Robotiikka tarvitsee turvallisia käyttäytymismalleja

Shankar Deka on sähkötekniikan ja automaation laitoksen apulaisprofessori. Tulevaisuudelta hän odottaa suurempaa yhteiskunnallista hyväksyntää ja luottamusta älykkäisiin järjestelmiin.

Mitä tutkit ja miksi?
Tutkimukseni käsittelee sertifioidusti turvallista ja vankkaa ohjaussuunnittelua robotti-, oppimiskykyisille ja kyberfyysisille järjestelmille. Nykyaikaisten järjestelmien monimutkaisuus ja kehittyneisyys kasvavat, kun viemme niiden suorituskykyä äärimmäisyyksiinsä. Tämä voi joskus tapahtua suurempien epäonnistumisten kustannuksella, joista yleisin esimerkki on se, että itse ajavat autot hämmentyvät liikennemerkeistä ja poikkeavat kurssilta. Sanomattakin on selvää, että on tärkeää suunnitella algoritmeja, jotka luovat todistettavasti turvallisia käyttäytymismalleja sekä kestävät ulkoisia häiriöitä ja epävarmuustekijöitä järjestelmän mallissa ja ympäristössä, jonka kanssa se on vuorovaikutuksessa. Tämän saavuttamiseksi tutkimuksessani tutkitaan luovia tapoja yhdistää työkaluja epälineaarisesta ohjausteoriasta, optimoinnista ja koneoppimisesta.

Miten sinusta tuli tutkija?
Aloin kiinnostua tutkimuksesta jo alakouluiässä, kun työskentelin projektissa yhdessä robotiikan professorin kanssa. Siitä seurasi viiden kuukauden harjoittelujakso autoteollisuudessa ja siitä eteenpäin kiinnostukseni vain vahvistui entisestään. Muutaman vuoden postdoc-jaksojen jälkeen Berkeleyssä ja KTH:ssa, olen nyt tässä. Olen onnellinen, että minulla on ollut matkan varrella niin monia upeita mahdollisuuksia työskennellä lahjakkaiden kollegoiden ja hyvien neuvonantajien kanssa, jotka ohjasivat tietäni tutkijaksi.

Mitkä ovat olleet urasi kohokohtia?
Viime vuosina on ollut useita ikimuistoisia hetkiä. Viimeisin on ehkä se, kun pääsin viime kesänä tekemään todella siistejä robotiikkakenttäkokeita italialaisella viinitarhalla luonnonkauniilla Rooman esikaupunkialueella. Kenttätyöt tuovat aivan uuden tason todellisiin haasteisiin laboratorion ulkopuolella, joten tämän äärimmäisen testin läpäiseminen tuntui uran kohokohdalta. Ja tietysti Aalto-yliopiston apulaisprofessuuri on toinen suuri käännekohta urallani ja olen erittäin ylpeä saadessani olla osa tätä yhteisöä.

Mitä odotat tulevaisuudelta?
Autonomisten järjestelmien ja tekoälyn ala on erittäin dynaaminen ja kehittyy nopeasti, minkä vuoksi on vaikea ennustaa, mihin suuntaan asiat ovat menossa seuraavan 20 vuoden aikana. Joka tapauksessa, odotan paljon suurempaa yhteiskunnallista hyväksyntää ja luottamusta älykkäisiin järjestelmiin. Voin kuvitella täysin itsenäiset kirurgiset robotit, jotka toimivat ihmisillä ja pelastavat ihmishenkiä syrjäisissä paikoissa, kuten ISS:llä tai syvänmeren sukellusveneissä. Tämän muuttaminen todeksi ei edellytä ainoastaan huippuluokan yhteistyötutkimusta korkeakoulujen ja teollisuuden välillä, vaan myös tiivistä kumppanuutta poliittisten päättäjien ja sidosryhmien kanssa. Haluan nähdä ja olla kokemassa luotettavan tekoälyn lupaavan tulevaisuuden.

Tutkimusryhmän sivu: Nonlinear Systems and Control