Humanoid robotoktól a kvantumszenzorokig: "AI-biztos" tudás a Pázmány ITK-n

A mérnökinformatika az ipari digitalizáció és a logisztika utánpótlásbázisa, az infobionika a medtech és az egészségipar technológiai magja, a kvantummérnök képzés pedig a pénzügy–telekom–anyagtudomány kvantumalkalmazásait célozza. Ezek mentén haladva mekkora a három ökoszisztéma hazai gazdasági súlya, és hol mutatható ki a legnagyobb, számszerű termelékenységjavulás?

Jelenleg a mérnökinformatika bír a legnagyobb súllyal, erős hazai hagyománya van, és iparági szinten a legszélesebb körben érinti a gazdaságot. A feldolgozóipar a bruttó hozzáadott érték közel ötödét adja, a logisztika és a szállítmányozás további mintegy 5 százalékot. Ezekben a szektorokban a termelékenységjavulást elsősorban az automatizálás és a digitalizáció hozza, vagyis az érzékelők integrációja, adatfeldolgozás, gépi tanulás. Rövid távon kifejezetten erős a kereslet a naprakész mesterségesintelligencia-ismeretekkel rendelkező mérnökinformatikusok iránt. Magyar sajátosság, hogy több hazai üzemben már kísérleti és üzemi szinten is beépítik a humanoid robotikát az automatizálási láncokba, a nemzetstratégiai irány is ebbe az innovációs pályába illeszkedik.

Az egészségipar/medtech ökoszisztéma gyártási lába ma még mérsékelt GDP-hozzájárulással bír: a gyógyszergyártás 2022-ben kb. 1,2%-ot adott a GDP-hez, míg a szűken vett medtech-gyártás ennél kisebb. Együtt nagyjából 1,5–2% körülire tehető módszertani becsléssel. Exportban viszont kiemelkedő a súly, a gyógyszeripari kivitel 2023-ban a teljes áruexport 5,35%-a volt, a tágabban értelmezett medtech további 5,2–5,3%-ot ad, a termelés döntő hányada exportra megy. A személyre szabott orvoslás, az orvosi eszközök, valamint az AI alapú tanulás diagnosztikai és rehabilitációs alkalmazásai középtávon kulcsterületekké válnak.  A jobb egészség makrogazdasági hozadéka is kézzelfogható, nemzetközi becslések szerint a népegészség javulása globálisan évi mintegy 0,4 százalékponttal gyorsíthatja a GDP-növekedést. Infobionikában és bioinformatikában Magyarország hagyományosan erős. A nagy nyelvi modellek általános nyelvi képességeinek és a biológiai "kód" – a DNS – értelmezésének összekapcsolása új kutatási és ipari lehetőségeket nyit: a mikrobiom és baktériumközösségek dinamikájának feltárásától a célzott beavatkozások tervezésén át a gyógyszerkutatásig és az orvosi képfeldolgozásig. Ez a terület azoknak is vonzó, akik közvetlen társadalmi hatást szeretnének elérni.

A kvantummérnöki pálya a leghosszabb távú ígéret. Küldetésünk, hogy olyan, tartósan érvényes tudást adjunk, amellyel a végzettek a következő évtizedekben is versenyképesek maradnak. Rövidebb távon a kvantumkompetenciák elemei beépülnek a meglévő iparágakba, hosszabb távon pedig a pénzügy, a telekommunikáció és az anyagtudomány számára nyithatnak új alkalmazási horizontot.

Létezik ma még olyan mérnöki tudás, amely felett nem jár el az idő, amely hosszú távon is érvényes tud maradni a gyors változások közepette?

