滑らかな歯、C ++、数学-それらはどのように関連していますか？ Alignとの会話

IT業界に目を向けるほど、全体像が頭に浮かび上がってくるように思えます。 ITが本格的なロケットサイエンスであるか、「ワンクリックで*他のことを*できる」別のサービスのようです。 そして、このプレゼンテーションの範囲を超えて、まだ新しい技術に触れられていない活動があります。 同じ歯科医院に行きましょう-さて、ITはどこですか？

これはなんと間違いです。

今日、歯科医は治療を処方しており、彼の決定の背後には世界中の数百人のエンジニアの仕事があるかもしれません。 プログラマー、数学者、技術者、アナリスト、MLの専門家、マネージャー、3Dプリンターを搭載した工場-すべてが輝くハリウッドの笑顔のために。

なぜそんなに多くの人がいるのか、何に忙しいのか、数学者とC ++の専門家が歯を平らにするのにどのように役立つのかについて、私たちはAlign Techと話しました。

Align Technology Inc. マイサークルでは、彼女は従業員から平均 4.5の評価を受けました。従業員は、特に面白い仕事、ソーシャルパッケージ、快適な環境、そして世界をより良い場所にするために会社を評価しました。

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-どんなことをしていますか？

- アンドレイ・マクシモフ ：これは矯正治療です。 簡単に言えば、歯を正しい位置に移動することをお約束します。

不正咬合や歯の不揃いなどの人には欠陥があります。 問題を解決するために、例えば中括弧を置くことができます。 この問題を解決する別の方法を思いつきました-目に見えない旅客機を使用します。 これは、特定の人のために作られたこのようなマウスガードです。 彼女は必要な歯に圧力をかけ、歯が動きます。



私たちは会社として、キャップの製造のためのソリューションを提供します。 治療の開始時に、医師は歯科印象をとるか、口腔内3Dスキャナーでスキャンし、データを送信して、3Dモデルに変換します。

「どんなスキャナーをお持ちですか？」

Sergey Valiev：電動歯ブラシを想像してください。 頭を回転させて歯を磨きます。 この頭の代わりに、高解像度のビデオカメラがあります。 彼女の証言に基づいて、3Dモデルが構築されます。 主な困難は、これを正確かつ迅速に行わなければならないことです。結局のところ、患者は椅子の上で口を開いたまま横たわっています。 スキャンには約3〜5分かかります。



カメラの曇り、水しぶき、液体にはまだ困難があります。 そして今、エンジニアはこれらの微妙さに取り組んでいます。

-動画から3Dモデルを取得する方法 これは写真測量ですか？

-AM ：3Dスキャンを取得するために共焦点法を使用します。つまり、情報を取得するためにレーザーと光学的方法を使用します。



指紋またはスキャンが届くと、特別なアルゴリズムで処理します。 プログラムは、歯がどこにあるか、他のすべてがどこにあるかを理解します。 ClinCheckプログラムを使用して、医師は患者の歯の3Dモデルを確認し、正しい位置に仮想的に移動することができます。 このプログラムには、測定および診断ツールも組み込まれています。

-治療後のアルゴリズムをどのように理解していますか？

-AM：歯を配置する矯正基準があります。 歯の正しい位置の巨大な基盤があり、その助けを借りて、これを医師に提案します。 実際、私たちは彼らの仕事を自動化します。



-患者の歯と教科書によるとどうあるべきかを比較するだけですか？

-AM：歯は32本しかなく、互いに干渉しないように立つ必要があります。 したがって、アルゴリズムの助けを借りて、特定の方法でそれらを公開します。 医師はチェックし、調整を行い、すべてが気に入ったら治療計画を承認し、ライナーの製造プロセスを開始します。

-このプロセスはどのように機能しますか？

ミハイル・マトロソフ：特別に訓練された従業員（技術者）のために、治療プログラムを作成します。このプログラムでは、医師からのデータに応じてライナーを印刷用に準備します。 患者の顎と各症例の治療方法に関する医師の推奨事項に関するデータを受け取る技術者がいます。 また、「治療」の概念は非公式であり、ケースは非常に異なります。



