Carnegie Mellon Robotics: ทำไม Pittsburgh จึงกลายเป็น 'Roboburgh'

Carnegie Mellon Robotics: ทำไม Pittsburgh จึงกลายเป็น "Roboburgh"

การเปลี่ยนแปลงของ Pittsburgh จากเมืองเหล็กที่กำหนดของประเทศ ไปสู่เมืองหุ่นยนต์ที่กำหนดของประเทศ ไม่ใช่สโลแกนทางการตลาด แม้ว่าระบบการตลาดของเมืองได้ใช้เวลาทศวรรษที่ผ่านมาปฏิบัติเช่นนั้น การเปลี่ยนแปลงเป็นจริง ผูกพันเชิงโครงสร้างกับสถาบันการศึกษาเฉพาะแห่งหนึ่ง และสามารถระบุวันที่ได้ค่อนข้างแม่นยำ: การก่อตั้ง Robotics Institute ของ Carnegie Mellon University ในปี 1979 ทุกสิ่งที่ตามมา — National Robotics Engineering Center บนริมน้ำ Allegheny การยึดอาจารย์ของ Uber ในปี 2015 การ IPO ของ Aurora Innovation ความพยายามส่ง lunar lander ของ Astrobotic รายชื่อบริษัทมากกว่า 100 แห่งของ Pittsburgh Robotics Network — ทั้งหมดอยู่ปลายน้ำของการตัดสินใจทางวิชาการเดียวนั้น

สำหรับนักศึกษาต่างชาติที่กำลังพิจารณา CMU หรือกำลังพิจารณา Pittsburgh เป็นจุดหมายในการศึกษาต่อต่างประเทศ การเข้าใจสายตระกูลนี้สำคัญ โปรแกรมที่คุณจะสมัครไม่ใช่เส้นทาง computer science ทั่วไปที่บังเอิญอยู่ในเมืองที่มีบริษัท robotics บางแห่ง เป็นภาควิชาวิชาการ robotics ดั้งเดิมของโลก และเมืองรอบ ๆ ได้ถูกปรับรูปร่างใหม่โดยมัน คู่มือนี้พาเดินผ่านการก่อตั้ง โครงสร้างของ Robotics Institute ปัจจุบัน แขนเชิงพาณิชย์และเชิงประยุกต์ การโยกย้ายความสามารถยุค Uber ระบบนิเวศ Roboburgh ที่กว้างขึ้น เส้นทางใบสมัครสำหรับนักศึกษาต่างชาติ และการวิจารณ์อย่างซื่อสัตย์เกี่ยวกับสิ่งที่เรื่องเล่า rust-belt-to-robotics ได้ละทิ้ง

การก่อตั้ง: Reddy, Newell, Simon และเงินของ Westinghouse

เส้นทางของ CMU สู่การเป็นบ้านของ robotics วิชาการ เดินผ่านอาจารย์ 3 คนที่ชื่อปรากฏในประวัติศาสตร์ที่จริงจังของปัญญาประดิษฐ์: Allen Newell, Herbert Simon และ Raj Reddy Newell และ Simon ทำงานที่ Carnegie Institute of Technology ในขณะนั้นในทศวรรษ 1950 และ 1960 อยู่แล้วเป็นบุคคลสำคัญในการก่อตั้ง symbolic AI — ผู้ร่วมเขียน Logic Theorist (1956), General Problem Solver (1957) และกรอบที่สร้างคำว่า "physical symbol system" Simon ต่อมาได้รับรางวัล Nobel Economics ปี 1978 สำหรับงานเกี่ยวกับ bounded rationality Newell ได้รับรางวัล Turing Award ในปี 1975 ร่วมกับ Simon Reddy ที่เข้าร่วมเป็นอาจารย์ของ CMU ในปี 1969 หลังจากปริญญาเอก Stanford กับ John McCarthy ได้รับรางวัล Turing Award ในปี 1994 สำหรับงานเกี่ยวกับการรู้จำเสียงและระบบ AI ขนาดใหญ่

ในปลายทศวรรษ 1970 ทั้งสามนั่งอยู่ที่ภาควิชา — สิ่งที่จะกลายเป็น School of Computer Science ในไม่ช้า — ที่มีการผสมผสานที่ผิดปกติของการวิจัย AI เชิงทฤษฎีที่แข็งแกร่ง วัฒนธรรมการสร้างระบบที่แข็งแกร่ง และความสนใจที่กระตือรือร้นในการเชื่อมต่อ symbolic reasoning เข้ากับเครื่องจักรกายภาพ ชิ้นส่วนที่พวกเขาขาดคือโครงสร้างสถาบัน: เงินทุนเฉพาะ ตำแหน่งอาจารย์เฉพาะ นักศึกษาบัณฑิตเฉพาะที่มุ่งเน้นการสร้างหุ่นยนต์โดยเฉพาะ มากกว่าโปรแกรมที่จำลองการให้เหตุผล

โครงสร้างนั้นมาถึงในปี 1979 เมื่อ Westinghouse Electric Corporation — ในขณะนั้นเป็นหนึ่งในผู้ว่าจ้างที่ใหญ่ที่สุดของ Pittsburgh มีสำนักงานใหญ่อยู่ทางตะวันออกของเมือง — มอบเงินทุน seed สำหรับสิ่งที่ตั้งชื่อว่า Robotics Institute เงินทุนปานกลางตามมาตรฐานสมัยใหม่ แต่สำคัญในเชิงสัญลักษณ์: บริษัทอุตสาหกรรม Pittsburgh สนับสนุนภาควิชาวิชาการที่มุ่งเป้าหมายเทคโนโลยีที่ในจินตนาการบางอย่าง จะเข้ามาแทนที่แรงงานในโรงงานของตัวเอง Newell และ Reddy เป็นผู้ขับเคลื่อนอาจารย์ผู้ก่อตั้ง Reddy ทำหน้าที่เป็นผู้อำนวยการคนแรกของ Institute

