Джеймс С. Альбус - James S. Albus

Джеймс С. Альбус, ок. 2000 г.

Джеймс Сакра Альбус (4 мая 1935 - 17 апреля 2011) был американским инженером , старшим научным сотрудником NIST, основателем и бывшим руководителем отдела интеллектуальных систем Лаборатории производственной инженерии Национального института стандартов и технологий (NIST).

биография

Родился в Луисвилле, штат Кентукки , Альбус получил степень бакалавра в области физики из Уитон колледжа , штат Иллинойс, в 1957 году и степень магистра в области электротехники из Университета штата Огайо , Колумбус, в 1958 г. В 1972 г. он получил степень доктора философии Кандидат электротехники в Университете Мэриленда, Колледж-Парк .

Джеймс С. Альбус, 1970-е годы.

С 1957 по 1973 год Альбус работал в НАСА, а с 1957 года работал инженером- физиком в рамках проекта «Авангард» в Лаборатории военно-морских исследований в Вашингтоне. С 1958 по 1969 год он был инженером-физиком в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, а с 1963 года исполнял обязанности начальника Секции видеотехники. С 1969 г. по март 1973 г. он возглавлял Отдел развития кибернетики и подсистем. В 1960-х годах он был связан с ранней спутниковой программой Vanguard и отвечал за датчики оптического аспекта на семи спутниках Годдарда, более чем десятью зондирующими ракетами и более чем 15 космическими кораблями НАСА.

С 1973 по 2008 год Альбус работал в Национальном бюро стандартов (NBS), которое в 1988 году изменило свое название на Национальный институт стандартов и технологий (NIST). С марта 1973 года по июнь 1980 года он был менеджером проекта по датчикам и компьютерным технологиям управления в NBS, где он разработал модель нейронной сети арифметического компьютера модели мозжечка (CMAC). С июня 1980 года по январь 1981 года он был руководителем группы программируемой автоматизации в NBS и разработал архитектуру эталонной модели RCS для исследовательского центра автоматизированного производства. С 1981 по 1996 год он был начальником отдела роботизированных систем в NIST. Здесь он основал подразделение роботизированных систем, разработал RoboCrane и множество приложений архитектуры RCS для DARPA, NASA, ARL, Горнодобывающего управления США, Ford и General Motors. С 1995 по 1998 год в качестве начальника отдела интеллектуальных систем NIST он руководил отделом из 35 профессиональных ученых и инженеров с бюджетом более 8 миллионов долларов в год. Он разработал архитектуру 4D / RCS для программы экспериментальных беспилотных летательных аппаратов Army Research Lab (ARL) Demo III. С 1998 по 2008 год он был старшим научным сотрудником NIST, Национальный институт стандартов и технологий (NIST). Осуществлял техническое руководство отделом интеллектуальных систем и выполнял обязанности главного исследователя при реализации проектов интеллектуальной наземной техники, финансируемых армией и DARPA.

С июня 2008 по 2009 год он был старшим научным сотрудником Красновского института перспективных исследований в Университете Джорджа Мейсона , Фэрфакс, Вирджиния , где он работал над улучшением понимания вычислительных и репрезентативных механизмов человеческого мозга. С 2008 по 2011 год он работал неполный рабочий день в компаниях Robotic Technology Incorporated (RTI) и Robotic Research, LLC.

Он был членом редакционной коллегии Wiley Series on Intelligent Systems, входил в редакционные коллегии шести журналов, связанных с интеллектуальными системами и робототехникой: « Автономные роботы , робототехника и автономные системы» , « Журнал роботизированных систем , интеллектуальной автоматизации и мягких вычислений» .

В 1962 году он получил самую высокую денежную премию НАСА, присужденную к тому времени, за изобретение цифрового датчика изображения солнечного излучения . В 1984 году он был лауреатом премии Джозефа Ф. Энгельбергера в области робототехники. Он также получил несколько других наград за свою работу в области теории управления, включая премию NIST за прикладные исследования, золотые и серебряные медали Министерства торговли, награду IR-100 за промышленные исследования, награду за заслуги перед президентом, премию Джейкоба Рабиноу и премию Японии. Премия Ассоциации промышленных роботов за исследования и разработки.

Работа

Альбус внес вклад в мозжечковую робототехнику, разработал систему двуручного манипулятора, известную как Robocrane ( похожий на кран вариант идеи платформы Стюарта ), и предложил экономическую концепцию, известную как «Народный капитализм». Народный капитализм похож на идеи Луи О. Келсо и обсуждает вопрос «как бы мы жили без работы?». Сам Альбус охарактеризовал влияние своих экономических идей как «незначительное».

