Интеллектуальное когнитивное управление роботизированными социотехническими системами: Квантовые сквозные ИТ в объяснительном сильном ИИ для проекта «Индустрия 5.0»
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
Обсуждается развитие новых видов интеллектуальной когнитивной робототехники с учетом возрастающих потребностей применения роботизированных социотехнических систем в промышленных / непромышленных сферах (особенно для применения в катастрофических ситуациях типа техногенных аварий или коронавирус) и развития квантовых сквозных ИТ. Промышленная революция «Индустрия 4.0» и третья квантовая революция «Квантовая программная инженерия» предопределили развитие нового направления – интеллектуальное когнитивное управление роботизированными социотехническими системами как основы проекта «Индустрия 5.0». Одной из основных проблем стала необходимость исследования взаимодействия человека-оператора с роботом и перераспределения зон ответственности между роботами в коллективе (толпе — swarm) роботов, человеком — оператором и роботом, а также выявления предельных возможностей допустимой работоспособности (Affordance / Kansei / Kawaii Engineering) роботов в различных проблемно-ориентированных областях. Проведен анализ развития моделей роботизированных социотехнических систем и построения образовательных процессов с нестандартной логикой подготовки ИТ-специалистов нового поколения в условиях стремительного разрыва между образовательными процессами и требованиями к базовым знаний в области квантовых сквозных ИТ. Представлена методология, разработанная в ЛИТ им. М.Г. Мещерякова ОИЯИ, по подготовки ИТ-специалистов нового поколения для управления физическими экспериментами, квантового интеллектуального управления физическими установками в мегасайнс проектах типа NICA, роботов – беспилотников радиационного контроля окружающей среды и др.
Скачивания
Информация о статье
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Ульянов С. В., Тятюшкина О. Ю., Решетников А. Г. Интеллектуальная робототехника Ч. 2: Социо-экономико-техническая платформа когнитивного образовательного процесса // Системный анализ в науке и образовании сетевое научное издание. – 2016. – № 4. – С. 69-102. – EDN: XXBRSR. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/478.
Ulyanov S. V. Quantum Algorithm of Imperfect KB Self-organization Pt I: Smart Control-Information-Thermodynamic Bounds // Artificial Intelligence Advances. – 2021. – Vol. 3. – No 2. – Pp. 13-36. – DOI: https://doi.org/10.30564/aia.v3i2.3171.
Ulyanov S. V. Intelligent cognitive robotics. Vol. 2: Quantum self-organization of imperfect knowledge bases: quantum intelligent force control and information thermodynamic law of ex-tracted informed useful work. – M.: Kurs, 2022.
Интеллектуальная когнитивная робототехника. Ч. 1: Технологии квантовых когнитивных вычислений / В. В Кореньков, С. В. Ульянов, А. А. Шевченко, А. В. Шевченко. – М.: КУРС, 2022. (пример поведенческого анализа захватных устройств см., Zechmair M., Morel Y. Behavioral Manifolds: Representing the Landscape of Grasp Affordances in the Relative Pose Space // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2405.04188v1 [cs.RO] 7 May 2024).
Интеллектуальная когнитивная робототехника. Ч. 3: Классический симулятор квантовых алгоритмов интеллектуального управления – самоорганизующийся квантовый регулятор и квантовые Лагранжевы ФИНС / В. В. Боровинский, А. Г. Решетников, В. С. Ульянов, С. В. Ульянов. – М.: Курс, 2024.
Tyatyushkina O. Yu., Ulyanov S. V. Quantum software industrial engineering and intelligent cognitive robotics in Industry 4.0 as control objects –prototypes of Industry 5.0 / 6.0 models: Introduction // System analysis in science and education. – 2023. – № 1. – Рр. 46-94. – EDN: QIYBNU. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/571.
Intelligent Cognitive Robotics / A. G. Reshetnikov, S. V. Ulyanov, D. P. Zrelova, P. V. Zrelov. – M.: Kurs, 2023. – 464 p. – EDN: TMGMPY.
Explainable Quantum Machine Learning / R. Heese, T. Gerlach, S. Mücke [et al.] // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2301.09138v1 [quant-ph] 22 Jan 2023.
Charting the Sociotechnical Gap in Explainable AI: A Framework to Address the Gap in XAI / U. Ehsan, K. Saha, M. De Choudhury, M. O. Riedl // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2302.00799v1 [cs.HC] 1 Feb 2023.
Rajpura P., Cecotti H., MeenaY. K. Explainable artificial intelligence approaches for brain-computer interfaces: a review and design space // arXive.org e-Print archive. arXiv:2312.13033v1 [cs.HC] 20 Dec 2023.
Самоорганизация и интеллектуальное управление развитием социотехнических систем. Ч. 1: Состояние и пути решения проблемы / В. Н. Добрынин, С. В. Ульянов, М. В. Лобачева [и др.] // Системный анализ в науке и образовании. – 2010. – № 3. – С. 12-42. – EDN: MUTNEL. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/295.