プログラム自体は3D CADシステムです。 患者の歯の初期状態を示しています。 次に、治療後に目的の状態を形成し、中間段階-患者の歯が初期状態から目的の状態にどのように移行するかを計算します。 最後に、プログラムでは、患者が特定の歯に目に見えない膨らみ（「アタッチメント」）を取り付ける必要があることを示すことができます。これは、ライナーが正しい強度を発揮するのに役立ちます。 例えば、それらがなければ、歯茎から歯を抜くのはほとんど不可能です。



これらの各ステップは、半自動モードで実行されます。 技術者は医師の希望に従って必要な設定を行い、プログラムが結果を生成します。 各ステップには独自の開発チームがあります。

CADシステムの後にはCAM（コンピューター支援製造）が登場します。 各段階（中間および最終）で患者の顎の完全なモデルを計算します。 各ステージのこれらのモデルは、3Dプリンターで印刷されます。 次に、印刷されたフォーム上にフィルムが引き伸ばされ、このフィルムの一部がレーザーで複雑な軌道に沿って描かれ、ライナーが得られます。 また、すべての段階で、Align内で開発された多くのソフトウェアが必要です。 そのため、非常に多くのプログラマが必要です。



AM： 1日あたり30万のユニークなライナーを製造しています。 基本的にこれはすべて手動プロセスであるため、競合他社はこのような規模に達していません。 しかし、手動で大きなターンを達成することはできません。

-これらの30万のライナーはどこで生産されていますか？

-AM：メキシコと中国の工場。 それらは特殊なプラスチックで作られており、これもアランで開発されています。 生体適合性試験が実施されたため、特別な化学式があります。 材料もノウハウであり、治療の結果に影響します。



この後、既製のキットが医師に送られ、彼は患者を招待し、それらの使用方法を説明します。 ライナーは、夜でもほぼすべての時間を着用し、食べ物だけで離陸します。 2週間ごとに、キャップは新しいものと交換されます。

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歯と機械学習

一部の歯科医は、まれな専門医ほど歯科矯正に精通していない。 したがって、我々は彼らがいくつかの簡単なケースを解決するのを助けます。 歯をわずかに動かす必要がある場合は、自動治療を使用することをお勧めします。

医師がいくつかの症例を治療できるかどうかを理解するために、特別なプログラムで状況を認識し、診断を行い、結論を出します。 そして、そのようなタスクには、ML、C ++の多くの専門家が必要です。 自動化されているため、バックエンドの専門家が必要です。

最初は、人々が症例を評価する手術を行い、人工知能が訓練されました。 現在、このような操作のほぼ100％がマシンで実行されています。 私たちは多くのアプローチを試みました。 彼らは写真から3Dモデルを作成し、いくつかの矛盾を見つけようとしました。 これはあまりうまくいきませんでした。

1年半前に、MLモデルの最初の反復がリリースされました。 私の知る限り、チームはPythonとTensorFlowを使用しました。 評価は、医師が治療するいくつかのカテゴリーで行われます。 患者は、側方に発散すると、歯が密集している可能性があります。 これらは歯のさまざまな問題であり、さまざまなモデルがそれらに対応しています。 それらは最も一般的であり、私たちはそれらから始めて、その後よりプライベートなケースに移りました。

次のリリースでは、歯に関するあらゆる種類の問題のモデルを展開します。 しばらくの間、すべての問題のあるケースを追跡し、エラーを分析します。 このために、手動評価チームからの予備があります。

完全なモデルトレーニングプロセスには約2年かかりました。

機械学習は、写真の操作にも使用されます。 私たちは彼の笑顔が治療後にどのように見えるかを人に見せようとしています。 これを行うには、患者の写真を撮り、歯の3Dモデルをレンダリングします。その後、プログラムは現実に近い方法で写真に埋め込み、人が笑顔がどのように美しく見えるかを確認します。

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ロシアでのAlignの登場

-AM：約15年前。 モスクワの人々はカリフォルニアで勉強し、勉強している間、Alignオフィスで仕事を得ました。 当時は小さな会社でした。 彼らが研究を終えたとき、彼らはモスクワに戻ったが、彼らとの契約関係は残った。 彼らは非常に優秀なプログラマーでした。 そして、彼らが働きやすくするために、モスクワに小さなオフィスが開設されました。 その後、非常に大規模に成長しました。 今では400人以上がいます。



