عصر ارتباط – عباس پورخصالیان – بسیاری از فناوری‌هایی که دو دهه از پیدایش آنها می‌گذرد در ایران فاقد متولی هستند. یکی از آنها فناوری Cyber-physical System است که خود مادر بسیاری از فناوری‌های روز است، مثل فناوری همزاد دیجیتالی!
نخستین پرسش این است که بدانیم آیا انجمن رایافیزیکی ایران متولی CPSهای ایران است؟
در اوج همه‌گیری کرونا در سال 1398، اعضای هیأت مؤسسان انجمن علمی CPS ایران برای ثبت رسمی نهادی به این نام همت گماشتند و یکی از آنها گذرش به فرهنگستان زبان و ادب فارسی افتاد!
نام مورد نظر هیأت مؤسسان انجمن علمیCPS (اگر فراموش نکرده باشم) انجمن علمی سیستم‌های سایبر-فیزیکی ایران بود ولی چون که سایبر لفظی بیگانه است، مسؤولان ادارۀ ثبت، ثبت نام را موکول به اخذ مجوز یا مصوبۀ فرهنگستان در مورد سایبر کردند. سپس، کارگروه تخصصی واژه گزینی رایانه و فناوری اطلاعات در فرهنگستان موظف شد تا به مشکل فارسی سازی CPS در نامِ انجمن علمیCPS ایران رسیدگی و در مورد سایبر اظهار نظر کند. من یکی از اعضای آن کارگروه بودم. برای من (برای شخص من و نه عضو یک کارگروه فرهنگستان) بدیهی بود که فارسیِ CPS می‌شود: سیستم سایبر-فیزیکی ، هرچند که هیچ یک از واژه‌های سیستم سایبر-فیزیکی فارسی سره نیستند! زیرا، هم سیستم هم سایبر و هم فیزیکی هر سه اصطلاحات لاتینیِ یونانی-تبار هستند! من به دلایلی ترجیح می‌دادم CPS را سیستم سایبر-فیزیکی بدانم و بنامم؛ اما مسؤولان فرهنگستان این پیشنهاد را نمی‌پسندیدند. زیرا کارگروه دیگری در فرهنگستان قبلاً برای سیستم ، سامانه را و کارگروه ما نیز برای سایبر ، رایا را تصویب کرده بود (به این دلیل که برای Cyberspace رایاسپهر را پیشنهاد کرده بودیم و بر این اساس بعدها کارگروه دیگری Cybernetics را رایانیک به تصویب رساند!) و تکلیف physical هم از قبل روشن بود: physical، یعنی فیزیکی! تنها، مشکل اینجا بود (و اینجاست) که فیزیکی در فارسی دو معنی دارد: 1) منسوب به علم فیزیک (که در CPS اصلاً مورد نظر نیست)؛ و 2) جسمانی (که در CPS صددرصد مورد نظر است)! در هرصورت، اگر بجای سیستم سایبر-فیزیکی، سامانۀ سایبر-جسمانی را هم پیشنهاد می‌کردم، معلوم بود که به دلیل سایبر رأی نمی‌آوَرد. تازه اگر هم رأی می‌آوَرد، برایم معلوم بود که شورای واژه گزینی فرهنگستان (که به عنوان کارشناسِ عضوِ کارگروهِ واژه گزینیِ فناوری اطلاعات، در آن شرکت می‌کنم، ولی در رأی گیری‌های شورا، حق رأی دادن ندارم!) آن را رد می‌کرد.
چند روز پیش به مناسبت خبری در رابطه با CPS کنجکاو شدم ببینم، مؤسسان انجمن علمیCPS ایران بالاخره به چه نامی مزین شدند. دیدم، شده‌اند: انجمن علمی سامانه‌های رایا فیزیکی ایران و در تاریخ 05/12/1398 به ثبت رسیده‌اند. در هر صورت، به خود گفتم: قاعدتاً Naming is different from Meaning. پس اشکال ندارد! خوشحال شدم که بالاخره این انجمن علمی‌توانست به ثبت برسد و امیدوارم تاکنون توانسته باشد پروژه‌ای را تعریف و در راستای ایجاد یک یا چند سیستم سایبر-فیزیکی (حتی آزمایشی) اقدام کرده باشد.
