تویوتا از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی رفتار انسان هنگام رانندگى استفاده می‌کند/ شهر هوشمند تويوتا

به گزارش موتورسيكلت نيوز، مؤسسه تحقیقات تويوتا (TRI) با هدف توسعه و نشان دادن ابزارهای هوش مصنوعى که بتواند رفتار انسان را درک و پیش‌بینی کند، به‌تازگی طرح ابتکاری خود را با نام «یادگیری به کمک ماشین (MAC)» رونمایی کرد.

مؤسسه تحقیقات تویوتا می‌خواهد MAC مقیاس‌پذیر باشد و معتقد است که این طرح باید به اصول شفافیت و حفظ حریم خصوصی در جمع‌آوری و استفاده از داده‌ها احترام بگذارد.

اریک كروتكوف، مدیر ارشد علمی مؤسسه TRI گفت:

یكی از ستون‌های اساسی برنامه‌های TRI، كشف فناوری‌های آینده برای تویوتا است و MAC روش دیگری است كه TRI می‌تواند از تخصص هوش مصنوعی برای کمک به انسان استفاده كند. چشم‌انداز ما ایجاد سیستم تقویت انسانی برای تویوتا است که در آن انسان و ماشین‌ با هم همکاری می‌کنند تا پیش‌گویی‌ها، پیش‌بینی‌ها و تصمیمات تجاری بهتری انجام داده و سریع‌تر کارها را انجام دهند.

فرانزیسکا بل، به‌عنوان مسئول برنامه MAC انجام وظیفه خواهد کرد و تیم او شامل جمعی از دانشمندان علوم رفتاری خواهد بود و نظارت بر برنامه AMDD را بر عهده خواهد داشت. بل پیش از این در اوبر به‌عنوان رئیس بخش Platform Data Science مشغول به کار بود؛ جایی که تیم‌های کاری برای پیش‌بینی، تشخیص بی‌نظمی و ارتباط با هوش مصنوعی ایجاد می‌کرد.

در ابتدا، تیم MAC قابلیت‌های اساسی را ایجاد و آزمایش می‌کند. پس از اثبات مفهوم، این گروه قابلیت‌های خاصی را کشف می‌کنند که می‌تواند نیازهای کاربران تویوتا را در بخش‌های مختلف سازمان پشتیبانی کند. مؤسسه تحقیقات تویوتا همچنین امیدوار است که MAC به درک عمیق‌تر از رفتار انسان، به نفع کل جامعه‌ی انسانی کمک کند. 

تويوتا در ژاپن شهر هوشمند مى سازد

تویوتا قصد دارد شهری هوشمند به مساحت ۷۰ هکتار در ژاپن بسازد که از فناوری پیل سوختی هیدروژن، خودرو خودران، رباتیک، هوش مصنوعی و خانه‌ی هوشمند بهره خواهد برد.

تعدادی از خودروسازان در نمایشگاه ۲۰۲۰ شرکت کرده‌اند؛ اما خبر هیچ‌کدامشان به‌اندازه‌ی تويوتا هیجان‌انگیز نبوده است. درحالی‌که بیشتر شرکت‌ها روی طرح‌های مفهومی و فناوری‌های خودرو متمرکز بودند، تویوتا جزئیات برنامه‌های خود برای ساختن شهری جدید در کوه فوجی ژاپن را فاش کرد. شهر هوشمند تویوتا که با نام Woven City خوانده می‌شود، ۷۰ هکتار مساحت خواهد داشت و به اکوسیستم کاملا متصل با سیستم تأمین برق مجهز به فناوری پيل سوختى هيدروژن مجهز خواهد بود. این شهر آزمایشگاهی زنده است که محققان در آن زندگی می‌کنند و روی پروژه‌هایی ازجمله فناوری خودرو خودران، رباتيك، حمل‌ونقل شخصی، خانه‌ی هوشمند و هوش مصنوعى تحقیق خواهند کرد. 

