10 уровней автоматизации. 4 уровня автоматических систем

Чем отличается автоматизированная система от автоматической?

Автоматизированная система – это система, выполняющая действия с участием машины и человека-оператора.
Автоматическая система – это система, выполняющая действия без участия человека-оператора.

Под машиной в данном контексте следует понимать любую электромеханическую систему (промышленный манипулятор, антропоморфный робот, сварочный полуавтомат и т.д.), а также виртуальный системы (компьютерные программы), которые по сути также являются электромеханическими устройствами, потому как без компьютера работать не могут.

Возьмём к примеру САПР, многие часто путают и говорят – Система Автоматического Проектирования, что является неверным в большинстве случаев, правильно эта аббревиатура расшифровывается как Система Автоматизированного Проектирования. Но в некоторых случаях (пока крайне редко), может быть и Система Автоматического Проектирования, если речь идёт о системе проектирования методом программирования правил изменения параметров с клиентским приложением, которая выполняет все действия без оператора по средством выбора или изменения параметров базовой информационной модели клиентом.
Подробнее об автоматических системах проектирования 

Томас Б. Шеридан, которого по праву можно считать пионером в области робототехники и человеком, внёсшим огромный вклад в развитее систем автоматизации, предположительно в 1978 году в массачусетский технологический институте, сформулировал понятие "levels of automation (LOA)" – уровни автоматизации.

10 уровней автоматизации

1. Оператор формулирует задачу и использует машину для её реализации.
2. Машина помогает оператору при определении вариантов реализации задачи.
3. Машина предлагает варианты решения задачи. Человек выбирает варианты решения задачи.
4. Машина выбирает действие, и оператор решает, должно ли оно быть выпалено.
5. Машина выбирает действие и реализует его, если оператор одобряет действие.
6. Машина выбирает действие и информирует оператора в случае, если оператор хочет отменить действие.
7. Машина выполняет действие и сообщает оператору, что она сделала.
8. Машина выполняет действие и сообщает оператору, только если оператор спрашивает.
9. Машина выполняет действие по требованию, и сообщает оператору, только если машина решает, что оператор должен быть проинформирован.
10. Машина выполняет действие, если она решит, что оно должно быть сделано. Машина сообщает оператору только тогда, когда он решает, что оператор должен быть проинформирован.

Автоматические системы

Автоматические системы делятся на четыре уровня:

1. Автоматические системы первого уровня – это простые автоматы, некомпьютеризированные автоматические системы, работающие без участия человека.
2. Машина управляет автоматической системой без участия человека в соответствии с заранее разработанным алгоритмом автоматической системы. Полная автономность автоматической системы, система программируется человеком, но совершает действия без участия оператора. 
3. Машина самообучается копируя действия человека или другой машины.
4. Искусственный интеллект - творчество. Машина разрабатывает уникальные алгоритмы без копирования и подбора вариантов действий и их комбинаций, машина создаёт новые уникальны системы без участия человека.

Автоматические системы второго уровня – это электромеханические компьютеризированные системы которые работают автономно (без оператора) и могут взаимодействовать с окружающем миром. К автоматическим системам второго уровня относятся: автопилоты, системы безопасности автомобилей, автоматические системы регулирования давления в трубопроводах и т.д.

Автоматические системы третьего уровня – это адаптивные когнитивные системы. Это системы способные создавать алгоритмы действий без участия человека методом самообучения, копирования действий других систем, людей, животных, насекомых и т.д. Адаптивные когнитивные системы (АКС) принято называть искусственным интеллектом, но на мой взгляд, ИИ не может считается таковым без творческого начала, которого в АКС нет.
АКС – это не фантастика, пока это область науки, но уже в обозримом будущем АКС будут доступными прикладными автоматическими системами.
Наилучших результатов в области адаптивных когнитивных систем достигла группа учёных: Yiannis Aloimonos, Cornelia Fermüller, Yezhou Yang, Yi Li. Промышленное использование АКС станет началом пятой индустриальной революции.
Подробнее об автоматических адаптивных когнитивных системах

Автоматические системы четвёртого уровня – пока научная фантастика. Когда появятся автоматические системы способные к творчеству, мир кардинально изменится. Машины способные создавать новации можно себе представить путём провидения мыслительного эксперимента, получившего название "Демон Лапласа", только вместо бесконечной вселенной от её основания, нужно представлять детерминированную, например, производственную систему. Машина сама изобретает совершенно новый объект для удовлетворения каких-то потребностей и систему действий для создания этого объекта. Это кажется невероятным, но ещё каких-то 10 лет назад невероятным казалась и роботизированная адаптивная когнитивная система.