Tā vairs nav fantastika, kad ir runa par robotiem – putekļu sūcējiem, robotiem, kuri mazgā logus, piegādā preces vai pļauj zāli. Tādus robotus var iegādāties jebkurš. Tie čakli un centīgi strādā, lai uzlabotu dzīves kvalitāti un aizvietotu cilvēkus. Bet šis raksts nav par šiem "darba rūķiem". Šis stāsts ir par to, kā divi centīgi Transporta un sakaru institūta (TSI) studenti izveidoja robotu – skolotāju.
Inovatori
Vispirms vēlamies iepazīstināt lasītājus ar mūsu komandu, kura strādā pie projekta "Robots-skolotājs". Mūs sauc Nikolajs un Andris, mēs esam TSI ceturtā kursa studenti bakalaura studiju programmā "Datorzinātnes". Droši vien rodas jautājums, kā studenti, kas mācās datorzinātnes, ir saistīti ar robotiku? Īstenībā par robotu tehnoloģijām mums vienmēr ir bijusi liela interese, jo uzskatām, kā robotika jau ir mūsu realitāte un mūsu nākotne, bet pirms četriem gadiem robotiku studēt vēl nebija iespējas – šādas programmas TSI nebija. Atvērto durvju dienā, parunājot ar pasniedzējiem, nolēmām studēt datorzinātnes, jo tā ir joma, kas sniedz ļoti daudz un plašas iespējas, kur sevi realizēt. TSI pasniedzēji mūs arī iedrošināja, ka jebkurā gadījumā visas TSI laboratorijas ir atvērtas un ir pieejamas ikvienam studentam neatkarīgi no tā, kurā programmā viņš vai viņa studē. Tagad ar "baltu skaudību" skatāmies uz TSI studiju programmas "Robotika" studentiem, kur viņiem lekcijās un praktiskajās nodarbībās stāsta par ļoti daudz lietām, kuras mēs pētījām paši.
Ideja, ideja, ideja… risinājums
Vienu dienu sēžot TSI robottehnikas laboratorijā, TSI Telekomunikācijas, elektronikas un robotikas centra (TERC) inženieris Igors Ļaksa mums pastāstīja, ka ir "pusģeniāla" ideja NAO robotus izveidot par robotiem – skolotājiem. Ideja mums iepatikās, bet sākumā nebija skaidrs, kādas tieši darbības veiks šis te robots – skolotājs. Padomu mums sniedza Inženierzinātņu fakultātes pasniedzējs un prorektors akadēmiskajā un zinātniskajā darbā Mihails Savrasovs. Pusstundas laikā viņš īsumā paskaidroja, ka projekta sākumā nepaciešams veikt pirmsprojekta izpēti, lai būtu skaidrs, vai ideja vispār ir tehniski realizējama, un piedāvāja mums realizēt funkciju, lai NAO robotam būtu iespēja kontrolēt "Microsoft PowerPoint" prezentāciju, proti, pārslēgt prezentācijas slaidus un lasīt komentāros norādīto tekstu. Uzdevums bija ļoti skaidri noformulēts, un nedēļas laikā mēs sagatavojām kopējo sistēmas arhitektūru un pirmo prototipu.
Mūsu komanda veiksmīgi sastrādājās, jo darbi bija sadalīti tā, ka katrs strādā pie konkrēta projekta uzdevuma: viens ir atbildīgs par visām NAO darbībām (Nikolajs), otrs – par kontrolēšanas programmatūru (Andris). Pēc nedēļas mēs demonstrējām mūsu risinājumu un paveikto – īsu prezentāciju, kuru vada NAO, lasot tekstu no komentāriem un pats pārslēdzot prezentācijas slaidus. Bingo! Task completed! (Uzdevums paveikts!). Mēs sagatavojām arī nelielu pārsteigumu – prezentācijas vidū NAO skolotājs sāka ne tikai stāstīt, bet arī pildīt ieprogrammētas kustības. Mums abiem bija ļoti interesanti un satraucoši, vai mūsu pirmais prototips spēs izpildīt visu, ko bijām tam iemācījuši vien tikai vienā nedēļā. Bet satraukumam nebija pamata, jo NAO skolotājs perfekti izpildīja komandas un vadīja piecu minūšu ilgu lekciju par sevi. Arī klausītāji bija satraukti par tādu prezentāciju, vai viss izdosies. Bet galu galā projekts saņēma apstiprinājumu turpināšanai.
