Робототехническая платформа Arm: Единый Язык для Эры Интеллектуальной Робототехники

Ричард Гризентуэйт, главный архитектор Arm, представил манифест о подходе компании к созданию Робототехнической Платформы Возможностей (Robotics Capability Framework, RCF). Arm считает, что индустрия робототехники вступает в новую фазу, которая требует больше, чем просто достижений в области ИИ и вычислений. Она нуждается в общей основе для последовательного описания интеллектуальных роботизированных систем, не ограничивая при этом инновации. Компания Arm, работающая с кремнием, программным обеспечением, ИИ, устройствами, инфраструктурой и экосистемами разработчиков, но не занимающаяся созданием готовых роботов, занимает уникальное положение для объединения отрасли вокруг этой ключевой задачи.

Гризентуэйт подчеркнул, что по мере того, как роботы перемещаются из контролируемых сред в более разнообразные, динамичные и ориентированные на человека условия, им все чаще потребуется воспринимать, адаптироваться и сотрудничать с людьми. Этот переход создает огромные возможности, но также накладывает новые обязанности на отрасль. Сегодня такие термины, как «автономный», «интеллектуальный», «адаптивный», «совместный», «контекстуальный» и «самосовершенствующийся», широко используются в обсуждениях робототехники, но не всегда имеют последовательное значение для разных поставщиков, вариантов использования, операционных сред или моделей контроля. Это отсутствие согласованности затрудняет сравнение и интеграцию роботизированных систем, создавая трения во всей экосистеме. Клиентам требуется лучшее понимание возможностей доступных роботизированных систем. Регуляторам и страховщикам нужны более четкие способы оценки возможностей и рисков. Разработчикам и интеграторам необходим общий язык, который поможет им создавать и внедрять инновации в постоянно расширяющейся экосистеме.

Именно поэтому Arm представляет RCF — архитектурно-независимую эталонную платформу, разработанную для обеспечения общего способа описания роботизированных возможностей, операционного контекста, контроля и гарантий. Вместо того чтобы предписывать, как следует строить роботов, платформа призвана упростить понимание заявленных возможностей, облегчить сравнение систем и сделать ожидания по гарантиям более ясными, сохраняя при этом свободу для компаний вводить новшества и дифференцироваться.

Это не конечная цель и не инициатива, предназначенная только для Arm. Робототехника будет продолжать развиваться благодаря достижениям в моделях ИИ, сенсорике, вычислениях, безопасности, программном обеспечении и регулировании, и любой общий язык должен развиваться вместе с ней. Arm рассматривает RCF как практическую отправную точку и приглашает робототехнические компании, разработчиков, клиентов, регуляторов, исследователей и отраслевых партнеров помочь сформировать ее в надежную основу для следующего поколения интеллектуальной робототехники.

Гризентуэйт представляет мир надежной интеллектуальной робототехники, где умные роботы безопасно и надежно работают рядом с людьми, помогая больницам перемещать припасы, поддерживая реабилитацию, улучшая производство, работая на складах, инспектируя критически важную инфраструктуру, содействуя экстренному реагированию и делая сельское хозяйство более продуктивным и устойчивым. Эти системы будут все чаще работать в динамичных, реальных условиях, где они должны адаптироваться к изменяющимся условиям, оставаясь при этом понятными, предсказуемыми и заслуживающими доверия. Отчет McKinsey недавно назвал физический ИИ и робототехнику следующим рубежом ИИ, утверждая, что воплощенный интеллект может изменить то, как люди живут и работают, к 2040 году, формируя будущее работы через партнерство между людьми, ИИ-агентами и роботами.

Перспектива рынка

Сайед Алам, партнер McKinsey & Company, отметил: «Только технология не обеспечивает внедрения. Расширение масштабов робототехники потребует большей отраслевой согласованности в том, как определяются и понимаются технические возможности, совместимость, безопасность, защищенность и регуляторные аспекты. Общая платформа помогает создать общую основу, которая внесет большую ясность в требования к возможностям и поможет ускорить внедрение в отрасли».

