NVIDIA Halos: bezpečnostní řetězec od vývoje AI až po autonomní provoz

NVIDIA Halos není jedna součástka, která by sama zajistila bezpečnost autonomního auta nebo robota. Jde o rámec pro doložitelnou bezpečnost fyzické AI: má spojovat práci na modelech, simulacích, hardwaru, softwaru, integraci, nasazení i pozdějších aktualizacích do navazujícího souboru důkazů. Cílem je, aby se bezpečnost neposuzovala jen jednorázově před uvedením do provozu, ale v průběhu celého životního cyklu systému. 56

To je podstatné rozlišení. Bezpečnostně posouzený čip, certifikovaná část operačního systému nebo prověřená integrace mohou tvořit důležitou část bezpečnostního argumentu. Odpovědnost za ověření kompletního produktu, splnění regulatorních požadavků a bezpečný reálný provoz ale zůstává na firmě, která autonomní vozidlo nebo robota vyvíjí a provozuje. Příkladem tohoto rozdělení rolí je plán společnosti Einride pro autonomní nákladní dopravu. 4

Od cloudového vývoje k nasazenému stroji

Halos propojuje architekturu vozidla či robota, čipy, operační software, AI modely, vývojové nástroje a služby. V případě autonomních vozidel NVIDIA popisuje pracovní postup od trénování a testování modelů přes simulace v Omniverse a Cosmos až po ověření bezpečnostně relevantní hardwarové a softwarové vrstvy a nasazení ve vozidle. 56

Praktickým základem je dohledatelnost. Důkazy vzniklé v jedné fázi mají být použitelné v další: změna modelu, senzorové sestavy nebo softwaru se tak může vyhodnocovat ve vztahu k dřívějším výsledkům validace a simulací, ne jako izolované vydání softwaru. NVIDIA tento přístup prezentuje jako způsob, jak opakovatelněji řešit bezpečnost při vývoji systémů a jejich aktualizacích. 6

NVIDIA rozděluje Halos do tří vzájemně propojených oblastí: bezpečnost platformy, algoritmická bezpečnost a bezpečnost ekosystému. První se týká výpočetního a softwarového základu, druhá chování AI a třetí integrace, inspekce i širší sítě dodavatelů a certifikačních subjektů. 13

Z čeho se skládá vrstva pro autonomní vozidla

Pro autonomní vozidla mezi hlavní prvky Halosu patří:

• NVIDIA DRIVE AGX Thor – výpočetní platforma navržená s ohledem na bezpečnost.
• NVIDIA Hyperion – kompletní platforma a referenční architektura vozidla pro autonomii úrovně 4.
• Halos OS – jednotný softwarový bezpečnostní základ postavený na Halos Core, nástupci NVIDIA DriveOS.
• NVIDIA Omniverse a Cosmos – nástroje cloudového a simulačního řetězce pro vývoj a validaci. 610

Hyperion není hotové robotaxi ani autonomní kamion. Je to referenční architektura spojující výpočetní techniku, senzory a softwarové základy, které si výrobci vozidel upravují pro vlastní použití a vlastní bezpečnostní dokumentaci. 314

Einride chce stavět další generaci na Hyperionu

Švédská společnost Einride uvedla, že další generaci svého systému autonomního řízení Einride Driver pro nákladní dopravu bude vyvíjet na NVIDIA Hyperion. Spolupráce zahrnuje přizpůsobení výpočetní, senzorové, softwarové a bezpečnostní architektury Hyperionu pro těžkou nákladní dopravu a využití Halosu a Cosmosu při vývoji a validaci. 34

NVIDIA dodává výpočetní platformu, nástroje pro vývoj AI a bezpečnostní rámec. Einride si naopak ponechává odpovědnost za kompletní systém řízení, bezpečnostní validaci, regulatorní schválení a nasazení u zákazníků. 4

Co Halos přidává robotice

NVIDIA rozšířila Halos také na robotiku a fyzickou AI prostřednictvím oborově specifického technologického základu. Mezi jmenované prvky patří NVIDIA IGX Thor pro průmyslovou edge AI a NVIDIA Holoscan Sensor Bridge pro vstup a zpracování senzorových dat; doplňuje je softwarový základ Halosu a inspekční proces. 118

Základní principy jsou společné s autonomními vozidly, NVIDIA však uvádí, že platformy, normy i podpůrné důkazy zůstávají specifické pro jednotlivé obory. Společný rámec tedy neznamená, že průmyslový robot, mobilní robot a autonomní vůz mají zaměnitelné bezpečnostní požadavky. 6