Skolotājs NAO v2.0
Mūsu NAO skolotājs veiksmīgi nodemonstrēja sevi, un jau nākamajā dienā sarīkojām breinstormingu ar visām projektā iesaistītajām un ieinteresētajām pusēm. Tā mums radās backlog ar uzdevumiem (funkcionalitātes saraksts), kas paplašinās mūsu skolotāja-robota darbības. Tā sākās darbs.
Pirmkārt, mēs pētījām un realizējām iespēju skolotājam NAO prezentācijas laikā aktivizēt "YouTube" video. Otrkārt, iemācījām NAO strādāt ar animācijas elementiem prezentācijas vidē. Tagad NAO prezentācijas kļuvušas vel interaktīvākas un vizuāli pievilcīgākas. Bet pats galvenais – mēs realizējām iespēju NAO prezentācijas laikā veikt skatītāju aptaujas. Mums izdevās rast lielisku risinājumu – skolotājs – robots rāda jautājumu, un skatītājiem ir iespēja pieslēgties aptaujai ar savu mobilo tālruni un sniegt atbildes uz jautājumiem. Līdzīgi tas tiek realizēts pazīstamajā platformā "kahoot.it". Šeit arī jāpiemin, ka projekta garumā mēs izstrādājām speciālu, ļoti vienkāršu teksta iezīmēšanas valodu (izskatās kā HTML tagi), ar kuru palīdzību ir iespēja "programmēt" skolotāju uzvedību un prezentācijas norisi.
Vai skolotājs – robots ir gatavs?
Pašlaik vēl nē. Mūsu komandai ir daudz ideju, kuras vairs nešķiet "pusģeniālas", bet jau inovatīvi risinājumi. Projekts katru dienu aug, jo rodas jaunas idejas, kuras vēlamies realizēt. Šobrīd mūsu projekts ir koncentrēts uz sekojošām jomām:
- izstrādāt rīku, ar kuru palīdzību skolotājs spēj sagatavot prezentācijas NAO grafiskajā vidē, ne tikai rakstīt teksta iezīmēšanas kodu. Protams, ka šī daļa vairāk saistīta ar programmatūras izstrādi, bet uzskatām, ka tas ir svarīgs virziens – sniegt skolotājam vienkāršu un ērtu rīku, ar kuru sagatavot NAO prezentācijas;
- otrā joma ir saistīta ar NAO iespēju kontrolēt prezentācijas gaitu atkarībā no apkārtējās vides apstākļiem, piemēram, ja klasē/auditorijā ir troksnis, kas skaļumā pārsniedz noteiktu līmeni, tad skolotājs NAO aptur prezentāciju, fotografē un filmē vietu klasē/auditorijā, no kuras nāk troksnis un cenšas nomierināt nemiera cēlājus. Šajā jomā mums ir grandiozi plāni, piemēram, pievienot sejas atpazīšanas funkciju un fiksēt nodarbības žurnālā skatītāju vārdus un uzvārdus. Gan to, kuri traucēja nodarbībai, gan to, kuri aktīvi tajā piedalījās;
- trešā joma ir saistīta ar praktisko semināru vadīšanu, kad klātesošajiem ir uzdots risināt kādu praktisku problēmu. Arī šajā jomā ir plānots papildināt NAO ar dažādām funkcijām. Piemēram, robots spēs adresēt jautājumus konkrētam studentam, gan tieši viņu uzrunājot, gan uzdodot jautājumus ar mobilās lietotnes palīdzību. Abos gadījumos robots varēs pārbaudīt studenta atbildes;
- vēl viena joma, kura šobrīd ir mūsu prioritāte, ir paplašināt NAO iespējas komunicēt ar klasi/auditoriju un mainīt savu uzvedību. Piemēram, tiek izskaidrota konkrēta formula, bet studentiem tā nav saprotama. Tad skolotājs NAO cenšas izskaidrot formulu citādāk – ar vienkāršotu piemēru, citiem vārdiem.
Īstenībā mums vēl ir daudz ideju. Ja arī tev ir kāda traka ideja par funkciju, ko varam iemācīt mūsu skolotājam NAO, raksti to komentāros! Būsim ļoti priecīgi par jebkuru ideju, kura palīdzēs mūsu mazajam skolotājam – robotam izaugt par īstu profesionāli.