การก่อตั้งในปี 1979 ทำให้ CMU มีสิทธิ์อ้างที่น่าเชื่อถือที่ยังคงอยู่: ภาควิชาวิชาการ robotics เฉพาะแห่งแรกของโลก มหาวิทยาลัยอื่น ๆ มีห้องแล็บ robotics และวิชา robotics CMU มีภาควิชา พร้อมตำแหน่งอาจารย์ของตัวเอง โปรแกรมปริญญาเอกของตัวเอง สัมมนาของตัวเอง พื้นที่กายภาพของตัวเอง ความผูกพันของสถาบันทบต้นในอีก 4 ทศวรรษถัดไป

บริบทที่กว้างขึ้นสำคัญ School of Computer Science (SCS) — หน่วยแม่ที่ Robotics Institute จะตั้งอยู่ภายในในที่สุด — ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นอย่างเป็นทางการจนถึงปี 1988 เมื่อ CMU แยก SCS ออกจาก Carnegie Institute of Technology (โรงเรียนวิศวกรรม) เพื่อให้ computer science มีคณบดีของตัวเองและโครงสร้างการบริหารของตัวเอง ดังนั้นในช่วง 9 ปีแรก Robotics Institute เป็นหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ที่โดดเด่นที่สุดที่ CMU อย่างมีประสิทธิภาพ การมีอยู่ของมันเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่ทำให้การแยก SCS ในที่สุดเป็นไปได้ ลำดับสำคัญ: robotics ก่อน จากนั้นโรงเรียนที่สร้างขึ้นรอบ ๆ มัน

Robotics Institute วันนี้: ขนาดและหน่วยย่อย

ในปี 2026 Robotics Institute เป็นหนึ่งในองค์กรวิจัย robotics ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ไม่ว่าคุณจะนับอย่างไร รายชื่ออาจารย์อยู่ที่ราว นักวิจัย 120 คน ที่ดำรงตำแหน่งใน Robotics Institute (บางคนร่วมกับภาควิชา CMU อื่น ๆ — Mechanical Engineering, Electrical and Computer Engineering, Computer Science Department โดยตรง, Language Technologies Institute) จำนวนรับเข้าระดับบัณฑิตอยู่ราว 600 นักศึกษา ข้ามโปรแกรมปริญญาโทและปริญญาเอก Institute ครอบครองอาคารหลายหลังบนวิทยาเขตหลักของ CMU ใน Oakland (Newell-Simon Hall, Smith Hall, Gates and Hillman centers) พร้อมพื้นที่เพิ่มเติมที่ National Robotics Engineering Center ข้ามเมือง

สิ่งที่ทำให้ Institute ยากที่จะสรุปในประโยคเดียวคือ ความกว้างของมัน ไม่มีวาระวิจัย "robotics" เดียว มีห้องแล็บและศูนย์ที่แตกต่างกันราว 30 แห่ง แต่ละแห่งมีความเชี่ยวชาญของตัวเอง สายเงินทุนของตัวเอง กลุ่มบัณฑิตของตัวเอง ตัวอย่างที่เป็นตัวแทน:

  • Field Robotics Center — ก่อตั้งโดย William "Red" Whittaker มุ่งเน้นรถยนต์ไร้คนขับที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่ไม่มีโครงสร้าง ประวัติของ Center วิ่งผ่านการเข้าร่วม DARPA Grand Challenge รถบรรทุกขุดอัตโนมัติ ต้นแบบ lunar rover และหุ่นยนต์ตรวจสอบนิวเคลียร์หลัง Fukushima กลุ่มของ Whittaker เป็นสายตระกูลที่ผลิตความสามารถส่วนใหญ่ที่ขับเคลื่อนอุตสาหกรรมยานยนต์ไร้คนขับ
  • Personal Robotics Lab — มุ่งเน้นหุ่นยนต์ที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมการอยู่อาศัยและทำงานของมนุษย์ ที่โลกไม่ได้ถูกจัดโครงสร้างสำหรับเครื่องจักร การจัดการในห้องครัวที่บ้านที่รก เป็นปัญหาที่แตกต่างจากการจัดการในเซลล์โรงงาน
  • Vision and Autonomous Systems Center — computer vision ประยุกต์ใช้กับการรับรู้สำหรับระบบไร้คนขับ ทายาทเชิงปัญญาของงานวิจัย vision ของ Takeo Kanade ที่สร้างงานพื้นฐานเกี่ยวกับ stereo matching, optical flow และ active appearance models
  • Mobile Robot Lab — การเคลื่อนที่ การนำทาง และ SLAM (simultaneous localization and mapping) สำหรับแพลตฟอร์มภาคพื้นดิน
  • Search-Based Planning Lab — รากฐานเชิงอัลกอริทึมของการวางแผนการเคลื่อนที่ภายใต้ความไม่แน่นอน
  • Biorobotics Lab — หุ่นยนต์งู หุ่นยนต์ผ่าตัด และระบบหุ่นยนต์โมดูลาร์ที่พัฒนาขึ้นเดิมภายใต้ Howie Choset

รายการดำเนินต่อไป มีห้องแล็บที่มุ่งเน้นที่ humanoid robotics, ยานยนต์ทางอากาศ, agricultural robotics, การเรียนรู้ของหุ่นยนต์จากการสาธิต, การประสานงาน swarm, การรับรู้สัมผัส และ human-robot interaction ประเด็นของการระบุห้าหรือหกแห่ง ไม่ใช่เพื่อให้ครอบคลุม แต่เพื่อให้รู้สึกถึงความกว้าง — Robotics Institute เป็นสหพันธ์ของห้องแล็บเฉพาะทางที่ใช้โครงสร้างพื้นฐาน นักศึกษา และกระบวนการรับเข้าร่วมกัน มากกว่าจะเป็นภาควิชาเดียวที่มีแรงผลักดันการวิจัยที่เป็นเอกภาพ

สำหรับผู้สมัคร เรื่องนี้สำคัญในทางปฏิบัติ: เมื่อคุณสมัครเข้าโปรแกรมปริญญาเอกของ Robotics Institute คุณไม่ได้เพียงสมัคร "CMU robotics" คุณสมัครโดยปริยายเพื่อให้ได้คู่กับอาจารย์เฉพาะ 1 หรือ 2 คน ที่งานวิจัยสอดคล้องกับคุณ ผู้สมัครที่ระบุที่ปรึกษาที่อาจเป็นไปได้เฉพาะใน statement of purpose ที่ได้อ่าน papers ล่าสุดของที่ปรึกษาเหล่านั้น และสามารถอธิบายว่าความสนใจของพวกเขาตัดกับคำถามเปิดของห้องแล็บนั้นที่ไหน ได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังกว่าผู้สมัครที่เขียนทั่วไปเกี่ยวกับ "ต้องการทำ robotics ที่ CMU" อย่างมหาศาล

