A BME hálózati laborjában elveszik az intelligenciát

Nyár elején virtuális robotokkal nyert világversenyt a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem csapata, de nem a járvány miatt kellett online környezetet biztosítani, az Agilis Robotika Ipari Alkalmazásokhoz (ARIAC) nevű versenyt normális esetben is pont így rendezik meg. Habár szimulációs környezetben futnak az eszközök, véletlenül se gondoljunk holmi rajzfilmszerű animációra:

Akár a szimulált szélfújás vagy a huzat is befolyásolni tudja az eszközök működését, és a leeső fogaskerekek ugyanúgy elpattognak, mint az igaziak az üzem beton padlóján – mondta Vidács Attila egyetemi docens, a Nagysebességű Hálózatok Laboratóriuma (HSN Lab) egyik vezető oktató-kutatója, a versenyen győztes csapat vezetője. A kulcskifejezés a digitális ikertestvér, ilyet hoznak létre a versenyzők, hogy a beállításaik pontosan ugyanúgy fussanak majd valós környezetben, mint a szimuláción.

Még az is benne van a szimulációban, hogy meghibásodik a robot, amit tudni kell kezelni. Persze igen ritka az ilyen hiba, a gyártók büszkék az eszközeik pontosságára. „Érdemes lenne elérhetővé tenni ezeket a robotokat, és való igaz, hogy az eBayen 60 dollárért kapunk szervomotorokat, amelyekből hatot kell beépíteni egy ilyen robotkarba.

Az iparban elvárt precíz működéshez viszont olyan motorok kellenek, amelyek darabonként 3000 dollárba kerülnek. Amit egyszer elindítanak, az húsz éven át fáradhatatlanul dolgozik” - mondta a szakember.

A BME csapata négy éve kezdett robotokkal foglalkozni, és rendelkeznek olyan típussal is, amelyet a versenyben kellett használni. Egy kisebb modell van náluk, olyan mint a T. rex karjai, de a vezérlés szempontjából ugyanúgy működik.

Mivel a távközlési tanszékről van szó, a mobilkommunikációs vezérlés iránya felől közelítik a drónozást. Egyik fő céljuk az, hogy elvágják a hálózati kábelt, és vezeték nélküli technológiákat használjanak helyette. Lehetőleg 5G-t. Projektjeikben többek közt azt vizsgálják, hogy miként lehet az intelligenciát is elvinni az eszközökről.

Hagyományosan az eszközökön található a számítási kapacitás, ám ez korlátozza a drónon és a robotok képességeit: előre megírt küldetéseket tudnak nagyon jól végrehajtani. Kapnak egy térképet, lefényképezik, amit rájuk bíztak, és visszahozzák a képet a felhasználónak. A menet közbeni navigációt a fedélzeti számítógép oldja meg. Ezt a folyamatot szeretnék megváltoztatni úgy, hogy a számításigényes feladatok ne a drónon legyenek feldolgozva, hanem a hálózat másik részén, a felhőben. Már a navigációs utasításokat is, hogy mikor merre forduljon az eszköz, távolról küldik át, nem a drón elemzi a széljárást és az előtte lévő akadályokat. A fedélzeti kamerák és a szenzorok nyers adatát gyorsan átküldik a hálózaton, ott kiszámolják, hogy merre kell repülni, és már megy is vissza a vezérlőparancs.

„Ebben a helyzetben a hálózat jó válaszideje a legfontosabb, 8 ezredmásodperc alatt kell tartani, jelenleg még ez is nagy kihívás műszakilag” - mondta Vidács Attila. A rövid időtartamban mindennek benne kell lennie: hogy a drón elküldte a képet, azt fogadták, algoritmusokkal feldolgozták, és visszaküldték az utasítást. Például azzal tudnak némi időt nyerni, hogy az információk nem egy távoli, központi szerveren fordulnak meg, hanem a hálózat peremén, egy edge cloud eszköz végzi el a számításokat. Ez fontos része az 5G-nek, a robotok leendő felhasználói pedig biztonsági okokból is támogatják ezt a megoldást, hiszen így az adatok házon - ipartelepen vagy üzemen - belül maradnak.

Előremutatóan elmenni a falig

Az 5G ipari alkalmazásában a felméretezés, a skálázás a legfontosabb, vagyis az a kérdés, hogy amit meg tudtak valósítani egy-két eszközzel, az menni fog-e egyszerre ezerrel is. Minél magasabb frekvenciát használnak, annál kisebbek lesznek a lefedettségi cellák, és egy gyárban akár tíz méterenként el kell helyezni 5G bázisállomásokat.

A BME kutatói egy nemzetközi projektben vizsgálják az ipari lehetőségeket, egy német félvezetőgyár különösen tiszta helyiségében telepítenek önjáró robotokat, ahol eleve sok robot van,

“Ha be tudjuk mutatni, hogy az 5G ilyen környezetben is működik, akkor nyert ügyünk van.” - mondta Vidács Attila.

Kissé félrevezető a Nagysebességű Hálózatok Laboratóriuma elnevezés, ahol a projekten dolgoznak, mert az ott zajló munkának az csak egy része a biteket irányítása, hogy az információk hiba nélkül és gyorsan menjen át a hálózaton. A számítások elvégzése is hozzájuk tartozik, köztük a tanuló algoritmusok írásával és betanításával, hogy adott esetben egy kamerafelvételről megmondja a számítógép, mikor látható rajta macska, és mikor tigris.

Az Ericsson által 25 éve alapított laborban, amelyből idővel a távközlési vállalat saját ezer fős kutatás-fejlesztési részlege nőtt ki, nem termékeket vagy prototípusokat készítenek, hanem egy lépéssel előrébb járnak, az mutatják meg, hogy mire lehet képes egy adott megoldás. „Volt egy olyan időszaka a távközlésnek, amikor csak az volt a kérdés, hány megabitet ad a szolgáltató, most viszont műholdak és holdjáró robotok irányításán tudunk dolgozni, a kvantumkommunikációt kutatjuk, és az elméleti határokat feszegetjük.” - mondta a kutató.

“Az a cél, hogy előremutatóan elmenjünk a falig, olyan dolgokat valósítsunk meg, amiket még senki sem csinált meg.”