بیارکه اینگلس، معمار دانمارکی و مدیرعامل Bjarke Ingels Group، شهر هوشمند تویوتا را طراحی می‌کند. نام گروه بیارکه اینگلس ممکن است خیلی آشنا نباشد؛ اما این شرکت روی تعدادی از پروژه‌های مشهور ازجمله دفتر مرکزی گوگل در مانتین‌ویو و مرکز تجارت جهانی دو در نیویورک کار کرده است.

اینگلس هیجان خود از این پروژه را با گفتن این جملات ابراز کرد:

راه‌حل‌های حمل‌ونقل متصل، خودران و بدون انتشار آلایندگی و مشترک جمع شده‌اند تا دنیایی از فرصت‌ها را برای اشکال جدید زندگی شهری رونمایی کنند. با وسعت فناوری‌ها و صنایعی که توانسته‌ایم به آن‌ها دسترسی داشته باشیم و همکاری با اکوسیستم شرکت‌های تویوتا، معتقدیم فرصتی بی‌نظیر برای کشف اشکال جدید شهری با Woven City داریم که می‌تواند مسیرهای جدیدی را برای سایر شهرها هموار کند.

شهر تویوتا با محیط‌زیست سازگار خواهد بود؛ زیرا ساختمان‌ها در درجه‌ی اول از چوب ساخته می‌شوند تا تولید كربن در ساخت آن‌ها به‌حداقل برسد. همچنین، ساختمان‌ها به پنل‌های خورشیدی مجهز شده‌اند تا برق تولید و به تکمیل نیروی برق تولید‌شده‌ی پیل‌های سوختی هیدروژن کمک کنند.

در شهر هوشمند تویوتا سه نوع خیابان مختلف وجود خواهد داشت که به‌منظور ایجاد الگوی شبکه‌ی ارگانيك برای کمک به تسریع در آزمایش خودران به‌هم می‌پیوندند. نوع اول خیابان برای خودروهای سنتی طراحی شده است؛ درحالی‌که دومی برای عابران پیاده و وسایل نقلیه‌ی تک‌سرنشینه جدید محفوظ خواهد بود. نوع سوم و آخرین طرح خیابان، تفرجگاهی شبیه پارک است که فقط عابران پیاده می‌توانند در آن حضور داشته باشند.

فقط تردد خودروهای بدون انتشار آلایندگی و کاملا خودران در خیابان‌های اصلی مجاز خواهد بود؛ درنتیجه، روش اصلی برای حمل‌ونقل شاتل‌های الکتریکی e-Palette هستند که به‌عنوان وسیله‌ی نقلیه تحویل کالا و خرده‌فروشان سیار خدمت می‌کنند.

تویوتا قصد دارد عملیات ساخت این شهر هوشمند را در سال ۲۰۲۱ آغاز کند و شهر مذکور میزبان کارمندان و خانواده‌های آن‌ها و زوج‌های بازنشسته و دانشمندان بازدیدکننده و شرکای صنعتی خواهد بود. خودروساز ژاپنی انتظار دارد این شهر در آغاز حدود ۲،۰۰۰ نفر شهروند داشته باشد؛ اما با تکامل این پروژه، افراد بیشتری را در خود جای می‌دهد.

معدود افراد خوش‌‌اقبالی که در شهر هوشمند تویوتا زندگی خواهند کرد، از فناوری پیشرفته بهره می‌برند. تویوتا جزئیات زیادی از این طرح ارائه نکرده است؛ اما اقامتگاه‌های تأییدشده به سیستم رباتیک داخلی برای کمک به زندگی روزمره مجهز خواهند شد و حسگرهایی وجود دارند که سلامت ساکنان را زیرنظر می‌گیرند.

هنوز هیچ صحبتی درباره‌ی هزینه‌های ساخت این شهر هوشمند نشده است؛ اما آکیو تویودا، مدیرعامل تویوتا، دراین‌زمینه می‌گوید:

ساختن شهری کامل، حتی در مقیاسی کوچک، فرصتی بی‌نظیر برای توسعه‌ی فناوری‌های آینده ازجمله سيستم عامل دیجیتال برای زیرساخت‌ها است. باتوجه‌به اینکه افراد و ساختمان‌ها و خودروها همه ازطریق داده‌ها و حسگرها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند، می‌توانیم فناوری هوش مصنوعی متصل را در هر دو حوزه مجازی و فیزیکی آزمایش کنیم و ظرفیت آن را به‌حداکثر برسانیم.

