موضوع مقاله: رباتیک ابری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # رباتیک ابری | مقدمه: در نقطه مقابل انسان ها نیز میتوانند برخی امور خود را به صورت ریموت از طریق شبکه اینترنت به ربات ها واگذار نمایند. | ## بخش 1: رباتیک ابری | اجزا یک ابر برای روبات ها به طور بالقوه حداقل دارای شش جزء مهم است: ارائه یک کتابخانه جهانی از تصاویر، نقشه ها، و داده های شی، اغلب با هندسه و خواص مکانیکی، سیستم خبره، پایگاه دانش (یعنی وب معنایی، مراکز داده). محاسبات موازی انبوه بر حسب تقاضا برای مدل‌سازی آماری مبتنی بر نمونه و برنامه‌ریزی حرکت، برنامه‌ریزی کار، همکاری چند روباتی، زمان‌بندی و هماهنگی سیستم. به اشتراک گذاری ربات از نتایج، مسیرها، و سیاست های کنترل پویا و پشتیبانی از یادگیری ربات. به اشتراک گذاری انسانی کد، داده ها و طرح های "منبع باز" برای برنامه نویسی، آزمایش و ساخت سخت افزار. راهنمایی و کمک انسانی بر حسب تقاضا برای ارزیابی، یادگیری و بازیابی خطا؛ تعامل ربات انسانی تقویت شده از طریق روش های مختلف (پایگاه دانش معناشناسی، خدمات مانند Apple SIRI و غیره). این خودروها از شبکه برای دسترسی به پایگاه داده عظیم نقشه‌ها و مدل‌های ماهواره‌ای و محیطی گوگل (مانند Streetview) استفاده می‌کنند و آن را با داده‌های جریانی از GPS، دوربین‌ها و حسگرهای سه‌بعدی ترکیب می‌کنند تا موقعیت خود را در عرض چند سانتی‌متر، و با الگوهای ترافیکی گذشته و فعلی کنترل کنند. برای جلوگیری از برخورد هر خودرو می‌تواند چیزی در مورد محیط‌ها، جاده‌ها، رانندگی یا شرایط بیاموزد و اطلاعات را به ابر Google ارسال می‌کند، جایی که می‌توان از آن برای بهبود عملکرد خودروهای دیگر استفاده کرد. ربات های پزشکی ابری:یک ابر پزشکی (که به آن خوشه مراقبت بهداشتی نیز گفته می شود) از خدمات مختلفی مانند آرشیو بیماری، سوابق پزشکی الکترونیکی، سیستم مدیریت سلامت بیمار، خدمات تمرین، سرویس تجزیه و تحلیل، راه حل های کلینیک، سیستم متخصص و غیره تشکیل شده است. علاوه بر این، خدمات همکاری را با به اشتراک گذاشتن اطلاعات برای پزشکان، ارائه دهندگان مراقبت در درمان کلینیک فراهم می کند.[6] ربات های کمکی:یک ربات خانگی می تواند برای مراقبت های بهداشتی و نظارت بر زندگی افراد مسن استفاده شود. این سیستم وضعیت سلامتی کاربران را جمع‌آوری می‌کند و اطلاعات را با سیستم متخصص ابر یا پزشکان تبادل می‌کند تا زندگی سالمندان را تسهیل کند، به‌ویژه برای افراد مبتلا به بیماری‌های مزمن. به عنوان مثال، ربات‌ها می‌توانند برای جلوگیری از افتادن سالمندان، پشتیبانی سالم اضطراری مانند بیماری قلبی، بیماری خونی، پشتیبانی کنند. مراقبین افراد مسن نیز می توانند در مواقع اضطراری از ربات از طریق شبکه اطلاع رسانی دریافت کنند.[7] ربات های صنعتی: همانطور که توسط طرح صنعت آلمان 4.0 تاکید شده است "صنعت در آستانه انقلاب صنعتی چهارم قرار دارد. با هدایت اینترنت، دنیای واقعی و مجازی هر روز به هم نزدیک تر می شوند تا اینترنت اشیا را تشکیل دهند. تولید صنعتی آینده با فردی سازی قوی محصولات تحت شرایط تولید بسیار انعطاف پذیر (سری های بزرگ)، ادغام گسترده مشتریان و شرکای تجاری در فرآیندهای تجاری و ارزش افزوده، و پیوند تولید و خدمات با کیفیت بالا که منجر به به اصطلاح محصولات هیبریدی." [8] در تولید، چنین سیستم‌های رباتی مبتنی بر ابر می‌توانند کارهایی مانند رزوه‌کشی سیم‌ها یا کابل‌ها یا تراز کردن واشرها از پایگاه دانش حرفه‌ای را یاد بگیرند. گروهی از روبات ها می توانند اطلاعاتی را برای برخی از وظایف مشترک به اشتراک بگذارند. | ## بخش 2: رباتیک ابری | حتی بیشتر، یک مصرف کننده می تواند مستقیماً با سیستم سفارش آنلاین، محصول سفارشی شده را به روبات های تولیدی سفارش دهد.