Zawód z pasją – projektant oprogramowania dronów

Projektant oprogramowania systemów nawigacji oraz algorytmów estymacji położenia i orientacji robotów latających i i estymacja stanu przy wykorzystaniu bezśladowych filtrów Kalmana brzmi dość tajemniczo. Na czym konkretnie polega Pana praca?

Sprzęt którym się zajmuję, przypomina helikoptery-zabawki sterowane radiowo. Tyle, że są znacznie bardziej skomplikowane, trwalsze, mają większy zasięg i można je wykorzystywać do trudnych logistycznie lotów. Projektuję oprogramowanie przy wykorzystaniu odpowiednich modeli matematycznych, dzięki któremu drony czyli roboty latające są w stanie wznieść się samodzielnie w powietrze i trafiać do celu zgodnie z wyznaczonymi przez operatora założeniami.

Latające roboty kojarzą się czasem z wojskowymi dronami śledzącymi i atakującymi terrorystów.

Rzeczywiście, roboty tego typu znajdują coraz szersze zastosowanie w celach wojskowych, ale i cywilnych. Działają tam, gdzie wysłanie człowieka mogłoby być niebezpieczne, albo wymagało znacznie większych kosztów i czasu. Cywilnie używa się robotów latających na przykład w misjach ratunkowych, w celu weryfikacji zagrożenia czy ustalania położenia osób poszukiwanych. Póki nie było dronów, najbardziej skuteczne było wysyłanie na takie misje helikoptera z obsadą ludzką. A to sporo kosztuje. Sprzęt, którym się zajmuję można też wykorzystać do analizy zanieczyszczenia środowiska, analizy spalin w fabrykach oraz bezinwazyjnej analizy wód (rezerwaty, parki, jeziora). Najczęściej jednak drony stosuje się do monitoringu oraz robienia zdjęć z miejsc, które były dotąd niedostępne.

W przypadku wojska sprawa ma się trochę inaczej. Wojsko inwestuje w drony posiadające skrzydła. Mogą one operować na dużych dystansach oraz są zdolne przenosić ciężkie obiekty. Ich wykorzystanie dotyczy rekonesansu, śledzenia celu lub nawet jego likwidacji. Roboty wyposażone w wirniki można byłoby wykorzystywać w armii do misji wspierających, na przykład rozpoznania terenu przez zwiadowców. 

Czuje się Pan czasem jak Tony Stark, komiksowy i filmowy Iron Man?

O nie! Tony Stark był zdecydowanie lepszy niż robotycy na całym Świecie. Natomiast „Iron Man” w pewien wzbogacony sposób opisuje naszą codzienną pracę. Co ciekawe, w filmie przedstawiony jest największy problem robotyki – poszukiwanie małego, kieszonkowego super-ogniwa (czy nawet reaktora), które zapewni naszym robotom długą i nieprzerwaną pracę.

Obecnie robot sam z własnej woli nigdzie nie poleci. Wierzy Pan, że za naszego życia powstanie sztuczna inteligencja, która będzie trudna do odróżnienia przez człowieka i będzie w stanie prowadzić drony bez ingerencji człowieka?

Wierzę, jest to możliwe i nieodległe. Proszę zauważyć, że wszystko rozbija się o moc obliczeniową komputerów. Sztuczna inteligencja bazuje na sztucznych sieciach neuronowych. Sieci takie mogą składać się z nieskończonej ilości neuronów. Niestety przy zwiększaniu ilości neuronów, rośnie czas „nauczania” takiej sieci. Proces ten może być przyspieszony, aczkolwiek wiąże się to z szybszymi jednostkami obliczeniowymi, których nie mamy. Tutaj jestem jednak optymistą – warto zauważyć, że jeszcze w 2005 roku telefon ze 100Mhz procesorem był czymś rzadkim, a dzisiaj w naszych kieszeniach pracują smartfony z czterordzeniowymi procesorami, których taktowanie przewyższa 1 GHz. To bardzo obiecujące.

Czy roboty będą kiedyś w stanie przejść test Turinga, taki jak w „Łowcy androidów?”

Ten test jest na tyle prosty dla człowieka, a zarazem na tyle trudny dla maszyny, że jeszcze na długo będzie nas odróżniał. Niekiedy myślę, że może warto, żeby maszyny nigdy go nie zdały…Jeśli jednak to się stanie, to będzie to wielki moment w historii człowieka.
 
 
Zawody robotów, Wiedeń 2011.
 
Zejdźmy trochę na ziemię. Przy pracy nad tym projektem co dla Pana było największym sukcesem, a co porażką?

