По словам Сергея Колюбина, заместителя директора Мегафакультета компьютерных технологий и управления и начальника Департамента магистратуры ИТМО, программа «Робототехника» всегда была крупнейшей магистерской программой по робототехнике среди всех университетов России. Только на бюджетные места она принимала порядка 80 российских и 10-15 иностранных студентов. В этом году бюджетных мест еще больше — 97.
Раньше эта программа магистратуры имела только тип научной, но теперь поменялось не только название, но и ее концепция. Поскольку в масштабе всего университета стало возможным создавать специализации разных типов, руководитель программы Алексей Бобцов принял решение подать заявки на два типа ― в итоге они успешно прошли конкурсный отбор.
Начиная с набора 2021 года, на программе одна специализация будет относиться к научному типу и готовить исследователей, а вторая, которая реализуется в сотрудничестве с Центром робототехники Сбера, — к корпоративному, нацеленному на подготовку разработчиков.
«Программа несколько раз меняла названия. Теперь в ней появилось словосочетание “искусственный интеллект”. И это не дань моде, хотя сейчас и популярна тенденция “take X and add AI” — брать все, что угодно, добавлять искусственный интеллект и получать новое качество, как это было с интернетом. Здесь другая ситуация. На мой взгляд, это дорога с двусторонним движением. В том смысле, что современная робототехника поставляет массу интересных задач, без которых развитие сильного искусственного интеллекта не будет полноценным, а с другой стороны ― благодаря использованию методов машинного обучения можно решить задачи современной робототехники, которые не берутся аналитическими (model-driven) подходами», — отмечает Сергей Колюбин.
Почему искусственный интеллект важен в робототехнике
Существует множество задач, связанных с высокоуровневыми системами принятия решений, и как раз методы машинного обучения и ИИ активно используются для их решения: например, для планирования действий, интерпретации поведения человека, если речь идет о человеко-машинном взаимодействии.
Современные роботы работают в неструктурированной динамической среде. Часто это коллаборативные роботы, которые напрямую, в том числе физически, взаимодействуют с человеком, а человек — существо непредсказуемое. Прогнозы его поведения или логику в действиях не всегда можно уложить в формальные математические правила. Поэтому зачастую благодаря методам машинного обучения и искусственного интеллекта удается решить те задачи, которые формальными аналитическими методами решить невозможно.
«Наша программа в основном про алгоритмическое и программное обеспечение. Грубо говоря, мы делаем "мозги для роботов". Мы все чаще используем термин “воплощенный интеллект”. Он означает, что система становится “умной” на всех уровнях, а методы ИИ находят свое применение не только в контексте планирования действий или управления, но и дизайна, и оптимизации конструкций и механизмов роботов. В лабораториях международного научного центра нелинейных адаптивных систем, который тесно связан с нашей программой, мы ведем в том числе исследования, посвященные генеративному или морфологическому дизайну», — отмечает Сергей Колюбин.
Почему робототехника важна для искусственного интеллекта
«Существует такая интересная вещь, как парадокс Моравека. Он гласит, что ИИ гораздо проще обучить играть в шахматы или обрабатывать изображения, чем простейшим навыкам сенсорно-моторной координации, связанным с восприятием пространства и перемещений в нем, локомоции и манипуляции. Современные роботы, несмотря на весь прогресс в областях компьютерного зрения и машинного обучения, с точки зрения работы в физическом мире очень далеки от способностей даже трехлетнего ребенка, не говоря уже о захвате мира», — рассказывает Сергей Колюбин.
Более того, без выхода в физический мир и воплощения в робототехнике искусственный интеллект принципиально ограничен в своем развитии. То, что нейросети обучаются на чисто информационных процессах ― данных голоса, изображениях без воплощения в физическом мире — тормозит эволюцию ИИ.
«В рамках нашей образовательной программы мы хотим найти синергию между этими областями, которые в глобальном исследовательском контексте тесно связаны. Однако все еще существует мнение, что робототехника — это механика, кинематика и законы Ньютона-Эйлера, а искусственный интеллект — нечто совсем другое. На самом деле это не так: робототехника — плодотворное поле и тестовый полигон для развития, апробации и верификации известных методов, а также для разработки новых», — говорит Сергей Колюбин о целях программы.
По его словам, решение расширить магистерскую программу складывалось из нескольких факторов: глобальной повестки, партнерства со Сбером ― все совместные проекты с которым находятся на стыке робототехники и искусственного интеллекта, а также подтвержденного спроса со стороны работодателей и абитуриентов.
Абитуриенты программы «Робототехника и искусственный интеллект» — кто они?
Как отмечает Сергей Колюбин, будущие абитуриенты — это обучающиеся, которые хотят получать конкурентоспособную профессию с хорошим уровнем оплаты труда и прокачать навыки, которые будут востребованы, даже если в результате человек решит не связывать свою жизнь робототехникой. Кроме того, это ребята, которые хотят выделиться из мейнстрима, попробовать что-то новое, пройти своим путем, возможно, даже создать свой продукт, технологию или бизнес, аналогов которым пока просто не существует.
В основном это те, кто ассоциирует себя с робототехникой, системами управления, программированием. Однако на программу поступают и люди, которые по первому образованию далеки от нее, например, лингвисты и социологи. Они понимают, что для них робототехника является интересной сферой, в которой они могут реализоваться как медиаторы или лучшие «на стыке дисциплин».
«Например, спустя 20-30 лет мы можем понять, что не учли какие-то эффекты, которые развитие робототехники оказывает на общество. Чтобы не сделать человечеству или конкретным людям хуже, на это желательно обратить внимание сразу. Здесь не обойтись без участия специалистов-социологов. Робототехника — не только для электронщиков, механиков и программистов, здесь много задач для всех», ― говорит Сергей Колюбин.
Поступают на программу и те, кто хочет программировать.
«Год от года мы видим, что ребята, которые приходят к нам на программу, во многом хотят видеть себя сильными прикладными программистами. Это обусловлено и ландшафтом рынка труда. В робототехнике важны два фактора: хорошее знание предметной области, понимание особенностей систем, с которыми ты работаешь, знание физических закономерностей и математического аппарата, а с другой стороны — навыки разработки и отладки кода, реализующего сложные модели и алгоритмы на Python, C/C++, Java и других языках и в различных средах», — добавляет он.
Команда программы ставит задачу подготовки новой формации специалистов на стыке дисциплин. Благодаря им они рассчитывают и на развитие собственных исследований, ведь магистерское образование ― это во многом сотворчество, а стратегическая цель Университета ИТМО — генерация новых знаний, технологий, рынков и бизнесов.
Что получат студенты?
По словам Сергея Колюбина, магистратура в ИТМО имеет ряд важных преимуществ.
Во-первых, на программах работают преподаватели, которые являются учеными и находятся на передовых позициях своих профессиональных областей — это залог того, что содержание образовательной программы будет актуальным и уникальным.
«Университет ИТМО силен исследованиями в области control science — науки об управлении в технических системах. В области автоматизации и управления мы уже не первый год находимся в первой сотне Шанхайского рейтинга. У наших студентов есть возможность из первых уст узнать о новых методах и технологиях бессенсорного управления, идентификации систем, синтеза адаптивных регуляторов, энергетически-осведомленного управления. В рамках программы также предлагаются уникальные курсы, связанные с генеративным дизайном робототехнических систем», — отмечает Сергей Колюбин.
Во-вторых, это инфраструктура. У программы есть исследовательское оборудование мирового уровня: робототехнические системы, исследовательские комплексы, манипуляционные и коллаборативные роботы, мобильные роботы, беспилотники и так далее. Доступ к ним в процессе обучения и проектной работы получают магистранты.
В-третьих, это корпоративные партнеры. Например, российские компании ― Сбер, «Геоскан», «СтарЛайн», «Диаконт», «Таурас-Феникс» и «Arrival Rus».
Академические партнеры — тоже сильная сторона Университета ИТМО. Программа «Робототехника и искусственный интеллект» имеет статус международной образовательной программы (МОП), а значит предполагает высокий уровень международной активности.
«Это дает нам возможность приглашать лучших зарубежных преподавателей и ученых, а студентам — проходить программы академической мобильности, например, в рамках программы Erasmus+ в ведущих университетах Нидерландов, Франции, Финляндии, Италии, Норвегии. Кроме того, она имеет совместные программы с Таллинским технологическим университетом (Эстония) и Лаппеентрантским технологическим университетом (Финляндия). Каждый год до 10 студентов программы ежегодно поступают на программы двойного диплома, реализуемые с данными вузами», — комментирует Сергей Колюбин.
Кроме того, магистранты программы — потенциальные сотрудники международных лабораторий, проектов с индустриальными партнерами, добавляет он. Это дает им возможность строить карьеру не в ущерб учебе и зарабатывать серьезные деньги в стенах университета.