NREC: แขน Spinout เชิงพาณิชย์

เดินตามฝั่งใต้ของแม่น้ำ Allegheny ในย่าน Lawrenceville ห่างจากวิทยาเขตหลักของ CMU ไปทางตะวันออกหลายไมล์ และในที่สุดคุณจะถึงอาคารอิฐยาวที่เคยใช้ผลิตหัวรถจักร อาคารถูกสร้างขึ้นในปลายศตวรรษที่ 19 โดย Pennsylvania Railroad และตลอดศตวรรษที่ 20 ส่วนใหญ่ผลิตอุปกรณ์รถไฟ ในต้นทศวรรษ 1990 อาคารส่วนใหญ่ว่างเปล่า เช่นเดียวกับริมน้ำ Allegheny หลังอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

ในปี 1996 Robotics Institute ด้วยเงินทุนจากการผสมของสัญญาของรัฐบาลกลางและสิ่งจูงใจในการพัฒนาเมืองใหม่ เปิด National Robotics Engineering Center (NREC) ในโรงงานหัวรถจักรนั้น ทางเลือกของอาคารเป็นสัญลักษณ์ที่ตั้งใจ — พื้นที่ทำงานอุตสาหกรรมศตวรรษที่ 19 แปลงเป็นโรงงาน robotics ศตวรรษที่ 21 ตั้งอยู่ในย่านที่สูญเสียการจ้างงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เมื่อโรงงานเหล็กปิดในทศวรรษ 1980

วัตถุประสงค์เชิงสถาบันของ NREC แตกต่างจาก Robotics Institute เชิงวิชาการ NREC ดำเนินการในฐานะ แขนวิจัยประยุกต์และวิศวกรรมตามสัญญา ของ Institute: สัญญาของรัฐบาลกลาง สัญญากลาโหม โครงการเกษตรอัตโนมัติ ระบบขุดและทำเหมืองอัตโนมัติ NREC จ้างวิศวกรเต็มเวลา — ไม่ใช่นักศึกษาบัณฑิต — ที่สร้างต้นแบบระดับการผลิตให้กับลูกค้าที่จ่ายเงิน พอร์ตโครงการที่เป็นตัวแทนตลอดหลายปีที่ผ่านมารวมถึงรถหุ้มเกราะ Stryker อัตโนมัติสำหรับ US Army ระบบขุดเหมืองหน้าตัดอัตโนมัติสำหรับการดำเนินงานทำเหมืองพื้นผิว ต้นแบบเก็บเกี่ยวผลไม้อัตโนมัติสำหรับเกษตรกร California และระบบหุ่นยนต์สำหรับการขจัดสารปนเปื้อนในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

การแบ่งแยกระหว่าง Robotics Institute และ NREC สำคัญสำหรับการเข้าใจว่าระบบนิเวศ robotics ของ CMU ทำงานทางเศรษฐกิจอย่างไร นักศึกษาปริญญาเอกตีพิมพ์ papers วิศวกร NREC ส่งฮาร์ดแวร์ ทั้งสองด้านมีการผสมพันธุ์ข้าม — เจ้าหน้าที่ NREC หลายคนเป็นอดีตนักศึกษาบัณฑิต CMU โครงการ NREC หลายโครงการสร้างข้อมูลและบทเรียนที่ป้อนกลับเข้าสู่สิ่งพิมพ์ทางวิชาการ — แต่การแยกเชิงสถาบันให้แต่ละด้านดำเนินการตามตารางเวลาที่เหมาะสม การวิจัยทางวิชาการสามารถใช้เวลาเป็นปีต่อผลลัพธ์ วิศวกรรมตามสัญญาต้องบรรลุเป้าหมายที่กำหนดตามตารางสัญญา การพยายามผสมผสานวัฒนธรรมทั้งสองภายในภาควิชาเดียว ดังที่บางมหาวิทยาลัยทำ มักจะสร้างความขัดแย้งในทั้งสองทิศทาง

สำหรับนักศึกษาต่างชาติ NREC โดยทั่วไปไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรง เจ้าหน้าที่ NREC เป็นพนักงานเต็มเวลา และสัญญาหลายฉบับ (โดยเฉพาะงานกลาโหม) ต้องการสัญชาติสหรัฐฯ หรือระดับการรักษาความปลอดภัยเฉพาะ โครงการ NREC ที่ไม่จำแนกบางอย่างจ้างนักศึกษาบัณฑิตต่างชาติเป็นผู้ช่วยวิจัยพาร์ทไทม์ แต่นี่เป็นข้อยกเว้น ไม่ใช่บรรทัดฐาน Robotics Institute เชิงวิชาการเป็นจุดเข้าหลัก

เหตุการณ์ Uber ปี 2015

ช่วงเวลาเดียวที่อาจกล่าวได้ว่าตกผลึกอัตลักษณ์ของ Pittsburgh ในฐานะ "เมืองหลวงของยานยนต์ไร้คนขับ" คือคลื่นการสรรหาเดียวโดย Advanced Technologies Group (ATG) ของ Uber ในต้นปี 2015 Uber ในขณะนั้นมีส่วนร่วมในการผลักดันที่ก้าวร้าวเข้าสู่การพัฒนายานยนต์ไร้คนขับ เปิดสำนักงาน Pittsburgh ใน Strip District (ย่านโกดังผลผลิตเดิมที่กำลังพัฒนาใหม่เป็นทางเดินเทคโนโลยี) และดำเนินการจ้าง อาจารย์และวิศวกรประมาณ 40 คนจาก CMU โดยส่วนใหญ่มาจาก Robotics Institute และ NREC