Największy sukces to implementacja pewnej metody estymującej (algorytmu), która do tej pory nie była stosowana w robotach latających. Pracowałem nad nią osobiście, a dzięki niej łatwiej przewidzieć lot drona. Co do porażki, myślę, że problemy we wprowadzeniu optymalnego modelu matematycznego, dzięki któremu nasze roboty będą działały lepiej niż do tej pory. Cały czas nad nim pracujemy.

Jaki będzie następny krok przy tym projekcie?

Kolejny krok to ostatnia część pracy nad estymatorem, czyli zastosowanie metody przewidującej położenie robota. Z punktu widzenia dostępnych możliwości nie jest to proste zadanie. Mam jednak nadzieje że wszystko się uda.

Jak zostaje się twórcą oprogramowania dla robotów latających?

Chyba nie ma jednego przepisu. W moim przypadku był to wybór kierunku studiów, specjalizacji, a ostatecznie rozpoczęcie doktoratu. Warto zauważyć, że w Polsce nie ma wielu miejsc, gdzie obecnie programuje się tego typu roboty. Roboty latające rozwijane są w ośrodkach badawczo – rozwojowych lub na uczelniach, dlatego też warto sprecyzować swoją dziedzinę i wybrać właściwe miejsce pracy.

Po zakończeniu projektu związanego z robotem latającym jak pan sobie wyobraża swoją ścieżkę kariery?

Temat wydaje się być bezkresny, natomiast praca nad tego typu projektami jest dla mnie spełnieniem marzeń. Zapewne miejsce pracy może się zmienić, jednak to nad czym pracuję niekoniecznie.

Co sprawiło, że po maturze wybrał Pan studiowanie Automatyki i robotyki?

Muszę przyznać, że dla mnie wybór nie był trudny. Wiedziałem, że muszę wybrać elektronikę, bo tym interesowałem się od czasów szkoły podstawowej. Jednak nie tylko to było wytyczną, gdyż jeszcze przed elektroniką zafascynowała mnie mechanika. Zawdzięczam to w dużej mierze klockom Lego Technic, dla których poświęciłem lata swojego dzieciństwa. Chcąc połączyć obie dziedziny podczas dokonywania wyboru wahałem się pomiędzy mechatroniką a robotyką. W końcu wybrałem Automatykę i robotykę na Wydziale Elektrycznym Politechniki Poznańskiej.

Czy wybierając kierunek Automatyka i robotyka wiedział Pan jaką pracę będzie można wykonywać po ukończeniu studiów?

W tamtym czasie moje postrzeganie przyszłości było trochę naiwne. Myślałem o robotach, takich jak na kanale z logo „science”. Miałem co prawda przykłady osób po tym kierunku, większość jednak z nich była po specjalizacji automatyka. Pracowali oni w firmach programując maszyny do produkcji seryjnej, przetwarzania czy diagnostyki. Nie było to dla mnie tak ciekawe jak wdrażanie teorii do „umysłów” maszyn mobilnych, wybrałem robotykę, która z mojego punktu widzenia jest bardzo ciekawa, otwiera też duże perspektywy na rynku pracy.

Podobno Automatyka i robotyka do kierunek dla ambitnych. Czy studiowanie było trudne?

Nie było łatwo. Najgorszy był pierwszy i drugi rok. Momentami trudno było znaleźć czas na jedzenie. Dramat potęgowała sesja. Niezapomniane wrażenie to pięć egzaminów w 10 dni, gdzie każdy wymagał wielogodzinnego przygotowania. To wszystko uczy jednak radzenia sobie ze stresem, którego w pracy zawodowej nie brakuje.

Co najmilej wspomina Pan ze studiów, a co było najcięższe?

Myślę, że miłe były informacje o pozytywnych wynikach z egzaminów. Natomiast najcięższe były egzaminy ustne, podczas których wiedza musiała być nie tylko przyswojona, ale też całkowicie przemyślana, gdzie każde pytanie było trochę inne niż te podane w zagadnieniach. Takich egzaminów nie zapomina się chyba nigdy.

Dlaczego Politechnika Poznańska? Czy był to przypadek czy świadomy wybór?

Wybór był świadomy i wynikał głównie z opinii o uczelni. Poza tym była to uczelnia położona najbliżej mojego domu. Nie żałuję – gdybym miał wybierać jeszcze raz zadecydowałbym tak samo.

Jaką pracę można wykonywać po kierunku Automatyka i robotyka, gdyby nie pracował Pan przy projekcie robota latającego, jaka czekałaby Pana przyszłość w zawodzie?

Jest wiele alternatywnych opcji na pracę w naszej branży. Głównie przemysł, ale też centra badawczo – rozwojowe oraz działy IT. Wiele osób wybrało ten kierunek kariery.

Jakie jest Pana największe marzenie zawodowe?

Pracować przy projektach związanych z eksploracją przestrzeni kosmicznej.

Rozmawiał Sebastian Szczęsny