یک متخصص هوش مصنوعی در گفت‌وگو با آناتک:
انویدیا با سامانه ایمنی جدید به‌دنبال گسترش استفاده از ربات‌های هوشمند است
به گزارش خبرگزاری آنا؛ انویدیا که بخش عمده شهرت و درآمد خود را از توسعه پردازنده‌های گرافیکی و زیرساخت‌های هوش مصنوعی به دست آورده، سرمایه‌گذاری گسترده‌ای را در حوزه هوش مصنوعی فیزیکی دنبال می‌کند. این حوزه به سامانه‌هایی مربوط می‌شود که علاوه بر پردازش اطلاعات، می‌توانند محیط واقعی را درک کنند و با حرکت یا جابه‌جایی اشیا بر آن تأثیر بگذارند. ربات‌های انسان‌نما، خودروهای خودران و تجهیزات خودکار صنعتی از مهم‌ترین کاربرد‌های این فناوری هستند، اما گسترش استفاده از آن‌ها با چالش مهمی روبه‌رو است. برخلاف یک چت‌بات که اشتباه آن معمولاً به ارائه اطلاعات نادرست محدود می‌شود، خطای ربات در محیط واقعی می‌تواند به برخورد با انسان، آسیب به تجهیزات یا حوادث جدی منجر شود. انویدیا معتقد است افزایش ایمنی اکنون به یکی از پیش‌شرط‌های اصلی استفاده گسترده از ربات‌های هوشمند تبدیل شده و توسعه مدل‌های قدرتمند به‌تنهایی برای ورود آن‌ها به کارخانه‌ها و محیط‌های عمومی کافی نیست.
سامانه هالوس و گسترش کاربرد‌های آن
انویدیا نخستین بار در سال ۲۰۲۵ سامانه «هالوس» را برای افزایش ایمنی خودروهای خودران معرفی کرد. این مجموعه شامل ابزار‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری بود که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کرد عملکرد سامانه‌های رانندگی خودکار را زیر نظر بگیرند و سازوکار‌هایی برای کاهش خطر خطا در نظر بگیرند. شرکت در تیر امسال دامنه استفاده از این فناوری را با معرفی هالوس مخصوص رباتیک گسترش داد تا سازندگان ربات‌های متحرک انبارداری، ربات‌های انسان‌نما و حتی تجهیزات جراحی نیز بتوانند از ساختار‌های ایمنی آن استفاده کنند. هدف این برنامه ایجاد زیرساختی مشترک است که شرکت‌ها بتوانند متناسب با نوع ربات و محیط فعالیت آن، قابلیت‌های حفاظتی موردنیاز خود را توسعه دهند.
آمیت گوئل، مدیر اکوسیستم رباتیک و رایانش لبه‌ای انویدیا توضیح داده است که توانایی مدل‌های هوش مصنوعی و سخت‌افزار ربات‌ها به سطح قابل توجهی رسیده، اما ایمنی ممکن است به مانع بعدی توسعه این صنعت تبدیل شود. به گفته وی، رباتی که بتواند مسیر خود را پیدا کند یا اشیا را جابه‌جا کند، لزوماً برای کار در کنار انسان‌ها آماده نیست و باید در شرایط پیش‌بینی‌نشده نیز رفتار قابل اعتمادی داشته باشد. انویدیا با توسعه هالوس تلاش می‌کند ابزار‌های لازم برای شناسایی اختلالات و جلوگیری از تبدیل آن‌ها به رفتار‌های خطرناک را در اختیار سازندگان قرار دهد.
سخت‌افزار مستقل برای نظارت بر عملکرد ربات
یکی از بخش‌های اصلی هالوس، ماژول پردازشی IGX Thor است که برای کاربرد‌های رباتیک و صنعتی طراحی شده و پردازنده‌ای مستقل برای انجام وظایف مرتبط با ایمنی دارد. وجود این بخش به ربات اجازه می‌دهد در کنار اجرای مدل‌های هوش مصنوعی و پردازش اطلاعات محیط، نظارت بر عملکرد بخش‌های حساس را نیز ادامه دهد. برای مثال، اگر سامانه اصلی در حال شناسایی اجسام یا برنامه‌ریزی مسیر حرکت باشد، بخش ایمنی می‌تواند وضعیت عملکرد آن را بررسی کند و در صورت بروز خطا، اطلاعات لازم برای واکنش حفاظتی را فراهم کند.
گوئل تأکید کرده است که در سامانه‌های هوش مصنوعی فیزیکی، بخش اجرایی و بخش ایمنی باید بتوانند روی یک تراشه فعالیت کنند، اما وظایف حساس ایمنی نباید تحت تأثیر اختلال در پردازش‌های دیگر قرار بگیرند. به همین دلیل سامانه‌عامل هالوس به‌گونه‌ای طراحی شده که عملکرد اجزای سخت‌افزاری و کتابخانه‌های نرم‌افزاری را به‌طور مداوم بررسی کند و مشکلات احتمالی را به‌سرعت تشخیص دهد. این سامانه همچنین پردازش‌های حیاتی مرتبط با ایمنی را از دیگر وظایف جدا می‌کند تا خطا یا فشار پردازشی در یک بخش، احتمال اختلال در سازوکار‌های حفاظتی را افزایش ندهد.