Sokan teljesen érthetően azért tanulnak, hogy legyen gyorsan állásuk, vonzó tud lenni, hogy megtanulok egy szoftverfejlesztői, tesztelői  szakmát, és rögtön elhelyezkedem, csakhogy egyre kevesebb a junior hely, részben az automatizáció és az AI-eszközök terjedése miatt is, és a szeniorok sincsenek biztonságban. Mi ezzel szemben olyan tudást akarunk adni, ami nem divat és nem évül el: matematika, fizika, biokémia, a természetből tanult alapok. A mérnökinformatika képzésben a viillamosmérnöki kompetenciák esetén ugyanez a jellemző: elektronika, elektromágneses terek — tényként kezelhető tartományok. Ezek mély tudások, komoly alapok. A kvantum terület pont ezért izgalmas.

A kvantumfizika és a hozzá tartozó matematika nem két szemeszteres alapozó, hanem komoly absztrakciót igényel. Az ember életében van egy időablak, amikor ezt a képességet a leghatékonyabban fejleszti. Aki viszont időben belevág, olyan tudás birtokába kerül, amit nem mindenki tud elsajátítani, és egy idő után már szinte senki. Ezért tartom a kvantumot valahol "AI‑biztos" pályának: mély szaktudás kell hozzá, nem lehet gyorstalpalóval tömegesen előállítani a szakembereket. Amerikában már most is szakemberhiány van, Európában is nagyon gyorsan el lehet helyezkedni.

A mi fókuszunk a kvantummérnök képzésen a metrológia és a szenzorika: mérnökök, akik érzékelőket és méréseket terveznek. Ilyen eszközökre most is van igény, és a nemzetközi, ipari érdeklődés az elmúlt évek változásai alapján ebbe az irányba exponenciálisan nő — ez nem pillanatnyi fellángolás. 

Hogyan biztosítják, hogy a hallgatók valódi ipari tapasztalatot szerezzenek? Van például strukturált szakmai gyakorlat és vállalati megbízásokhoz kötött projektmunka? Kik a kulcspartnerek itthon és külföldön, és pontosan milyen szerepet vállalnak az oktatási folyamatban?

Azért mertünk belevágni ebbe a képzésbe, mert olyan kollégáink vannak, akiknek a szaktudása nemzetközileg is elismert: van, aki neves amerikai egyetemen szerzett PhD-fokozatot, más Münchenben professzori és posztdoktori tapasztalatot.

Vállalati partnereink között van például a BMW és az IBM – van például végzett hallgatónk, aki az IBM amerikai kutatórészlegén dolgozik. Kisebb, jól felszerelt laborral rendelkezünk, de Erasmus+ ösztöndíjaknak és egyéb együttműködéseknek köszönhetően a hallgatóink nyugat-európai laborokban is szerezhetnek gyakorlati tapasztalatot. A kvantumszámítógépek pedig ma már felhőben elérhetők, tehát itthonról is lehet rajtuk programozni, kipróbálni dolgokat.

Az itt megszerzett tudás meglepő helyeken hasznosul, például tőzsdei folyamatok modellezése során, illetve társadalmi-fizikai-gazdasági rendszerek számítását is kvantumalgoritmusokkal végzik. Az amerikai tőzsdén megjelent kvantumcégek körül látszanak az izgalmas görbék, Japán pedig stratégiailag a fúzió és a kvantum felé tesz nagy téteket. Összességében ez egy jövőbe mutató, izgalmas irány.

Ha valaki azt kérdezi, mit tanuljon, ami a következő 60 évben a legnagyobb eséllyel munkát ad, én ezt szoktam ajánlani – annyira, hogy ha most lennék fiatal villamosmérnök, én is erre mozdulnék.

