Prof. Martin Saska hosetm pořadu Leonardo plus na ČRo

Než probereme problematiku dronů létajících robotů a aktuální výzkumy, můžete na úvod posluchačům říci, jak jste se k tomu dostal? Proč drony, proč létající roboty.

mluvčí 4,
Když jsem se vrátil z PhD studia v Německu, tak jsem řešil, kam dál. V té skupině, kam jsem se vrátil, dělali pouze pozemní roboty, já jsem i PhD dělal na formace pozemních robotů a tehdy za mnou přišel můj kolega Vojtěch Vonásek, který řekl, víš o tom, že francouzská firma parod nabízí dron, je to, může to být létající robot, ještě není. Nezkusíme jim napsat, zda by nám jeden neposlali a zkusíme z něj udělat robot a oni nám opravdu ten jeden poslali. Vybrali nás mezi asi sedm týmů, kterým poslali robot zadarmo na zkoušku, i nám ho několikrát poslali, znovu opravili, protože se rozbíjel, a tak jsme začali s dronama.

mluvčí 3,
Jaký je rozdíl mezi droem a létajícím robotem?

mluvčí 4,
Já naschvál používám to slovo létající robot, abych zdůraznil, že my opravdu nemáme piloty, my máme umělou inteligenci, který řídí ten dron, máme na palubě senzory, počítače a všechno se vlastně děje na té palubě. Stejně tak jako ve hvězdných válkách, když lítají ty drony a choděj drony, tak taky dokážou se pohybovat bez spojení s nějakým pilotem, operátorem, my chceme mít opravdu robotiku, která je schopná fungovat sama, bez lidí.

mluvčí 3,
Takže ideální termín je autonomní létající robot, pokud využívá třeba i tu umělou inteligenci.

mluvčí 4,
Je to asi ideální termín, ano, protože teoreticky může být i létající robot, který je nějak povelován tím člověkem, samozřejmě toho člověka můžeme zahrnout do té řídící smyčky. Kvůli bezpečnosti je to většinou požadované, ale umíme to udělat i zcela autonomní.

mluvčí 3,
Každopádně o dronech řízených umělou inteligencí se dnes mluví jako o něčem, co už je téměř běžnou realitou. Ale jaká je skutečnost?

mluvčí 4,
Určitě na tom bojišti zdaleka nedosahují úrovně, jako moji PhD studenti nebo to, co my vlastně předvádíme pro konferenční články, ukazujeme na konferencích. Děláme dema a podobně. Tam je ta propast ještě hodně veliká. V průmyslu, v omezených podmínkách již se ta robotika nasazuje více a více i u těch dronů, ale stále je to v omezených podmínkách, takže vlastně ještě neexistuje řešení, které by bylo nasaditelné obecně na více úloh v různém prostředí a toto bojiště de facto je tam prostě nevíte, jestlipoletíte nad trávou, loukou, která je víceméně placatá, nebo jestli tam budou stromy, jestli tam budou budovy a všechno tohle je obtížný, aby se to udělalo spolehlivě.

mluvčí 3,
Za tu dobu, co se dronům věnujete, jak se to posunulo, jaký je vývoj a urychluje to ta válka?

mluvčí 4,
Posunulo se to neuvěřitelně. Já si myslím, že je to opravdu nejrychleji snad se pohybující a rostoucí obor, možná teď kromě umělé inteligence obecně, kde ten boom je samozřejmě také obrovský a ta válka to urychlila tím, že my máme teďko mnohem víc financování, i stát nás podporuje. Prakticky ve všech projektových výzvách. Je slovo dron a umělá inteligence zmíněna. Jako taková ta válka to neurychlila, možná i zpomalila, protože samozřejmě spoustu, spoustu mozků nám odebralo to a i spoustu zdrojů, například je velmi obtížné získat baterie, protože baterie do dronů jsou teďko opravdu jednorázová věc, kdy oni je použijí na kamikadze dron a tím pádem je pro nás velmi obtížné vlastně získávat baterii, i když ten jakoby samozřejmě ty firmy na to reagují a toto bylo jenom zpočátku, teď už je to zase všechno zpátky a naopak rostou kolem nás firmy, které dodávají na Ukrajinu.

mluvčí 3,
Drony, se v poslední době často spojují s válkou. Jak jsme zmínili v úvodu, ale už se méně hovoří o službě v civilní infrastruktuře, kde je podle vás budoucnost dronů? Já jsem si napsala pár bodů. Může to být sledování dopravy, sledování a počasí, vyhodnocení přírodní katastrofy nebo dokonce i sledování divoké zvěře.