بخش دیگری از این مجموعه با نام Holoscan Sensor Bridge مسئول انتقال اطلاعات حسگر‌ها به سامانه پردازشی است. این فناوری به شکلی طراحی شده که امکان شناسایی داده‌های آسیب‌دیده یا نامعتبر هنگام انتقال وجود داشته باشد، زیرا تصمیم‌گیری ربات بر اساس اطلاعات نادرست حسگر‌ها می‌تواند پیامد‌های خطرناکی داشته باشد. سازندگان می‌توانند این قابلیت را در قطعاتی مانند ریزکنترل‌گر‌ها یا تراشه‌های برنامه‌پذیر FPGA نیز به کار بگیرند تا بررسی سلامت داده‌ها از بخش‌های نزدیک‌تر به حسگر آغاز شود.
تفاوت ایمنی خودروهای خودران و ربات‌های صنعتی
توسعه هالوس برای ربات‌ها به تغییرات اساسی نسبت به نسخه مخصوص خودروهای خودران نیاز داشته است. به گفته گوئل، الزامات ایمنی عملکردی در صنعت خودرو تا حد زیادی تعریف مشترکی دارند، اما ربات‌ها از نظر ابعاد، وظایف و محیط فعالیت بسیار متنوع هستند. برای نمونه، جاروبرقی رباتیکی که در راهروی خانه حرکت می‌کند، با لیفتراک خودرانی که بار‌های سنگین را در انبار جابه‌جا می‌کند، خطرات یکسانی ندارد. ربات جراح نیز به مجموعه متفاوتی از سازوکار‌های حفاظتی نیاز دارد و نمی‌توان تمام این دستگاه‌ها را صرفاً با مجموعه ثابتی از قواعد ایمنی کنترل کرد.
انویدیا به همین دلیل زیرساخت هالوس را به شکلی توسعه داده که برنامه‌نویسان بتوانند قابلیت‌های ایمنی اختصاصی تعریف کنند، بدون اینکه ساختار اصلی سامانه دچار اختلال شود. این انعطاف‌پذیری اهمیت زیادی دارد، زیرا ربات‌های جدید برخلاف ماشین‌آلات صنعتی سنتی ممکن است در یک محیط ثابت باقی نمانند و وظایف متفاوتی انجام دهند. برای مثال، رباتی که با سرعت حدود ۹.۷ کیلومتر بر ساعت در راهروی یک انبار حرکت می‌کند، هنگام نزدیک شدن به پیچ نمی‌تواند از قبل بداند چه شخص یا وسیله‌ای در نقطه کور قرار گرفته است. چنین رباتی معمولاً باید پیش از رسیدن به محل نامشخص سرعت خود را به‌شدت کاهش دهد تا احتمال برخورد با افراد یا تجهیزات کمتر شود.
سامانه هالوس علاوه بر نظارت مستقیم بر عملکرد سخت‌افزار، از محیط‌های شبیه‌سازی انویدیا برای آزمایش ربات‌ها در شرایط مختلف استفاده می‌کند. سازندگان می‌توانند پیش از استقرار دستگاه در محیط واقعی، واکنش آن را به موانع، اختلالات و سناریو‌های خطرناک بررسی کنند. انویدیا همچنین برنامه‌ای برای ارزیابی مستندات و شواهد ایمنی توسعه داده است که از طریق آن شرکت‌های همکار می‌توانند در مراحل طراحی و آزمایش، بازخورد تخصصی دریافت کنند. این فرایند به سازندگان کمک می‌کند مشکلات احتمالی را پیش از ورود محصولات به محیط کار شناسایی کنند، هرچند استفاده از سامانه به‌تنهایی تضمین‌کننده ایمنی کامل ربات‌ها نیست.
استفاده اجیلیتی رباتیکس از هالوس در ربات دیجیت
شرکت آمریکایی اجیلیتی رباتیکس از نخستین مجموعه‌هایی است که هالوس را در نسل جدید ربات انسان‌نمای دیجیت ۵ به کار گرفته است. این ربات برای انجام وظایف صنعتی و انبارداری طراحی شده و قرار است بتواند در محیط مشترک با کارکنان انسانی فعالیت کند. در نسل‌های قبلی دیجیت، بخشی از نظارت ایمنی به حسگر‌های بیرونی وابسته بود که در اطراف محدوده کاری ربات نصب می‌شدند. این ساختار به شرکت اجازه می‌داد عملکرد دستگاه را در محیطی مشخص کنترل کند، اما جابه‌جایی ربات به محل جدید ممکن بود به نصب دوباره تجهیزات نظارتی نیاز داشته باشد.
