Women of ROBOPROX: Karla Štěpánová

V první edici Women of ROBOPROX, novém formátu rozhovorů představujícího ženy pracující na našich projektech, si povídáme s Karlou Štěpánovou, výzkumnicí na Českém institutu informatiky, robotiky a kybernetiky v Praze. Jako vedoucí skupiny Robotic Perception Group je Karla na čele pokroku v oblasti toho, jak roboti rozumí a interagují s lidmi. V našem rozhovoru se zaměřujeme na její cestu, její vizi pro budoucnost žen v robotice a na to, že iniciativy jako ROBOPROX Women Forum hrají klíčovou roli při formování této budoucnosti.

Karlo, pověz nám něco o své cestě. Co tě inspirovalo k tomu, aby ses na ni vydala, a co tě na tvé práci nejvíce baví?

Neřekla bych, že jsem měla zájem o robotiku a umělou inteligenci už od dětství. Vždycky jsem měla mnoho různých zájmů a koníčků a nebyla jsem si jistá, jaká bude moje budoucí kariéra. Nemohla jsem se rozhodnout, jestli studovat filozofii, astronomii, matematiku, žurnalistiku, neurovědy… Všechno mi přišlo fascinující. Nakonec jsem si vybrala fyziku, protože mi to přišlo jako správná volba pro někoho, kdo ještě není rozhodnutý o své budoucnosti. Teprve po dokončení magisterského studia a narození prvního dítěte jsem si konečně našla čas přemýšlet o tom, co vlastně chci dělat. Když jsem pozorovala, jak moje dítě začíná objevovat svět, něco ve mně se probudilo a tehdy jsem objevila lásku pro kognitivní vědu a umělou inteligenci. Přečetla jsem několik knih od Františka Koukolíka, všechno do sebe najednou zapadlo a já věděla, že tohle je to, co chci dělat.

Kognitivní věda mi umožnila propojit všechny vědy, které jsem měla ráda, s porozuměním vývoji lidského mozku. Fascinovala mě myšlenka modelování přirozeného autonomního systému a učení se, jak se vyvíjí. Když jsem měla druhé a třetí dítě, moje nadšení se ještě prohloubilo. Jak je možné, že lidský vývoj takto neuvěřitelně funguje? Od té doby se snažím modelovat a replikovat to, co moje děti dovedou sami dělat a učit se prakticky levou zadní — zatím ale bez přílišného úspěchu. Schopnost přirozených organismů se přizpůsobit, rozvíjet a komunikovat je neuvěřitelná. Jak je možné, že každé z mých dětí má tak unikátní způsob komunikace, přesto se navzájem rozumíme? Snažit se toto odhalit mě skutečně fascinuje a motivuje během dlouhých nocí výzkumu.

Můžeš se podělit o to, na čem aktuálně pracuješ?

V současnosti se zaměřuji především na to, jak můžeme komunikovat s roboty jak verbálně, tak neverbálně, a jak mohou roboti pochopit úkoly, které od nich požadujeme. Cílem je modelovat tuto komunikaci pomocí hluboké multimodální neuronové sítě a analytičtějšího, pravděpodobnostního přístupu, který integruje informace z jazyka, gest a pozorovaného prostředí.

Protože tyto signály jsou časové a asynchronní, jejich synchronizace vyžaduje specializované algoritmy schopné se vypořádat s výzvami omezených dat. Dále zohledňujeme kontext situace, jako jsou vlastnosti objektů a profily uživatelů, při interpretaci pokynů.

Věda často zahrnuje řešení složitých problémů. Jak přistupuješ k řešení problémů, jak ve výzkumu, tak v osobním životě? Vidíš mezi těmito dvěma oblastmi nějaké podobnosti?

Miluji plánování, organizování a řešení složitých problémů. Někdy se dostanu pod tlak, ale většinou si užívám jejich řešení. Složitý problém obvykle zjednodušuji na úlohu s více kritérii a omezeními s náhodnými proměnnými, a to jak ve vědecké práci, tak v osobním životě. Udělám si snímek současného světa a svých přesvědčení o omezeních, kterým čelím, a snažím se najít optimální rozhodnutí.

Například když plánujeme dovolenou s dětmi, zohledňuji faktory jako vzdálenost, dostupnost vody (pokud jedeme zrovna třeba k moři), pravděpodobnost počasí, přístup k civilizaci v případě nouze, náklady na letenky, délku cesty (kterou děti ještě zvládnou), potřebnou velikost batohu a dokonce i nálady dětí na základě změn nadmořské výšky. To vše mi běží hlavou, když se rozhodujeme o destinaci na příští letní dovolenou.