การจ้างไม่ใช่การหยดช้า ๆ มันเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ถูกบีบเป็นสัปดาห์ และรวมถึงอาจารย์อาวุโส (บางคนลาเต็มเวลาจาก CMU แทนที่จะลาออกอย่างเป็นทางการ ความแตกต่างที่สำคัญในเชิงกฎหมายและเชิงชื่อเสียง) นักวิทยาศาสตร์วิจัยกลางอาชีพ และกลุ่มจำนวนมากของผู้จบปริญญาเอกล่าสุดและนักศึกษาบัณฑิตปัจจุบัน Robotics Institute ออกการสื่อสารภายในที่พยายามจัดการสถานการณ์ สื่อท้องถิ่นรายงานการเคลื่อนไหวอย่างกว้างขวาง และรัฐบาลเมืองที่รู้สึกถึงนัยเชิงกลยุทธ์ เริ่มเชิญชวนบริษัทยานยนต์ไร้คนขับอื่น ๆ อย่างกระตือรือร้น ให้ตั้งสำนักงาน Pittsburgh

สิ่งที่ทำให้เหตุการณ์ Uber มีผลไม่ใช่แค่การสูญเสียจำนวนหัวให้ CMU มันเป็นการสาธิตว่า Pittsburgh ได้กลายเป็นสถานที่ที่บริษัท Silicon Valley รายใหญ่จะลงทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์เพื่อตั้งสำนักงานวิศวกรรมดาวเทียมรายใหญ่ โดยเฉพาะเพราะกลุ่มความสามารถสมเหตุสมผล สิ่งนี้ไม่เป็นจริงสำหรับ Pittsburgh ในโดเมนเทคโนโลยีอื่นใด การเดิมพันของ Uber ที่บริษัทอื่น ๆ ตามอย่างรวดเร็ว คือผลผลิตสะสมของบัณฑิต robotics ของ CMU 40 ปี ซึ่งตอนนี้กระจุกอยู่ในเมือง ทำให้ Pittsburgh เป็นที่ตั้งที่คุ้มค่าและเหมาะกับวัฒนธรรมมากกว่า สำหรับวิศวกรรมยานยนต์ไร้คนขับ มากกว่า Bay Area

ผลที่ตามมาเล่นออกมาในทศวรรษถัดไป ATG ของ Uber เองในที่สุดขายการดำเนินงานให้กับ Aurora Innovation ในปลายปี 2020 หลังจาก Uber ตัดสินใจว่ายานยนต์ไร้คนขับไม่ใช่ศูนย์กลางเชิงกลยุทธ์ในธุรกิจ ride-hailing หลักของมัน Argo AI ก่อตั้งในปี 2016 โดยอดีตวิศวกรยานยนต์ไร้คนขับ Google และ Uber (รวมถึงการเชื่อมต่อ CMU ผ่านผู้ร่วมก่อตั้ง Bryan Salesky) กลายเป็นผู้เล่นยานยนต์ไร้คนขับ Pittsburgh รายใหญ่อันดับ 2 มีสำนักงานใหญ่อยู่ใน Strip District Argo ปิดตัวลงในปี 2022 เมื่อนักลงทุนหลัก (Ford และ Volkswagen) ดึงเงินทุน Locomation ที่มุ่งเน้นการขับขี่บรรทุกอัตโนมัติ ก่อตั้งโดยคลื่นอีกครั้งของผู้มากประสบการณ์จาก CMU และ NREC Aurora Innovation ตอนนี้เป็นบริษัทที่ซื้อขายในตลาดหลักทรัพย์ ยังคงรักษาการดำเนินงานวิศวกรรม Pittsburgh จำนวนมาก แม้ในขณะที่สำนักงานใหญ่ขององค์กรรวมที่อื่น สตาร์ทอัพยานยนต์ไร้คนขับขนาดเล็กหลายแห่ง สตาร์ทอัพ robotics และบริษัท AI ตามมา

เหตุการณ์ปี 2015 บางครั้งถูกเล่าเป็นเรื่องของ CMU สูญเสียความสามารถให้กับอุตสาหกรรม การกำหนดกรอบนั้นเป็นเพียงบางส่วน เส้นโค้งที่ยาวกว่าคือ Pittsburgh ในฐานะตลาดแรงงานสำหรับวิศวกร robotics เปลี่ยนจาก "โดยพื้นฐานคือ CMU บวกตลาดที่ปรึกษาขนาดเล็ก" เป็น "ตลาดที่ลึก ที่วิศวกรสามารถสลับระหว่างผู้ว่าจ้าง 5 หรือ 6 รายโดยไม่ต้องออกจากเมือง" ความลึกของตลาดแรงงานแบบนั้นคือสิ่งที่กำหนดกลุ่มอุตสาหกรรมที่แท้จริง และไม่มีอยู่ใน Pittsburgh ก่อนปี 2015

Roboburgh: ระบบนิเวศในปี 2026

ระบบนิเวศ robotics และ AI ของ Pittsburgh ร่วมสมัยขยายไปไกลกว่าการอพยพอาจารย์ CMU เริ่มต้น Pittsburgh Robotics Network องค์กรอุตสาหกรรมที่เริ่มติดตามคลัสเตอร์อย่างไม่เป็นทางการในราวปี 2018 ปัจจุบันรายชื่อบริษัทประมาณ 120 แห่ง ที่มีการดำเนินงาน robotics จำนวนมากในเขตเมืองใหญ่ เครือข่ายมีตั้งแต่สตาร์ทอัพที่ได้รับการสนับสนุนจาก venture capital ไปจนถึงบริษัทย่อยของบริษัทข้ามชาติ ไปจนถึง spinout NREC ที่ดำเนินมายาวนาน

บริษัทที่โดดเด่นมากกว่าไม่กี่แห่งบ่งบอกถึงช่วง:

Aurora Innovation ก่อตั้งในปี 2017 โดย Chris Urmson (อดีตผู้นำโปรแกรม self-driving ของ Google ที่มีความเชื่อมโยง CMU ที่ลึก) Sterling Anderson (อดีตผู้นำ Tesla Autopilot) และ Drew Bagnell (อาจารย์ Robotics Institute ของ CMU) Aurora เข้าตลาดผ่านการรวมตัว SPAC ในปี 2021 และดำเนินแพลตฟอร์มการขับขี่บรรทุกอัตโนมัติที่มุ่งเน้นการขนส่งสินค้า การดำเนินงานวิศวกรรม Pittsburgh ของบริษัทยึดอยู่ใน Strip District และที่ Bakery Square ใน East Liberty จ้างวิศวกรหลายร้อยคน