Гризентуэйт продолжил, заявив, что робототехника развивается по двум осям. Первая — это масштаб: роботы широко развертываются, по данным Международной федерации робототехники, более 4,28 миллиона промышленных роботов работают на заводах по всему миру, а годовые установки превышают полмиллиона единиц третий год подряд. Вторая — это возможности: достижения в ИИ, сенсорике, вычислениях и программном обеспечении расширяют то, что роботы могут воспринимать, анализировать, адаптироваться и делать в реальных условиях. Именно этот второй сдвиг делает общий язык более актуальным. По мере того как роботы становятся более интеллектуальными, отрасли нужны более четкие способы описания того, что эта интеллектуальность означает на практике, включая задачу, среду, модель контроля, ожидания безопасности и уровень участия человека.

Робот в больнице, складской робот и домашний помощник могут быть описаны как интеллектуальные, но каждый работает при разных ожиданиях. Роботизированная рука в контролируемой промышленной ячейке — это не то же самое, что мобильный манипулятор, работающий рядом с неподготовленными людьми. Те же слова — автономный, адаптивный, совместный, интеллектуальный — могут подразумевать очень разные возможности, обязанности и риски в зависимости от задачи, среды, модели контроля и режима отказа. Поэтому робототехническая отрасль нуждается в общей платформе, достаточно широкой для многих вариантов использования, достаточно точной для обеспечения доверия и достаточно гибкой для сохранения инноваций.

Проблема: разные заявления имеют разное значение. Отрасль интеллектуальной робототехники все еще формируется. Ее рынки, модели развертывания, ожидания безопасности, регуляторные подходы и бизнес-модели будут продолжать развиваться годами. Однако язык, сформированный сейчас, может влиять на то, как интеллектуальные роботы будут закупаться, обеспечиваться, регулироваться, страховаться, инвестироваться и доверяться на протяжении десятилетий. Это делает выбор времени решающим. Без общей терминологии и общих ожиданий фрагментированные определения могут закрепиться в рыночной структуре. Различные поставщики, клиенты, регуляторы и партнеры по экосистеме могут продолжать использовать одни и те же слова для обозначения разных вещей, что затрудняет сравнение, обеспечение и построение доверия. Эта проблема становится все более актуальной, поскольку возможности роботов быстро улучшаются, в том числе за счет обучения, адаптации и самосовершенствующихся систем. Отрасли нужен стабильный язык, который может идти в ногу с этими изменениями, не замыкая экосистему на сегодняшней архитектуре, моделях или схемах развертывания.

Сегодня «автономный» робот одной компании может требовать постоянного наблюдения со стороны человека, в то время как другая может использовать то же слово для системы, работающей независимо в ограниченной среде. «С поддержкой ИИ» может описывать что угодно: от модели восприятия до системы планирования, цикла обучения или более широкого стека агентного мышления. «Совместный» может относиться к промышленной руке с рейтингом безопасности, мобильному роботу, работающему рядом с работниками, или сервисному роботу, взаимодействующему с общественностью.

Перспектива развертывания

Питер Армстронг, управляющий директор Cyber Risk Insights Limited, заявил: «По мере того как роботизированные системы становятся более адаптивными, подключенными и способными, отрасли необходим более четкий способ понять, что эти возможности означают в реальных условиях развертывания. С точки зрения киберриска и страхования последовательный язык возможностей имеет решающее значение: он помогает клиентам сравнивать системы, страховщикам и владельцам рисков оценивать подверженность, а более широкой экосистеме дает более прочную основу для доверия по мере масштабирования интеллектуальной робототехники».

Бинчуань Сунь, директор по продуктам Lenovo Vehicle Computing, также поделился своим мнением: «Общий язык для возможностей робототехники может помочь упростить разработку продуктов, улучшить интеграцию и ускорить путь от инноваций к развертыванию. Объединение экосистемы вокруг общей платформы помогает создать более последовательную основу для сотрудничества и инноваций по всей цепочке создания стоимости в робототехнике».

Гризентуэйт продолжил, заявив, что проблема не только семантическая; она структурная. Несогласованный язык означает:

• Требования сложнее формулировать;
• Системы сложнее сравнивать;
• Интеграцию сложнее планировать;
• Проверки безопасности сложнее структурировать;
• Страхование и операционные риски сложнее оценивать;
• Регулирование сложнее ссылаться без поддержки конкретной технологии, архитектуры или поставщика;
• Инвестиционные решения сложнее принимать, потому что техническая зрелость и готовность рынка описываются заявлениями, которые не всегда сопоставимы.