Ale rozhodování v reálném životě je ještě složitější. Podmínky se neustále mění a nové pozorování musí být integrováno do rozhodovacího procesu. Při plánování dovolené neustále aktualizuji své úvahy na základě map, komentářů dětí, serverů letenek, přátel a domácích zkušebních cest a snažím se zohlednit možné budoucí změny nálady, zdraví nebo počasí. Podobně ve výzkumu AI se musíte přizpůsobit neustále se vyvíjejícímu prostředí, protože každý den vycházejí nové publikace, které neustále formují směr vaší práce.

Obecně platí, že při řešení složitých problémů je cílem vyvinout řešení, která jsou optimální vzhledem k dostupným informacím, robustní vůči nejpravděpodobnějším změnám a odolná vůči méně pravděpodobným, ale významným narušením. Matematicky bychom to mohli modelovat jako Partially Observable Markov Decision Process (POMDP) — což zohledňuje nejistotu, rozhodování v čase a neúplné informace, což je v podstatě to, o čem je výzkum v AI a také rodičovství.

I když věda a rodičovství mají mnoho podobností, řekla bych, že výzkum je daleko jednodušší, a to hlavně protože ve vědecké práci kontroluji spoustu proměnných. V osobním životě musím zvládnout různé cíle a vnitřní modely světa, které mají ostatní členové rodiny, což může být frustrující, zejména když jsem přesvědčena, že jsem našla nejoptimálnější řešení pro celou rodinu. Ale právě zde přichází na řadu další oblast výzkumu — teorie her.

Můžeš nám říct něco o své roli v projektu ROBOPROX a o tom, jak přispíváš k jeho cílům?

Pracuji na interakci mezi lidmi a roboty (HRI), zaměřuji se na učení robotů novým úkolům a na vytváření společného rámce a platformy pro HRI nastavení. Část mé práce zahrnuje interaktivní percepci, která umožňuje robotům aktivně se podílet na prozkoumávání svého prostředí, místo aby ho pouze pasivně pozorovali.

A jaké jsou hlavní cíle ROBOPROX Women Forum? Jak podporuje ženy v robotice a souvisejících oborech?

Myslím, že jedním z našich hlavních cílů v rámci ROBOPROX Women Forum je ukázat ženám, že je naprosto normální věnovat se robotice, výrobě a umělé inteligenci a že tyto obory jsou dnes skvělými místy pro dívky a ženy, kde mohou najít skvělé příležitosti. Jak víme, být průkopnicí v oborech ovládaných muži může být obtížné, a tak se snažíme podporovat dívky prostřednictvím speciálních stipendií, sdílení informací o existujících skupinách a organizacích a zdůrazňování úspěšných příběhů žen, které již v oboru působí, aby motivovaly další, aby se připojily.

Co si myslíš, že jsou některé z největších příležitostí pro ženy v robotice dnes?

Skutečně nerada rozlišuju mezi muži a ženami, zejména ve výzkumu, protože věřím, že to často více škodí než pomáhá. Robotika v dnešní době je čistá, bezpečná a fyzicky nenáročná, takže neexistuje důvod, proč by muži a ženy nemohli být v tomto oboru stejně zastoupeni. Nakonec to, co je potřeba, je kreativita a intelekt. Kromě toho sama vidím, že smíšené týmy jsou v rámci výzkumu vždy velmi přínosné.

Pokud bych měla zdůraznit některé z klíčových oblastí, kde ženy mohou týmu přinést zvláštní hodnotu, řekla bych, že ženy často vynikají v organizování a plánování — pravděpodobně proto, že se potýkají se složitými problémy v reálném životě a získávají praktické zkušenosti, které se dobře přenášejí do výzkumu. Výzkum v oblasti AI dnes patří mezi nejkomplexnější výzvy, kterým čelíme. Kromě toho jsem si všimla, že ženy jsou často velmi dobré ve spojování disciplín, což je klíčové pro pokrok v AI a robotice. Také věřím, že mnoho žen (a také mnoho mužů) má jedinečnou sílu chápat sociální dopad robotiky a AI na náš každodenní život. Tento pohled vytváří příležitosti modelovat reálné scénáře a zajistit, aby roboti byli bezpečnější, robustnější a příjemnějšími společníky.