ノボシビルスクでは、モスクワと同じようにオフィスが開設されました。 非常によく自分を証明した男がそこから来て、彼の街に戻ることにしました。 彼はリモートで働くことを申し出ましたが、彼は小さなオフィスを作成するために割り当てられました。 今では約40人がいます。

SV：興味深いことに、1年前にモスクワには約200人がいました。 1年でほぼ2倍になりました。

-これらすべてのプロジェクトにあなたの人々はどのように配分されていますか？

-AM：バックエンドを扱うエンジニアのチームがあります。 医師向けのClinCheckプログラムに関与しているチームがあります。 最大のチームは、社内でのみ使用される技術者向けのソフトウェアに取り組んでいます。 QAチームとDevOpsチームは別々です。 iTeroチームはスキャナーソフトウェアを作成しています。

-チームは技術的にどの程度独立していますか？

-AM：チームのビジネスタスクはマーケティングから得られますが、技術的な決定はここモスクワで独立して行われます。 本社からの特別な許可は必要ありません。 システム間でアーキテクチャを変更する場合は、少なくともそれについて話し合い、合意を得なければなりません。 しかし、機能レベルでは、完全に独立しています。

Andrey Zaitsev：アーキテクチャレビューボードと呼ばれるプロセスがあります。 自由に選択できるとしても、一流の建築家に正当化する必要があります。

たとえば、現在、主な開発言語はJavaです。 しかし、チームはコトリンに大きな関心を示しました。 私たちの開発者の1人は、採用のリスク、データ漏洩のリスク、言語の問題を考慮して、正当な理由でプレゼンテーションを準備しました。 彼は建築評議会でプレゼンテーションを行い、私たちはアップグレードを取得し、チームは追加の開発言語を取得しました。 現在、新しいマイクロサービスでは、Javaの代わりにKotlinを使用しています。 つまり、私たちは自由ですが、すべてを正当化する必要があります。 急にHaskellに切り替えることはできません。

-そして、他のオフィスとのコミュニケーションはどのように構築されていますか？

-AM：相互作用に問題はありません。 米国ノースカロライナ州ローリーのR＆Dオフィスとサンノゼの本社に常に出張しています。



-AZ：バックエンドには6つのSCRUMチームがあります。 1つはテルアビブのイスラエル事務所にあり、もう1つはローリーにあり、残りはモスクワにあります。 週に2回同期し、チームリーダーが現在のプロセス、今後のリリース、チーム間のやり取り、新しい技術ソリューション、共通モジュールの変更について話し合います。 そして-標準的な企業コミュニケーション。 マイクロソフトにはすべてのチームがあります。必要に応じて、同僚を募集して彼と話すことができます。

以前は、サンノゼのオフィスがモスクワとは逆の時間帯にあるという問題がありました。彼らが仕事に来たら、私たちはただ去ります。 したがって、通常、会議は夕方遅くに開催されました。 ローリーのオフィスが簡単になり、モスクワでは夕方4時頃から集会が始まります。

-AM：私のチームは医師向けのプログラムを開発しているので、スプリントの最後に会社で働く医師にデモを見せるべきです。 彼らはアメリカのサンノゼに座っているので、時々あなたは夕方7時前にデモを始めなければなりません。

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歯を均一にする技術

-誰が何を使って何をしているのか教えてください。

-AM ：私のチームが開発しているClinCheckには2つの形式があります。 1つ目はデスクトップアプリケーションです。 ユーザーインターフェイス用にC ++およびQtで作成されています。 デスクトップはかなり前に書かれました。 彼の問題はこれです。医師はIT担当者ではありません。 彼らは歯科矯正の分野の専門家であるにもかかわらず、コンピュータを良好な状態に保つことは非常に困難です。 そして、更新プログラムをリリースすると、多くの技術的な問題が始まります。

2番目の問題は、歯科矯正医の半数がMacを使用しており、デスクトップがWindows専用であることです。 医師がプログラムを使用する場合は、仮想マシンをインストールする必要があります。 これは不便です。一般に仮想マシンを管理することはもちろん、コンピューターにうまく対応できません。

したがって、Web上のアプリケーションを翻訳して、どこでも動作するようにします。 機能に関しては、デスクトップ版にはまだ追いついていません。 追いつくとすぐに、デスクトップを折りたたみます。