شهرهای هوشمند در مقابل حمله‌های ساده آسیب‌پذیر هستند

محققان، چندین مورد آسیب‌پذیری در ابزارهای کنترل شهرهای هوشمند کشف کرد‌ه‌اند که می‌توانند موجب از دست‌دادن کنترل شهر و ایجاد وحشت میان شهروندان شود.

پیشرفت‌ استفاده از فناوری در شهرها، امری اجتناب‌ناپذیر است و امروزه با سرعت بیشتری نسبت به گذشته در حال وقوع است. البته در ایران بیشتر کلان‌شهرها به‌کندی، از چنین روندی پیروی می‌کنند و ردی از این پدیده‌ در شهرهای کوچک‌تر دیده نمی‌شود. معمولا بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته در شهرها، میلیاردها دلار هزینه در پی دارد که بدون‌شک باید موجب آسایش بیشتر شهروندان شود. مهم‌ نیست که از چراغ‌های هوشمند دارای دوربین متصل به شبکه در چهارراه‌ها صحبت می‌کنیم یا درباره‌ی سنسورهای خورشیدی برای تشخیص آتش‌سوزی؛ همه‌ی آن‌ها باید در جهت راحتی بیشتر انسان‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

اما تمامی فناوری‌های پیشرفته و جدید، ریسک‌های جدی و غیرقابل اجتنابی نیز دارند. شهرهایی که زیرساخت‌های متصل به شبکه دارند، همیشه در معرض حمله‌ی هکرها قرار خواهند گرفت. این مسئله‌ در زندگی روزمره کاربران نیز دیده می‌شود و با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت، سطح امنیت پایین‌تر می‌‌آید. وجود چنین خطر‌هایی پیرامون شهرهای بزرگ موجب نگرانی‌های بسیار بزرگ‌تری می‌شود؛ زیرا به‌جای یک کاربر یا خانواده، میلیون‌ها نفر از شهروندان در معرض آسیب قرار می‌گیرند.

محققان امنیتی از دو مؤسسه IBM و Threatcare موفق به کشف ۱۷ آسیب‌پذیری جدید در فناوری‌های به‌‌کار رفته در چندین شهر گوناگون شدند. هکرها به کمک آسیب‌پذیری‌های موجود می‌توانستند اقدام به ارسال پیام‌های هشدار غیرواقعی نمایند درحالی ‌که هیچ خطری شهروندان را تهدید نمی‌کرده است. جنیفر سَوِیج، محقق امنیتی فعال در Threatcare و دنیل کرولی، سرپرست تیم تحقیقاتی در شاخه‌ی X-Force RED شرکت IBM هستند که تازه‌ترین یافته‌های خود پیرامون امنیت شهرهای هوشمند را در کنفرانس هکرهای کلاه سیاه لاس‌وگاس بیان کردند. آن دو اذعان دارند که شرکت‌های سازنده در جریان جزئیات مشکل‌های امنیتی قرار دارند. هم‌چنین شرکت‌ها نیز می‌گویند پچ‌هایی برای رفع مشکل عرضه کردند اما مشخص نیست که مسئولان شهری اقدام به نصب آن‌ها کرده‌‌اند یا خیر. بدون‌شک آسیب‌پذیری‌های بیشتری نیز وجود دارد که تاکنون کشف نشده‌اند؛ مواردی که هکرها بسیار سرسختانه به‌دنبال آن‌ها هستند.