Astrobotic Technology ซึ่งเป็น CMU spinout ที่ก่อตั้งในปี 2007 โดยอาจารย์ Red Whittaker (ผู้อำนวยการ Field Robotics Center) Astrobotic สร้าง lunar lander และ lunar rover ภายใต้สัญญากับโปรแกรม Commercial Lunar Payload Services ของ NASA Peregrine Mission One lunar lander ปล่อยในเดือนมกราคม 2024 — ความพยายาม lunar lander ของสหรัฐฯ ครั้งแรกตั้งแต่ Apollo ภารกิจล้มเหลวเมื่อความผิดปกติของระบบขับเคลื่อนทำให้ Peregrine ไปไม่ถึงดวงจันทร์ lander ถูกนำกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกอย่างจงใจเหนือ South Pacific Astrobotic ได้ดำเนินการพัฒนาต่อใน lunar lander Griffin ที่ใหญ่กว่า และยังคงกระตือรือร้นในเศรษฐกิจดวงจันทร์เชิงพาณิชย์ ความล้มเหลวของ Peregrine เป็นความล้มเหลว แต่ในกรอบของบริษัทหรือ NASA ไม่ใช่ความล้มเหลวที่ร้ายแรง — ความพยายามครั้งแรกที่ล้มเหลวเป็นเรื่องปกติในธุรกิจ lunar lander

Locomation การขับขี่บรรทุกอัตโนมัติ ก่อตั้งโดยผู้มากประสบการณ์ NREC มุ่งเน้นเริ่มต้นที่เทคโนโลยีการเดินขบวน (คู่ของรถบรรทุกที่ผู้นำขับโดยมนุษย์และผู้ตามเป็นอัตโนมัติ) บริษัทมีเส้นทางเชิงพาณิชย์ที่ปั่นป่วนกว่า Aurora และได้ปรับโครงสร้างการดำเนินงานหลายครั้ง

นอกเหนือจากบริษัทพาดหัวเหล่านี้ ระบบนิเวศรวมถึงผู้บูรณาการ robotics อุตสาหกรรม สตาร์ทอัพ robotics เกษตร บริษัท robotics ผ่าตัด (บางส่วนสืบทอดมาจากห้องแล็บ biorobotics ของ Howie Choset) บริษัทระบบอัตโนมัติคลังสินค้า บริษัทโดรน และหางยาวของร้านที่ปรึกษา ความเข้มข้นทางภูมิศาสตร์สำคัญ บริษัทเหล่านี้ส่วนใหญ่กระจุกใน Strip District ใน Bakery Square (คอมเพล็กซ์โรงงาน Nabisco เดิมที่พัฒนาใหม่ใน East Liberty ที่ตอนนี้เป็นที่ตั้งของสำนักงาน Pittsburgh ของ Google ควบคู่กับผู้เช่า robotics หลายราย) และตามริมน้ำ Allegheny ใน Lawrenceville ใกล้ NREC

ความสอดคล้องของคลัสเตอร์ส่วนหนึ่งเป็นผลพลอยได้จากการไหลต่อเนื่องของบัณฑิตของ CMU ในแต่ละปี Robotics Institute และ School of Computer Science ที่กว้างขึ้น ผลิตบัณฑิตปริญญาโทและปริญญาเอกหลายร้อยคน หลายคนมีความเชี่ยวชาญด้านระบบไร้คนขับและ AI บางส่วนยังคงอยู่ในเมือง Pittsburgh Robotics Network ประมาณการว่าแรงงาน robotics ระดับภูมิภาคตอนนี้เกิน 8,000 คน ขนาดเล็กเมื่อเทียบกับแรงงานเทคโนโลยีโดยรวมของ Bay Area แต่ใหญ่มากเมื่อเทียบกับคลัสเตอร์ robotics ของสหรัฐฯ อื่นใด และความหนาแน่นต่อหัวในเมืองไม่มีใครเทียบได้

เส้นทางใบสมัครสำหรับนักศึกษาต่างชาติ

Robotics Institute และ School of Computer Science ที่กว้างขึ้น เสนอจุดเข้าหลายจุด และจุดใดที่ตรงกับสถานการณ์ของคุณขึ้นอยู่กับขั้นตอนอาชีพและเป้าหมายของคุณ

ระดับปริญญาตรี CMU เพิ่มสาขาเอก Robotics ระดับปริญญาตรีในปี 2017 ที่อยู่ใน School of Computer Science ก่อนหน้านั้น นักศึกษาปริญญาตรีที่สนใจ robotics โดยทั่วไปใฝ่หาสาขาเอก Computer Science พร้อมสาขาวิชาโท Robotics (หรือสาขาเอก Electrical and Computer Engineering หรือ Mechanical Engineering พร้อมวิชาสาขาวิชาโทที่คล้ายกัน) สาขาเอกเล็ก — วัดเป็นสิบ ๆ นักศึกษาต่อกลุ่ม ไม่ใช่ร้อย ๆ — และคัดเลือกมาก การรับเข้าระดับปริญญาตรี SCS โดยรวมอยู่ที่ อัตรารับเข้า 7% ประมาณ เทียบเคียงกับโปรแกรมวิศวกรรมสหรัฐฯ ที่คัดเลือกที่สุด ภายใน SCS สาขาเอก Robotics และสาขาเอก AI (เพิ่มในปี 2018) ถ้ามีอะไร แข่งขันกว่าเส้นทาง CS ทั่วไปเพราะการคัดเลือกตัวเอง: ผู้สมัครที่สมัครเฉพาะเข้าเส้นทางเหล่านั้น มักเป็นนักศึกษาที่มีประสบการณ์การวิจัยหรือการแข่งขันก่อนเข้ามหาวิทยาลัยจำนวนมาก

ระดับปริญญาโท Robotics Institute ดำเนินการโปรแกรมปริญญาโทหลายโปรแกรม ที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่:

