Робототехника и искусственный интеллект / Robotics and artificial intelligence

После окончания программы вы сможете работать: разработчиком на Pytnon/С++ (программирование встроенных систем, разработка информационно-управляющих систем роботов); инженером в сфере машинного обучения (алгоритмы компьютерного зрения, системы автономной навигации); математиком-программистом (анализ и синтез моделей и алгоритмов управления роботами); инженером-конструктором (проектирование и оптимизация роботов с использованием CAD-систем); инженером-электронщиком (проектирование и отладка электронных модулей роботов — контроллеров, сенсоров, систем связи и энергообеспечения); инженером-программистом АСУ ТП; QA специалистом в сфере промышленной и сервисной робототехники; аналитиком и менеджером проектов в профессиональной области.

Если обработка языка касается текстовой информации, то речевая аналитика — звуковой. В первую очередь это распознавание речи, которое к 2019 году уже прочно вошло в быт людей. Следующий шаг — синтез речи, совершенствование голосовых качеств самого робота и/или программы до уровней человеческого общения.

Это обработка визуальной информации для получения знаний. Базовая задача внутри этой технологии — детектирование объекта на изображениях и видео, то есть осознание того, что на одной фотографии в углу изображен автомобиль, а на другой — компьютер, клавиатура и телефон. В робототехнике результаты обнаружения объектов дают роботу понимание, что и как делать, а также способствуют его обучению.

Коммуникация с человеком невозможна без понимания его языка. Специалисты в области ИИ разбирают по частям отдельные морфемы, даже эмоциональный окрас слов в тексте, зашивая это в программу. Роботы нуждаются в таких технологиях, для них это как диалоговое окно с человеком, причем речь идет не просто о понимании, но и об ответной реакции и обучении новым понятиям.

Отдаленно эта технология схожа с принятием решений, но мы выделили ее отдельным пунктом. Причина — потенциал широкого применения именно рекомендательных систем в сервисной робототехнике. Речь идет о предложении товаров и услуг, таргетированной рекламе, подборке кинофильмов и музыки. Применительно же к роботам технология может привести к распространению роботов-официантов или продавцов-консультантов.

Мы готовим исследователей и разработчиков на стыке робототехники и искусственного интеллекта, способных решать комплексные задачи промышленной и сервисной робототехники. Программа включает модульные курсы и интенсивы от ведущих ученых и экспертов из индустрии, продвинутую инфраструктуру для проектной работы, возможность обучения в формате «1+1» (в первый год фокус на интенсивные курсы, а во второй год — стажировки, практики и подготовка диссертации), возможность работы в международной исследовательской лаборатории BE2R Lab и компаниях-партнерах. Наши студенты учатся решать задачи связанные с разработкой математического, алгоритмического и программного обеспечения для компьютерного моделирования, обучения, планирования и управления движением, проектирования и оптимизации конструкций, компьютерного зрения, очувствления и безопасного взаимодействия с окружением для мобильных и манипуляционных роботов. Показать все

Логическим продолжением детектирования является трекинг, то есть вначале объект обнаружен, затем начинается отслеживание его перемещений. Роботам это нужно, чтобы понимать визуальную сцену и учиться прогнозировать действия других объектов, что незаменимо, например, для беспилотных автомобилей.
Другие задачи компьютерного зрения — это сегментация изображения (понимание, где пол, где стена, а где дверь) и оценка глубины. Последнее подразумевает понимание расстояния до того или иного объекта и решается восстановлением трехмерной геометрии по серии двухмерных фотоснимков.

— самоуправляемые автомобили. Пока это именно самоуправляемые, а не беспилотные транспортные средства. По закону водитель все равно необходим, хотя значительную работу по восприятию и оценке окружающей действительности проводит именно машина;

— навигация, например обход препятствий, запоминание и учет пройденного пути, локализация себя в пространстве;
— обучение путем демонстраций, когда робот заучивает показанные визуально или механически действия;
— эмоциональное взаимодействие, для которого машине нужно понимать настроение стоящего перед тобой человека, накладывать его на свои особенности «характера» и выдавать результат в виде «мимики» или «эмоций»;
— автоматизация машинного обучения, то есть снижение участия в нем человека, частичный перевод на самообучение.

Или в лабораториях университета итмо

— промышленные роботы. На производстве они применяются уже достаточно долго (например, высокоточные станки или манипуляторы для сборки машин), но технологии ИИ начали проникать сюда недавно, например машинное обучение роботов, призванных корректировать работу сервомоторов, или же использование компьютерного зрения для оценки того, как лучше упаковать продукт;

Сильного ИИ в природе пока не существует и вообще есть обоснованные сомнения в возможности его реализации. Поэтому искусственный интеллект сейчас и в ближайшем будущем — это слабый ИИ, занимающийся отдельными проблемами и задачами. Решить их помогает набор технологий.

С первого семестра была интересная учёба. Очень понравился современный подход университета к учебному плану, а именно наличие такого предмета как Soft Skills и цифровой обучающей платформы. Из любимых предметов были — Динамика робототехнических систем, современные материалы в биомехатронике, моделирование и управление РТС. Участвовал в проектах лаборатории Биомехатроники и энергоэффективной робототехники. В основном это были гранты (РНФ и МАГ) по проектам — разработка программно-аппаратного роботизированного комплекса для протезирования кистей рук. Сейчас работаю ведущим инженером-конструктором в ООО ‘Моторика’. Пригодилась вся база, изученная в научных статьях при написании ВКР и работе в лаборатории. А также пригодились навыки работы в САПРах и Matlab. Именно эта основа помогла при устройстве на работу.

Появление терминов «робот» и «искусственный интеллект» сильно разнесено по времени (1921 и 1956 годы соответственно), а за последние полвека пути развития двух областей то сходились, то расходились. Но сейчас прогресс вычислительных мощностей, солидный объем практических наработок и доступность информации вынуждают эти дисциплины вновь объединиться.

По-другому эту технологию можно назвать автоматизацией процессов, когда они проходят без участия человека. Поскольку опять же мы говорим о слабом ИИ, заточенном под решение отдельных задач, технологии принятия решений являются едва ли не самыми понятными по своему назначению.

Многие из указанных выше технологий уже применяются в робототехнике, причем не только в прототипах, но и в массовом производстве. Наибольший путь на данный момент пройден в областях компьютерного зрения и обработки естественного языка — другими словами, в распознавании визуальной и текстовой информации.

— захват объектов и манипуляция ими будут доведены до уровня действий человека;
— мобильность роботов, преодоление ими препятствий также сравняются по возможностям с человеческими умениями;
— разговор с роботом будет неотличим от разговора с человеком;
— затраты и время на программирование роботов будут сокращаться, что сделает их самих дешевле, а внедрение автоматизации — шире.

2. Долгосрочные инновации:
— по умолчанию каждый робот сможет решать любые задачи, присущие слабому (узкоспециальному) ИИ;
— в рамках решения своих задач роботы станут полностью автономными, тогда как выход за их пределы потребует вмешательства человека;
— непрерывный обмен информацией и какими-то удачными решениями между роботами ускорит процесс самообучения;
— роботы начнут не просто общаться, как люди, они смогут планировать поведение с учетом возможного эффекта на окружающих, по сути выработают социальный интеллект;
— благодаря технологиям ИИ роботы получат не просто базовые знания по определенному виду деятельности, но и станут считаться высококлассными специалистами, например в качестве продавцов или медсестер.