Un sistem autonom este orice mecanism — robot, vehicul, dronă sau proces software — capabil să perceapă mediul înconjurător, să ia decizii și să acționeze pentru a-și atinge un obiectiv, fără intervenție umană directă și continuă. Autonomia nu este binară, ci graduală: sistemele pot fi parțial autonome (necesită supraveghere sau intervenție umană în anumite situații) sau complet autonome (funcționează independent în orice condiții din domeniul lor de operare).
Arhitectura tipică a unui sistem autonom cuprinde trei componente esențiale, adesea denumite bucla „percepe-planifică-acționează”: senzorii (camere, LiDAR, radar, IMU) colectează date despre mediu; modulul de planificare interpretează aceste date, construiește o reprezentare a lumii și decide ce acțiune este optimă; iar actuatorii (motoare, roți, brațe robotice) execută decizia. Această buclă rulează continuu, adesea de zeci sau sute de ori pe secundă.
Nivelul de autonomie se clasifică frecvent pe o scală standardizată — cea mai cunoscută fiind cea a SAE International pentru vehicule (de la nivelul 0, fără automatizare, la nivelul 5, autonomie completă în orice condiții) — dar principiul se aplică la fel de bine dronelor, roboților industriali sau roboților de curățenie casnici.
Provocarea centrală a sistemelor autonome este gestionarea incertitudinii: senzorii pot fi zgomotoși, mediul poate fi imprevizibil (pietoni, condiții meteo), iar sistemul trebuie să ia decizii sigure chiar și în situații pe care nu le-a întâlnit explicit în antrenament — motiv pentru care testarea riguroasă și mecanismele de siguranță de tip fail-safe sunt esențiale înainte de implementarea în lumea reală.