mluvčí 4,
Jsem si jist, že toho bude mnohem víc. Ať už teda stále zmiňovaná doprava balíčků nebo dron taxi, což si myslím, že teda přijde skoro až naposled a mělo by to přijít až naposled, přestože zase naopak to láká investory, takže spoustu velkých firem, který už nasazuje, testují dron taxi, ale já bych začal těma bezpečnějšíma aplikacema, které vlastně drony mohou přinášet a může to být třeba i dohled nad velkými průmyslovými oblastmi, odlehlé areály, kde vlastně teďko nyní musí být nasazení. Noční vrátní, který opakovaně obchází perimetr povrchové doly. Je to samozřejmě i v boji se živelnými katastrofama, představte si scénáře, kdy je povodeň Horská služba. Spoustu lidí mě kontaktuje a my to řešení pro ně máme, teoreticky my dokážeme ten systém vyvinout a demonstrovat, ale nyní je na firmách, aby z toho opravdu udělali ten produkt, který ty hasiči, Horská služba, vodní záchranáři a mnoho dalších mohou používat ve své každodenní práci?

mluvčí 3,
Jak to ale bude s bezpečností? Co když přijde někdo s nějakou rušičkou a takzvaně drony popadají na zem? Nebo budu tam nějaká opatření.

mluvčí 4,
Teď se mě samozřejmě nahrála na smeč a tímto se vlastně moje skupina dlouhodobě zabývá. My dlouhodobě již řešíme bezpečný let bez GPSky a bezpečný let bez komunikace a dokonce i ve skupině těch robotů. My jsme dlouhodobě tento výzkum museli složitě vysvětlovat a motivovat ještě před nešťastnou válkou na Ukrajině, kdy jsme vlastně říkali, představte si, že je nebe budoucnosti, které je plné dronů, které doručují zásilky, monitorují dopravu a dělají spoustu dalších věcí, které jste správně zmínila. A teď najednou někdo přijde a zaruší Gpsku, zaruší komunikaci, anebo jenom začne nějaká bouře nebo něco, co vlastně dokáže udělat tyto systémy nespolehlivé. Pak přece nemůžeme všechno nechat nám spadnout na hlavu. V okamžiku, když to ponese ledničku, tak asi nechci, aby to spadlo někomu na hlavu. Tak my jsme začali vyvíjet systém, který toto dokáže vyřešit právě bez GPSky a bez komunikace s využitím pouze palubních senzorů.No, a nyní, když jsem kdekoliv na konferenci, tak už to vysvětlovat nemusím, protože všichni chápou, jak je velmi jednoduché zarušit jakoukoliv komunikaci. Takže vlastně v tu chvíli ten náš výzkum, který začal teda už možná před 10 lety, dává smysl a najednou jsme hodně poptávaný, ať už v tom aplikovaném průmyslu, ve spolupráci s těma firmama, anebo i ten základní výzkum.

mluvčí 3,
Kdy podle vás přiletí dron k vám domů s ledničkou bez GPS navigace.

mluvčí 4,
Pokud se přestěhuju do Číny, tak zítra, protože tam už jako běžně možná nevozej ledničku, ale tam opravdu již běžně křižují nebe desítky dronů v těch velkoměstech. Ta technologie už tady je v Evropě. Jsme konzervativní úřad pro civilní letectví, to zatím nikomu nepovolil a dělá dobře. Já si myslím, že ta technologie musí být tak vyspělá, abysme neztratili důvěru lidí v té Číně. V okamžiku, kdy se stane nějaká nehoda, tak se o tom veřejnost nedozví, pokud nebudou chtít, aby se dozvěděla, což je samozřejmě u nás špatně. A já jsem teda vlastně zastánce práce Úřadu pro civilní letectví, přestože spousta mých vědeckých kolegů s nimi bojuje, nadává na ně, že jim dávají překážky, ale já si myslím, že oni dělají svoji práci dobře a my musíme být zodpovědný a my jim musíme ukázat, že ta technologie, kterou vyvíjíme, už dosáhla úrovně.Abych nechal ten dron letět nad hlavami svých dětí.

mluvčí 1,
Leonardo plus.

mluvčí 3,
Vedete špičkový výzkum? Jaká je vaše největší konkurence? Je to ta Čína.

mluvčí 4,
Konkrétně v tom našem výzkumném směru, což vlastně je rojování bez G.

mluvčí 3,
To se určitě dostaneme k tomu rojování, to mě zajímá.