開発では、TypeScriptとReactJSを使用します。 このスクリプトが選択された主な理由は、静的な型チェックの可能性です。 興味深いことに、一部のフロントエンドデバイスはC ++から切り替わったため、静的型付けを引き続き使用したいという要望がありました。



-しかし、JavaScriptで記述する他のサービスは？

-AM：はい、商用Webポータルを作成するチームがJSとTypeScriptで作成します。

-TypeScriptを使用することにしたとき、会社が既にJSを使用しているので、それを使用する方が良いとは言われませんでしたか？

-AM：当然、選択を守る必要がありましたが、TypeScriptには多くの利点があると説明しました。 ここのすべては、Kotlinの場合とまったく同じでした。

-AZ：アンドレイのチームは、医師が見ていることを最前線で行います。 私のチームは、データの保存場所と処理場所があるように、このためのバックエンドを行います。 2014年にシステムの作成を開始しました。 当時、同社には大規模なエンタープライズレベルのシステムがいくつかありましたが、ゆっくりと開発されていて、モノリシックで、リリースサイクルが非常に長く、多くのテストが必要でしたが、すべてのビルドが成功したわけではありませんでした。

ちょうどそのとき、マイクロサービスのアプローチが非常に人気になり、私たちはチームでそれを実装しようとしました。 つまり、明確に定義された目標、明確な責任範囲を持つ小さなアプリケーションを開発します。

メインスタックはJavaです。 Springをフレームワークとして使用し、その傘下にある多くのもの-セキュリティ、データベースとの連携、信頼性を確保するためのさまざまなクラウドサービス、エラー処理-を使用します。 私たちは彼をよく知っています。私たちはすべてが好きで、まだ彼を変えません。 私たちはそれをサービスの核として使用します。

現在、約20〜25のサービスがあります。 これらは6つのチームに分かれており、それぞれの責任範囲で3〜5つのマイクロサービスが取得されます。 KotlinでJavaを書き換えるためにリソースを費やすことはありませんが、すべての新しいサービスとテストをKotlinで作成します。 現在、比率は約95/5です。 これまでのところ、Kotlinで記述されているサービスは3つだけです。これは、昨年末からのみ積極的に使用し始めたためです。

-チームは移行をどのように認識していますか？ 誰もがしたいですか？

-AZ：全体として、彼らは前向きに認識されており、みんな喜んで理解しています。 たとえば、いくつかのKotlinチャンピオンがいます。実際に多くのことを書いており、コードレビューで残りの部分を支援しています。

KotlinのAPIが正確にどのように機能するかを正確に理解したいと思います。それにより、コードが自動的に書き換えられるだけではありません。 そして、彼らは特定のアーキタイプを開発しようとしています。

一般的に、適切な意思決定を再現しようとします。 セキュリティ、データベースとの連携、クラウドプロバイダーとの連携など、いくつかのサービスがあるため、どこでも繰り返され、共通のコードベースがあります。 コンポーネント間を移動するさまざまなモジュールがあり、ビジネス機能のない空のマイクロサービスを文字通り1日で解除できます。 そして、あなたが働くために必要なすべてがあります。 前進するのに大いに役立ちます。

基本レベルでは、通常、Postgressまたは何らかのnoSQLを使用します。 bddテスト用のPythonがいくつかあります。 さまざまなデータアップロードリクエストに対して、スクリプトを作成します。

すべてのサービスはクラウドに展開されます。 主なものはAmazonです。 アプリケーションを取得し、Dockerコンテナーにパックしてから、オーケストレーターの1つにデプロイします。 数年前、私たちはRancherを選択し、現在それを使用しています。

-最初に到着したとき、プロジェクトに大規模で複雑な遺産があるという事実に遭遇しませんでした。 それでも、これは90年代後半に始まった製品です。

-AZ：私たちはこのような大きなレガシーモンスターとの戦いに近づきました。最初に、RESTインターフェイスを使用してマイクロサービスにラップする特定のプロキシを作成し、それから内部に侵入してリファクタリングを試みました。 つまり、20万行のコードベースを把握するために何週間も座る必要はありませんでした。