[9] الگوی بالقوه دیگر، سیستم ربات تحویل خرید است - پس از ثبت سفارش، یک ربات انبار کالا را به یک خودروی خودران یا هواپیمای بدون سرنشین خودران ارسال می کند تا آن را به گیرنده خود تحویل دهد (شکل ابر خودروی خودران را ببینید). تحقیق و توسعه ها RoboEarth [10] توسط برنامه چارچوب هفتم اتحادیه اروپا برای تحقیق، پروژه های توسعه فناوری، به طور خاص برای کشف زمینه رباتیک ابری تامین شد. هدف RoboEarth این است که به سیستم‌های رباتیک اجازه دهد از تجربه ربات‌های دیگر بهره‌مند شوند و راه را برای پیشرفت‌های سریع در شناخت و رفتار ماشین و در نهایت برای تعامل ظریف‌تر و پیچیده‌تر انسان و ماشین هموار کند. داده‌های ذخیره‌شده در پایگاه دانش RoboEarth شامل اجزای نرم‌افزار، نقشه‌های جهت‌یابی (مانند مکان‌های اشیا، مدل‌های جهان)، دانش وظایف (مانند دستور العمل‌های عمل، استراتژی‌های دستکاری)، و مدل‌های تشخیص اشیا (مانند تصاویر، مدل‌های شی). در چارچوب، هر ربات متصل به Rapyuta می‌تواند یک محیط محاسباتی امن (جعبه‌های مستطیلی) داشته باشد که به آن‌ها توانایی انتقال محاسبات سنگین خود را به فضای ابری می‌دهد. برنامه های کاربردی شامل نمونه سازی برای تحقیقات رباتیک، روبات های خانگی و خودروهای خودران است. هدف به اندازه نام پروژه مستقیم است – ایجاد یک مغز متمرکز و همیشه آنلاین برای ربات ها برای استفاده از آن. و این پروژه توسط بنیاد ملی علوم، دفتر تحقیقات نیروی دریایی، دفتر تحقیقات ارتش، گوگل، مایکروسافت، کوالکام، بنیاد آلفرد پی اسلون و ابتکار ملی رباتیک پشتیبانی می‌شود که هدف آن پیشرفت رباتیک برای کمک به ساخت ایالات متحده در اقتصاد جهانی رقابتی تر است.[16] MyRobots سرویسی برای اتصال روبات ها و دستگاه های هوشمند به اینترنت است.[17] می توان آن را به عنوان یک شبکه اجتماعی برای روبات ها و اشیاء هوشمند (به عنوان مثال فیس بوک برای روبات ها) در نظر گرفت. با اجتماعی شدن، همکاری و اشتراک گذاری، ربات ها می توانند با به اشتراک گذاشتن اطلاعات حسگر خود از این تعاملات نیز بهره ببرند که بینشی در مورد دیدگاه آنها از وضعیت فعلی آنها ارائه می دهد. هدف این پروژه توسعه فناوری های جدید برای افراد معلول از طریق نوآوری اجتماعی و فناوری و از طریق یکپارچگی اجتماعی و روانی کاربران است. هدف، تولید یک سیستم زندگی کمکی محیطی شناختی با خوشه Healthcare در فضای ابری با روبات‌های خدمات خانگی مانند انسان‌نما و صندلی چرخدار هوشمند است که به ابر متصل می‌شود.[7] ROS (سیستم عامل ربات) یک اکوسیستم برای پشتیبانی از رباتیک ابری ارائه می دهد. این مجموعه ای از ابزارها، کتابخانه ها و کنوانسیون هایی است که هدف آن ساده کردن کار ایجاد رفتار پیچیده و قوی ربات در طیف گسترده ای از پلت فرم های رباتیک است. یک کتابخانه برای ROS که یک پیاده سازی خالص جاوا است، به نام rosjava، اجازه می دهد تا برنامه های اندروید برای روبات ها توسعه یابد. از آنجایی که اندروید دارای بازار پررونق و میلیاردها کاربر است، در زمینه رباتیک ابری قابل توجه خواهد بود.