Zamislimo da nam je ova knjiga već na stolu

Zamislimo trenutak u kojem pred sobom držimo knjigu „Roboti kao softver” – bilo u obliku štampanog izdanja koje šuška pod prstima ili kao digitalnog priručnika koji se otvara na ekranu računara ili tableta. Ova knjiga još ne postoji, ali osećamo njeno prisustvo kao da jeste. Ona je rezultat zajedničke želje: da stvorimo sveobuhvatan, savremen i praktičan vodič koji prikazuje robotiku iz perspektive softvera – preciznije, robotiku kao softver.

U trenutku kada su roboti prestali da budu samo skupi hardverski entiteti i postali platforme koje pokreće kod, nastala je potreba za ovakvom knjigom. Kroz nju se razmatra kako softver daje inteligenciju, pokret, vid, sluh, pa čak i etičku svest robotima. Od industrijskih ruku koje spajaju automobile, preko kućnih asistenta koji reaguju na glasovne komande, do dronova i autonomnih vozila – svi oni funkcionišu jer ih pokreće softver.

Zašto ova knjiga?

Ova knjiga je nastala iz potrebe da se savremeni razvoj robotike sagleda iz softverskog ugla, jer danas više nego ikad roboti nisu samo mašine, već sistemi koji zavise od koda. Namera je da se obuhvate sve ključne oblasti – od osnovnih koncepata, arhitekture i operativnih sistema, preko percepcije i kretanja, do uloge veštačke inteligencije, programiranja i etike. Knjiga je zamišljena kao mapirani put od osnova do najnaprednijih tema i budućih pravaca.

Kome je knjiga namenjena

Bez obzira da li ste softverski inženjer koji želi da se upusti u svet robotike, student tehničkih nauka, istraživač, startup preduzetnik, ili jednostavno entuzijasta zaljubljen u tehnologiju – ova knjiga vas vodi kroz ključne pojmove, principe i alate koji oblikuju modernu robotiku. Njena struktura omogućava selektivno čitanje, ali i postepeno napredovanje od početnika do stručnjaka.

Kako koristiti ovu knjigu

Knjiga je podeljena u osam celina koje obuhvataju osnove, percepciju, kretanje, inteligenciju, programiranje, distribuirane sisteme, praktične primene i napredne teme. Svako poglavlje može se čitati samostalno, ali zajedno grade sistematsku sliku sveta robotike kroz softver. Dodaci na kraju knjige pružaju dodatne resurse i praktične alate za dalje istraživanje i razvoj.

Roboti kao softver – Sadržaj knjige

---

Uvodni deo

• Predgovor

• O autoru

• Svrha i cilj knjige

• Kome je knjiga namenjena

• Zahvalnice

---

Deo I: Osnove robotike iz softverske perspektive

Poglavlje 1: Evolucija robotike i softvera

• Istorijski razvoj robotike

• Prelazak s hardverskog na softverski fokus

• Ključne prekretnice u razvoju robotskog softvera

• Konvergencija hardvera i softvera u savremenoj robotici

• Robotika kao softverska disciplina

Poglavlje 2: Arhitektura robotskog softvera

• Slojeviti pristup dizajnu softverskih sistema za robote

• Ključne komponente robotskog softvera

• Robotski operativni sistemi

• Upravljačke arhitekture (kontrolni sistemi)

• Softverska integracija senzora i aktuatora

Poglavlje 3: Robotski operativni sistemi (ROS)

• ROS kao industrijski standard

• Osnovne komponente ROS okruženja

• Komunikacija između ROS modula

• ROS 2 – nove mogućnosti i prednosti

• Alternativni operativni sistemi za robote

---

Deo II: Softverski aspekti robotske percepcije

Poglavlje 4: Obrada senzorskih podataka

• Vrste senzora i tipovi podataka

• Algoritmi za obradu senzorskih signala

• Fuzija podataka iz više senzora

• Filtriranje šuma i kalibracija

• Izazovi u obradi podataka u realnom vremenu

Poglavlje 5: Računarska vizija u robotici

• Primena algoritama računarske vizije

• Detekcija objekata i segmentacija scene

• SLAM (simultano lokalizovanje i mapiranje)

• Duboko učenje za vizuelnu percepciju

• 3D rekonstrukcija i analiza dubine

Poglavlje 6: Mašinsko slušanje i obrada govora

• Prepoznavanje govora u robotskim sistemima

• Lokalizacija izvora zvuka

• Uklanjanje ambijentalnog šuma

• Razumevanje prirodnog jezika

• Glasovne komande i dijaloška interakcija

---

Deo III: Softver za upravljanje kretanjem robota

Poglavlje 7: Planiranje putanje

• Algoritmi za planiranje i optimizaciju putanja

• Detekcija i izbegavanje prepreka

• Navigacija u promenljivim okruženjima

• Heuristički pristupi

• Energetski efikasna kretanja

Poglavlje 8: Kinematika i dinamika kroz softver

• Matematički modeli robotskog kretanja

• Direktna i inverzna kinematika

• Simulacija dinamike u realnom vremenu

• Softverska implementacija fizičkih karakteristika

• Algoritmi kontrole preciznog kretanja

Poglavlje 9: Kontrola pokreta robota

• PID kontroleri i njihova primena

• Adaptivne kontrolne metode

• Robusna kontrola u složenim uslovima

• Softverska kompenzacija ograničenja sistema

• Brze povratne petlje kontrole

---

Deo IV: Inteligencija robota

Poglavlje 10: Mašinsko učenje u robotici

• Nadzirano učenje u rešavanju zadataka

• Nenadzirano učenje i klasterovanje podataka

• Učenje kroz nagrađivanje (reinforcement learning)