استفاده از هالوس در دیجیت ۵ باعث شده بخش‌های اصلی سخت‌افزار و حسگر‌های مرتبط با ایمنی در خود ربات جای بگیرند و وابستگی آن به تجهیزات ثابت محیط کاهش پیدا کند. گوئل این تغییر را برداشته شدن محدودیت‌های فیزیکی ربات توصیف کرده است، زیرا سامانه ایمنی می‌تواند همراه دستگاه از یک بخش کارخانه به بخش دیگر منتقل شود. در نتیجه سازنده یا بهره‌بردار برای تعریف وظایف تازه، کمتر به ایجاد محدوده کاری اختصاصی یا نصب زیرساخت ایمنی جداگانه نیاز خواهد داشت. این رویکرد می‌تواند استفاده از ربات‌های انسان‌نما را در انبار‌هایی که چیدمان تجهیزات یا محل انجام فعالیت‌ها مرتب تغییر می‌کند آسان‌تر کند.
همکاری بوستون داینامیکس، ال‌جی و کیون
بوستون داینامیکس نیز از شرکای اولیه برنامه ارزیابی ایمنی هالوس محسوب می‌شود و قصد دارد زیرساختی مشترک برای محصولات رباتیک خود توسعه دهد. این مجموعه شامل ربات چهارپای اسپات، ربات چرخ‌دار استرچ که به بازوی مکانیکی بزرگ مجهز است و ربات انسان‌نمای اطلس می‌شود. اهمیت این همکاری در شرایطی بیشتر شده که هیوندای، مالک بوستون داینامیکس، برنامه‌هایی برای استفاده گسترده از اطلس در کارخانه‌های خودروسازی خود تا سال ۲۰۲۸ اعلام کرده است. فعالیت ربات‌های انسان‌نما در کنار کارکنان خطوط تولید، نیازمند سازوکار‌هایی است که بتوانند علاوه بر کنترل حرکات دستگاه، خطرات ناشی از تعامل با انسان و ماشین‌آلات دیگر را کاهش دهند.
گروه صنعتی کیون در آلمان نیز از جمله شرکت‌هایی است که برای استفاده از هالوس در لیفتراک‌های خودران و ربات‌های متحرک انبارداری فعالیت می‌کند. ال‌جی در کره جنوبی نیز توسعه ربات انسان‌نمای خود را با استفاده از مدل پایه رباتیک Isaac GR۰۰T انویدیا دنبال می‌کند و در فهرست شرکت‌های علاقه‌مند به استفاده از زیرساخت ایمنی هالوس قرار دارد. همکاری با این مجموعه‌ها به انویدیا امکان می‌دهد سامانه خود را در محیط‌هایی با نیاز‌های متفاوت آزمایش کند؛ از انبار‌های مجهز به تجهیزات حمل بار سنگین گرفته تا کارخانه‌هایی که ربات‌های انسان‌نما و کارکنان انسانی در فضای مشترک حضور دارند.
سرمایه‌گذاری میلیاردی در هوش مصنوعی فیزیکی
توسعه هالوس بخشی از برنامه بزرگ‌تر انویدیا برای حضور در بازار رباتیک است. جنسن هوانگ، مدیرعامل این شرکت، در اسفند سال گذشته اعلام کرد فعالیت‌های مرتبط با هوش مصنوعی فیزیکی در آن مقطع نزدیک به ۱۰ میلیارد دلار درآمد سالانه برای انویدیا ایجاد می‌کردند. وی پیش‌تر نیز این حوزه را دومین بخش مهم رشد آینده شرکت معرفی کرده بود. انویدیا علاوه بر عرضه تراشه‌ها و ابزار‌های نرم‌افزاری، در شرکت‌های رباتیک مانند اجیلیتی رباتیکس و فیگر‌ای‌آی سرمایه‌گذاری کرده و با تولیدکنندگان دیگر برای توسعه مدل‌های پایه رباتیک همکاری دارد. مشارکت با شرکت چینی یونیتری در توسعه یک طراحی مرجع باز برای ربات‌های انسان‌نما نیز بخشی از همین برنامه است.
با وجود این سرمایه‌گذاری‌ها، هنوز مشخص نیست ربات‌های انسان‌نما چه زمانی خواهند توانست به ماشین‌هایی کاملاً خودمختار و چندمنظوره تبدیل شوند که بیشتر وظایف انسانی را بدون نظارت مستقیم انجام دهند. گسترش استفاده از ربات‌ها در آمریکا، چین و اروپا در حال حاضر تنها به نمونه‌های انسان‌نما محدود نیست و دستگاه‌های خودران حمل بار، تجهیزات متحرک صنعتی و سامانه‌های رباتیک تخصصی نیز بخش مهمی از این بازار را تشکیل می‌دهند. گوئل معتقد است تفاوت نسل جدید ربات‌ها با نمونه‌های قدیمی در توانایی انجام چند وظیفه در محیط‌های متفاوت است، در حالی که بسیاری از ربات‌های صنعتی گذشته تنها یک کار مشخص را در محدوده‌ای ثابت انجام می‌دادند. تحقق این تغییر به افزایش توانایی هوش مصنوعی نیاز دارد، اما از نگاه انویدیا، گسترش واقعی استفاده از چنین ماشین‌هایی بدون توسعه هم‌زمان سامانه‌های ایمنی امکان‌پذیر نخواهد بود.
انتهای پیام/