Гризентуэйт отметил, что страхование является четвертым столпом рыночной уверенности наряду с закупками, интеграцией и регулированием. Общий язык возможностей может помочь владельцам рисков и страховщикам понять, как развивающиеся роботизированные возможности должны быть учтены, поддержаны и масштабированы в реальных условиях развертывания. Автомобильная промышленность продемонстрировала ценность общих платформ возможностей для описания все более автоматизированных систем. Однако робототехника представляет собой более широкую задачу, поскольку диапазон машин разнообразен и не имеет единой доминирующей операционной области. Робот может навигировать, манипулировать, инспектировать, помогать, собирать, доставлять, координировать, сотрудничать, защищать, мониторить или реагировать. Он может взаимодействовать с обученными операторами, неподготовленными работниками, потребителями, пациентами, государственными органами или широкой общественностью. Таким образом, одно и то же заявление о возможности может подразумевать разные риски в зависимости от воплощения, среды, задачи, режима отказа и модели контроля.

«Страхование и операционный риск сложнее оценить, поскольку это особенно важно для страховщиков и владельцев операционных рисков, которым нужен последовательный язык возможностей, чтобы понимать, исследовать, сравнивать развертывания и оценивать, можно ли доверять роботизированным системам в масштабе», — сказал Гризентуэйт. «Ценность общей платформы заключается в том, чтобы сделать заявления о возможностях значимыми в контексте конкретного варианта использования, операционной среды, модели контроля и ожиданий по гарантиям. Общий язык, следовательно, является предварительным условием для рыночной уверенности».

Почему общий язык важен для экосистемы

Общий язык для интеллектуальной робототехники должен помочь описать:

• Что может делать роботизированная система;
• Насколько сложно ее поведение;
• От каких предположений она зависит;
• Какие ожидания должны применяться в данном варианте использования и операционном контексте.

Это должно сделать возможности роботов более понятными, сравнимыми, пригодными для закупки, обеспечения и доверия, сохраняя при этом свободу инноваций и внедрения. Архитектурная потребность заключается в стабильном эталонном уровне между широкими рыночными заявлениями и детальными решениями по реализации. Robotics Capability Framework — это предлагаемый вклад Arm в этот эталонный уровень. Он объединяет два взаимодополняющих представления:

• Набор уровней, описывающих, как роботизированные системы прогрессируют от реактивного поведения к обдуманному, адаптивному, контекстуальному, когнитивному и самосовершенствующемуся интеллекту.
• Представление о возможностях, описывающее, где этот интеллект проявляется в системе, включая такие области, как восприятие, локализация, движение, манипуляция, принятие решений, обучение, взаимодействие, безопасность, защищенность, управление жизненным циклом, совместимость и интеграция в экосистему.

Вместе эти представления позволяют избежать сведения интеллекта робототехники к одной маркетинговой метке. Это позволяет описывать любые различия как профиль возможностей, связанный с вариантом использования, операционным контекстом, ролью человека и ожиданиями по гарантиям. Например:

• Стационарная промышленная система может быть наиболее ценной, когда она предсказуема и строго ограничена;
• Робот, работающий рядом с людьми в меняющейся среде, может требовать более сильного контекстного понимания, более богатого взаимодействия и более сложного резервного поведения;
• Парк роботов, работающих на нескольких объектах, может нуждаться в более сильном управлении жизненным циклом, управлении обновлениями и совместном обучении;
• Робот для общественной безопасности может требовать особенно четких ожиданий относительно контроля, устойчивости, безопасности, резервного поведения и подотчетности.

Более того, роль общей платформы выходит за рамки уточнения заявлений. Она также должна помочь отрасли описать, куда движется интеллектуальная робототехника, что могут делать будущие системы и какие ожидания должны применяться по мере того, как роботы становятся более адаптивными, совместными и надежными в реальных условиях. Гризентуэйт заявил: «Робототехника не будет сходиться к одной аппаратной архитектуре, одной модели ИИ, одной конфигурации датчиков, одной архитектуре безопасности, одному стеку программного обеспечения, одной схеме развертывания или одному отношению облако-периферия. Различные системы будут делать разные компромиссы. Некоторые будут оптимизированы для задержки. Другие — для безопасности, стоимости, энергии, масштабируемости, поддержки жизненного цикла, объяснимости, обучения парка или пользовательского опыта».