• Transfer znanja između robotskih sistema

• Implementacija ML modela na robote

Poglavlje 11: Veštačka inteligencija i donošenje odluka

• Algoritmi za odlučivanje

• Planiranje i logičko rezonovanje

• Fazi logika i njena primena u upravljanju

• Ekspertski sistemi u robotici

• Autonomno ponašanje u neizvesnim uslovima

Poglavlje 12: Robotski kognitivni sistemi

• Softverske arhitekture za kogniciju

• Reprezentacija i organizacija znanja

• Učenje kroz demonstraciju ponašanja

• Kontekstualno razumevanje situacija

• Modeli svesti kod robota

---

Deo V: Programiranje robota

Poglavlje 13: Programski jezici za robote

• Pregled najčešće korišćenih jezika

• Deklarativni i imperativni pristupi

• Vizuelno programiranje robota

• Specijalizovani jezici za robotiku

• Savremeni trendovi u razvoju robotskog softvera

Poglavlje 14: Razvoj aplikacija za robote

• Metodologije softverskog inženjeringa u robotici

• Testiranje i verifikacija sistema

• Kontinuirana integracija i isporuka

• DevOps praksa za robotske sisteme

• Upravljanje verzijama i zavisnostima

Poglavlje 15: Simulacija robota

• Simulacione platforme i alati

• Fizički precizne simulacije

• Hardware-in-the-loop pristup

• Digitalni blizanci robota

• Povezivanje simulacije sa stvarnim sistemom

---

Deo VI: Distribuirani robotski sistemi

Poglavlje 16: Sistemi sa više robota

• Softverska arhitektura za koordinaciju više robota

• Distribuirani algoritmi i saradnja

• Komunikacija među robotima

• Koordinacija i kolektivno ponašanje

• Emergentne forme inteligencije

Poglavlje 17: Cloud robotika

• Povezivanje robota s oblakom

• Prebacivanje obrade u cloud okruženje

• Deljenje naučenih modela i znanja

• Primena edge computing-a u robotici

• Bezbednost cloud rešenja

Poglavlje 18: Internet robota (IoRT)

• Umrežavanje robota putem interneta

• Komunikacijski protokoli i standardi

• Daljinsko upravljanje robotima

• IoRT platforme i usluge

• Etika i privatnost u mrežnoj robotici

---

Deo VII: Praktične primene

Poglavlje 19: Industrijski roboti kao softver

• Softversko programiranje industrijskih ruku

• Digitalna transformacija proizvodnje

• Softverska fleksibilnost u proizvodnim linijama

• Industrijski internet stvari (IIoT)

• Studije slučaja iz prakse

Poglavlje 20: Servisni roboti

• Softverske arhitekture za robote u uslužnim delatnostima

• Socijalna inteligencija i ponašanje

• Interakcija čoveka i robota (HRI)

• Personalizacija robotskog ponašanja

• Realni primeri implementacije

Poglavlje 21: Autonomna vozila

• Softverski slojevi za autonomnu vožnju

• Percepcija okoline i predikcija ponašanja

• Donošenje odluka u saobraćaju

• Sigurnosni i bezbednosni zahtevi softvera

• Regulativa i validacija autonomnih sistema

Poglavlje 22: Dronovi i bespilotne letelice (UAV)

• Softver za samostalno upravljanje letom

• Planiranje i izvršavanje misija

• Obrada podataka u vazduhu

• Izbegavanje prepreka u realnom vremenu

• Primenjivost u geodeziji, nadzoru i isporuci

---

Deo VIII: Napredne teme i pogled u budućnost

Poglavlje 23: Bezbednost i sigurnost softverskih sistema

• Potencijalne pretnje i ranjivosti

• Tehnike zaštite i enkripcije

• Privatnost podataka u robotici

• Etičke dileme i odgovornost

• Regulatorni zahtevi i standardi

Poglavlje 24: Etika u programiranju robota

• Moralna pitanja u autonomiji sistema

• Kodiranje etičkih normi

• Odgovornost za ponašanje robota

• Transparentnost algoritama

• Društveni uticaj i posledice

Poglavlje 25: Budući pravci razvoja

• Roboti koji samostalno pišu svoj kod

• Kvantna robotika

• Robotski sistemi inspirisani ljudskim mozgom

• Emergentna inteligencija

• Integracija sa biotehnologijom, AR/VR i IoT-om

---

Dodaci

Dodatak A: Ključni algoritmi robotskog softvera

• Pseudokod i objašnjenje rada

• Procena složenosti i performansi

• Primeri implementacije

Dodatak B: Alati i resursi za razvoj

• Okruženja i softverski paketi

• Biblioteke otvorenog koda

• Online platforme za testiranje i simulaciju

• Praktični vodiči i primeri

Dodatak C: Glosar pojmova

Dodatak D: Literatura i reference

Indeks