[19] محدودیت های ربات های ابری اگرچه روبات‌ها می‌توانند از مزایای مختلف محاسبات ابری بهره ببرند، ابر راه‌حل همه رباتیک نیست.[20] کنترل حرکت ربات که به شدت به حسگرها و بازخورد کنترلر متکی است، سود زیادی از ابر نخواهد داشت. برنامه‌های مبتنی بر ابر ممکن است به دلیل پاسخ‌های با تأخیر کم یا مشکل شبکه، کند شوند یا در دسترس نباشند. | ## بخش 3: رباتیک ابری | اگر یک ربات بیش از حد به ابر متکی باشد، یک نقص در شبکه می تواند آن را "بی مغز" کند. چالش ها تحقیق و توسعه رباتیک ابری دارای مسائل و چالش های بالقوه زیر است:[20] محاسبات مبتنی بر شبکه موازی سازی مقیاس پذیر، طرح های موازی سازی با اندازه زیرساخت اتوماسیون مقیاس می شوند. یادگیری جمعی برای اتوماسیون در ابر زیرساخت/پلتفرم یا نرم افزار به عنوان یک سرویس اینترنت اشیا برای روباتیک کنترل یکپارچه و مشارکتی مقاوم در برابر خطا داده‌های بزرگ: داده‌های جمع‌آوری‌شده و/یا منتشر شده در شبکه‌های بزرگ و قابل دسترس می‌توانند تصمیم‌گیری برای مشکلات طبقه‌بندی یا نشان دادن الگوها را ممکن کنند. به دلیل اندازه و اهمیت، محیط های ابری اغلب توسط ماشین های مجازی و بدافزارهای ربات، حملات brute force و سایر حملات هدف قرار می گیرند. حریم خصوصی و امنیت داده ها - میزبانی داده های محرمانه با ارائه دهندگان خدمات ابری شامل انتقال مقدار قابل توجهی از کنترل یک سازمان بر امنیت داده ها به ارائه دهنده است. به عنوان مثال، هر ابری حاوی اطلاعات عظیمی از مشتریان است که شامل اطلاعات شخصی می شود. اگر یک ربات خانگی هک شود، کاربران ممکن است حریم خصوصی و امنیت شخصی خود را در معرض خطر قرار دهند، مانند چیدمان خانه، عکس فوری از زندگی، نمای خانه و غیره. مشکل دیگر زمانی است که یک ربات هک شده و توسط شخص دیگری کنترل می شود که ممکن است کاربر را در معرض خطر قرار دهد. مشکلات اخلاقی - برخی از اصول اخلاقی رباتیک، به ویژه برای رباتیک مبتنی بر ابر باید در نظر گرفته شود. از آنجایی که یک ربات از طریق شبکه متصل است، خطر دسترسی به آن توسط افراد دیگر وجود دارد. اگر روباتی خارج از کنترل باشد و فعالیت های غیرقانونی انجام دهد، چه کسی باید مسئول آن باشد. نقشه راه رباتیک و اتوماسیون ابری را برای تولید در سال های آینده برجسته می کند.[20] چنگ زدن ربات مبتنی بر ابر با موتور تشخیص شیء گوگل.[25] ابتکار ملی رباتیک ایالات متحده در سال 2011 اعلام کرد که هدف آن بررسی این است که چگونه روبات‌ها می‌توانند کار انسان‌ها را به جای جایگزین کردن آنها بهبود بخشند. این ادعا می‌کند که نسل بعدی روبات‌ها بیشتر آگاه هستند تا غافل، بیشتر اجتماعی هستند تا انفرادی.[26] جیمز جی کوفنر، استاد سابق رباتیک CMU، و اکنون دانشمند محقق در گوگل، در کنفرانس بین المللی IEEE/RAS در مورد رباتیک انسان نما در سال 2010 در مورد رباتیک ابری صحبت کرد. این کار بعداً برای پشتیبانی از ROS منبع باز گسترش یافت و توسط رایان هیکمن، دیمون کوهلر، برایان گرکی، روی صحنه نمایش داده شد. | ## جمع‌بندی | نویسنده پارادایم هایی را برای استفاده از محاسبات ابری در رباتیک پیشنهاد کرده است.