mluvčí 4,
A bez komunikace. Třeba v lese, tak tam je náš největší konkurent, zrovna čínská skupina, profesor Fejgao, ale možná je to náhoda, že jsou zrovna to oni, jo. Není to proto, že by zrovna Čína tlačila nijak tady tu technologii, přestože samozřejmě drony jsou teď strategické pro všechny státy, ale je to tahle ta vědecká skupina. Ale spoustu skvělých výzkumných týmů má Německo, Švýcarsko, Švýcarsko je dronová velmoc a samozřejmě v Americe, popravdě řečeno, Amerika a roje jako trošičku utichá. Těžko říct, jestli si tam dělají něco pod pokličkou nebo ne. Dřív to bylo mnohem častější potkávat tady ty lidi. My jsme i s jedním týmem z Ameriky byli na soutěži. A v okamžiku, kdy jsem někam napsal že budeme dělat roje, tak oni nám řekli, no, ale v tu chvíli nesmíme jet, protože to je vývoz strategického know how. A to bylo 2020 a dokonce možná 2017. My jsme na tý soutěži byli dvakrát, nevím, u které to bylo.Takže je možné, že oni vnímají ty rojové systémy jako tak strategické, že ani nepublikuji.

mluvčí 3,
A když navštěvujete vy soutěže, tak nebojíte se, že vám někdo vezme to know how, že ho někdo okopíruje to, na čem pracujete.

mluvčí 4,
My jsme v tomhle relativně otevřený a zatím se nám to vždycky vyplatilo, my přece jenom potřebujeme mít kontakt se západním světem, s Amerikou, my jsme začínali výrazně níž, než jsou oni. Ta startovací laťka v Čechách je přece jenom nižší. Když se podíváte na žebříčky univerzit, tak ČVUT, přestože roste, tak není na tom zas tak dobře. Takže my jsme si museli udělat jméno, nás museli vnímat celosvětově, abysme mohli být opravdu světový hráč, proto jsme všechno nabízeli dost otevřeně. Dosud nabízíme náš hlavní systém otevřeně. Pro všechny máme tisíce uživatelů z nejlepších univerzit na světě. A díky tomu, když třeba děláme tady letní školu, tak za náma přijede 250 lidí z celého světa z nejlepších univerzit, protože, už nás znají a už ví, že tady děláme špičkový výzkum, potom samozřejmě, když něco komercializujeme, buď, ať už naším spinautem, nebo s jinými firmami, tak už je to uzavřený a tam už si to know how chráníme.

mluvčí 3,
Jak velký je rozdíl mezi dnešními válečnými drony a tím, co už dokáže akademický výzkum.

mluvčí 4,
Když vás pozvu na naše testování, dokážeme létat opravdu zcela autonomně, je to autonomně pohybující se robot létající v kompletně neznámém prostředí. Dokážeme proletět lesem.

mluvčí 5,
Budovou.

mluvčí 4,
Všechno, když si to můžeme připravit, je opravdu už wow. Já, když jsem byl teďko v tom Německu na té soutěži, tak i pro mě bylo úplně úžasné vidět, že ten systém dostal takovýhle hlasový příkaz a prolétával to prostředí zcela sám dokázal pochopit, co jsou budovy, co jsou auta, co jsou lidi a potom třeba dostal příkaz. Přistaň vedle oběti, kterou najdeš, která má na sobě červené tričko a najdi nejbezpečnější plochu přistání. On si to zcela naskenoval a vyhodnotil, že tady to je nejbezpečnější pro něj na přistání a přesně interpretoval pokyny toho jednoduchýho hlasovýho vlastně příkazu. Takže toto na tom bojišti není. Určitě. Je to teda ze dvou důvodů. Je to proto, že přestože ukrajinští výzkumníci a vědci jsou dobří na začátku, byli dobří, tak oni začínali ještě na nižší lečce než my a nebyli tam opravdu robotici a za druhé, oni vyžadují spotřební zboží, které je levné, náš i nejlevnější robot, výrazně překračuje jejich vlastně požadavky, protože oni potřebují stovky, tisíce dronů a mají omezený rozpočet, takže je to o ceně, je to o know how, ale samozřejmě vyvíjí se to hodně, je spoustu týmů, spoustu firem, které pracují i na tom EIA, robotice pro ty drony a pro ně je velmi zajímavé to nabídnout i takovýmto klientům, protože je to pro ně prostě vstupenka do velkého světa. V okamžiku, kdy mám razítko, že to bylo použito na Ukrajině a chci dál fungovat v obranném sektoru, tak je to to nejlepší, co mohu mít.

mluvčí 3,
Ale zní to trošku děsivě, když v kontextu války toho, co se děje, slyším větu, Najdi muže v červeném tričku.

mluvčí 4,
Zní to děsivě a je to děsivé.