Перспектива регулирования

Рубен Лирио, глобальный директор по кибербезопасности Dekra, отметил: «Роботизированные системы нельзя сравнивать исключительно по техническим характеристикам. Отрасли нужен общий язык для классификации и базовые требования для тестирования и сертификации независимой третьей стороной, потому что функциональность и безопасность робота зависят от задачи, которую он должен выполнять, рисков, связанных с его использованием, и среды, в которой он работает. Без общей точки отсчета каждая юрисдикция продолжает изобретать свою собственную таксономию, а производители вынуждены переводить соответствие вместо того, чтобы его создавать».

На практике Robotics Capability Framework помогает преобразовать варианты использования, рабочие нагрузки, ожидания заинтересованных сторон и потребности в гарантиях в более четкие цели возможностей. Эти цели затем могут поддерживать архитектурные решения, технологические дорожные карты, планирование продуктов, язык закупок, обеспечение развертывания и сотрудничество в экосистеме. Платформа призвана быть стабильной в быстро меняющейся отрасли, которая нуждается в общем языке, и гибкой там, где отрасли нужны инновации. В конечном итоге, Robotics Capability Framework призвана уменьшить трения в экосистеме робототехники.

Для клиентов это упрощает сравнение систем. Для производителей это обеспечивает последовательный способ сообщения о возможностях. Для интеграторов это поддерживает более четкое планирование развертывания. Для регуляторов и страховщиков это предлагает нейтральную терминологию для оценки гарантий и рисков. А для инвесторов и аналитиков это обеспечивает большую уверенность в том, что заявления о возможностях отражают значимую техническую зрелость. «Успех должен измеряться не тем, выглядят ли все роботы одинаково, а тем, становится ли понимание возможностей проще, развертывание систем — легче, а построение доверия — проще», — сказал Гризентуэйт.

Руководящие принципы

Эти руководящие принципы предлагаются в качестве отправной точки для обсуждения с экосистемой робототехники. Они отражают характеристики общей эталонной платформы, которая может развиваться вместе с отраслью, и предназначены для доработки в сотрудничестве с робототехническими компаниями, клиентами, интеграторами, регуляторами, страховщиками, исследователями, органами по стандартизации и технологическими партнерами.

• Формирование доверия через ясность: Возможности роботов должны быть описаны последовательно, понятно и значимо для контекста, в котором они работают. Четкие описания возможностей являются основой для доверия.
• Описание возможностей, а не реализации: Общая платформа должна объяснять, что может делать роботизированная система, в каких условиях она может это делать и какой уровень контроля или гарантий она требует, не предписывая, как эти возможности реализуются.
• Сохранение инноваций и дифференциации: Общая платформа должна обеспечивать сравнение и уверенность, позволяя при этом поставщикам продолжать дифференцироваться через архитектуру, модели ИИ, программное обеспечение, подходы к безопасности, производительность, эффективность и пользовательский опыт.
• Отражение разнообразия робототехники: Робототехника охватывает производство, здравоохранение, логистику, сельское хозяйство, государственные услуги и многие другие области. Полезная платформа должна поддерживать это разнообразие, а не предполагать единую операционную среду, воплощение или модель развертывания.
• Развитие вместе с отраслью: Робототехника будет продолжать развиваться благодаря новым моделям ИИ, датчикам, вычислительным архитектурам, подходам к безопасности и операционным моделям. Поэтому любая общая платформа должна быть достаточно стабильной, чтобы формировать доверие сегодня, и достаточно гибкой, чтобы адаптироваться по мере развития отрасли.
• Совместное строительство: Общая платформа будет успешной только в том случае, если она будет формироваться более широкой экосистемой робототехники. Robotics Capability Framework задумывается как практическая отправная точка, долгосрочная ценность которой зависит от открытого сотрудничества между промышленностью, академическими кругами и организациями по стандартизации.

Приглашение к созданию общей основы

Arm приглашает робототехнические компании, клиентов, интеграторов, партнеров по кремнию и программному обеспечению, регуляторов, страховщиков, экспертов по безопасности, инвесторов, исследователей, заинтересованные стороны оборонного и государственного секторов, а также открытые организации помочь сформировать эту общую платформу в практическую, надежную и ориентированную на будущее основу для интеллектуальной робототехники. Сейчас самое время заложить общие основы, которые позволят интеллектуальной робототехнике уверенно масштабироваться.