یک تعریف واضح و طبقه بندی طبقه بندی برای سیستم های رباتیک خود-تطبیقی ​​حیاتی


یک تعریف واضح و طبقه بندی طبقه بندی برای سیستم های خود تطبیقی ​​حیاتی

اعتبار: دیمرت و وبر.

قرار است سیستم‌های رباتیک در طیف گسترده‌ای از تنظیمات دنیای واقعی، از جاده‌ها گرفته تا مراکز خرید، دفاتر، فرودگاه‌ها و مراکز بهداشتی و درمانی معرفی شوند. با این حال، برای عملکرد مداوم در این محیط‌ها، روبات‌ها باید بتوانند به خوبی با عدم قطعیت کنار بیایند و با تغییرات غیرمنتظره در محیط اطراف خود سازگار شوند و در عین حال ایمنی انسان‌های اطراف را تضمین کنند.

سیستم‌های رباتیکی که می‌توانند به طور مستقل با عدم قطعیت در موقعیت‌هایی که انسان‌ها ممکن است در معرض خطر قرار گیرند، سازگار شوند، به عنوان سیستم‌های «خود انطباقی بحرانی ایمنی» نامیده می‌شوند. در حالی که بسیاری از رباتیک‌ها در تلاش برای توسعه این سیستم‌ها و بهبود عملکرد آنها بوده‌اند، یک چارچوب نظری واضح و کلی که آنها را تعریف کند هنوز وجود ندارد.

محققان دانشگاه ویکتوریا در کانادا اخیراً مطالعه ای را با هدف تشریح مفهوم “سیستم خودسازگار بحرانی ایمنی” انجام داده اند. مقاله آنها که از قبل در arXiv منتشر شده است، چارچوب ارزشمندی را ارائه می دهد که می تواند برای طبقه بندی این سیستم ها و متمایز ساختن آنها از راه حل های رباتیک دیگر استفاده شود.

سایمون دیمرت و ینس وبر در مقاله خود نوشتند: «سیستم های خودسازگار به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند. “این مقاله تعریفی از a سیستم خود انطباقی ایمنی بحرانی و سپس یک طبقه بندی برای طبقه بندی سازگاری ها به انواع مختلف بر اساس تأثیر آنها بر ایمنی سیستم و مورد ایمنی سیستم توصیف می کند.”

هدف اصلی کار دایمرت و وبر رسمی کردن ایده «سیستم‌های خودسازگار بحرانی ایمنی» بود، به‌گونه‌ای که رباتیک‌ها آن را بهتر درک کنند. برای انجام این کار، محققان ابتدا تعاریف روشنی را برای دو عبارت، یعنی «سیستم خودسازگاری بحرانی ایمنی» و «انطباق ایمن» ارائه کردند.

طبق تعریف آنها، یک ربات برای اینکه یک سیستم خودسازگار حیاتی برای ایمنی باشد، باید سه معیار کلیدی را داشته باشد. اولاً، باید اصل سازگاری بیرونی وینز را برآورده کند، که اساساً به این معنی است که باید بتواند به طور مستقل تغییرات و عدم اطمینان در محیط خود و همچنین خود سیستم و اهداف آن را مدیریت کند.

برای اینکه سیستم از نظر ایمنی انتقادی و خودسازگار باشد، باید اصل سازگاری درونی وینز را نیز برآورده کند، که نشان می دهد باید به صورت درونی تکامل یابد و رفتار خود را مطابق با تغییراتی که تجربه می کند تنظیم کند. برای انجام این کار، باید از یک سیستم مدیریت شده و یک سیستم مدیریت تشکیل شده باشد.

در این چارچوب، سیستم مدیریت شده عملکردهای اولیه سیستم را انجام می دهد، در حالی که سیستم مدیریت سیستم مدیریت شده را در طول زمان تطبیق می دهد. در نهایت، سیستم مدیریت شده باید بتواند به طور موثر با عملکردهای حیاتی ایمنی مقابله کند (یعنی اقداماتی را که اگر ضعیف انجام شود، می تواند منجر به حوادث و حوادث نامطلوب شود).

