L'última setmana de novembre es va celebrar el Fòrum Nacional de Supercomputadors a Pereslavl-Zalessky. Durant tres dies, la gent va explicar i mostrar com van les coses amb el desenvolupament dels superordinadors a Rússia i com les tecnologies provades en superordinadors es converteixen en béns.
El membre corresponent de l'Acadèmia Russa de Ciències Sergei Abramov va parlar sobre el projecte "Casa sensible" (27 de novembre). Desenvolupant el concepte d'una "llar intel·ligent", suggereix observar l'equip domèstic, construir i recordar patrons del seu comportament, aprendre dels seus errors i predir el seu estat i problemes amb antelació.
L'Institut de Sistemes de Programari de l'Acadèmia Russa de Ciències, sota el lideratge de Sergei Abramov, va començar a crear "cases sensibles" el 2014, quan la reforma de l'Acadèmia de Ciències va requerir portar projectes acadèmics al mercat comercial. En aquest moment, l'IPS RAS tenia bons desenvolupaments en xarxes de sensors i control d'equips, i estava desenvolupant tecnologies al núvol i aprenentatge automàtic.
Segons Sergei Abramov, els edificis residencials i industrials estan plens d'equips dels quals depenen el benestar de la llar i el treball tranquil de les persones. Tot i que aquest equip "intel·ligent" es converteix en una "llar intel·ligent", no té control automàtic. Els propietaris no coneixen l'estat dels dispositius i no poden controlar-los convenientment. Només queda cuidar manualment tota la infraestructura, com un Tamagotchi enorme, revisant i ajustant regularment les màquines.
La casa intel·ligent funciona correctament? O és hora d'intervenir? Hi haurà un accident aviat? Per si mateix, cap "casa intel·ligent" resol aquest problema per respondre a aquestes preguntes, es necessita una supervisió i anàlisi automàtica. Per tant, el sistema informàtic creat a l'Institut recull estadístiques de sensors, construeix patrons de comportament de les màquines domèstiques i aprèn a reconèixer aquests patrons. En distingir el comportament normal del comportament problemàtic i detectar un funcionament anormal, la intel·ligència artificial alertarà el propietari a temps d'una possible amenaça.
Una "llar sensible" és una "llar intel·ligent", a la qual s'hi ha afegit la sensibilitat, la capacitat d'autoaprenentatge, la capacitat d'acumular un patró de comportament correcte, la capacitat de predir i reaccionar.
(Sergey Abramov, membre corresponent de l'Acadèmia de Ciències de Rússia)
Estem acostumats a la manera com una "llar intel·ligent" manté els seus paràmetres: temperatura i il·luminació establertes, humitat constant de l'aire, tensió de xarxa estable. Una "casa intel·ligent" pot funcionar segons un script en funció de l'hora del dia o de l'esdeveniment (per exemple, tancarà una aixeta de gas amb una comanda d'un analitzador de gasos). "Llar sensible" fa el següent pas: analitza les dades sensorials i construeix nous escenaris per a la classificació: tot va com abans o hi ha sorpreses. Reacciona als canvis de l'entorn extern i prediu possibles fallades, endevinant anomalies en les accions simultànies de diferents dispositius. "Sensitive House" supervisa els resultats del seu treball, avisa dels problemes i canvia l'escenari, donant pistes al propietari i permetent que el propietari apagui els aparells defectuosos.
Solucionem el problema del comportament atípic dels equips.
(Sergey Abramov, membre corresponent de l'Acadèmia de Ciències de Rússia)
El sistema proposat es basa en una xarxa de sensors que proporciona mesures basades en el temps. Per exemple, una caldera de gasoil s'encén de tant en tant i escalfa l'aigua, una bomba de circulació condueix l'aigua calenta a través de canonades de calefacció i els sensors primaris informen com aquests dispositius consumeixen electricitat. A partir d'una sèrie de lectures, el sensor secundari (programa) les compara amb el perfil normal i diagnostica fallades. El sensor terciari (programa) rep la temperatura de l'aire exterior i prediu el funcionament futur del sistema, avalua la seva càrrega i eficiència: com es relacionen la calefacció de la caldera i el clima. Potser les finestres estan obertes i la caldera escalfa el carrer, o potser l'eficiència ha baixat i és hora de reparacions preventives. A partir de la deriva dels paràmetres derivats, es pot predir en quin moment aniran més enllà de la norma.
