Novembri viimasel nädalal toimus Pereslavl-Zalesskis riiklik superarvutifoorum. Kolme päeva jooksul räägiti ja näidati, kuidas Venemaal superarvutite arendamisega lood ja kuidas superarvutites testitud tehnoloogiad kaubaks muudetakse.
Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige Sergei Abramov rääkis projektist “Sensitive House” (27. november). Arendades “targa kodu” kontseptsiooni, soovitab ta jälgida kodutehnikat, ehitada ja meeles pidada selle käitumismustreid, õppida vigadest ning ennustada ette selle seisukorda ja probleeme.
Venemaa Teaduste Akadeemia Tarkvarasüsteemide Instituut alustas Sergei Abramovi juhtimisel “tundlike majade” loomisega 2014. aastal, kui Teaduste Akadeemia reform eeldas akadeemiliste projektide toomist kommertsturule. Selleks ajaks oli IPS RASis andurite võrkude ja seadmete juhtimise areng hästi arenenud ning arendas pilvetehnoloogiaid ja masinõpet.
Sergei Abramovi sõnul on elu- ja tööstushooned täidetud seadmetega, millest sõltub kodu heaolu ja inimeste vaikne töö. Kuigi see "tark" seade areneb "targaks koduks", puudub sellel automaatjuhtimine. Omanikud ei tea seadmete olekut ega oska neid mugavalt jälgida. Jääb üle kogu infrastruktuuri, nagu tohutu Tamagotchi, käsitsi hooldamine, masinaid regulaarselt kontrollides ja reguleerides.
Kas tark kodu töötab korralikult? Või on aeg sekkuda? Kas varsti juhtub õnnetus? Ükski "tark kodu" seda probleemi iseenesest ei lahenda, sellistele küsimustele vastamiseks on vaja automaatset järelevalvet ja analüüsi. Seetõttu kogub instituudis loodud arvutisüsteem anduritelt statistikat, koostab kodumasinate käitumismustreid ja õpib neid mustreid ära tundma. Eristades normaalset käitumist problemaatilisest käitumisest ja tuvastades ebanormaalse töö, annab tehisintellekt majaomanikule õigeaegselt märku võimalikust ohust.
“Tundlik kodu” on “tark kodu”, millele on lisandunud tundlikkus, iseõppimisvõime, õige käitumismustri kogumise oskus, ennustamis- ja reageerimisvõime.
(Sergei Abramov, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige)
Oleme harjunud sellega, kuidas “tark kodu” hoiab oma parameetreid: seadistatud temperatuur ja valgustus, püsiv õhuniiskus, stabiilne võrgupinge. "Nutikas kodu" võib töötada skripti järgi sõltuvalt kellaajast või sündmusest (näiteks sulgeb see gaasianalüsaatori käsul gaasikraani). “Sensitive Home” astub järgmise sammu – analüüsib sensoorseid andmeid ja koostab klassifitseerimiseks uusi stsenaariume: kõik läheb nagu varem või on ootamatusi. See reageerib muutustele väliskeskkonnas ja ennustab võimalikke tõrkeid, aimades ära anomaaliaid erinevate seadmete samaaegses tegevuses. “Sensitive House” jälgib oma töö tulemusi, hoiatab probleemide eest ja muudab stsenaariumi, andes omanikule vihjeid ja lubades rikkis kodumasinaid välja lülitada.
Lahendame seadmete ebatüüpilise käitumise probleemi.
(Sergei Abramov, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige)
Kavandatav süsteem tugineb andurite võrgule, mis pakub ajapõhiseid mõõtmisi. Näiteks diiselboiler lülitub aeg-ajalt sisse ja soojendab vett, tsirkulatsioonipump juhib sooja vett läbi küttetorude ning esmased andurid annavad teada, kuidas need seadmed elektrit tarbivad. Sekundaarne andur (programm) võrdleb näitude seeria põhjal neid tavaprofiiliga ja diagnoosib rikkeid. Kolmanda astme andur (programm) võtab vastu välisõhu temperatuuri ja ennustab süsteemi edasist tööd, hindab selle koormust ja efektiivsust – kuidas on seotud katla kütmine ja ilm. Võib-olla on aknad lahti ja katel kütab tänavat või kasutegur on langenud ja on aeg ennetavaks remondiks. Tuletatud parameetrite triivi põhjal saab ennustada, millal need normist üle lähevad.