Ekosystém: vývojáři, senzory, čipy a integrace

Podle NVIDIA má inspekční laboratoř Halos AI Systems Inspection Lab 43 členů ekosystému. Mezi jmenované účastníky pro autonomní vozidla patří AUMOVIO, Bosch, Gatik, Hesai, Lucid, MIRA, onsemi, PlusAI, Sony, Valeo a Wayve. V robotice NVIDIA uvádí poskytovatele vestavěného softwaru acontis a QNX; systémy IGX s bezpečnostním zaměřením vytvářejí Advantech a NexCOBOT. 17

Tyto organizace pokrývají vývoj autonomního řízení, asistenční systémy ADAS, snímání okolí, polovodiče, systémovou integraci, validaci a zajišťování bezpečnosti. Samotná účast v ekosystému ovšem neznamená, že každý finální produkt daného člena je certifikovaný nebo již nasazený. 7

NVIDIA samostatně uvádí ekosystém Hyperionu, do nějž patří Aeva, AUMOVIO, Astemo, Arbe, Bosch, Hesai, Magna, OMNIVISION, Quanta, Sony a ZF. Astemo, AUMOVIO, Bosch, Magna, Quanta a ZF oznámily elektronické řídicí jednotky založené na Hyperionu. Aeva, Arbe, Hesai, OMNIVISION a Sony jsou mezi partnery, kteří kvalifikují senzorové sestavy pro otevřenou platformu. 20

V polovodičové části NVIDIA uvádí onsemi v inspekčním ekosystému pro autonomní vozidla. Pro robotiku jmenuje firmy Infineon, NXP, STMicroelectronics a Texas Instruments jako přispěvatele senzorových, bezpečnostních mikrokontrolérů a dalších polovodičových technologií. NXP zároveň uvádí, že je členem Halos AI Systems Inspection Lab. 721

Co dokládají certifikace, posouzení a akreditace — a co ne

NVIDIA uvádí více než 30 bezpečnostních a kyberbezpečnostních certifikátů a hodnoticích zpráv pro technologie související s Halosem. Podle materiálů společnosti TÜV SÜD certifikoval procesy životního cyklu automobilových produktů a klíčové hardwarové a softwarové procesy NVIDIA na úroveň Automotive Safety Integrity Level D (ASIL D). DriveOS 6.0 je certifikován jako vyhovující ISO 26262 ASIL D a Thor-X byl posouzen jako vyhovující ASIL D. NVIDIA dále odkazuje na certifikaci procesů kybernetické bezpečnosti ISO/SAE 21434 a na nezávislé bezpečnostní posouzení NVIDIA DRIVE AV podle předpisů UNECE, které provedl TÜV Rheinland. 1217

Součástí Halosu je také NVIDIA AI Systems Inspection Lab, inspekční orgán akreditovaný organizací ANAB podle ISO/IEC 17020. NVIDIA uvádí, že laboratoř provádí nestranná posouzení a provozuje program Halos Certified. Ten má partnerům pomáhat připravit integrace pro certifikaci třetí stranou, například organizacemi TÜV Rheinland, UL Solutions, TÜV SÜD, exida, SGS a CertX. 11118

Rozhodující je rozsah takového ověření. Akreditace a inspekce mohou doložit, že inspekční orgán a jeho postupy splňují vymezené požadavky; certifikát či posouzení komponenty se vztahuje k hodnocenému produktu a stanovenému rozsahu. Neznamená to automaticky, že každé vozidlo nebo robot postavený s Halosem je bezpečný ve všech provozních podmínkách. Vývojář finálního systému stále potřebuje validaci pro konkrétní použití, příslušná povolení i provozní opatření. 411

Proč NVIDIA považuje škálovatelnou bezpečnostní infrastrukturu za nutnou

NVIDIA odkazuje na očekávaný rozsah nasazení. ABI Research předpovídá do roku 2035 instalovanou základnu 49 milionů autonomních vozidel úrovní 3 až 5, zatímco Omdia odhaduje zhruba 60 milionů průmyslových robotů. 6

V takovém měřítku může každá úprava modelu, sady senzorů, hardwarové konfigurace či softwarové verze otevřít novou otázku bezpečnosti. Tezí NVIDIA je, že systémy potřebují společný přístup navázaný na důkazy z vývoje i nasazení, aby bylo možné změny vyhodnocovat konzistentně a auditovat efektivněji. 6

Halos je proto vhodné chápat jako snahu udělat ze zajišťování bezpečnosti průběžnou inženýrskou disciplínu napříč životním cyklem fyzické AI. Neslibuje automatickou certifikaci; nabízí strukturovaný základ pro stavbu, dokumentaci, inspekci a nezávislé hodnocení stále složitějších autonomních systémů. 156