Denník N

Programátorka Mária Virčíková: Učím roboty cítiť

Roboty sa rýchlo učia, vedkyňa Mária Virčíková im pomáha, aby sa správali ako ľudia. Najťažšie pre robota je porozumieť hlasu.

Mária Virčíková. Foto - Archív M. V.
Mária Virčíková (1986) je vedkyňa v oblasti robotiky a umelej inteligencie. Študovala kybernetiku a umelú inteligenciu na Fakulte elektrotechniky a informatiky Technickej univerzity v Košiciach. Venuje sa humanoidným robotom a ich interakcii s človekom. Foto – Archív M. V.

Prečo ste začali programovať?

Ani neviem, prečo som sa rozhodla pre fakultu elektrotechniky a informatiky. Pôvodne som totiž chcela ísť na architektúru. Zrejme rozhodlo aj to, že som vedela, že po absolvovaní budem mať dobré uplatnenie. A prečo som sa neskôr rozhodla medzi informatikou a kybernetikou? Informatikov je veľa. V ročníku ich je aj dvesto, zatiaľ čo kybernetikov je desaťkrát menej. Navyše ma fascinovalo slovné spojenie umelá inteligencia. Sme síce tiež informatici, ale zaoberáme sa špeciálnymi algoritmami.

V čom sú špeciálne?

Množstvo z nich je biologicky inšpirovaných. Neštudujeme síce biológiu, ale aspoň nejaké základy biológie používame. Napríklad ako funguje mozog alebo ako vzniká schopnosť sa učiť a čo to vlastne znamená. Je tam možno aj trošku filozofie, stále sme však inžinieri. Programovanie berieme ako prostriedok niečo vytvoriť.

Kybernetika je vo všeobecnosti vnímaná skôr ako mužská disciplína. Ako vás a vaše úspechy vnímajú vaši kolegovia?

V mojom najbližšom okolí sú úspešní ľudia. Členovia laboratória veľa cestujú po svete a získavajú rôzne projekty. Navyše každý z nás robí tak trochu inú oblasť, navzájom sa dopĺňame. Okrem toho tu nie som jediná žena. Mám tu kolegyňu, ktorá sa zaoberá rozpoznávaním emócie z textu a hovorenej reči, zatiaľ čo ja som robila na rozpoznávaní emócie z obrazu. Chlapci sa venujú napríklad tomu, aby sa roboty dokázali pripojiť na clou­dy, ďalší kolega vytvára takzvaný inteligentný priestor alebo inými slovami internet vecí, čo je úžasné preto, že to umožňuje robotom učiť sa aj z iných senzorov, napríklad z kamier, ktoré sú umiestnené na stene alebo do podlahy.

To znamená?

To znamená, že robot nie je obmedzený iba svojimi senzormi, svojimi kamerami, ale že sa dokáže prostredníctvom kamery pozrieť aj do susednej miestnosti a zistiť, kto tam je a čo tam robí.

Čo si myslíte o ľuďoch, ktorí si nechávajú implantovať čipy napríklad do ruky, vďaka čomu si môžu odomykať doma dvere alebo naštartovať počítač či iné zariadenie?

S tým nesúhlasím. Jednou z mojich obľúbených kníh je román 1984 od Georga Orwella a jednoducho mám veľké obavy, že sa to môže zneužiť na kontrolu ľudí. Takmer všetci síce dnes už máme mobilné telefóny a možno ani zďaleka nemáme takú slobodu, ako si myslíme, ale potom by sme už asi nemali žiadnu.

Kdesi ste spomenuli, že keď si aj vyrazíte niekam s priateľmi len tak von, tak sa debata nakoniec vždy zvrtne na polemiku o tom, ktorý programovací jazyk je najlepší.

Áno, vždy to tak je a stále sme nenašli správnu odpoveď.

V čom sú teda tie rozdiely?

My používame jazyky na vyššej úrovni, ktoré sa používajú bežne aj v IT firmách, nielen vo výskume spojenom s umelou inteligenciou. Problém je v tom, že každý má svoj obľúbený jazyk a každý má svoje vlastné argumenty, prečo je to tak.

Dokážu sa programátori dorozumieť, hoci každý „hovorí“ iným jazykom?

Áno. Podľa môjho názoru je najdôležitejšie analytické myslenie. Nezáleží až tak na tom, ktorý konkrétny programovací jazyk človek používa, pretože sa stačí naučiť syntax toho jazyka. Ja osobne používam Python, pretože sa mi páči, že je strohý, jednoduchý, mám rada minimalizmus, a v našom laboratóriu pre väčšie projekty používame jazyk C#.

S robotickým psom. Foto - Archív M. V.
S robotickým psom. Foto – Archív M. V.

Zažije človek aj pri programovaní moment typu Heuréka, podarilo sa mi niečo objaviť?

Áno. Také drobné radosti však zažívam denne, keď sa niečo podarí, keď niečo začne fungovať. Ale možno špeciálne pre oblasť umelej inteligencie to platí o to viac, že programujeme schopnosť učiť sa. Ukážete robotovi niekoľko príkladov, napríklad tvárí, a on sa v istom momente naučí identifikovať aj ďalšie tváre z tých znalostí, ktoré už má.

