ROBOTICĂ SOCIALĂ. MODELE INOVATIVE ŞI CONŞTIENŢĂ

  CUPRINS:
Contents X
1. Contexte sociale augmentate robotic 1
1.1. Sisteme socio-robotice si roboti sociali 1
1.2. Constructia si organizarea contextelor sociale augmentate robotic (CSAR) 4
1.3. Reprezentari sociale in constructia contextelor sociale augmentate robotic (CSAR) 6
1.4. Subiect si obiect in reprezentarile sociale 12
1.5. Agentitate in contextele sociale augmentate robotic (CSAR) 18
2. Modele dinamice ale contextelor sociale augmentate robotic (CSAR) 27
2.1. Modelul CSAR ca sistem cu auto-organizare 27
2.2. Modelul temporal probabilist al CSAR 32
2.2.1. Modelul probabilist al auto-organizarii cu timp de reconfigurare neglijabil 36
2.2.2. Modelul probabilist al auto-organizarii cu timp de reconfigurare ne-neglijabil 41
2.2.3. Modelul Markov al auto-organizarii CSAR 43
2.2.3.1. Analiza CSAR prin lanturi Markov 44
2.2.3.2. Analiza CSAR prin procese Markov cu stari discrete si timp continuu 46
3. Mecanisme de auto-organizare a contextelor sociale augmentate robotic (CSAR) 53
3.1. Procesele auto-organizarii. Harta proceselor 53
3.1.1. Procese de comunicare interna si externa 55
3.1.2. Procese de monitorizare, identificare si detectie 58
3.1.3. Procese de predictie 61
3.1.4. Procese de decizie 63
3.1.5. Procese de reconfigurare 70
3.1.6. Procese de mutatie 74
3.1.7. Procese de invatare si acumulare de experienta 77
3.2. Strategii de reconfigurare a CSAR 80
4. Serviciile roboticii sociale 87
4.1. Servicii robotice sociale (SRC) 87
4.2. Categorii de servicii robotice sociale (SRC) 88
4.3. Domeniul extins al roboticii sociale 89
4.4. Specificarea serviciilor robotice sociale (SRC) 92
4.4.1. Harta tranzitiilor serviciilor robotice sociale (SRC) 95
4.4.2. Arhitecturi de interconectare a CSAR corespunzatoare SRC 96
4.4.3. Diagrame de interactiune intre entitati 104
5. Topologii spatiale in dezvoltarea serviciilor robotice sociale (SRC) 113
5.1. Locatii relative in coordonate omogene intre sistemele de referinta 113
5.2. Model de aplicare a matricelor de transformare omogena in topologia spatiala a unui SRC de deservire 118
6. Dimensiunea intentiva a topologiilor spatiale ale serviciilor robotice sociale 127
6.1. Coordonate Plucker in reprezentarea intentiva a mediilor de lucru 127
6.2. Model de reprezentare intentiva pe baza coordonatelor Plucker a topologiei spatiale a unui SRC de deservire 131
6.2.1. Dreptele de pozitionare si de intentivitate din sistemul universului 138
6.2.2. Dreptele de pozitionare relativa si de intentivitate din perspectiva entitatii robotice 143
6.2.3. Dreptele de pozitionare relativa si de intentivitate din perspectiva factorului uman 147
7. Topologii spatio-functionale in dezvoltarea serviciilor robotice sociale 151
7.1. Actiuni si operatori in dezvoltarea SRC 151
7.2. Operatori fundamentali de tranzitie in topologiile spatio-functionale ale SRC 153
7.3. Compunerea actiunilor in topologiile spatio-functionale ale SRC 168
7.3.1. Contextul de compunere prin precedenta 169
7.3.2. Contextul de compunere prin raportare comuna 171
8. Identificarea topologiilor spatio-functionale ale serviciilor robotice sociale (SRC) 175
8.1. Modelul direct de identificare a topologiilor spatio-functionale ale SRC 175
8.2. Modelul direct de identificare a topologiei spatio-functionale pentru un SRC de deservire 182
8.3. Modelul invers de identificare a topologiilor spatio-functionale ale SRC 189
8.3.1. Modelul invers de identificare a topologiilor spatio-functionale ale serviciilor robotice sociale pentru operatorii de rotatie 190
8.3.2. Modelul invers de identificare a topologiilor spatio-functionale ale serviciilor robotice sociale pentru operatorii de reflexie si de proiectie 195
8.4. Modelul invers de identificare a topologiei spatio-functionale pentru un SRC de deservire 197
9. Domeniul temporal al topologiilor spatio-functionale ale serviciilor robotice sociale (SRC) 201
9.1. Parametrii de viteza si operatorii cinematici in modelarea temporala a topologiilor spatio-functionale ale SRC 202
9.2. Compunerea operatorilor cinematici unghiulari 208
9.2.1. Contextul cinematic de compunere prin precedenta 208
9.2.2. Operatorul cinematic unghiular global in contextul de compunere prin raportare comuna 210