  • MS in Robotic Systems Development (MRSD) — ปริญญาโทวิชาชีพ 2 ปีที่มุ่งเน้นนักศึกษาที่จะไปอุตสาหกรรม โปรแกรม MRSD เน้นโครงการ capstone ตลอดทั้งปี ที่ทีมนักศึกษาสร้างระบบ robotic ที่ใช้งานได้สำหรับผู้สนับสนุนอุตสาหกรรม ขนาดกลุ่มอยู่ที่ประมาณ 35-40 นักศึกษาต่อปี โปรแกรมมีตัวแทนนักศึกษาต่างชาติสูงมาตลอด
  • MS in Computer Vision (MSCV) — โปรแกรม 1 ปีที่มุ่งเน้นการรับรู้และ computer vision โดยเฉพาะ พร้อมการมุ่งทฤษฎีที่หนักกว่า MRSD
  • MS in Robotics (MSR) — ปริญญาโทเส้นทางการวิจัย มักใช้เป็นเส้นทางเข้าสู่โปรแกรมปริญญาเอก

การรับเข้าระดับปริญญาโทแข่งขันได้ แต่รับเข้าในอัตราที่สูงกว่าโปรแกรมปริญญาเอกอย่างเป็นสาระสำคัญ การวิจัยระดับปริญญาตรีที่แข็งแกร่ง portfolio การเขียนโปรแกรมและงานวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง และการอธิบายอย่างชัดเจนว่าคุณต้องการทำอะไรที่ CMU โดยเฉพาะ ทั้งหมดสำคัญ

ระดับปริญญาเอก โปรแกรมปริญญาเอกของ Robotics Institute เป็นเส้นทางป้ายโฆษณา และยากที่จะเข้าได้ตามนั้น อัตรารับเข้าอยู่ในช่วง 5% ในปีปกติ บางครั้งต่ำกว่า ปริญญาเอกดำเนินการในโมเดล co-advisor: คุณได้รับการรับเข้าไม่ใช่แค่เข้าโปรแกรม แต่ให้กับที่ปรึกษาเฉพาะที่ตกลงที่จะให้เงินทุนและดูแลคุณ และนักศึกษาส่วนใหญ่มีที่ปรึกษาร่วม 2 คน ที่ดูแลวิทยานิพนธ์ร่วมกัน สิ่งนี้ทำให้กระบวนการสมัครค่อนข้างผิดปกติ — ผู้สมัครได้รับการกระตุ้นอย่างยิ่งให้ระบุที่ปรึกษาเฉพาะก่อนสมัคร ให้อ่านงานล่าสุดของที่ปรึกษาเหล่านั้นโดยละเอียด และเขียน statement of purpose ที่มีส่วนร่วมกับคำถามวิจัยเฉพาะที่ที่ปรึกษาเหล่านั้นกำลังทำงาน

สำหรับการรับเข้าระดับปริญญาเอก คะแนน GRE ถูกลดความสำคัญในช่วงหลายปีที่ผ่านมา (โปรแกรมบางโปรแกรมไม่ต้องการอีกต่อไป) สิ่งที่สำคัญคือผลผลิตวิจัย: สิ่งพิมพ์ในการประชุมและวารสาร robotics, AI, computer vision หรือ machine-learning การคิดวิจัยอิสระที่แสดงให้เห็น จดหมายที่แข็งแกร่งจากที่ปรึกษาวิจัยที่สามารถพูดได้โดยเฉพาะกับศักยภาพของคุณในฐานะนักวิจัย มากกว่านักศึกษาวิชาการ นักศึกษาต่างชาติที่ไม่มีบันทึกการตีพิมพ์ แต่มีประสบการณ์การวิจัยระดับปริญญาตรีที่แข็งแกร่ง ยังคงสามารถแข่งขันได้ แต่มาตรฐานสำหรับ "การวิจัยระดับปริญญาตรีที่แข็งแกร่ง" ที่โปรแกรมระดับท็อปได้สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในทศวรรษที่ผ่านมา

ความสามารถภาษาอังกฤษ School of Computer Science ของ CMU ปฏิบัติตามนโยบายของมหาวิทยาลัยเกี่ยวกับข้อกำหนดภาษาอังกฤษ ซึ่งสำหรับผู้พูดที่ไม่ใช่เจ้าของภาษา โดยทั่วไปหมายถึงคะแนน TOEFL iBT ที่หรือสูงกว่า 100 หรือคะแนน IELTS ที่เทียบเคียง เกณฑ์การรับเข้าจริงสำหรับผู้สมัครที่แข่งขันได้ มักสูงกว่าในทางปฏิบัติ — นักศึกษาต่างชาติที่ได้รับการรับเข้าในระดับปริญญาโทและปริญญาเอกมักรายงานคะแนน TOEFL ในช่วง 105-115 Robotics Institute เนื่องจากปริมาณการสื่อสารทางเทคนิคที่ต้องการ (การนำเสนอวิจัย การเขียน paper การประชุมที่ปรึกษา ความรับผิดชอบในการสอนสำหรับนักศึกษาปริญญาเอก) จริงจังกับความสามารถทางภาษา

เงินทุนสำหรับนักศึกษาต่างชาติ ผู้ที่ได้รับการรับเข้าปริญญาเอกที่ Robotics Institute โดยทั่วไปได้รับเงินทุนเต็ม — ครอบคลุมค่าเล่าเรียน บวกเงินสนับสนุนที่ครอบคลุมค่าครองชีพที่สมเหตุสมผลของ Pittsburgh เงินทุนมาจากการรวมของผู้ช่วยวิจัย (ผูกกับเงินทุนที่ปรึกษาเฉพาะ) ผู้ช่วยสอน และทุนการศึกษา นักศึกษาปริญญาโทโดยทั่วไปไม่ได้รับเงินทุน โปรแกรม MRSD โดยเฉพาะเป็นปริญญาวิชาชีพแบบจ่ายเงิน และนักศึกษาต่างชาติควรวางแผนสำหรับค่าเล่าเรียนและค่าครองชีพในช่วง $80,000-100,000 ตลอดโปรแกรม 2 ปี