تعریف Cyber-physical System
سیستم سایبر-فیزیکی (CPS)، سامانه‌ای هوشمند مبتنی بر رایانش داده‌هایِ برآمده از سازوکارهای واقعی است که به کمک الگوریتم‌های نرم افزاری، اشیاء و فرایندهای واقعی را کنترل یا نظارت می‌کند. این سیستم را می‌توان به گونه‌های زیر توصیف کرد:
– CPS، سیستمی سیبرنتیکی است زیرا که به طور پویا، داده‌ها و اطلاعات به دست آمده از اشیاء و فرایندها را با استفاده از ارتباطات اینترنتی، رادیویی و موبایلی احصا و پردازش می‌کند تا بتواند اقداماتی کنترلی یا نظارتی، متناسب با مسئله ای که هدف اساسی سیستم را مشخص می‌کند، انجام دهد.
– CPS، سیستمی هوشمند است زیرا در تعامل محیطی با سایر عوامل، دارای توانایی‌های شناختی مانند ادراک، کنترل کنش، استدلال مشورتی یا استفاده از زبان، بهره مند از پیرویِ اصول رفتاری مبتنی بر عقلانیت و هنجارهای اجتماعی و دارای ظرفیت سازگاری از طریق یادگیری است.
– CPS، سیستمی تعبیه شده (Embedded System) است یعنی سیستمی ست که برای یک عملکرد خاص و یک کاربُرد معین طراحی شده و در درون سامانه‌های سخت افزاری یک صنعت، تعبیه، کاشته یا حک می‌شود.
-CPS، سیستمی اِکولوژیکی است به معنی واقعیِ بوم‌سازگان (فرهنگستان زبان وادب فارسی، برای اصطلاحِ اِکوسیستم، بوم-سازگان را تصویب کرده است). به عبارت دیگر: CPS، یک جامعۀ زیست-شناختی است متشکل از همۀ موجودات زنده (از جمله انسان) در یک منطقۀ خاص به علاوۀ اجزای غیرزندۀ آن منطقه، مانند هوا، آب و خاک، در حالی که موجودات زنده و اجزای غیرزنده با یکدیگر به طور خودکار، خودسازماندهنده و خودآئین، تعامل دارند.
– CPS، شبکه‌ای ارتباطی/اطلاعاتی است، شامل قطعات نرم افزاری- تکنیکی در تعامل با قطعات مکانیکی/ الکترونیکی که از طریق یک زیرساخت داده ای، به هم متصل می‌شوند.
کاربردهای CPS
سیستم‌های سایبر-فیزیکی طیف گسترده‌ای از حوزه‌های مدیریتی/اجرایی را پوشش می‌دهند، شاملِ: سیستم‌های پزشکی بسیار قابل اعتماد، سیستم‌های توانبخشی به سالمندان و توان یابان، کنترل ترافیک خطوط ریلی و سیستم‌های لجستیک ترافیک جاده‌ای، سیستم‌های ایمنی شبکه‌ای و سیستم‌های کنترل و اتوماسیون فرآیند، سیستم‌های کنترل و نظارت بر پایداری محیطی، سیستم‌های مدیریت تامین انرژی، سیستم‌های شبکه‌سازی نظامی و سیستم‌های زیرساخت خدمات رسانی بهداشتی و مراقبت پزشکی و سیستم زودهنگام سونامی و امثالهم.