Co považuješ některé z největších úspěšných výsledků nebo úspěchů jako takových v rámci ROBOPROX Women Forum, zejména pokud jde o mentoring, financování nebo budování komunity?

Díky finančnímu stipendiu jsme dostali přihlášky nejen z fakult v rámci ROBOPROXu, ale i z jiných fakult a dokonce i ze zahraničí. Mnoho těchto dívek požádalo o naše stipendium a nyní se připojily k našim týmům. Také oceňuji, jak se ženy v ROBOPROXu propojují a sdílejí své výzkumy. Zúčastnili jsme se také několika veřejných akcí, například Jindřiška Deckerová se podílí na akci “Staň se na den vědkyní„, zajímavé akci pro středoškoláky. Co se týče mentoringu, musím říct, že jsem se setkala pouze s motivujícími a podporujícími mužskými mentory, kteří šli nad rámec očekávané podpory v rámci ROBOPROXu a hodně mi pomohli na mé cestě k budování týmu a nyní i skupiny. Co se týče budování komunity, je ještě příliš brzy na hodnocení — uvidíme za pár let.

Kam podle tebe směřuje budoucnost žen v robotice a informatice a jaký pokrok bys chtěla vidět v příštích několika letech?

Myslím, že smíšené týmy mužů a žen mají větší pravděpodobnost, že vyvinou řešení zaměřená na člověka a méně zaujatá. Dnes to často vypadá, že se musíme přizpůsobovat technologii, místo aby se technologie přizpůsobila nám, a v tomto procesu ztrácíme část naší lidskosti.

Naše společnost je již plná technologie a brzy bude plná robotů. A i když bych raději žila život s méně technologií, pokud už musí být součástí, pojďme ji alespoň udělat takovou, která nás nezničí jako lidi s duší. Mým cílem je vyvinout roboty, kteří se skutečně přizpůsobí nám, abychom se mohli cítit spokojení a šťastní žít spolu s nimi. A věřím, že ženy hrají klíčovou roli v zajištění toho, aby se AI a robotika vyvíjely tímto směrem.

Na co se nejvíce těšíš v rámci ROBOPROX Women Forum do budoucna? Co se chystá?

Chceme provést průzkum mezi všemi zapojenými univerzitami v ROBOPROXu, který prozkoumá různé pohledy na to, proč ženy vybírají konkrétní kariéry a výzkumné cesty. Jsem opravdu zvědavá na výsledky.

A na co se ty osobně těšíš v dalším období v rámci tvé práce?

Tento rok zahájíme velký evropský projekt, který propojí robotiku s velkými multimodálními modely. I když mám v této oblasti zatím omezené zkušenosti, jsem ráda za příležitost pracovat s nejlepšími výzkumnými týmy v tomto dynamickém oboru a aplikovat znalosti na případ robotické aplikace. Také se těším na naši pokračující spolupráci s start-upem RoboTwin, který založila inspirativní dívka Megi Mejdrechová, jež s námi také vedla výzkum a byla letos vybrána magazínem Forbes Česko do seznamu 30 pod 30.

Jakou radu bys dala mladým lidem , kteří zvažují kariéru v robotice nebo obecně STEM? Jaké je jedno poselství, které bys jim chtěla předat?

Nečekejte, že všeho dosáhnete okamžitě, ale pokud si vyberete cestu a zavážete se jí — zejména tím, že se hluboce ponoříte do matematiky a algoritmů — můžete dosáhnout opravdu výjimečných věcí. Pokud máte vášeň pro řešení zajímavých, složitých problémů a chcete vidět, jak váš výzkum může přímo ovlivnit životy těch kolem vás, pak jsou robotika a STEM obory přímo pro vás.

A poslední otázka, jaký „fuck-up“, na který si vždycky vzpomeneš, tě ve tvé kariéře posunul skutečně dál?

Určitě si pamatuji pár velkých neúspěchů, ale vlastně věřím, že ty menší „fuck-upy“ jsou často důležitější — a to, jak je řešíme, je to, na čem opravdu záleží. Ve výzkumu je klíčová odolnost. Vždycky existují ty menší neúspěchy, které vás mohou posunout dál, pokud se nenecháte zlomit. Kdykoli se cítím úplně demotivovaná (když jsem vložila příliš mnoho energie, ale nic nefunguje, když se všechno nedaří a chci to vzdát, s odmítnutými články…), většinou jde o to, že stačí vydržet ještě chvilku. Úspěch je obvykle na dosah. Někdy stačí na chvíli ustoupit a nechat věci plynout.

O Karle