การวิจารณ์ที่ซื่อสัตย์: Rust Belt สู่ Robotics และใครได้ประโยชน์

เป็นภาระของการเขียนที่ซื่อสัตย์เกี่ยวกับ "Roboburgh" ที่จะกล่าวถึงสิ่งที่ระบบการตลาดมักจะมองข้าม การเปลี่ยนแปลงของ Pittsburgh จากเมืองเหล็กสู่เมือง robotics เป็นเหตุการณ์ทางเศรษฐกิจที่แท้จริง แต่ผลของการกระจายของการเปลี่ยนแปลงนั้นไม่สม่ำเสมอ และการกำหนดกรอบที่ปฏิบัติต่อความสำเร็จของ CMU เป็นความสำเร็จของเมืองโดยตรง ปกปิดความตึงเครียดที่แท้จริง

เรื่องราวพื้นฐาน: ระหว่างราว ๆ 1975 ถึง 1985 Pittsburgh สูญเสียอุตสาหกรรมเหล็กส่วนใหญ่ Homestead Works ของ US Steel โรงงาน Jones and Laughlin โรงงาน LTV ตามแม่น้ำ Monongahela — ส่วนใหญ่ปิดตัวลงภายในหนึ่งทศวรรษ ทำให้คนงานอุตสาหกรรมที่จัดตั้งสหภาพหลายหมื่นคน หลุดจากการจ้างงานชนชั้นกลางที่มั่นคง ประชากรเขตเมือง Pittsburgh ลดลงจากประมาณ 2.4 ล้านคนในปี 1970 เป็นประมาณ 2.3 ล้านคนภายในปี 2020 (ตัวเมืองเองสูญเสียประชากรครึ่งหนึ่งในช่วงเวลาเดียวกัน) ย่านที่ได้รับผลกระทบโดยตรงที่สุดจากการปิดโรงงาน — Homestead, Braddock, Duquesne, Mon Valley โดยทั่วไป — ไม่ได้ฟื้นตัวกลับมาสู่สุขภาพทางเศรษฐกิจก่อนการปิด

เศรษฐกิจ robotics ที่เติบโตขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันมีมูลค่าจริง แต่ไม่ได้จ้างคนเดียวกัน คนงานเหล็กที่ถูกเลิกจ้างในปี 1985 ไม่ได้รับการฝึกอบรมใหม่เป็นวิศวกร robotics ในปี 1995 ส่วนใหญ่คนงานนั้นออกจากภูมิภาค เกษียณ หรือพบการจ้างงานในภาคบริการที่ค่าจ้างต่ำกว่า แรงงาน robotics ที่เติบโตขึ้นรอบ CMU ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคนที่มาที่ Pittsburgh เพื่อเรียนวิทยาลัยหรือบัณฑิต บ่อยครั้งจากที่อื่นในสหรัฐฯ หรือจากต่างประเทศ พร้อมพื้นฐานที่ดูไม่เหมือนแรงงานที่ถูกแทนที่จากโรงงาน

ผลทางภูมิศาสตร์เพิ่มเติมสิ่งนี้ ย่านที่ได้รับประโยชน์มากที่สุดจากการเฟื่องฟูของ robotics — Oakland (บ้านของ CMU), Squirrel Hill, Shadyside, East Liberty (ที่ Bakery Square ตั้งอยู่), Strip District (ยุค Uber/Argo) และ Lawrenceville (NREC) — เห็นการเพิ่มมูลค่าทรัพย์สินจำนวนมาก แรงกดดัน gentrification และการเปลี่ยนแปลงทางประชากร ย่านที่สูญเสียการจ้างงานอุตสาหกรรม — Mon Valley ส่วนใหญ่ North Side ส่วนใหญ่ ชานเมืองตะวันออกที่เคยยึดด้วย Westinghouse — ไม่ได้เห็นการลงทุนเทียบเคียงได้ การขับรถระยะสั้นจากวิทยาเขตหลักของ CMU พาคุณผ่านย่านที่รายได้ครัวเรือนเฉลี่ยยังคงต่ำกว่า $30,000 และที่ดินอุตสาหกรรมว่างไม่ได้รับการพัฒนาใหม่

นี่ไม่ใช่เฉพาะของ Pittsburgh เมืองสหรัฐฯ ส่วนใหญ่ที่เปลี่ยนผ่านจากศูนย์อุตสาหกรรมเป็นศูนย์เศรษฐกิจความรู้ (Boston, Pittsburgh, Cleveland, Detroit, Buffalo, Philadelphia ในระดับที่แตกต่างกัน) แสดงรูปแบบที่คล้ายกัน: ศูนย์เศรษฐกิจความรู้ที่เจริญ ล้อมรอบด้วยพื้นที่อุตสาหกรรมเดิมที่ไม่เจริญ เรื่องเล่า "rust-belt-to-robotics" ที่เล่าเป็นเรื่องราวความสำเร็จของพลเมือง Pittsburgh เป็นจริงในระดับรวมของเขตเมือง — เศรษฐกิจของภูมิภาคแข็งแรงกว่ากับ robotics มากกว่าจะไม่มี — แต่เน้นน้อยว่าผลประโยชน์กระจุกตัวเชิงพื้นที่อย่างไร และเศรษฐกิจใหม่ขาดการเชื่อมต่อกับแรงงานที่ถูกแทนที่อย่างไร

สำหรับนักศึกษาต่างชาติ การวิจารณ์นี้สำคัญในวิธีเฉพาะ Pittsburgh ที่คุณจะพบในฐานะนักศึกษา CMU ไม่ใช่เมืองทั้งหมด ย่านที่คุณจะอาศัย ทำงาน และเดินผ่าน เป็นที่ที่ถูกปรับรูปร่างใหม่มากที่สุดโดย CMU และเศรษฐกิจเทคโนโลยี ความเป็นจริงทางเศรษฐกิจที่แข็งกว่าของเมืองตั้งอยู่ห่างไปไม่กี่ไมล์ในย่านที่นักศึกษาส่วนใหญ่ไม่ค่อยเห็น เรื่องนี้เป็นจริงสำหรับเมืองมหาวิทยาลัยสหรัฐฯ ใหญ่ ๆ ทุกแห่ง แต่ควรชัดเจน คู่มือเชิงลึกของโปรแกรม ที่แสร้งว่าการเปลี่ยนแปลงของ Pittsburgh เป็นเชิงบวกอย่างสม่ำเสมอ จะทำให้คุณเข้าใจผิดเกี่ยวกับเมืองที่คุณจะย้ายไป