Učíte roboty, aby sa učili rozoznávať gestá človeka a podľa toho reagovali na jeho náladu. Dá sa robot oklamať?

Samozrejme, takisto ako môžete oklamať človeka. Záleží však na tom, aké dáta beriete do úvahy. Keď sú to obrazové dáta, môžete sa zatváriť nejakým spôsobom a on si to interpretuje, ako to má naprogramované, tam nie je žiadna mágia.

Ako dlho trvá naprogramovať robota?

To závisí od toho, čo chcete naprogramovať. Komerčné roboty prichádzajú s vlastným soft­vérovým prostredím. Tam je to jednoduché, ako keby ste skladali dokopy nejaké škatuľky, ktoré už majú jednotlivé moduly správania predprogramované a vy tomu dávate iba logiku.

Vy sa však zaoberáte interakciou človeka a robota. Aké je to vo vašom prípade?

Najzložitejšie sú experimenty, lebo môžete len predpokladať, ako sa človek zachová. Ale keď to naozaj skúšate v praxi s deťmi alebo so starými ľuďmi, zistíte, že tí ľudia sa správajú celkom inak, ako ste predpokladali, a ten robot musí reagovať aj na takéto nečakané situácie. Takže až vtedy, keď musí reagovať na situácie, ktoré ste nepredpokladali, sa ukáže, či ste to naprogramovali dobre.

Ako rýchlo sa robot dokáže učiť?

Veľmi záleží na tom, čo sa vlastne učí. Keď sa má naučiť len identifikovať tváre, tak je to jednoduché. Čo považujem v súčasnosti za ešte stále nedotiahnuté, je prirodzená komunikácia s človekom. Najmä čo sa týka hlasovej informácie. V laboratórnych podmienkach sa môže robot rozprávať s človekom, ale potom prídete do prostredia, kde sa jednoducho hlasová informácia nedá rozpoznať, lebo sú tam rôzne iné šumy. Takže asi hlas je to najťažšie.

Čítali ste ako dieťa sci-fi literatúru? Napríklad Čapka?

Čítala som veľa, ale že by som sa nejako špeciálne orientovala na sci-fi, to nie. To prišlo až neskôr na vysokej škole. Keďže som chodila na španielske bilingválne gymnázium, čítala som najmä španielsku literatúru.

Vašou doménou je sociálna robotika. Čím je tento odbor špecifický?

Je to nový odbor. Robotiku delíme na industriálnu, čo sú robotické manipulátory, kde človek vôbec nemusí byť prítomný, a na servisnú robotiku. No a špeciálna oblasť servisnej robotiky – kde roboty slúžia ľuďom alebo v ľudskom prostredí –, tak to je sociálna robotika. Rozdiel medzi tou všeobecnou servisnou a sociálnou robotikou je v tom, že robot primárne vníma človeka ako človeka. Uvediem príklad. Keď máte robotický vysávač, vníma vás len ako prekážku v priestore, nič viac. Neberie vás ako človeka. Ale sociálne roboty sa snažia správať ako ľudia, aby nám boli blízke.

S robotom Pepper. Foto - Archív M. V.
S robotom Pepperom. Foto – Archív M. V.

Ako to funguje?

Sú to zatiaľ špeciálne aplikačné oblasti ako roboty na výskum autizmu alebo na pomoc ľuďom s rôznym postihnutím. Veľmi populárna téma je teraz aktívne starnutie – nielen v Európskej únii, ale aj v USA či Japonsku. V Dánsku napríklad nakúpili pre geriatrické centrá niekoľko tisíc kusov robotov Paro, ktoré vyzerajú ako rozkošné biele tulenie mláďatá, aby robili starým ľuďom spoločníkov. Iné roboty sú zas vybavené kamerou a pripojením na internet, takže sa na ne môžete pripojiť a skontrolovať, ako sa má vaša babička a či je u nej doma všetko v poriadku, či napríklad nezabudla zobrať lieky a podobne. V prípade, že sa človeku niečo nečakané stane, dokáže robot odoslať výstražnú sms na váš mobilný telefón.

Zmeňme na chvíľu tému. V Košiciach už niekoľko rokov úspešne funguje Košice IT Valley. Bratislavčania žiadne IT Valley nemajú. Ako sa to podarilo?

Neviem, ako konkrétne IT Valley vznikalo, ale predpokladám, že v správnom čase sa stretli správni ľudia. Investovali čas a energiu a funguje to. Bratislava má veľmi dobrú polohu, z ktorej môže veľa vyťažiť – nachádza sa medzi Viedňou, Brnom a Budapešťou a určite niečo ideovo podobné s košickým IT Valley vznikne a predpokladám, že vo väčšom rozmere.

Existuje napätie medzi Bratislavou a Košicami aj v oblasti IT? Je to produktívna konkurencia?