ゼロから多くのことを書き、いくつかを書き直します。 新しいプロジェクトでは、コードの品質を維持しようとします。 チームはすでに5年目であり、私たちはこれまでのところかなり順調に進んでいるようです。

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数学者とC ++エキスパートの雇用

-歯列矯正を理解する必要がありますか？

-AM：まったくありません。 そのような背景を持つ人々を見つけることは非現実的です。 作品自体では、何らかの方法で勉強する必要があります。 チームごとに異なる理解が必要です。 私たちは医師と話しているので、ClinCheckチームはもっと多く、少なくとも彼らの言葉を理解する必要があります。

しかし、インタビューでは、これについては決して尋ねません。主にプログラミングに精通している人を探しています。

「これを理解するために何を見ますか？」

-AM：最初の段階では、履歴書を見て、経験を評価します。 その後、約30分間の電話インタビューを開催し、テクノロジーとその機能と方法について簡単な質問をします。 そして、ある人が自分自身をうまく見せていれば、私たちは彼をオフィスに招待します。

そこで通常、プログラミングタスクを行います。 アカデミックではありません。あらゆる種類のソートアルゴリズムを記述する必要はありません。 たとえば、Twitterなどのアプリケーションの実装方法など、実用的なタスクを提供します。 人が20〜30分間コードを書いた後、このコードについて質問します。

問題の定式化には、人が回避しようとするいくつかの落とし穴が含まれています。 経験がある場合、彼はすぐにこれらの問題を見つけ、コードでそれらを解決するか、それについて教えてくれます。 彼が気付いていない場合、私たちは彼に伝え、彼がどのように決定するかを見る。

一般に、インタビューは約2時間続きます。 そして、全体の採用と採用には約2週間かかります。

MM：内部サービスの雇用については、主にC ++と数学に注目します。 チームによっては、一方向または他の方向にオフセットがあります。 ライナー上の力の分布のモデルを構築するチームは、もちろん、主に数学です。

私が働いている3Dプラットフォームのチームは製品の問題を扱っていません（多くの問題があります）が、システムエンジンをサポートし、C ++ライブラリを作成しています。 そこでまず第一に、C ++とアルゴリズムの知識。

-おそらく、そのようなチームの人を探すのは難しいですか？

はい、いいえ。 あなたはプロの良い知識、ソフトウェアとハ​​ードウェアの仕組みを理解する必要があるので難しいです。 でも、少なくとも数学はそれほど必要ないので、もう少し簡単です。 人が少し長引くことを覚えているなら、これは十分すぎる-ベクトルが行列で乗算されているのを見て彼がst迷に陥らないように。

同様の採用プロセスがあります。履歴書を選択し、半時間電話をかけます。 電話でデータ構造とそれらが互いにどのように異なるかについて尋ねます。 ソートの複雑さ、メモリ管理、仮想機能とについての最も単純なアルゴリズム。 一般的に、基本的なこと。

-C ++と数学の知識を持つ人を探しているとき、彼のソフトスキルは非常に重要ですか？

通常、人が優れたC ++と数学を持っている場合、ソフトウェアスキルの欠如は、チームと対立して口論をしているのではなく、親密である可能性が高くなります。 たとえば、タスクを掘り下げるのが大好きで、特に人と話すのが好きではない強力な内向者。

そのようなものと競合することはめったにありません。 起こりうる問題は、彼にそれがどのように機能するかをあなたに伝えて欲しいことです。 しかし、質問し続けると、最終的に必要なものすべてを取得できます。 そして、たとえ彼が何かをうまく説明できなかったとしても、文書にコメントや説明を書き留め、添付することができます。

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-ライナーを自分で使ってみましたか？

使用済み。 会社は、ライナーの製造に対して完全に補償します。 しかし、残念ながら、医師は仕事の費用を支払わなければなりません。 ロシアでは、これは費用の半分です。 アメリカでは、医師の仕事が大きな部分を占めています。 5〜6千ドルすべての治療。

-「これはITではなく、ある種の歯科である」という理由だけで、開発者があなたのところに行きたがらないことがありますか？

SV：これはインタビューで最も一般的な質問です-「一般的にITはどこで」。 そして、あなたが私たちが歯科会社ではなく、実際の医師が使用する抽象的なタスクトラッカーではなく、実際の製品を作るだけだと説明すると、人々はすぐに関与します。