بسیاری از آسیب‌پذیری‌های کشف شده توسط این دو محقق، به‌راحتی قابل کشف و استفاده هستند. به لطف استفاده از رمزهای‌ عبور پیش‌فرض، تمام سیستم قابل کنترل خواهد بود و به دلیل دسترسی همگان به شبکه مورد نظر، یافتن رخنه‌های امنیتی کار چندان دشواری به‌نظر نمی‌رسد. کرولی اظهار ‌می‌دارد که چنین راه‌های نفوذی بدون داشتن اطلاعات قبلی، قابل دسترسی هستند. مشکل اصلی دسترسی تمام دستگاه‌ها به اینترنت و امکان سوءاستفاده آنلاین از آن‌ها است.

سه سیستم هوشمند شهری به‌کار رفته در آزمایش مذکور شامل Libelium ،Echelon و Battelle می‌شود. سیستم‌های گفته شده به ترتیب برای تشخیص سیل در آرژانتین، کنترل روشنایی در فرانسه و پایش ترافیک در ماساچوست استفاده می‌شود. Echelon آسیب‌پذیری‌های یافت‌شده را تأیید کرده است و خبر از اطلاع‌رسانی به مشتریان خود برای نصب به‌روزرسانی‌های ضروری می‌دهد. سخنگوی ‌Battelle نیز ادعا دارد که اقدام به بازطراحی رابط کاربری خود کرده است تا مشکلات سیستم برطرف شود. Libelium نیز اقدام به ارائه به‌روزرسانی امنیتی برای مشتریان خود کرده است اما از اظهار نظر بیشتر پیرامون این مسئله خودداری می‌نماید.

به گفته خانم سویج، هکرها به‌کمک دسترسی به ابزارهای کنترلی می‌توانند موجب ایجاد ترس و وحشت در تمامی شهر شوند. به طور مثال پس از حمله هکرها به شهر دالاس در ایالت تگزاس توسط سیگنال‌های رادیویی، آژیرهای خطر مخصوص گردباد به صدا درآمدند. آن‌ها در تحقیق‌ خود متوجه شدند که بسیاری از دستگاه‌های مربوط به شهرهای هوشمند در موتور جست‌وجوی Shodan قابل یافتن هستند. به‌کمک این ابزار می‌توان متوجه شد که خریدار دستگاه‌ها، کدام سازمان بوده است یا این‌ که در کدام شهر نصب شدند و به چه منظوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در موارد بسیاری رمزعبور پیش‌فرض بر روی دستگاه‌ها وجود داشت و بهره‌‌بردن از آن‌ها به آسانی امکان‌پذیر بود. البته پژوهشگران به هیچ‌یک از زیرساخت‌های شهری واقعی برای آزمایش خود آسیبی وارد نکردند و هزاران دلار صرف خریداری نمونه‌های واقعی و جدید برای تحقیقات خود کردند.

شهرهای هوشمند تحت حمله سایبری

شرکت Battelle سرویسی به‌نام V2I Hub ارائه می‌کند که توسط سازمان کنترل بزرگراه‌ها مورد آزمایش قرار گرفته است اما گفته می‌شود که به صورت رسمی در جاده‌های عمومی استفاده نمی‌شود. این سرویس اقدام به پایش ترافیک می‌کند و می‌تواند موقعیت‌ سیگنال خودروهای متصل را نیز تشخیص دهد. هدف اصلی آن تشخیص تعداد خودروهای موجود در سطح جاده و کمک به هدایت روان‌تر ترافیک است. اما اگر یک هكر به چنین ابزاری دسترسی داشته باشد می‌تواند وضعیت ترافیک را بسیار دشوارتر از قبل نماید.

کرولی و سویج توانستند در کار سیستم تشخیص سیل نیز اخلال ایجاد نمایند و بدون حتی یک قطره آب، هشدار مربوط به سیل را به‌صدا در بیاورند. سنسورهای شرکت Libelium نقص‌های امنیتی بسیار جدی داشتند و امکان کنترل آن‌ها از طریق اینترنت وجود داشت. هکرها می‌توانند در هنگام وقوع حادثه، این سنسورها را غیرفعال نمایند تا هیچ‌گونه هشداری به شهروندان داده نشود. بدون‌شک چنین سیستم آسیب‌پذیری نباید برای کارهای بسیار مهم مورد استفاده قرار بگیرد. عواقب حمله سایبری به یک شهر هوشمند می‌تواند ابعاد بسیار عظیمی داشته باشد و مسئولان یا شهروندان نیز بسیار دیرهنگام به وجود نقص پی خواهند برد.