สิ่งที่นี่หมายความ ถ้าคุณกำลังสมัคร

ข้อสังเกตปิดท้าย 3 ประการสำหรับนักศึกษาที่ชั่งน้ำหนัก CMU robotics อย่างจริงจัง

ความลึกเป็นจริง ถ้าคุณต้องการทำ robotics หรือ AI ในระดับปริญญาเอกหรือปริญญาโทในสหรัฐฯ การผสมผสานของความกว้างของการวิจัย ความหนาแน่นของอาจารย์ และการบูรณาการกับคลัสเตอร์อุตสาหกรรมของ Robotics Institute เป็นเรื่องที่ยากที่จะเทียบที่อื่นได้อย่างแท้จริง MIT, Stanford, Berkeley และ Georgia Tech ทั้งหมดมีโปรแกรม robotics ที่แข็งแกร่ง ไม่มีแห่งใดมีขนาดเดียวกันของโครงสร้างพื้นฐาน robotics เฉพาะ หรือความหนาแน่นของอุตสาหกรรมโดยรอบเดียวกันในระดับเขตเมือง การโต้แย้งสำหรับการเลือก CMU โดยเฉพาะคือ ความเข้มข้นของกิจกรรม robotics ของสถาบันผิดปกติ

คำถามเรื่องความเหมาะสมกับที่ปรึกษาไม่สามารถต่อรองได้สำหรับผู้สมัครปริญญาเอก โมเดลการรับเข้าแบบ co-advisor หมายความว่าคำถาม "อาจารย์ CMU คนใดที่จะดูแลฉัน?" ไม่ใช่ความกังวลเชิงบริหารที่ห่างไกล แต่เป็นตัวกำหนดหลักว่าคุณจะได้เข้าหรือไม่ การใช้รอบใบสมัครอ่าน papers ล่าสุดของอาจารย์ 3-5 คนที่งานทับซ้อนกับคุณ และเขียน statement of purpose ในบทสนทนาที่เป็นรูปธรรมกับคำถามวิจัยเปิดของพวกเขา เป็นสิ่งที่คุณสามารถทำได้ที่มี leverage สูงสุดเพียงสิ่งเดียว สิ่งนี้ก็เป็นจริงที่ MIT, Stanford, Berkeley — แต่เป็นจริงมากกว่าที่ CMU เพราะโครงสร้างสหพันธ์ของ Robotics Institute ให้น้ำหนักกับอาจารย์รายบุคคลในการตัดสินใจการรับเข้ามากกว่าโปรแกรมที่ดำเนินการในฐานะภาควิชาที่รวมอำนาจมากกว่า

เมืองเองเป็นปัจจัยที่แท้จริง ในทั้งสองทิศทาง Pittsburgh ราคาประหยัดกว่า Bay Area หรือ Boston อย่างแท้จริง (ที่พักประมาณครึ่งของต้นทุน) ปลอดภัยกว่าที่การโฆษณาบางครั้งบอกในบางย่าน (พื้นที่วิทยาเขตปลอดภัย Mon Valley เป็นเรื่องราวที่ยาวกว่า) และหนาวและเทาครึ่งปีอย่างแท้จริง (Pittsburgh ตั้งอยู่ที่ละติจูดคล้ายกับ New York ที่มีปกคลุมเมฆแย่กว่า seasonal-affective-disorder เป็นข้อพิจารณาที่แท้จริงสำหรับนักศึกษาจากภูมิอากาศที่มีแดดมากกว่า) คลัสเตอร์ของผู้ว่าจ้าง robotics หมายความว่าตัวเลือกการจ้างงานหลังจบการศึกษากระจุกตัวผิดปกติและเข้าถึงได้ผิดปกติ — บัณฑิต MRSD และบัณฑิตปริญญาเอกหลายคนมีข้อเสนองานจากบริษัท Pittsburgh ก่อนที่พวกเขาจะจบปริญญา ด้านพลิกกลับคือ ถ้าคุณตัดสินใจว่า robotics ไม่ใช่สำหรับคุณ ตลาดแรงงานเทคโนโลยีของ Pittsburgh นอก robotics และ AI เล็กกว่าศูนย์เทคโนโลยีสหรัฐฯ อื่น ๆ อย่างเป็นสาระสำคัญ และการเปลี่ยนอาชีพอาจต้องการการย้ายที่อยู่

Robotics Institute ยังคง เกือบ 5 ทศวรรษหลังการก่อตั้ง เป็นศูนย์กลางทางวิชาการของ robotics ในสหรัฐฯ อัตลักษณ์ของ Pittsburgh ในฐานะ Roboburgh เป็นผลที่ตามมาปลายน้ำของการตัดสินใจเชิงสถาบันเดียวในปี 1979 นั้น เร่งด้วยการช็อกความสามารถปี 2015 และสร้างขึ้นบนรากฐานเมืองเหล็ก ที่ความขัดแย้งของการกระจายไม่ได้รับการแก้ไขทั้งหมด ถ้าคุณกำลังพิจารณา CMU คุณกำลังพิจารณาต้นฉบับ — และเมืองรอบ ๆ มันได้ถูกปรับรูปร่างใหม่ ไม่สม่ำเสมอแต่อย่างเป็นสาระสำคัญ โดยสิ่งที่ถูกสร้างที่นั่น

มุ่งเป้าหมายการรับเข้าระดับบัณฑิตในสหรัฐฯ ด้าน robotics, computer science หรือ AI? ExamRift ให้แบบทดสอบ TOEFL iBT จำลองที่ปรับตัวได้ พร้อมการให้คะแนนด้วย AI และข้อเสนอแนะอย่างละเอียด ปรับเทียบกับระดับคะแนนที่โปรแกรมวิศวกรรมและ computer science ระดับท็อปของสหรัฐฯ คาดหวัง