Andurite samaaegseid näitu hinnates on “tundlikul majal” võimalik märgata, et veepump ei lülitu välja, kuna valab vett tagasi kaevu (läbi vigase klapi) või otse põrandale (läbi plahvatuse) toru). Diagnoos on veelgi usaldusväärsem, kui liikumisandurid vaikivad ja pump pumpab vett tühja majja.
Andurivõrke leidub ka tarkades kodudes. Pilvetaristu on saadaval ka tarkades kodudes. Mida aga “tarkadel kodudel” ei ole, on tehisintellekt, masinõpe, õige käitumismustrite kuhjumine, klassifitseerimine ja prognoosimine.
(Sergei Abramov, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige)
“Sensitive house” pilveosa põhineb NoSQL andmebaasil Riak või Akumuli andmebaasil, kuhu salvestatakse näitude aegridad. Andmete vastuvõtmine ja väljastamine toimub Erlang/OTP platvormil, see võimaldab teil andmebaasi juurutada paljudes sõlmedes. Selle kohale on kliendi informeerimiseks interneti ja telefoni teel juurutatud mobiilirakenduste programm ja veebiliides, kõrval aga andmeanalüüsi ja käitumise kontrolli programm. Siin saate ühendada mis tahes aegridade analüüsi, sealhulgas närvivõrkudel põhinevaid. Seega on kogu kontroll “tundlike kodu” süsteemide üle paigutatud eraldi halduskihti. Juurdepääs sellele on saadaval teie isikliku konto kaudu pilveteenuses.
Erlang pakub kõiki funktsionaalse lähenemise eeliseid. Sellel on hajutatud töötamise mehhanismid ja lihtsaim viis paralleelselt hajutatud programmi loomiseks on Erlangi kasutamine. Meie arhitektuur sisaldab tarkvaralisi "sekundaarseid andureid"; neid võib ühe füüsilise anduri kohta olla mitu ja kui arvestada kümnete tuhandete klientidega, kellel on kümneid seadmeid, peame töötlema tohutut andmevoogu. Nad vajavad kergeid protsesse, mida saab käivitada tohututes kogustes. Erlang võimaldab teil ühes tuumas käitada kümneid tuhandeid protsesse; see süsteem skaleerub hästi.
(Sergei Abramov, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige)
Arendaja sõnul on Erlangis lihtne organiseerida mitmekülgset programmeerijate meeskonda, milles õpilased ja valgustid loovad ühe süsteemi. Tarkvarasüsteemi üksikud fragmendid jooksevad kokku veaga, kuid kogu süsteem jätkab tööd, mis võimaldab vigaseid kohti käigu pealt parandada.
Tundlik kodu süsteem kasutab kõiki tehnoloogiaid, mida IPS RAS kasutas superarvutite juhtimiseks. See hõlmab elektroonilisi andureid, seire- ja kaugjuhtimissüsteeme. Praegu töötab tundlik programm oma anduritel ja saab ühendada tuletõrjevõrkudega, kuid plaanis on koguda andmeid mis tahes "tarkade kodude" anduritelt.
“Tundlik kodu” on huvitav, sest esiplaanile tõusevad komplekssed intelligentsed lahendused linnale, naabruskonnale ja kodule. Huvitav pole siin mitte superarvuti ehitamine, vaid sotsiaal-arvutikompleksi konstrueerimine, mis toob superarvuti igapäevaellu, nii et masin muudab inimeste elusid.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., Sechenovi ülikooli vanemõppejõud)
2020. aasta kevadeks valmistavad arendajad ette baasprogrammide ja seadmete komplekti erineva suurusega süsteemide kokkupanekuks hoonetes ja korterites. Nad lubavad, et tulemust on lihtne seadistada, mitte keerulisem kui robottolmuimeja. Põhikomplekt toetab kõiki järelevalve all olevaid seadmeid: küttekatlad, boilerid, külmikud, veepumbad ja septikud. Siis on käes väikemüügi kord, siis fabulatootmine, uute andurite ja moodulite lisamine. Ja tulevikus on võimalik kõikvõimalik mitmekesistamine ja kohandamine - tundlik farm, tundlik haigla, tundlik laev ja isegi väga tundlik tank.
tekst:
Portree:
Allikas: www.habr.com