از سوی دیگر، تعریف محققان از «انطباق ایمن» بر دو ایده کلیدی استوار است. اینها به این صورت است که جزء مدیریت شده یک سیستم رباتیک مسئول هرگونه حادثه در محیط است، در حالی که مؤلفه مدیریت مسئول هرگونه تغییر در پیکربندی سیستم مدیریت شده است. بر اساس این دو مفهوم، دیمرت و وبر «انطباق ایمن» را به شرح زیر تعریف می کنند:

محققان در مقاله خود نوشتند: «گزینه انطباق ایمن یک گزینه انطباق است که وقتی برای سیستم مدیریت شده اعمال شود، منجر به رسیدن سیستم مدیریت شده به وضعیت خطرناک نمی شود یا به آن کمک نمی کند». “اقدام انطباق ایمن، کنش سازگاری است که در حین اجرا، منجر به وقوع خطر نمی شود یا به وقوع آن کمک نمی کند. بنابراین، سازگاری ایمن، اقدامی است که در آن همه گزینه های سازگاری و اقدامات سازگاری ایمن هستند.”

برای تشریح بهتر معنای «انطباق ایمن» و آنچه آن را از هر شکل دیگر «انطباق» متمایز می‌کند، دیمرت و وبر همچنین طبقه‌بندی جدیدی ابداع کردند که می‌تواند برای طبقه‌بندی سازگاری‌های مختلف انجام شده توسط سیستم‌های خودسازگار استفاده شود. این طبقه بندی به طور خاص بر ایمنی یا خطرات مرتبط با سازگاری های مختلف تمرکز دارد.

دیمرت و وبر در مقاله خود نوشتند: “رده بندی معیارهایی را برای طبقه بندی بیان می کند و سپس معیارهای خاصی را توصیف می کند که مورد ایمنی برای یک سیستم خودسازگار باید مطابق با نوع سازگاری های انجام شده باشد.” “هر نوع در طبقه بندی با استفاده از مثالی از سیستم گرمایش آب خود تطبیقی ​​حیاتی نشان داده شده است.”

طبقه بندی مشخص شده توسط Diemert و Weber، سازگاری های انجام شده توسط سیستم های رباتیک یا محاسباتی خود تطبیق پذیر را به چهار دسته کلی طبقه بندی می کند که به عنوان نوع 0 (غیر استنتاج)، نوع I (تضمین استاتیک)، نوع II (تضمین محدود) و نوع شناخته می شود. III (تضمین پویا). هر یک از این دسته بندی های سازگاری با قوانین و ویژگی های خاصی همراه است.

کار اخیر این تیم از محققان می تواند مطالعات آینده را با تمرکز بر توسعه سیستم های خودسازگار طراحی شده برای عملکرد در شرایط بحرانی راهنمایی کند. در نهایت، می توان از آن برای به دست آوردن درک بهتری از پتانسیل این سیستم ها برای پیاده سازی های مختلف در دنیای واقعی استفاده کرد.

“گام بعدی برای این خط تحقیق، اعتبار سنجی طبقه بندی پیشنهادی است، برای نشان دادن اینکه این سیستم قادر به طبقه بندی انواع سیستم های خودسازگاری حیاتی است و اینکه تعهدات تحمیل شده توسط طبقه بندی با استفاده از ترکیبی از ادبیات سیستماتیک مناسب است. بررسی ها و مطالعات موردی، “دیمرت و وبر در مقاله خود نتیجه می گیرند.


این مطالعه هشدار می دهد که شهرهای اروپایی برای آماده سازی و محافظت از ساکنان در برابر شرایط اضطراری آب و هوایی به انعطاف قانونی بیشتری نیاز دارند


اطلاعات بیشتر:
سیمون دیمرت، ینس اچ. وبر، سازگاری ایمنی- انتقادی در سیستم‌های خودسازگار. arXiv:2210.00095v1 [cs.SE]، arxiv.org/abs/2210.00095

© 2022 Science X Network

نقل قول: تعریف واضح و طبقه بندی طبقه بندی برای سیستم های رباتیک خود-تطبیقی ​​حیاتی ایمنی (2022، 21 اکتبر) بازیابی شده در 21 اکتبر 2022 از

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.





منبع