mluvčí 3,
Kde je ta hranice a kde je vůbec ten pojem etiky?

mluvčí 4,
Je to pouze ta morálka těch vývojářů. A ani ne možná vývojářů, protože představte si, že já nevím, váš telefon taky může být zneužitý, jo, všechno, cokoliv, co kdy kdo vyvine, tak může být zneužito i pro špatný účely. Určitě my třeba, neděláme zbraně, my bysme do tohohle nikdy nešli, ale nedokážeme zabránit tomu, že třeba přispějeme vývoji něčeho, co potom bude mít, co potom bude mít tady ten negativní následek a bude zneužito. Tomu se zabránit nedá.

mluvčí 3,
Ale spolupracujete s Armádou České republiky na téma obrana státu.

mluvčí 4,
Ano, máme teďko dva běžící projekty, které jsou motivovány potřebami české armády, my jsme otevřeni, diskutujeme s armádou, jsme otevřeni k tomu školit jejich lidi, myslím si, že je jasné, že naše armáda musí mít znalce, které jsou na úrovni mých doktorandů, mých magisterských studentů, jinak nemají šanci. Ten svět se mění tak a mění se tak rychle, že oni musí porozumět i tomu, co ještě nenajdou v katalogu, ale co se nyní vyvíjí, protože to, co se vyvíjí, bude v tom katalogu za rok, takže tam narážíme, i když s nimi vedu diskuzi na fakt, že oni jsou zvyklí něco nakupovat, co přijde za rok, za dva, za tři, jo. Jak dlouho se řešily ty proudové letadla, co nakupovali, jo, tanky, všechno to trvá dlouho a nyní oni, když si objednají něco za dva roky, tak už koupí prostě šrot, který není použitelný, protože za dva roky už to bude úplně někde jinde, takže oni by teď měli nakupovat něco, co ještě neexistuje.

mluvčí 3,
Jakým jiným způsobem se dá zneškodnit, dejme tomu, nepřátelský dron nebo létající robot například bez využití střel nebo stíhaček.

mluvčí 4,
My máme dlouhodobej výzkumný projekt, který se přesně na tady to zaměřuje, ten dron, je schopný vysunout síť pod sebou a pomocí palubních senzorů přesně lokalizovat ten letící.

mluvčí 5,
Objekt.

mluvčí 4,
A chytat ho do sítě, umět. V týmu na tom pracují vlastně dva doktorandi a seniornější výzkumníci a spoustu studentů. Spolupracujeme i s firmou Eagle One, která vlastně tady tu naši technologii dotahuje do produktu a nabízí, a ta motivace je přesně taková chytit jemně ten dron, aniž bysme ho třeba i poškodili, dostat ho na bezpečné místo, kde policie může vyšetřovat, co se stalo. A zároveň neohrozíme lidi v okolí, protože něco jiného je, jak říkáte, střílet do těch dronů, což se samozřejmě dá akceptovat na bojišti, což se dá teda nyní i akceptovat. Hold nad městama v Ukrajině, ale nemůžeme střílet do dronů nad letištěm tady v Praze. Doufejme, že dlouho to nebudeme muset dělat.

mluvčí 3,
Vy víte, autonomní roboty, které dokážou sami vnímat okolí, plánovat pohyb, co všechno ten dron musí umět, aby se z dálkově ovládaného stroje stal skutečně autonomní robot.

mluvčí 4,
Pokud se bavíme o jednom robotu, tak on musí hlavně vědět, kde je v prostředí, pokud se pohybuje s GPS, je to relativně snadné, má prostě souřadnice GPS signálu, ale v okamžiku, kdy tu GPS mu vypneme nebo se dostane do prostoru, kde není, to znamená, nemusíme jít daleko i tady mezi budovami, kde vám jakžtakž ještě funguje navigace u auta, tak ten dron už nepoletí, ten, který vlastně letí na, jenom používá GPS a není tam pilot, který by třeba korigoval ty chyby t GPS, takže on musí mít palubní senzory, které mu velmi přesně řeknou, kde je v prostředí. My jsme schopný nasadit létající robot a testovali jsme to v Temelíně, kde vlastně jsme ho byli schopný lokalizovat s přesností na milimetr, v tom, v těch velkých komplexních prostorách strojoven, kde je to opravdu složité prostředí, takže to první, co nejdůležitější je, aby věděl on sám, kde je.Pokud má spolupracovat s ostatními roboty, musí ještě vědět, kde jsou ty ostatní roboti, musí mít senzory, které vnímají to okolí a které vnímají ty okolní roboty, dále musí vědět něco o tom prostředí, vyhýbat překážkám té základ, takže on musí detekovat překážky. Tuto informaci si může i sdílet s těmi svými kolegy, a pokud by dostal povel takový, jak jsem zmiňoval, najdi člověka. V červeném tričku, který leží pod stromem blízko budovy, tak musí pochopit, co je strom, co je budova, co je člověk, co je červená a dokonce i třeba chápat vlastně smysl abstraktnějších pojmů. Leť někam, kde předpokládá, že by mohlo být zaparkované auto, takže on musí pochopit, že pravděpodobně to bude parkoviště nebo cesta, a když tam to auto nenajdu, tak to bude někde, kam to auto se může dostat, takže nezačne hledat na střeše budov.

