Интеллектуальное когнитивное управление роботизированными социотехническими системами: Квантовые сквозные ИТ в объяснительном сильном ИИ для проекта «Индустрия 5.0»

Боковая панель статьи

PDF
Опубликован: июн 30, 2024
Ключевые слова:
роботизированные социотехнические производственные системы, Индустрия 5.0, квантовые сквозные ИТ, квантовая программная инженерия, опережающий образовательный процесс, нестандартная / немонотонная логика подготовки ИТ-специалистов industrial robotic sociotechnical systems, Industry 5.0 project, quantum end - to - end IT, quantum software engineering, advanced educational process, non-conventional logic of IT specialist’s education

Основное содержимое статьи

Р. Ю. Капков
Государственный университет «Дубна», Дубна, Московская область
О. Ю. Тятюшкина
Государственный университет «Дубна», Дубна, Московская область
С. В. Ульянов
Государственный университет «Дубна», Дубна, Московская область; Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Московская область

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

Данные скачивания пока недоступны.

Информация о статье

Как цитировать
[1]
Капков, Р.Ю., Тятюшкина, О.Ю. и Ульянов, С.В. 2024. Интеллектуальное когнитивное управление роботизированными социотехническими системами: Квантовые сквозные ИТ в объяснительном сильном ИИ для проекта «Индустрия 5.0». Системный анализ в науке и образовании. 2 (июн. 2024), 47–90.
Выпуск
№ 2 (2024)
Раздел
Современные проблемы информатики и управления
Лицензия Creative Commons

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.