پچ‌های امنیتی؛ تنها راه‌حل کنونی

‌با وجود تمام آسیب‌پذیری‌های گفته شده، نمی‌توان نقش مهم سیستم‌ها و سنسورهای هوشمند را در بهبود وضعیت شهری انکار کرد. چنین ابزارهایی موجب می‌شوند تا سرویس‌های ارائه شده به شهروندان بسیار بهینه‌تر عمل کنند. سنسورهای تشخیص سیل می‌توانند جان میلیون‌ها ساکن کلان‌شهرها را نجات دهند و سیستم کنترل خودکار روشنایی قادر است تا مصرف انرژى را به صورت چشمگیری کاهش دهد. اما وظیفه ناظران و مسئولان بسیار سنگین‌تر از گذشته شده است و باید رسیدگی‌های سایبری لازم را برای به‌روز نگه‌داشتن سیستم‌های خود در سریع‌ترین زمان ممکن انجام دهند.

مایکل لی‌شروود، مدیر فناوری و نوآوری شهر لاس‌وگاس، اعتقاد دارد که امنیت در کنار ایمنی عامل مهم‌ دیگری است که امروزه برای سیستم‌های هوشمند کنترل شهری مطرح می‌شود. وی ادعا دارد که مسئولان این شهر قبل از استفاده عمومی از فناوری‌های جدید همیشه به دنبال کشف آسیب‌پذیری‌های موجود در آن‌ها هستند. پیشنهاد او به سایر شهرها نیز این است که از روندی مشابه پیروی کنند تا شهر خود را در مقابل چنین حملاتی حفظ کنند. او می‌گوید در آینده کلمه‌ی شهرهای هوشمند به فراموشی سپرده خواهد شد و تمام فناوری‌های کنونی به عنوان زیرساخت‌های ضروری یک شهر شناخته می‌شوند؛ اما هیچ‌گاه نیاز به تأمین امنیت در شهرها از بین نخواهد رفت.

برای شروع، ناظران باید گذرواژه‌ی سیستم‌های جدید نصب شده در شهرها را تغییر دهند. هم‌چنین محدودیت‌هایی برای دسترسی به چنین ابزارهایی در نظر گرفته شود تا هرکاربری نتواند از طریق اینترنت به آن‌ها نفوذ داشته باشد و به‌آسانی نیز قابل مشاهده نباشند. وقتی هم نقص امنیتی در یک سیستم یافت می‌شود، بهتر است مسئولان به‌جای انکار، وجود آن‌ها را تأیید نمایند و در کمترین زمان ممکن نسبت به رفع آن‌ها اقدام کنند.

اینترنت اشیاء، بستری برای ارتباطات شهر هوشمند

در شهرهای هوشمند از داده‌ها و فناوری برای ارتقا کارایی، توسعه اقتصادی و بهبود بخشیدن کیفیت زندگی شهروندان استفاده می‌کنند.

تمرکز ايرانسل در حوزه‌ی هوشمندسازی شبکه و سرویس‌های IoT (اينترنت اشیاء) فراهم‌کردن بستر ارتباطی است. ایرانسل با پوشش گسترده‌ی خود می‌تواند این بستر را برای دیگر شرکت‌هایی فراهم کند که قصد دارند در حوزه‌ی IoT فعالیت کنند اما خود نیز وارد همکاری مستقیم با برخی شرکت‌ها شده است.

ایرانسل در نمایشگاه «شهر هوشمند» واقع در سالن همایش‌های برج میلاد شرکت به عمل آورد و برای نخستین بار جامع‌ترین نسخه از اينترنت اشيا کم‌پهنا یاNarrowband IoT) NB IoT) راارائه کرد. NB IoT یکی از  فناوری‌هایLPWAN بستری است که اطلاعات دریافتی از حسگرهای حوزه اینترنت اشیا را به سیستم‌های تحلیل داده منتقل می‌کند.

