Университет ИТМО и Лаборатория робототехники Сбербанка объявили второй набор магистрантов на программу «Робототехника» для участия в инициативных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах.
«Совместно с Лабораторией робототехники Сбербанка мы определили ряд исследовательских направлений, которые интересны и Сбербанку, и Университету ИТМО, ― рассказывает руководитель международной лаборатории "Биомехатроники и энергоэффективной робототехники" ИТМО Сергей Колюбин. ― По этим направлениям мы собираем команды студентов, которые получают возможность трудоустройства в лаборатории Университета ИТМО. Им выплачивается конкурентная, особенно для "бесшовного" совмещения работы с учебой, зарплата. При этом магистранты могут писать диплом по тематике, над которой работают в своей команде».
«Совместная магистерская программа нацелена на проверку различных гипотез исследования на современном оборудовании в тесной коллаборации с лучшими специалистами Лаборатории и ее партнеров», ― подчеркивает руководитель Лаборатории робототехники Сбербанка Алексей Гонноченко.
Основные направления работы
Сегодня в рамках сотрудничества со Сбербанком в области робототехники уже работают три группы, набранные в феврале 2020 года из магистрантов-первокурсников прошлого учебного года. Первая команда работает в области планирования движения, манипулирования объектами и компьютерного зрения.
Магистранты, собранные во второй группе, занимаются непосредственной работой с «железом» ― созданием одновременно умелых (dexterous) и надежных роботизированных кистей для антропоморфных роботов. Специализация третьей команды ― создание голосовых человеко-машинных интерфейсов.
«Работа команд строится по принципу преодоления значимых научно-технологических барьеров, над которыми бьются исследователи по всему миру», ― рассказывает Сергей Колюбин.
Первая проблема ― борьба с известным в нейросетях феноменом «catastrophic forgetting». Она заключается в том, что при нейросетевом подходе робот либо быстро учится новому, но быстро забывает старое, либо надолго запоминает, например, классы объектов, но способность к познанию и адаптации к новому при этом заметно слабее.
Вторая проблема ― «memory burn». Как отмечает Сергей Колюбин, для планирования траекторий манипуляторов в загроможденном, динамически меняющемся окружении, как правило, нужно обеспечить существенные запасы априорной информации и выделить порой колоссальные объемы оперативной памяти. Цель исследователей ― существенно уменьшить эти цифры, удержав решения, предоставляемые алгоритмами, как можно ближе к оптимуму.
«Если говорить о механизмах, мы совмещаем антропоморфность, адаптивность движений манипуляторов с надежностью и силой, а это возможно только при тесной интеграции механики, электроники и управляющей алгоритмики, ― поясняет он. ― Работая с интерфейсами "человек-машина", мы пытаемся научить робота строить диалог, учитывая контекст, физическое окружение, чтобы перейти на следующий уровень от того, что уже умеют современные чат-боты. В целом исследование новых и глубокое осмысление ограничений известных способов как дистанционного, так и контактного взаимодействия человека с машиной кажется крайне интересным и нам, и нашим партнерам».
Однако, как подчеркивают организаторы набора, этими темами интересы ИТМО и Сбербанка не ограничиваются. Дополнительные исследовательские команды могут быть отобраны по меньшей мере еще по двум направлениям.
«Есть как минимум два направления, которые интересуют и нас, и Сбербанк, но они пока не запущены, потому что вокруг них пока не сложились полноценные команды с нашей стороны, ― рассказывает Сергей Колюбин. ― Первая тематика связана с автономным движением и мобильными наземными роботами, а вторая ― касается приниципов нейроморфного дизайна для построения систем оценивания роботом собственного состояния (проприоцепция) и его окружения (экстероцепция). Поэтому не исключаем, что с новой волной отбора у нас будут сформированы команды и вокруг этих направлений».
Платформа iCub
Проекты, над которыми работают магистранты в рамках сотрудничества с лабораторией робототехники Сбербанка, реализуются на платформе итальянского антропоморфного робота iCub. Это позволяет участникам познакомиться с одной из современных робототехнических платформ.
«iCub используют топовые европейские вузы, ― рассказывает Сергей Колюбин. ― Работа с ним позволяет студентам влиться в большое международное комьюнити разработчиков, существующее вокруг этой платформы. Насколько я знаю, в России такой робот один, и благодаря сотрудничеству со Сбербанком у наших магистрантов теперь есть к нему доступ. Также ребята пользуются лучшим программным обеспечением, которое позволяет решать задачи на переднем крае науки».
Как подчеркивают организаторы, все проекты выполняются с учетом практических кейсов, которые имеют перспективу реального применения. Успешные разработки, созданные в рамках проектов, могут выйти на коммерциализацию.
«На старте это могут быть интертеймент-кейсы, вроде робота-бармена, который готовит коктейли и поддерживает беседу ― весьма нетривиальная задача с точки зрения необходимого для ее решения технологического стека, или же какие-то более приземленные кейсы, ― поясняет Сергей Колюбин. ― Если становится понятно, что в результате работы появляются технологии, интересные компаниям, в том числе, формирующим экосистему Сбербанка, то открывается перспектива их коммерциализации. Кроме того, у студентов есть возможность показать себя. Мы не связываем участников проекта никакими обязательствами трудоустройства после окончания обучения, но если так они найдут работу своей мечты, то почему бы и нет».
Порядок отбора
К участию в проектах приглашаются студенты, поступившие в магистратуру Университета ИТМО по программе «Робототехника» в 2020 году. Отбор происходит на конкурсной основе ― участникам необходимо будет выполнить тестовое задание, для которого потребуются навыки программирования на Python или C++, а также работы c Robot Operating System (ROS). Также кандидат должен иметь базовые знания по кинематике роботов, основам их управления и движения, опыт работы в ROS/Gazebo будет преимуществом.
Для участия в отборе необходимо написать на почту s.kolyubin@itmo.ru, указав в теме «Робототехника ИТМО-Сбербанк». В ответ кандидат получит более подробную информацию о предлагаемых тематиках проектов и тестовое задание, которое призвано определить его технический уровень, способность усваивать новый материал и организовывать рабочее время.
Как отмечает Сергей Колюбин, задание не требует глубокого погружения в науку, но имеет временные рамки. Выполнив задание, кандидат должен выслать его в ответном письме, приложив мотивационное письмо. В письме необходимо рассказать, каким именно направлением студент хочет заниматься и какой продукт намерен сделать.
Кандидаты, успешно выполнившие тестовое задание и написавшие содержательное мотивационное письмо, примут участие в собеседовании, которое проведут совместно представители Университета ИТМО и Лаборатории робототехники Сбербанка.
Заявки принимаются до середины сентября. Студенты, прошедшие отбор, будут работать на базе Международной лаборатории «Биомехатроники и энергоэффективной робототехники» Университета ИТМО. Также предусмотрены поездки в командировки в Лабораторию робототехники Сбербанка в Москву и в лаборатории разработчиков iCub в Италии (только при условии обеспечения безопасности здоровья участников).