A másik irány, amit nagyon jónak tartok, a bioinformatika/biotechnológia.  Elhelyezkedési lehetőségeket tekintve ezen a területen széles a skála: ott vannak a nagyok – a Femtonics, a GE, Siemens, Richter, az Egis, a Sanofi –, és ott vannak a kisebbek, a 77 Elektronika, a Mediso, vagy a 3DHISTECH. Vannak hallgatóink, akik saját startupba vágtak, több olyan is van, ami sikeres és az egyetemről indult, mint például az OptoForce, a Shapr3D, vagy az Allonic. Több cég orvosi eszközökkel foglalkozik, van, amelyik például speciális ultrahangos megoldással bír a bőrrák- és bőrelváltozás-detektáláshoz, illetve van, aki gyógyszervizsgálatokat gyorsít, mások kvantumkémiai szimulációkat pörgetnek. Nemzetközi viszonylatban is számottevő a jelenlétük és a hatásuk.

Az imént említett ipari partnerekre és hallgatói spin-offokra építve adódik a kérdés: hogyan kapcsolódnak a képzéseik a hazai innovációs ökoszisztémához?

Friss élmény a Jedlik nyomában – Innovációk a Pázmány ITK-n konferencia. Nagyjából másfél órában 10–10 perces bemutatkozókat tartottak azok a cégek, amelyek egyetemi innovációból nőtték ki magukat – jellemzően innen beadott, vagy innen indult szabadalommal a hátuk mögött. Ilyenek a Dermus, a Cytocast, vagy éppen a StreamNovation. Örömmel konstatáltam, hogy szinte mindegyiknél felmerültek nemzetközi versenytársak, és ezekhez képest is kedvező összehasonlításokat láttunk.

A BrianQC projekt esetén lényegében csak a Stanford kutatócsoportja számít versenytársnak, az OptoForce esetén pedig a Google vásárolt szenzorokat, amelyeket a Boston Dynamics humanoid robotjaiban használnak,illetve volt olyan eset, ahol egy nagy nemzetközi gyógyszercég mondta ki, hogy az eredmény egészen különleges.

Több előadásnál pedig elhangzott, hogy az Akadémia és amerikai állami kutatóintézetek a fő felhasználók. Tehát ezek minőségi eredmények. 

A biotech és a hasonló deep-tech vonal eleve hosszabb pálya, a bemutatott cégek között volt 2011-es és 2015-2016-os alapítás is. Ebből is látszik, hogy régóta és tudatosan építjük a technológiatranszfert, az innovációs ökoszisztémát. Megvan a tudásunk és a rutinunk ahhoz, hogy aki el akar, az valóban el is tudjon indulni. A konferencia második részében olyan projekteket mutattunk be, ahol már megvan a szabadalom, vagy beadás előtt áll – egy szép csokor, és még ez sem a teljes kép. Fontos, hogy mindez a hallgatók és az oktatók számára is nyitott:

igyekszünk már diplomamunkáknál, doktori témáknál is olyan problémákat adni, ahol a hasznosítás és a piaci igény kézzelfogható. Nemzetközi hallgatók felé is nyitottak vagyunk, van spanyol hallgató, aki cégalapítást tervez közreműködésünkkel, és van indonéz doktorandusz, akivel épp szabadalmat adunk be. Ezek a fejlesztések pedig lényegében mind Magyarországon valósultak meg.

A folyamatnak megvan a protokollja. Ha egy oktató, hallgató vagy doktorandusz úgy látja, hogy a munkája során valami izgalmas született, először házon belül gondoljuk végig, hogy érdemes-e, lehet-e szabadalmaztatni, és ha igen, akkor bevonjuk a szabadalmi ügyvivő irodát, és elindul az eljárás. Ennek persze van vezetői döntési része, költségekkel is jár, de mindenki örül, ha egy ígéretes szabadalom elindul – pályázatoknál is fontos indikátor. Karunk egyik deklarált célja az első dékán óta, hogy a bionika és a rokon iparágak felé szabadalmakkal és spin-offokkal járuljunk hozzá, bátorítsuk a hallgatókat és az oktatókat, hogy vállalkozzanak.