هدف این فناوری تمرکز بر هزینه‌ی کم،‌ دوام بیشتر باتری، پوشش در مناطق داخلی و پشتیبانی از تعداد زیادی دستگاه است که با بهره‌گیری از پهنای باند بسیار باریک ۲۰۰ کیلوهرتزی می‌تواند نرخ انتقال قابل‌قبولی فراهم کند.

باتوجه به وسعت‌یافتن فناوری‌های مرتبط با شهر هوشمند بدیهی است که موارد استفاده‌ی بسیاری برای IoT ایجاد شود. از جمله خدمات هوشمند شهری می‌توان به پارکینگ هوشمند،‌ روشنایی هوشمند معابر، دوچرخه اشتراکی، کنتورخوانی هوشمند، مدیریت هوشمند ناوگان و نظارت بر تجهیزات و دارایی‌ها اشاره کرد.

اجزای راهکار جامع شهر هوشمند به شرح زیر هستند:

۱- دستگاه‌ها و حسگرهای مرتبط با شهر هوشمند

این تجهیزات عمدتاً مجهز به سیم‌کارت بوده و پس از اندازه‌گیری پارامترهای مختلف، داده‌ها را در حافظه داخلی دستگاه ذخیره می‌کنند. به‌علاوه این سیستم‌ها قادر هستند تا با رسیدن اعداد و آمار به آستانه‌ای مشخص، پیام هشدار به سامانه شهر هوشمند (مرکز کنترل) ارسال کنند.

• پسماند شهری: تشخیص خالی یا پر بودن سطل زباله‌های شهری، دمای مخازن
• سنجش کیفیت هوا: سنجش میزان و انواع ذرات معلق در هوا
• داده‌های مربوط به جریان آب: دمای آب، حجم (ارتفاع) و شدت جریان آب در لوله‌ها

۲- بستر انتقال داده‌ها

آنچه برای تحقق اینترنت اشیا و ارتباط دستگاه به دستگاه (M2M) به‌عنوان بخشی از مفهوم وسیع اینترنت اشیا لازم است، بستری است که بتواند اطلاعات ارسالی تعداد زیادی دستگاه را دریافت و پردازش کرده و براساس قوانین تعریف‌شده فرمان‌های لازم را صادر و اجرا کند. شبکه NB-IoT ایرانسل، شبکه‌ای با برد بسیار بالا است که اطلاعات کم‌حجم مانند اعداد و ارقام را بدون قطعی به سامانه‌های نرم‌افزاری یا مراکز داده انتقال می‌دهد. ویژگی‌های منحصربه‌فرد این شبکه باعث می‌شود تا باتری‌های مورد استفاده در حسگرها طول عمر بیشتری داشته باشند.

۳- سامانه شهر هوشمند

وجود یک سامانه‌ی کارآمد و قابل اطمینان برای مدیریت و کنترل از ملزومات شهر هوشمند محسوب می‌شود. چنین سامانه‌ای قادر است تمامی داده‌های به‌دست‌آمده از حسگرها را تجمیع کرده و به مدیران امکان اطلاع از وضعیت شهر و اخذ به موقع تصمیمات و اقدام مؤثر را بدهد. این سامانه، تحت وب بوده و به‌واسطه‌ی آن، تمامی اطلاعات دریافتی از دستگاه‌ها و حسگرها به شیوه‌های گوناگون و قابل تنظیم نمایش داده می‌شود. این سامانه علاوه‌بر نمایش داده‌ها و انواع گزارش‌ها، تحلیل داده‌ها را نیز در اختیار کاربران قرار می‌دهد تا براساس اطلاعات قابل اعتماد، تصمیماتی مؤثر بگیرند. همچنین امکان تعریف حد آستانه برای هر یک از پارامترها و هشدار متناسب با آمارهای موجود از طریق این سامانه فراهم شده است.