Na túto otázku by vám asi každý člen nášho laboratória odpovedal inak. Ja osobne mám však s Bratislavou veľmi dobré vzťahy, aj s fakultou elektrotechniky a informatiky, kde sú hlavní robotici, ale aj s „fitkou“ (Fakulta informatiky a informačných technológií STU). Bohužiaľ, čo sa týka projektov, stále sa nám viac oplatí mať projekt so zahraničnými kolegami ako s domácimi, pretože tak ľahšie získame finančnú podporu.

Je diaľnica dôležitá pre vedu v Košiciach?

Ja by som to otočila inak. Je veľmi pozitívne, že košické letisko má priame lety do Londýna, Milána alebo do Bristolu. To mi veľmi uľahčilo život. Ešte sa uvažuje o Nemecku, to by bolo super. Absenciu diaľnice vo vzťahu k rozvoju vedy nejako zvlášť nepociťujem, pretože do Bratislavy väčšinou cestujem vlakom. Možno je to dôležitejšie skôr pre podnikanie v rámci Slovenska. Keď človek robí výskum, nemôže sa obmedzovať na Slovensko.

Keď sa pozriete na uplynulý rok, čo sa vo vašej oblasti pohlo dopredu a čo sa nepohlo, hoci mohlo?

Napríklad dostupnosť 3D tlače. Zatiaľ čo v minulosti, keď sa nám pokazil robot, museli sme ho kvôli výmene jedného ozubeného kolesa posielať do Francúzska. Tento rok sme si ho už dali vytlačiť 3D tlačou tu u nášho kolegu. Výborné je, že veľké firmy ako Google, Facebook a Microsoft ponúkli open source k soft­véru z umelej inteligencie. Tiež vznikol nový robot, ktorý sa volá Pepper. Bude napríklad sprevádzať ľudí na veľkých výletných lodiach, predávať kávu, mobily a podobne. Zaujímavé je aj to, že ďalšie firmy, nielen Google, sa pustili do vývoja autonómnych áut.

A čo vaše plány do najbližšej budúcnosti?

Založili sme s kolegami startup. Chceli sme využiť to, čo vieme z umelej inteligencie a z interakcie človek – robot, ale takým spôsobom, aby sme to mohli predávať. Rozhodli sme sa, že nahradíme statické figuríny vo výkladoch obchodov digitálnou postavou, ktorá naláka ľudí dnu, ukazuje im šaty a navyše poskytne obchodníkovi údaje, aby lepšie spoznal správanie svojich zákazníkov.

V akom štádiu je tento váš projekt?

Za pol roka sme získali grant a tiež sme vyhrali nejaké súťaže, takže sme si overili, že nápad má potenciál. Dali sme dokopy tím a máme hotový prototyp. Začiatkom nového roka ho plánujeme otestovať v reálnom obchode.

Ako to bude vyzerať?

Vo výklade bude umiestnená špeciálna fólia, na ktorú budeme cez projektor premietať digitálnu postavu. Vpredu bude kamera, čo bude rozpoznávať ľudí, ktorí chodia okolo. Chceme figurínu urobiť v životnej veľkosti, aby vyzerala realisticky ako pekná mladá baba, ktorá si v tom výklade žije svoj život, má rôzne nálady, a keď pôjdete okolo, tak uvidíte, že sa tam niečo hýbe. Začne napodobňovať vaše pohyby a začne s vami komunikovať gestami a bublinami, ktoré máme pripravené.

S robotom Asimom. Foto - Archív M. V.
S robotom Asimom. Foto – Archív M. V.

Je o takéto niečo záujem?

V to dúfame. Vypracovali sme biznis model a máme základnú cieľovú skupinu. Dostávame od potenciálnych zákazníkov spätnú väzbu, aké informácie by o tých ľuďoch chceli vedieť, ako dlho má digitálna figurína komunikovať s človekom, kým ho zavolá dnu.

Aké informácie chcú obchodníci?

Čím viac vieme zistiť, tým lepšie. V tomto sme sa inšpirovali modelom Googlu, ktorý dokáže zacieliť internetovú reklamu priamo na jednotlivca podľa histórie navštívených stránok. My to však dávame späť do reálneho prostredia. Samozrejme, nepoznáme celú históriu človeka, aké webové stránky si pozeral a čo ho zaujíma, ale vieme aspoň približne povedať, akí ľudia sú zákazníci obchodu.

Čo etická stránka veci a ochrana osobných údajov? Ak sú tieto informácie niekde na cloude, nemôže sa k nim dostať niekto nepovolaný? Zamysleli ste sa aj nad takouto možnosťou?

Nemôžeme ísť mimo rámca legislatívy, neukladáme osobné údaje ľudí. Čo sa týka výskumu v robotike, existuje oblasť, ktorá sa volá roboetika. Upravuje zákony a predpisy na problémy vyplývajúce z vedeckých a technologických pokrokov v robotike a umelej inteligencii.

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na pripomienky@dennikn.sk.

Rozhovory

Slovensko, Veda

Teraz najčítanejšie