Már 2003-ban azt tanultam – és ma ez még inkább igaz –, hogy a szabadalom a mérnök legjobb publikációja, az ipari kutatást végző cégek inkább szabadalmakat adnak be, mint cikkeket. Egy mérnök másik fontos indikátora, hogy a munkája nyomán hány munkahely teremtődik. Volt olyan pillanat, amikor az általam mentorált ötletekből és szabadalmakból indult cégekben összesen több mint százan dolgoztak. 

Mitől lesz ma egy egyetemi spin-off valóban életképes vállalkozás? Melyek azok a nem alkuképes feltételek a jelenlegi piaci környezetben, amitől a cég sikeres lehet?

Szerintem öt tényezőn áll vagy bukik, hogy egy induló vállalkozás sikeres lesz-e. Az első – és ezt a legnehezebb eltalálni – a piac, az időzítés, hogy jókor lépünk-e, nem túl korán, nem túl későn. Ebben mindig van kockázat. A második a csapat, hogy kikből áll, hogyan dolgoznak együtt, milyen szaktudásuk és habitusuk van. Ismerek olyan nemzetközi befektetőt, aki azt mondja, az öt feltétel mind fontos, az időzítést kevéssé tudja befolyásolni, de a csapatot igen – ezért először nem is a témáról, hanem az emberekkel akar beszélgetni, megismerni őket, hogy felmérje, mégis milyen emberekkel van dolga. Szorgalmasak? Kitartóak? Milyen a hozzáállásuk?

A harmadik maga az ötlet: mi az a hozzáadott érték, amit leteszünk az asztalra, és ez hogyan illeszkedik a piaci körülményekhez. Nálunk jellemzően nagy hozzáadott értékű dolgok indulnak – kvantumkémiai szimuláció, hasonlók –, amihez nem könnyű embert találni, ezért a saját hallgatóink eleve előnyben vannak, mert értenek ezekhez a területekhez. A negyedik az üzleti modell, az ötödik a pénz.

Ez a sorrend nálam azt is jelenti, hogy a csapat és a szaktudás kiemelt prioritás, ezek nélkül egy spin-off ritkán fut be.

És mindezt az egyetemen is tanítjuk. Az elsősöknek azt mondjuk, előbb éljék túl az első félévet, lássák a különbséget a gimnázium és az egyetem között. Ha ez megvan, jöhet a plusz, kopogtasson be egy laborba, nézzen körül, ha nem tetszik, menjen át másikba, keresse meg, hol a legizgalmasabb számára a kutatás-fejlesztés. Még ha a tanterv szerint később jön is az önálló labor vagy a diplomamunka, felügyelt önálló tanulást bármikor fel lehet venni – kredittel –, és be lehet kapcsolódni a projektekbe. Sok hallgatóm így jutott el TDK-publikációig vagy szabadalomig. Ez nálunk magától értetődő: labor- és eszköztapasztalat, mérés, fejlesztési gyakorlat.

Igényesek vagyunk, de ez a hallgatók érdeke. Olyan alaptudást sajátítanak el, ami nem változik, és olyan készségeket, amelyekkel egy projektet végig lehet vinni. Mérnök méréstechnika nélkül? Soha. Nálunk BSc-n két méréstechnika tárgy van, az emeltebb szintűt teljesíteni kell MSc-n is, hogy aki más egyetemről érkezik mesterszakra, az is biztosan találkozzon vele. Ha a diplomáján az áll, hogy "mérnökinformatikus", legalább egyszer hallgassa meg a névadó tárgyat.

A közösség és a soft skillek legalább ilyen fontosak. Ezt a cégek visszajelzései is megerősítik: a végzettjeink megbízhatóak, szorgalmasak, csapatban jól működnek. Ebben benne van az oktatói gárda nemzetközi tapasztalata – sokan tanítottunk hosszabban külföldön –, és benne van a hallgatói kultúra is, hiszen itt erős, igényes közösségi élet van. 

A cikk megjelenését a Pázmány Péter Katolikus Egyetem támogatta.

Címlapkép forrása: Portfolio