9.3. Operatorii cinematici unghiulari pentru un SRC de deservire 212
10. Diagrame temporale de intentivitate 215
10.1. Elemente de constructie a diagramelor temporale de intentivitate 215
10.2. Model de dezvoltare a diagramelor temporale de intentivitate pentru un SRC de deservire 224
11. Constienta robotica in serviciu 231
11.1. Elemente constitutive si functiile constientei robotice in serviciul robotic social 231
11.2. Lumi virtuale si automodele 243
11.3. Constienta cognitiva a obiectelor realitatii 247
12. Dezvoltarea comportamentului constient in serviciile robotice sociale (SRC) 261
12.1. Elementele constructiei comportamentului constient in serviciu 261
12.2. Eu-l robotic in serviciile robotice sociale (SRC) 268
13. Modele functionale si structurale ale robotilor sociali 271
13.1. Modelul functional al robotilor sociali 271
13.2. Modelul structural al robotilor sociali 279
14. Constienta corporala in serviciu a robotilor sociali 289
14.1. Dimensiunea corporala a robotilor sociali 289
14.2. Lumi virtuale geometrice ale constientei corporalitatii 295
14.3. Constructia constientei corporale in serviciu 296
Bibliografie 303
  PREZENTARE:
Evolutiile tehnice si tehnologice in domeniul roboticii si al mecatronicii, precum si in ariile specifice software-ului, electronicii, inteligentei artificiale etc. au determinat aparitia prin integrarea noilor realizari a unei noi directii, si anume robotica sociala.
Nucleul acesteia il constituie factorul uman prin toate dimensiunile considerate din perspectiva necesitatilor si cerintelor sale in contextul unei realitati definite atat de aspectele naturale specifice, dar si de structura artificiala asociata.
Astfel, sistemele complexe de tip roboti sociali reprezinta solutiile mecatronicii si roboticii orientate pe servicii determinate de obiectivul suportului, sustinerii si asigurarii existentei factorului uman in conditii de siguranta (ca incredere justificata) fara a determina efecte negative si cu scopul de a realiza un cadru care sa permita dezvoltarea creativa si intelectuala a factorului uman.
Prin toate acestea, complexitatea si eterogenitatea problematicii roboticii sociale incorporeaza elementele caracteristice atat domeniului tehnic si stiintific al roboticii si mecatronicii, in general, cat si teoriilor sociologice privind interactiunile interumane la nivel de grupuri si societati. Liantul celor doua directii este viziunea transdisciplinara a umanului si tehnicului, cu evidentierea modelelor specifice de analiza si proiectare.
In acest sens, cercetarea de fata dezvolta modele inovative pentru robotica sociala prin definirea contextului social augmentat robotic (CSAR) si identificarea serviciilor robotice sociale (SRC) asociate, cu evidentierea modelelor de reprezentare si specificare.
De asemenea, viziunea transdisciplinara a condus la introducerea constientei in serviciu a robotilor sociali ca dimensiune esentiala in unificarea unui context social al umanului si tehnicului cu pastrarea dominantei celui dintai. Modelele identificate integreaza reprezentari specifice mecanicii cuantice, teoriei relativitatii, modelarii robotice si mecatronice, dar si neurostiintelor, conducand la stabilirea cadrului de dezvoltare a unei noi generatii de roboti corespunzatori unui nou nivel al responsabilitatii artificiale fundamentat pe cel al inteligentei artificiale.
Prin toate aceste aspecte, lucrarea se adreseaza specialistilor din domeniile roboticii si mecatronicii, inteligentei artificiale, dar si viitorilor experti orientati catre proiectarea de roboti sociali ca sisteme inovative integrate pe scara larga cu utilizatorul, mediul si societatea.
  PREFATA:
Prof. univ. dr. ing. Ioana Armas, absolventa a Universitatii Politehnica din Bucuresti, Facultatea de Mecanica, sectia de Mecanica fina. Doctor in stiinte tehnice, specialitatea Fiabilitate, cu teza „Fiabilitatea sistemelor mecatronice”. Este cadru didactic la Facultatea de Electronica, Automatica si Informatica Aplicata a Universitatii Hyperion din Bucuresti.
Principalele domenii de cercetare, in care a publicat numeroase carti, articole si comunicari stiintifice la conferinte nationale si internationale, sunt: fiabilitatea, mecatronica si robotica.
  CUVINTE CHEIE: