Szimulációval gyorsítaná a robotok tanulását az Óbudai Egyetem

Forrás: Gumpanat/GettyImages

Az Óbudai Egyetem nemzetközi partnerekkel azon dolgozik, hogy a bonyolult, finom mozdulatokat a gépek órák alatt sajátíthassák el virtuális környezetben. A sebészeti gyakorlatoktól a laborautomatizálásig a digitális iker technológia hozhat áttörést, miközben hazai infrastruktúrára és csúcsteljesítményű GPU-kra támaszkodnak.

Egy kétéves gyerek gond nélkül megfog egy tollat; ugyanez egy több millió forintos robotnak ma még ezernyi próbálkozás és hosszú tanulás. Az Óbudai Egyetem kutatói – a Stanford Egyetem és a Szingapúri Nemzeti Egyetem (NUS) partnereivel – azon dolgoznak, miként lehet ezt a több ezer órát valósághű szimulációkkal néhány órára tömöríteni. Galambos Péter, az Óbudai Egyetem innovációs rektorhelyettese szerint a robotikában most az intelligens, tanulásalapú önálló munkavégzés a tét, a verseny pedig nemzetközi és milliárd dolláros léptékű.

A finommotorika különösen nehéz terep. Míg a nyelvi tudás digitalizált szövegekből jól tanulható, a fizikai világról – erőhatásokról, tapintásról, fogásról – nincs átfogó, szabványos „adattár”. A neurális hálók videókból következtetnek, de ez közvetett és zajos út; az ember ezzel szemben valós időben, multiszenzorosan dolgozza fel az információt és képes általánosítani.

Digitális iker: a tanulás felgyorsítása a képernyőn

A MedLaBotX (orvosi és laboratóriumi robotika) projekt célja, hogy digitális iker technológiával gyorsítsa a tanítást. A lényege: a valóság pontosan modellezett „mását” hozzák létre a számítógépben, ahol párhuzamosan, a valós időnél akár nagyságrendekkel gyorsabban lehet kísérletezni. Így a robotok ezernyi próbálkozását órákra lehet sűríteni, ami különben hónapokig-évekig tartana fizikai környezetben.

A kutatók két területre fókuszálnak. Az egyik az egészségügyi robotika: a cél valós idejű vizuális és erő-visszajelzés a sebészgyakornokoknak, hogy éles beavatkozás előtt kockázatmentesen gyakorolhassanak. Ide tartozik az endoszkópos képek élethű generálása különböző testalkatok szimulálásával – ez később alapja lehet önálló irányítású AI-modellek betanításának is. A másik a laborautomatizálás: minták megfogása, kémcsövek mozgatása, berendezések kezelése – olyan feladatok, amelyekre ma még jellemzően ember kell.

Nem mindent akarnak „házon belül” megoldani

Az egyetem nem teljes spektrumú, ember­szerű robotot épít, hanem jól körülhatárolt részproblémákat old meg – ezek viszont a nagy áttöréshez szükséges építőelemek lehetnek. A munkát a HU-rizont program támogatja, amely az alapítványi egyetemek uniós forrásoktól való elzártságára adott hazai válasz.

A háttérben több évtizedes kapcsolatépítés áll: Rudas Imre alapító rektor idején indult a nemzetközi beágyazottság, ma pedig olyan nevek kapcsolódnak a programhoz, mint Oussama Khatib (Stanford) és Marcelo H. Ang (NUS). A közös publikációk és kutatások az Óbudai Egyetemet is láthatóbbá teszik a világ élvonalában.

Humanoidok helyett stabil, „kerekes” átmenet

Az utóbbi években felpörgött a humanoid robotok iránti befektetői érdeklődés, ipari „betanított munkásként” képzelik el őket. Galambos Péter óvatos: szerinte kérdéses, hogy rövid távon az emberformájú gépek lesznek-e az áttörés hordozói. A kétlábú rendszerek állandó egyensúlyozást igényelnek, boruláskor veszélyesek és kárt okozhatnak. Valószínűbb köztes állomásnak tartja a hagyományos ipari robotok, illetve karral szerelt, kerekes platformok okosítását – ezek eleve stabilak és biztonságosabbak.

Nagyvas kell a jó szimulációhoz

A valósághű fizikai szimuláció – ütközések, súrlódás, megfogás, élethű megjelenítés – hatalmas számítási kapacitást emészt fel. A BARK-ban (Bejczy Antal iRobottechnikai Központ) a kutatók korszerű NVIDIA GPU-kkal dolgoznak helyben, az egyetemi szervereken erősebb GPU-kon futnak a kísérletek, és igény esetén a HUN-REN nagy teljesítményű infrastruktúrája, akár a Komondor szuperszámítógép is elérhető. „Minden, ami AI, ott az Nvidia-adót meg kell fizetni” – fogalmaz a rektorhelyettes, utalva a technológiai függőség költségeire.

A BARK 2012-ben egy robottal és két részmunkaidős kollégával indult, ma már Magyarország legjobban felszerelt robotikai kutatóközpontja. A hosszú távú, következetes építkezés igazolja a stratégiát: nem mindent egyszerre, hanem modulárisan, partneri együttműködésben, ipari szempontból is hasznosítható célokra koncentrálva.

A precíz robotika és a digitális iker-technológia a hazai egészségügyben és iparban is termelékenységet, minőséget és biztonságot növelhet. Aki ma gyorsabban, olcsóbban és kockázatmentesebben tud tanítani a virtuális térben, az holnap előnyből rajtol az éles alkalmazásokban – laborban és műtőben egyaránt. A konzervatív megközelítésű, lépésről lépésre haladó fejlesztés így nemcsak tudományos, hanem gazdaságstratégiai kérdés is: erősebb ipar, hatékonyabb ellátórendszer, kevesebb hibalehetőség.

Hirdetés