В МФТИ 15 июля установили новый мировой рекорд по сборке мегаминкса. Робот, который был создан специально для этой задачи в лаборатории интеллектуальных технологий робототехники МФТИ, справился с задачей за 9,6 секунды. Во время этого интересного для нас события редактор сайта «За науку» побеседовал с Азером Бабаевым, генеральным директором ЗАО «Зубр ОВК», почетным профессором МФТИ и главным конструктором лаборатории, о перспективных направлениях в робототехнике, будущих планах команды разработчиков и возможностях стать ее участником.
— Почему для установки мирового рекорда вы выбрали именно мегаминкс?
— Это задача очень высокой сложности и требует применения математических знаний. Кроме того, она интересна и созданием самого робота, именно в физическом пространстве. Задачу решает не виртуальный искусственный интеллект, а именно специально созданный робот. Это не такое уж частое явление, как кажется на первый взгляд. Например, в 1996 году впервые победил человека в шахматы именно виртуальный искусственный интеллект, а мы его материализовали, позволив напрямую взаимодействовать с физическим миром.
Роботы долго не могли преодолеть достижения человека. Первое значимое событие в этой области случилось в 2022 году — роботизированная система STAR провела операцию лучше, чем человек. Конечно, это был эксперимент: робот впервые провел профессиональную хирургическую операцию с очень высокой точностью на кишечнике живой свиньи без помощи человека. Это непростая операции. Работа с мягкими тканями сложна для хирурга, и очень важно не оставить зазоров в месте шва. До этого подобные операции проводились только с помощью профессиональных хирургов.
Второе по значению событие — швейцарский дрон Swift впервые выполнил пилотирование лучше, чем оператор — чемпион мира по пилотированию дронов. Третье — в этом году уже китайский робот Молния пробежал полумарафон быстрее человека. И здесь важно учитывать, что робот бежал на одном заряде батареи. Четвертое — это сборка роботом сложнейшей головоломки — мегаминкса за 9,6 секунды. Ранее, в отличие от кубика Рубика, человек мегаминкс собирал лучше. Предыдущий мировой результат принадлежал китайцу Ziyu Wu — 21,04 секунды, а лучший результат среди роботизированных систем составлял 8,4 минуты, то есть 504 секунды. Разница достаточно существенна.
— Но у робота, собирающего мегаминкс, тоже есть преимущества перед человеком?
— Конечно, у него в распоряжении 12 сервомоторов, которые работают одновременно, а у человека только две руки.
— Но 10 пальцев!
— Да, если бы у робота присутствовало хотя бы два манипулятора, имеющего по пять пальцев, то это было бы более или менее равноценным соревнованием с человеком. Но пока мы создали первую модель, аналогичную геометрии мегаминкса. При этом нам первыми на практике удалось добиться независимого вращения каждой грани без переворота самого мегаминкса, что существенно сократило время сборки. Это была сложная работа и важный шаг к достижению победы над возможностями человека. То есть это очередная веха в развитии робототехники и искусственного интеллекта.
— Насколько сложно реализовать подобный проект? Что бы вы посоветовали студентам, молодым ученым, которые хотят получить финансирование на подобные мероприятия?
— Это непросто, но осуществимо. Проект робота для сборки мегаминкса поддержал Фонд целевого капитала МФТИ, выделив 3,7 млн рублей, сумму, которая позволила команде спокойно работать и не отвлекаться на поиск финансирования. Когда решаешь задачу мирового уровня, у тебя нет времени писать грантовые заявки каждые полгода. Защитил проект, получил поддержку — и дальше занимаешься делом.
Но для меня эта история выходит за рамки одного робота. Я сам даритель фонда, и мне важно, чтобы механизм работал на поколения вперед. Сегодня мы поддержали мегаминкс, завтра — чью-то лабораторию или стипендии, послезавтра — то, о чем пока даже не догадываемся. Целевой капитал устроен так, что не тратится здесь и сейчас, а приносит доход годами. Выпускники заложили базу десять лет назад — результаты видны сегодня. Мы закладываем сейчас — результаты увидят через десять лет. Это физтеховский подход: не быстрое решение, а система, которая держит себя сама.
— Будете дальше развивать этот проект или рассмотрите новые интересные задачи?
— Мы будем делать и то, и другое. Сейчас наш робот устойчиво собирает мегаминкс с помощью 12 сервомоторов примерно за 10 секунд. Мы планируем собрать мегаминкс с помощью двух роботизированных рук, как это делает человек.
Ну а в целом мы больше концентрируемся на математических задачах искусственного интеллекта, а не просто механике.
— Какие приоритетные направления, самые интересные разработки, вы можете выделить в робототехнике?
— Самый успешный тренд — гуманоидные роботы. Наконец-то все это осознали. Многие отрицали, что это может стать приоритетным развитием. Но нам необходимо строго осознавать, что упор надо делать именно на отечественные разработки. Правила и тенденции быстро меняются. Так, недавно уже появились сообщения, что китайское правительство собирается ограничить доступ к своим технологиям, связанным с искусственным интеллектом. Раньше этим выделялись только американцы. Таким образом, ведущие страны планируют сосредоточиться на внутреннем рынке, чтобы разработчики из других стран имели меньше возможностей для приоритета в доступе ко всем технологиям, которые у них есть. Это следует сделать и нам, для этого присутствуют все возможности. В своих разработках МФТИ всегда был в лидерах.
— Но почему именно гуманоидные роботы? Разве не рентабельно сделать более простые установки, как, например, ваши же роботы на складе?
— Человек — универсальное создание, которое может и на складе работать, и в офисе, и в космос полететь. Задачи специализированного робота ограничены.
Например, как будет выглядеть будущее для обычного человека? Единственный робот, которого он будет знать, это его помощник — гуманоидный робот. Потому что он универсальный и сможет сбегать за покупками, помыть посуду и расставить мебель в доме. Это будет самый основной тип робота, которого он будет видеть постоянно и с которым будет общаться. Специализированные роботы, которые заточены на определенные операции, будут также выпускаться для индустрии. Часто ли вы видите производственные станки, которые производят ту же самую обувь? Вероятней всего, только на видео. Эти тенденции, вероятнее всего, сохранятся, но уже для роботов.
— Сейчас в этой отрасли лидирует Китай?
— Если мы говорим в целом про робототехнику, то на данный момент самой роботизированной страной является Южная Корея. Во-первых, у них очень много роботизированного производства, во-вторых, они лидируют в пропорции числа роботов на одного жителя. Также высокий показатель в Тайване, по той же причине высокой концентрации производства. И конечно, эти страны стремительно догоняют Китай. Но именно Китай вырывается вперед по передовым разработкам.
— Существуют ли на этом высококонкурентном рынке интересные и перспективные ниши для России?
— Да, естественно. Россия, как и ее ведущие вузы, и, конечно, МФТИ, всегда были сильны в математике и в ее применении именно к физическим явлениям. У нас много пространства для разработок в области ИИ, и они в основном связаны с материальным миром. Просто ИИ, который живет внутри чипов и компьютеров, тем же физтехам малоинтересен. Нам интересно само взаимодействие с физическим миром.
— Но место человеку в этой отрасли останется или роботов будут создавать сами роботы?
— Очень интересный вопрос. Недавно я был в Южной Корее, где проходил чемпионат мира по футболу среди роботов. В заключительный день чемпионата проходила конференция, на которой выступал руководитель направления робототехники Корейского института передовых наук и технологий (KAIST). Он рассказал о передовых разработках института, гуманоидных роботах, роботах-собаках, манипуляторах, дронах. И в конце ему был задан вопрос: а вы где-нибудь в работе используете большие языковые модели? И он ответил, что они используют большие языковые модели для написания программ для роботов.
Для меня это, с одной стороны, некая деградация, в том что руководитель так легко относится к тому, что роботы разрабатываются с использованием больших языковых моделей. По-другому это называется vibe coding, когда ИИ пишут код за разработчиков, превращая их задание в готовое приложение. Мне все же кажется, что хорошо работающий код должен быть написан человеком. И это было подтверждено буквально на нашем собственном опыте. На том же чемпионате было предложено несколько вариантов для нашего робота-футболиста. Условно говоря, 10 человек предложили коды, написанные vibe coding, и один предложил код, который был написан им самим. В итоге лучшим был тот код, который был написан человеком.
По крайней мере, на данный момент это так. Но никто не гарантировал, что через год эта ситуация сохранится. Но если это будет по-другому, то напрашивается вопрос: а где здесь место человеку, как долго человек будет находиться в этой цепочке? Если большая языковая модель может сама написать программу для робота, то тот же робот может внести необходимые дополнения уже безо всякого участия человека.
— И возникнет вопрос: для чего нам нужен человек? 🙂
— А я вам подскажу, для чего. Например, тот же самый робот-марафонец. Пока он обогнал человека только в полумарафоне. Выиграть большой марафон он не может из-за ограниченного запаса энергии литий-ионной батареи. Несмотря на большой прогресс в научных разработках, до сих пор человек в своих жировых тканях может запасать энергию гораздо эффективнее. Съев плошку риса и несколько бананов, мы можем пробежать марафон, а робот пока нет.
— Человек все-таки универсальная биомодель 🙂 Но вернемся к роботам. Осенью 2018 года при вашем непосредственном участии в МФТИ была создана команда по спортивной робототехнике «Старкит», которая стремительно ворвалась в международные соревнования и даже стала чемпионами мира. Как вам удалось так быстро достичь столь высоких показателей?
— Я как предприниматель все-таки имею определенное предпринимательское чутье. В какой-то момент, когда я начал изучать эту тему, то обнаружил, что Россия бесконечно отстает от других стран в этой области. Поэтому практически любое действие будет приводить к тому, что мы достигнем высокого результата, по сравнению с предыдущими.
Но для начала я определил университеты, которые являются лидерами в робототехнике. И оказалось, что эти университеты, в общем-то, по общему рейтингу уступают МФТИ, хотя именно в робототехнике оказались в лидерах. По этой причине я сделал вывод: если обеспечить студентов МФТИ достаточным финансированием и дать возможность участвовать во всех соревнованиях, то, скорее всего, мы добьемся успеха. Но начинать необходимо с хорошего уровня.
— И с чего вы начали?
— Договорились с французской командой, которая на тот момент лидировала. Они были пятикратные чемпионы мира. Я закупил у них четырех робофутболистов и подписал годовую поддержку в наших разработках. Физтехи проходили у них обучение, а затем мы создали свою команду чемпионов.
— А как стать членом вашей команды по спортивной робототехнике «Старкит»?
— Для этого необходимо сначала стать студентом МФТИ, отучиться два курса и после этого — добро пожаловать!
—А сколько у вас участников?
— Примерно 20 человек, которым я плачу стипендию за работу в команде, а число студентов, которые хотят просто участвовать и заниматься робототехникой, в принципе не ограничено.
— На стипендию необходимо выиграть конкурс, а на соревнование?
— На соревнования обычно выезжают примерно 10 человек. Как правило, кто-то из 20 основных участников. Могут присоединиться и сотрудники МФТИ. Как правило, это зависит от занятости самих участников, есть ли у них экзамены в это время, занятия, желание вообще ехать в ту страну, где проходят соревнования. У нас есть свобода выбора.
— Какие планы на будущее у вашей команды и в каком направлении вы планируете развивать роботов-футболистов? Как я понимаю, есть строгие правила и ограничения в соревнованиях?
— Правила есть, но они меняются. Присутствуют две федерации, они проводят международные соревнования, в которых мы участвуем. У каждой федерации есть свои правила по размерам роботов. У FIRA (Federation of International Robot-soccer Association) их два: Kid size и Adult size. У RoboCup раньше также было два, но сейчас уже стало три: small, medium и large. В принципе, в каждом из них есть интерес развиваться. Какие-то размеры мы совмещаем, но по крайней мере в трех участвуем постоянно: small, middle и large. И здесь правила быстро меняются, последние были установлены в прошлом году, а что будет в следующем, мы пока не знаем, но естественно, что будем приспосабливать из тех материалов, что у нас есть, либо будем строить новых роботов.
— Напоследок хотелось бы поговорить в целом об образовании. Многие школьники мечтают о робототехнике, и мы всецело их понимаем. Но куда лучше пойти учиться?
— Все зависит от того, какую конечную цель ставят перед собой школьники. Если школьник хочет заниматься именно научными разработками в области робототехники, то число университетов будет сильно ограничено. У нас всего два-три университета, которые готовят именно научных сотрудников, будущих ученых. Это, конечно, МФТИ, ИТМО, МИФИ.
Если он планирует стать инженером-технологом, то число достойных вариантов сразу существенно возрастает. Это хорошие технологические университеты, где планка не обязательно 100 баллов ЕГЭ. Можно приходить и с меньшими баллами, что значительно расширяет возможности.
— Но возьмем Физтех, где у нас готовят будущие кадры для работы в робототехнике?
— У нас есть магистратура «Робототехника и искусственный интеллект». Именно преподаватели этой магистратуры и сделали эксперимент с мегаминксом возможным. Работа в магистратуре ведется в тесной связке с командой «Старкит», лабораторией волновых процессов и систем управления и кафедрой интеллектуальных информационных систем и технологий ФРКТ. Этот тандем дает студентам возможность обучаться на реальных проектах и участвовать в международных соревнованиях.
