла постійно жити, розглядаю цю країну як гарний варіант. Мені близький їх менталітет: нема установок на зразок «треба боротися за своє місце під сонцем». Кожен просто класно робить те, що робить, і зрештою в усіх це виходить добре.

Англія ж — однозначно не моє. Основні причини: ціни, культура овертаймів, відстані для добирання, поспіх стилю життя, екологія і медицина (із будь-чим серйознішим за нежить краще одразу летіти додому, просто повірте моєму досвіду). Після навчання я ще півроку жила в Лондоні: проходила дві практики (internships), згодом отримала три повноцінні робочі контракти. Але я не хотіла там залишатись, особливо якщо є вибір з усього світу.

Вільний час

Оскільки університет Уорвіка розташований дещо віддалік, адміністрація дбала про наше дозвілля: організовували різні клуби, зустрічі, заняття з фотомистецтва, малювання, спорту (я навіть була на тренуванні з квідичу — спорту з книг про Гаррі Поттера). Щотижня були поїздки по різних куточках країни.

Групова поїздка в Ліверпуль

У Лондоні мені сподобалася доступність і різноманітність IT-подій. Зустрічі, тренінги, майстер-класи, конференції, лекції, хакатони проводилися щодня, а на вихідних взагалі треба було вибирати з десяти цікавих опцій. Я, мабуть, побувала в усіх офісах великих компаній та познайомилася з більшістю місцевих зірок Data Science. Найбільш пам’ятною для мене була лекція Андрiя Карпатого, тоді аспіранта MIT, працівника Deep Mind і Open AI, а тепер Director of AI в Tesla. Також він автор онлайн-курсу «Stanford’s CS231n» і взагалі багато зробив для сучасних Convolutional Neural Networks. Я довго читала його блог, тому лекції були абсолютним «вау». Він нереально харизматичний і розповідає з таким натхненням, що після зустрічі хотілося прийти додому і програмувати всю ніч.

Також я активно брала участь в аналітичних хакатонах. Найпам’ятнішим є мій перший раз в ролі капітана — це було змагання від Transport for London (TfL). Ідею для розробки взяла з власного досвіду. У мене завжди була проблема з тим, як планувати свою подорож у метро: наприклад, якщо я виходила з дому о 8:00, то добиралася до місця стажування о 8:45, але при виході в 8:15 добирання розтягувалося на півтори години. Усе тому, що люди будуть чекати наступний потяг, а не штовхатися і влазити, і в такій черзі можна простояти довго.

Моя розробка оптимізувала вибір часу і місця, передбачаючи кількість людей на станції на момент, коли я туди дійду. Наша команда підготувала правильну презентацію: наприклад, опитала людей на вулиці, чи в них теж є така проблема, оцінила розмір ринку та втраченої вигоди для TfL тощо. Плюс чітка ідея і легка реалізація. З допомогою такого підходу ми і виграли. Ідею після того я не розвивала, хоча сама користувалася.

Висновки

Магістратура була для мене дуже корисною, але не так тому, що це було за кордоном, а тому що Data Science, на мою думку, важко навчитися самостійно. Особливо для тих, хто хоче займатися саме розвитком методів (тобто в планах — аспірантура чи робота в DeepMind). Головною була атмосфера. Зараз бачу схоже до мого тодішнього середовище в УКУ: нічні посиденьки в бібліотеках, власні проекти, мотивація.

Не треба думати, що стипендіальні програми — для суперменів, які в три роки навчилися читати і грати в шахи. Вони — для людей, яким є що сказати, які щось зробили і планують працювати далі.

Канікули в Ютакані, Мексика. Одне з 7-ми чудес світу

Плани

У січні 2016-го моє навчання закінчилося. Після цього півтора року я пропрацювала в консалтинговій компанії McKinsey and Company, в практиці Advance Analytics. Займалася застосуванням методів штучного інтелекту для потреб бізнесу. У мене були різноманітні проекти: від нелінійної оптимізації в логістиці до предикативних моделей у сфері маркетингу і продажів.

Затим прийшло бажання влаштувати собі gap year і поїхати подорожувати. Основною мотивацією було те, що якщо не зроблю цього зараз, коли мені 24 і все, що треба, — це білет і рюкзак, то не зроблю цього ніколи. Не хотілось бути тією людиною, яка постійно відкладає життя на потім, а хотілось бути тією, яка хоче і робить.

Це прозвучить банально, але світ насправді такий великий і неймовірний! Я була в 50 країнах, в тому числі проїхала Казахстан, Узбекистан, Киргизстан, Індію, Індонезію, Малайзію та Бруней, Австралію, нині перебуваю на Фіджі. Попереду — Нова Зеландія, ще Австралія, Гаваї та інші штати. Можна слідкувати за мною в Instagram.

Своє майбутнє бачу в сфері оптимізації. Не розумію, чому так мало людей цим займається, адже будь-яка задача бізнесу — це в першу чергу задача оптимізації. Наприклад, уявіть, що до мене звернувся власник кафе, якому треба передбачити кількість молока для покупки на завтра. На перший погляд, це типовий часовий ряд — і дуже хочеться підходити до цієї задачі з допомогою тренду, автокореляції чи періодичності. А насправді це такий собі слуховий обман: власнику абсолютно все одно скільки ж того молока купляти. Те, що його справді цікавить, — щоб в кінці місяця він втратив мінімум грошей на зіпсованих залишках, на недороблених через відсутність молока замовленнях, а також людях, що вирішили піти в сусіднє кафе і там залишились. А це вже доволі ефективно розв’язується математичним очікуванням втрат, яке можна прописати як емпіричну функцію, знаючи розподіл замовлень в минулому.

Що б не сталося, знаю, що я не пропаду. Навіть коли доведеться змінювати напрям чи професію, головне — це не якісь фіксовані знання з того, що таке ентропія чи квантиль, головне — це сам аналітичний підхід.