Ульянов С. В., Тятюшкина О. Ю. Математическая модель информационной оценки приращения риска и управление безопасностью социотехнических систем // Системный анализ в науке и образовании. – 2011. – № 2. – С. 136-161. – EDN: RXAGFD. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/419.
Караткевич С.Г., Ульянов С.В. и др. Интеллектуальное управление социотехническими системами. – М.: ВНИИ Геосистем. – 2011.
Когнитивное интеллектуальное управление. Часть 2: Квантовый алгоритм нечеткого вывода в интеллектуальной когнитивной робототехнике / С. В. Ульянов, Д. П. Зрелова, А. В. Шевченко, А. А. Шевченко // Робототехника и техническая кибернетика. – 2023. – Т. 11, № 2. – С. 133-146. – DOI: 10.31776/RTCJ.11207. – EDN: KPAPAH.
Ульянов С. В. Интеллектуальное когнитивное управление роботизированными социотехническими системами. Ч.2: Нелинейные модели интеллектуальной робототехники для проекта «Индустрия 4.0» // Системный анализ в науке и образовании: сетевое научное издание. – 2021. – № 4. – C. 1–43. – EDN: WAQUKQ. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/509.
Ульянов С. В., Ульянов В. С. Применение сквозных технологий мягких вычислений в задаче интеллектуального робастного управления одноколесным роботом - велосипедом // Робототехника и техническая кибернетика. – 2020. – Т. 8, № 2. – С. 119-138. – DOI: 10.31776/RTCJ.8204. – EDN: YGFZUQ.
Основы применения квантовых сквозных ИТ в робототехнике и интеллектуальном когнитивном управлении: стохастическая механика, квантовая информационная физика и информационная геометрия / П. В. Зрелов, В. В. Кореньков, О. Ю. Тятюшкина, С. В. Ульянов // Системный анализ в науке и образовании. – 2021. – № 2. – С. 83-117. – EDN: ZSOYUP. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/497.
Зрелова Д. П., Тятюшкина О. Ю., Ульянов С. В. Физические основы квантовых сквозных ит в индустрии 5.0 / 6.0 и интеллектуальном когнитивном управлении: стохастическая механика, информационная геометрия, квантовая информационная физика / термодинамика // Системный анализ в науке и образовании. – 2023. – № 1. – С. 95-141. – EDN: YQSCJU. – URL: https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/565.
Ficht G., Behnke S. Bipedal Humanoid Hardware Design: A Technology Review // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2103.04675v1 [cs.RO] 8 Mar 2021.
Insect-Computer Hybrid System Capable of Autonomous Navigation and Human Detection in Unknown Environments / P. T. Tran-Ngoc, D. L. Le, B. S. Chong [et al.] // arXive.org e-Print ar-chive. – arXiv2105.10869 [cs.Gv] 14 May 2021.
Full-Body Torque-Level Non-linear Model Predictive Control for Aerial Manipulation / J. Martí-Saumell, J. Solà, A. Santamaria-Navarro, J. Andrade-Cetto // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2107.03722v1 [cs.RO] 8 Jul 2021.
Dynamic Grasping with a “Soft” Drone: From Theory to Practice / J. Fishman, S. Ubellacker, N. Hughes, L. Carlone // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2103.06465v1 [cs.RO] 11 Mar 2021.
Singularity-free Aerial Deformation by Two-dimensional Multilinked Aerial Robot with 1-DoF Vectorable Propeller / M. Zhao, T. Anzai, K. Okada, M. Inaba // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2101.04892v1 [cs.RO] 13 Jan 2021.
D'antonio D. S., Cardona G. A., Saldaña D. The Catenary Robot: Design and Control of a Cable Propelled by Two Quadrotors // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2102.12519v1 [cs.RO] 24 Feb 2021.
Nettekoven A., Topcu U. A 3D Printing Hexacopter: Design and Demonstration // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2103.02063v1 [cs.RO] 2 Mar 2021.
Learning Agile Robotic Locomotion Skills by Imitating Animals / X. B. Peng, E. Coumans, T. Zhang [et al.] // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2004.00784v3 [cs.RO] 21 Jul 2020.
RMA: Rapid Motor Adaptation for Legged Robots / A. Kumar, Z. Fu, D. Pathak, J. Malik // arX-ive.org e-Print archive. – arXiv:2107.04034v1 [cs.LG] 8 Jul 2021.
Vision-Aided Autonomous Navigation of Bipedal Robots in Height-Constrained Environments / Z. Li, J. Zeng, S. Chen, K. Sreenath // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2109.05714v1 [cs.RO] 13 Sep 2021.
Underactuated Motion Planning and Control for Jumping with Wheeled-Bipedal Robots / H. Chen, B. Wang, Z. Hong [et al.] // arXive.org e-Print archive. – arXiv:2012.06156v1 [cs.RO] 11 Dec 2020.