یک نمونۀ از CPS در جهان واقعی، پروژۀ رُبات‌باغبان‌های توزیع شده در پردیس MIT است که در آن تیمی از رُبات‌ها باغبان از مزرعه‌های گوجه فرنگی MIT نگهداری می‌کنند. این سیستم دارای حسگرهایی توزیع شده (هریک در سطح یک مزرعه) است و هر حسگر به مثابۀ یک گره از شبکۀ حسگرهای توزیع شده عمل می‌کند. به این رده از سیستم‌های سایبر-فیزیکی، سیستم سایبر-فیزیکی توزیع شده می‌گویند.
بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF) سیستم‌های سایبر-فیزیکی را به عنوان یک موضوع کلیدی برای تحقیقات، شناسایی کرده است. از اواخر سال 2006، NSF و سایر آژانس‌های فدرال ایالات متحده چندین کارگاه آموزشی برای انجام تحقیقات بیشتر روی سیستم‌های سایبر فیزیکی برگذار کردند.
در هم تنیدگی انواع فناوری‌ها در CPS
برای ایجاد و توسعۀ CPS می‌توان از فناوری‌های مختلفی، مانندِ همزاد دیجیتالی ، فناوری ارتباطات رادیویی نسلِ 5 و فناوری چیزنت (اینترنت چیزها یا اینترنت اشیاء) در یک CPS استفاده کرد.
منظور از همزاد دیجیتالی ، نمایش دیجیتالی یک شیء محسوس یا ناملموس از جهان واقعی در جهان دیجیتالی است. اصلاً مهم نیست که شیء محسوس یا ناملموسِ مورد نظر برای ایجاد همزاد دیجیتالی قبلاً در جهان واقعی موجود باشد یا نباشد! موجود است یا در آینده باید به وجود آید! ارتباط میان همزادهای دیجیتالی، امکان تبادل اطلاعات جامع بین واقعیت فیزیکی/جسمانی و جفت مجازی آن را فراهم می‌کند. جفت مجازی چیزی بیش از داده‌های محض جفت واقعی است؛ زیرا مدل‌هایی از شیء یا فرآیندِ واقعی است، مثل شبیه‌سازی‌ها، الگوریتم‌های مربوط به ویژگی‌های رفتار شیء یا فرآیند توصیف شده.
در اوایل قرن بیست و یکم، سه گام توصیف همزاد دیجیتالی توسط دو کارشناس فناوری اطلاعات به نام‌های M. Grieves و J. Vickers تعریف شدند به شرح زیر:
1- توصیف جفت فیزیکی در فضای واقعی ،
2- توصیف جفت دیجیتالی در فضای مجازی و
3- ایجاد پیوندهای داده‌ای و ارتباطاتی میان این دو فضا.
در گذشته فقط بازنمایی دیجیتالی یا بازنمایی یک شیء یا یک فرآیند واقعی مطرح بود، اما همیافت گریوز و ویکرز، ارتباطات بین شیء واقعی و مجازی را در بر می‌گیرد، به همین دلیل است که آنها از مفهوم همزاد یا دوقلو صحبت می‌کنند. داده‌هایی که از واقعیت به شیء/فرایند مجازی جریان می‌یابند، سایۀ دیجیتالی (digital Shadow) نیز نامیده می‌شود.
متولی کیست؟
بالاخره پرسش اصلی این است: آیا متولی CPS در ایران، انجمن علمی رایافیزیکی ایران، ذیل وزارت عتف است یا خود وزارت عتف؟ آیا نهاد اجرایی دیگری در جایی دیگر، حداقل برای تولی گری CPSهای مورد نیاز دولت ایجاد شود؟
آیا احصاء حقوق همزاد دیجیتالی نیاز به تعریف متولی ندارد؟
تدوین قوانین CPS و همزاد دیجیتالی بر عهده کدام مرجع است؟
آیا مقررات‌گذاری بخش CPS نیاز به تعریف نهادی جدید دارد؟ یا یکی از تنظیم‌گران موجود، آن را نیز به عهده می‌گیرد؟