В планы Альбуса входило следующее: мир без бедности, мир процветания, мир возможностей, мир без загрязнения, мир без войны, а также подробный план достижения этих целей.

Теория мозга

Модель мозжечкового персептрона, 1971 г.

Схема системы CMAC , 1975 год.

В 1971 году он опубликовал новую теорию функции мозжечка, которая модифицировала и расширила предыдущую теорию, опубликованную Дэвидом Марром в 1969 году.

Нейронные сети

Основываясь на своей модели мозжечка, Альбус изобрел компьютер нейронной сети нового типа, контроллер артикуляции модели мозжечка (CMAC), за который он получил награду IR-100 от журнала Industrial Research Magazine как одну из 100 самых важных промышленных инноваций года. 1976 г.

Робокран

Альбус изобрел и разработал новое поколение роботов-кранов на базе шести тросов и шести лебедок, сконфигурированных как платформа Стюарта.

Система управления в реальном времени

Шесть шагов методологии RCS для получения и представления знаний.

Приложение RCS: архитектура эталонной модели 4D / RCS для отдельного автомобиля . Узлы обработки организованы таким образом, что модули BG образуют дерево команд. Информация в KD совместно используется модулями WM в узлах выше, ниже и на одном уровне в одном поддереве. Модули KD на этом рисунке не показаны.

Альбус является соавтором системы управления в реальном времени (RCS), эталонной модели архитектуры, которая использовалась в течение последних 25 лет для ряда интеллектуальных систем, включая NBS Automated Manufacturing Research Facility (AMRF), телероботическую службу NASA и Проект нескольких автономных подводных аппаратов DARPA, система оперативной автоматизации атомных подводных лодок, почтовое отделение почтовой службы, автоматизированная система добычи полезных ископаемых , коммерческий контроллер станков с открытой архитектурой, а также многочисленные передовые робототехнические проекты, в том числе армейская исследовательская лаборатория Demo III. Экспериментальный беспилотный наземный аппарат.

В течение 1980-х годов архитектура эталонной модели Альбуса-Барбера (также известная как RCS - для системы управления в реальном времени) обеспечивала фундаментальный принцип интеграции Научно-исследовательского центра автоматизированного производства (AMRF) Национального бюро стандартов (NBS). Это экспериментальный проект стоимостью 80 миллионов долларов. автоматизированная фабрика будущего. Он был софинансирован Программой производственных технологий ВМС США и Национальным бюро стандартов (NBS). Успех AMRF во многом был обусловлен законодательством Конгресса, которое преобразовало NBS в NIST.

Вычислительная теория разума

4D-RCS Эталонная модель архитектура является эталонной моделью для военных беспилотных транспортных средств , разработанных NIST, который описывает , как программные компоненты военных беспилотных транспортные средств должны быть определены и организованы. Альбус расширил эталонную модель до когнитивной архитектуры для интеллектуальных многоагентных систем. Альбус (2009) описал:

Эта расширенная архитектура предназначена для обеспечения любого уровня интеллектуального поведения, вплоть до человеческих возможностей вождения транспортных средств и координации тактического поведения между автономными воздушными, наземными системами и системами транспортных средств-амфибий. В нем рассматриваются фундаментальные теоретические вопросы относительно того, способны ли вычислительные процессы имитировать функциональные процессы в головном мозге, и обеспечивается теоретическая основа для понимания того, как механизмы мозга генерируют процессы разума. Работа Альбуса привела к созданию биологически правдоподобной модели представления и вычислений в коре головного мозга человека.

Публикации

Альбус опубликовал более 150 научных работ, журнальных статей и правительственных исследований по интеллектуальным системам и робототехнике, а также является автором или соавтором шести книг:

1976. Народный капитализм: экономика революции роботов . Книги Нового Света. ISBN 0-917480-01-5
1981. Мозги, поведение и робототехника . Байт / МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-000975-9
2001. Инженерия разума: Введение в науку об интеллектуальных системах . Вайли. ISBN 0-471-43854-5
2001. Справочник RCS: Инструменты для разработки программного обеспечения систем управления в реальном времени . Вайли. ISBN 0-471-43565-1
2002. Интеллектуальные системы: архитектура, дизайн и управление . Вайли. ISBN 0-471-19374-7
2011. Путь к лучшему миру: план процветания, возможностей и экономической справедливости . iUniverse. ISBN 978-1462035328