Kaip išmokyti robotą vaikščioti? Atsakymų JAV ieškojo VU studentas
Kaip iš vaizdo įrašo perkelti žmogaus judesius į humanoidinį robotą? Kaip išmokyti robotą ne tik vaikščioti, bet ir atkartoti žmogaus eiseną? Šiuos klausimus sprendžia ir prie robotikos tyrimų prisideda ir Vilniaus universiteto (VU) Kauno fakulteto studentas Kyrylas Kolesničenka, robotikos tyrimus vykdęs Jungtinėse Amerikos Valstijose.
Informacijos sistemų ir kibernetinės saugos bakalauro studijų programos ketvirto kurso studentas K. Kolesničenka stažavosi Kento valstybiniame universitete (JAV) veikiančioje Pažangiosios telerobotikos tyrimų laboratorijoje (ATR Lab). Čia jis prisidėjo prie humanoidinių robotų judėjimo modelių kūrimo ir mokymo, eksperimentavo su dirbtinio intelekto metodais bei robotų platformomis.
„Tai buvo unikali galimybė praktiškai dirbti su tikrais robotais, kadangi nė viename iš kitų universitetų, kuriuose mokiausi, su tuo susidurti man neteko“, – pasakoja K. Kolesničenka.
Kaip humanoidiniai robotai mokosi judėti?
Kad humanoidinis robotas galėtų judėti panašiai kaip žmogus, neužtenka vien užprogramuoti jo žingsnius. Robotai turi išmokti pasirinkti tinkamus judesius, išlaikyti pusiausvyrą ir prisitaikyti prie įvairių situacijų. Vienas iš būdų tai pasiekti – stiprinamasis mokymasis (angl. reinforcement learning). Šis metodas leidžia robotams mokytis pasirinkti veiksmus atsižvelgiant į gaunamą grįžtamąjį ryšį.
Būtent šį metodą savo tyrimuose taiko VU Kauno fakulteto studentas K. Kolesničenka. Pažangiosios telerobotikos tyrimų laboratorijoje jis eksperimentavo tiek virtualioje simuliacijų aplinkoje, tiek su tikrais robotais. Šiuo metu studentas kuria ir moko humanoidinio roboto „Booster K1“ modelį, skirtą roboto judesiams ir jų demonstravimui.
„Darbas laboratorijoje leido pritaikyti žinias apie informacines technologijas, programinės įrangos kūrimą, dirbtinio intelekto įrankius, kibernetinio saugumo sistemų analizę ir techninę komunikaciją. Įgyta patirtis taip pat bus naudinga rengiant akademinius darbus, tarp jų ir bakalauro baigiamąjį darbą“, – pasakoja K. Kolesničenka.
Kelias į robotikos tyrimus – per mainus
VU studento kelias į robotikos tyrimus prasidėjo per mainų semestrą Kento valstybiniame universitete. Susidomėjęs kompiuterių mokslų docento, ATR laboratorijos direktoriaus dr. Jong-Hoon Kim dėstomu kursu „Programinės įrangos kūrimas robotikai“, jis kreipėsi į dėstytoją dėl galimybės prisijungti prie laboratorijos veiklos. Iš pradžių jis bendradarbiavo su vienu iš laboratorijos doktorantų, o pasibaigus mainų semestrui pradėjo mokslinę stažuotę.
„Manau, kad moksliniai tyrimai tikrai praplečia akiratį ir moko to, ko paprastai nesužinotum klasėje”, – teigia K. Kolesničenka.
Tokie tyrimai neapsiriboja laboratorija. Sukurti robotų judėjimo modeliai buvo panaudoti ir robotų mados šou projekte Niujorke. Laboratorijoje studentas prisidėjo ir prie kitų projektų, susijusių su žmogaus ir roboto sąveika bei humanoidinių robotų galimybėmis, o kartais tyrėjai išveda robotus pasivaikščioti po universiteto teritoriją ar miesto centrą, kad galėtų juos pristatyti visuomenei.
Tarptautinė patirtis atvėrė kelią į robotikos pasaulį
Galimybė įsitraukti į mokslinius tyrimus atsirado pasinaudojus VU Kauno fakulteto siūlomomis tarptautinio mobilumo programomis. Siekdamas įgyti platesnių akademinių žinių ir susipažinti su skirtinga studijų aplinka, Kyrylas dalį studijų praleido Tamperės universitete Suomijoje, Vermonto universitete ir Kento valstybiniame universitete JAV. Ši patirtis leido studentui iš arčiau susipažinti su robotikos sritimi ir kelti mokslines kompetencijas.
Studijos VU Kauno fakultete Kyrylui suteikė tvirtą kompiuterių mokslo žinių pagrindą ir paskatino gilintis į sudėtingesnes technologines sritis. Įsitraukti į mokslinę veiklą studentą paskatino dėstytojas, partnerystės docentas dr. Martas Ambraziūnas, jis padėjo parengti ir pirmąją mokslinę publikaciją. Publikacija buvo pristatyta tarptautinėje konferencijoje „Informacinė visuomenė ir universitetinės studijos“ (IVUS 2026). Tyrime buvo nagrinėjama, kaip struktūruotas užduočių pateikimas gali padėti spręsti regos ir kalbos modelių veikimo problemas.
Dar viena svarbi patirtis – dalyvavimas tarptautinėje robotikos ir automatizavimo konferencijoje „IROS 2026“. Joje K. Kolesničenka kartu su doc. Jong-Hoon Kim ir doktorantu Irvinu Steve'u Cardenasu pristatė tyrimą apie humanoidų judėjimo mokymąsi iš podiumo vaizdo įrašų.
„IROS konferencijoje mane labiausiai domino judesių perorientavimas, humanoidų judėjimas ir robotų mokymasis“, – pasakoja studentas.
Paskatino svarstyti robotikos studijas
Tarp įsimintiniausių pristatymų K. Kolesničenka išskiria „Disney Research“ sukurtą robotą „Olaf“ ir Kalifornijos technologijos instituto (Caltech) projektą „Chasing Autonomy“. Dalyvaudamas „AGIBOT“ ir „PaXini“ renginiuose, studentas taip pat užmezgė ryšių su robotikos pramonės atstovais.
„Bendraudamas su skirtingų sričių specialistais supratau, kokios problemos sprendžiamos pramonėje ir kokių kompetencijų reikia siekiant prisidėti prie robotikos pažangos. Mokslininkui svarbu išeiti iš laboratorijos ir susitikti su praktikais“, – įspūdžiais dalijasi K. Kolesničenka.
Mokslinių tyrimų ir tarptautinio bendradarbiavimo patirtis paskatino studentą svarstyti apie robotikos studijas magistrantūroje ir doktorantūroje.
„Svarstantiems apie tarptautines galimybes ar dalyvavimą moksliniuose tyrimuose patariu nedvejoti – drąsiai imkitės iniciatyvos. Teikite paraiškas dalyvauti mainų programose, bendraukite su tyrėjais ir nebijokite išbandyti naujų dalykų“, – ragina K. Kolesničenka.