Avaluant les lectures simultànies dels sensors, la "casa sensible" és capaç de notar que la bomba d'aigua no s'apaga perquè està abocant aigua de nou al pou (a través d'una vàlvula defectuosa) o directament al terra (a través d'un esclat). canonada). El diagnòstic serà encara més fiable si els sensors de moviment són silenciosos i la bomba bombeja aigua a una casa buida.
Les xarxes de sensors també es troben a les cases intel·ligents. La infraestructura al núvol també està disponible a les cases intel·ligents. Però el que no tenen les "llars intel·ligents" és la intel·ligència artificial, l'aprenentatge automàtic, l'acumulació de patrons de comportament correcte, classificació i previsió.
(Sergey Abramov, membre corresponent de l'Acadèmia de Ciències de Rússia)
La part del núvol de la "casa sensible" es basa en la base de dades NoSQL Riak o la base de dades Akumuli, on s'emmagatzemen sèries temporals de lectures. La recepció i emissió de dades es fa a la plataforma Erlang/OTP, permet desplegar la base de dades en molts nodes. Damunt hi ha un programa per a aplicacions mòbils i una interfície web per informar el client a través d'Internet i per telèfon, i al costat hi ha un programa d'anàlisi de dades i control del comportament. Aquí podeu connectar qualsevol anàlisi de sèrie temporal, incloses les basades en xarxes neuronals. Així, tot el control sobre els sistemes de la "llar sensible" es col·loca en una capa de gestió separada. L'accés a ella es proporciona a través del vostre compte personal al servei al núvol.
Erlang ofereix tots els avantatges d'un enfocament funcional. Té mecanismes per al funcionament distribuït, i la manera més senzilla de fer un programa distribuït en paral·lel és utilitzar Erlang. La nostra arquitectura conté software "sensors secundaris" n'hi pot haver diversos per sensor físic, i si comptem amb desenes de milers de clients amb desenes de dispositius, haurem de processar un gran flux de dades. Necessiten processos lleugers que es puguin llançar en grans quantitats. Erlang us permet executar desenes de milers de processos en un sol nucli, aquest sistema escala bé.
(Sergey Abramov, membre corresponent de l'Acadèmia de Ciències de Rússia)
Segons el desenvolupador, Erlang és fàcil d'organitzar un equip divers de programadors, en el qual estudiants i lluminàries creen un sistema. Fragments individuals del sistema de programari es bloquegen amb un error, però tot el sistema continua funcionant, cosa que us permet corregir àrees errònies sobre la marxa.
El sistema "casa sensible" utilitza totes les tecnologies que IPS RAS utilitzava per controlar els superordinadors. Això inclou sensors electrònics, sistemes de control i control remot. Actualment, el programa sensible funciona amb els seus propis sensors i es pot connectar als bucles del departament de bombers, però hi ha un pla per recollir dades dels sensors de qualsevol "llar intel·ligent".
"Llar sensible" és interessant perquè les solucions intel·ligents complexes per a la ciutat, el barri i la llar estan arribant al primer pla. El que és interessant aquí no és construir un superordinador, sinó construir un complex informàtic social, introduint un superordinador a la vida quotidiana, perquè la màquina canviï la vida de les persones.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., professora titular de la Universitat Sechenov)
A la primavera del 2020, els desenvolupadors prepararan un conjunt bàsic de programes i equips per muntar sistemes de diferents mides en edificis i apartaments. Prometen que el resultat serà fàcil de configurar, no més complicat que un robot aspirador. El kit bàsic suportarà qualsevol equip supervisat: calderes de calefacció, escalfadors d'aigua, neveres, bombes d'aigua i fosses sèptiques. Després serà el torn de les vendes a petita escala, després la producció sense fables, l'addició de nous sensors i mòduls. I en el futur, tot tipus de diversificació i adaptació són possibles: una granja sensible, un hospital sensible, un vaixell sensible i fins i tot un tanc molt sensible.
Text:
Retrat:
Font: www.habr.com