mluvčí 3,
Teď konečně ty roje. Velkým tématem ve vývoji dronů, respektive létajících robotů je tedy dnes let v roji. Tak co je na koordinaci desítek, stovek dronů nejtěžší? Technologicky nejtěžší?

mluvčí 4,
Všechno. A tady zase musíme asi nadefinovat ten pojem roj, protože každý ho chápe jinak, ta vědecká komunita ho chápe. Takový, jak lítají špačci nebo holubi v hejnu, jsou to jedinci, kteří vlastně každý by měl být velmi podobný. Jsou hodně blízko sebe, dokáží letět v kompaktním roji a využívají to, že mají ty jedince kolem sebe. Ať už je tam motivace, ochrana proti predátorovi nebo například hledání zdroje jídla, ta motivace z přírody je různá a pro nás dronaře ta motivace může být také různá. Pokud se teda zaměříme tady na maturitu problematikou, což je to moje vědecké téma, už posledních asi 10 let, možná i déle. Tak tam opět nejdůležitější je vědět, kde jsou ty moji sousedé, kde jsou ty ostatní jedinci toho roje, nebo alespoň vědět, kde jsou ti nejbližší sousedé v tom roji. Ty špačci, kterých může být 10 000, oni samozřejmě neví, kde je. Všech 10 000 kolegů ví, kde je kolem nich sedm, možná 10 jedinců a oni zjistí jejich polohu, ale pravděpodobně to nestačí. Dříve, dlouhé roky si ta komunita myslela, že stačí jenom vědět, kde jsou ty ostatní.My jsme dlouho se snažili tuto informaci využít. Naše rojové systémy jsou mnohem pomalejší a mnohem méně dynamičtější, než jsou roje ptáků, takže jsme nyní ve spolupráci s biology začaly tento problém studovat opravdu hlouběji a začali jsme i jim pomáhat pochopit, co se v těch hejnech vůbec děje.

mluvčí 3,
Na, co jste přišli?

mluvčí 4,
No, já měl spoustu zajímavých věcí, pro mě to bylo úplně jako, já jsem tohleto vůbec nevěděl. A my jsme třeba teďko využili robotickou technologii, kterou jsme nasnímali. Hejna holubů, špačků pomocí velmi rychlých kamer stereokamer, dokázali jsme díky tomu získat přesnou pozici těch jedinců v tom roji těch ptáků, ale i například jsme s schopni detekovat frekvenci toho, jak mávají křídly a i tvar jejich těla, tvar těch křídlů pohybu toho těla a zjistili jsme, že tato informace se propaguje v tom roji velmi rychle, takže oni nečekají na to, až ten jedinec před nimi změní tu pozici, oni reagují už na to, že on začíná natáčet křídla, začíná mávat, protože pak předpokládají, že zahne doleva. Jo, a vy, když třeba jedete na kole a držíte se za někým, tak vy taky nečekáte, až on opravdu změní tu pozici nebo ty, co závodně jezdí, v tom pelotonu, ale oni už taky vnímají to, že se ten před nima naklonil a že začne zahýbat doleva a nakloní se taky, jinak by bylo pozdě.Takže my se vlastně snažíme teďko pomoci těm biologům opravdu pochopit ty principy toho, jak se šíří ten signál v těch rojích, jak oni to vlastně dělají, jaký senzory oni používají, protože to nemusí být jenom oči, můžou oni vnímat i proud vzduchu, protože jsou, mají velmi citlivé, pera na křídlech a snažíme se tady ty poznatky přímo integrovat do vývoje toho našeho robotického systému, aby my jsme jednou mohli také létat takto agilně a měnit rychle směr a třeba jednou moci být i 10 000 dronů najednou.

mluvčí 3,
Hostem pořadu Leonardo Plus byl prof. Martin Saska, vedoucí výzkumné skupiny multirobotických systémů na katedře kybernetiky, Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze. Moc děkujeme.

mluvčí 4,
Děkuji za pozvání.