Marraskuun viimeisellä viikolla Pereslavl-Zalesskyssa pidettiin kansallinen supertietokonefoorumi. Kolmen päivän ajan kerrottiin ja näyteltiin, miten supertietokoneiden kehityksen kanssa Venäjällä menee ja miten supertietokoneilla testattuja teknologioita muutetaan tavaroiksi.
Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtaja Sergei Abramov puhui "Sensitive House" -projektista (27. marraskuuta). Kehittäessään "älykodin" käsitettä hän ehdottaa kodin laitteiden tarkkailua, sen käyttäytymismallien rakentamista ja muistamista, virheistä oppimista sekä sen kunnon ja ongelmien ennustamista etukäteen.
Venäjän tiedeakatemian ohjelmistojärjestelmien instituutti aloitti Sergei Abramovin johdolla ”herkkien talojen” luomisen vuonna 2014, kun tiedeakatemian uudistus edellytti akateemisten projektien tuomista kaupallisille markkinoille. Tähän mennessä IPS RAS oli kehittynyt hyvin anturiverkoissa ja laiteohjauksessa, ja se kehitti pilviteknologioita ja koneoppimista.
Sergei Abramovin mukaan asuin- ja teollisuusrakennukset ovat täynnä laitteita, joista riippuu kodin hyvinvointi ja ihmisten hiljainen työ. Vaikka tästä "älykkäästä" laitteesta kehittyy "älykäs koti", siinä ei ole automaattista ohjausta. Omistajat eivät tiedä laitteiden tilaa eivätkä voi valvoa niitä kätevästi. Jäljelle jää vain koko infrastruktuurin manuaalinen hoitaminen, kuten valtava Tamagotchi, koneiden säännöllinen tarkistus ja säätö.
Toimiiko älykoti oikein? Vai onko aika puuttua asiaan? Tuleeko pian onnettomuus? Mikään "älykäs koti" ei yksinään ratkaise tätä ongelmaa, vaan näihin kysymyksiin vastaaminen edellyttää automaattista valvontaa ja analysointia. Siksi instituutissa luotu tietokonejärjestelmä kerää antureista tilastoja, rakentaa kodinkoneiden käyttäytymismalleja ja oppii tunnistamaan niitä. Erottelemalla normaalin käyttäytymisen ongelmallisesta käyttäytymisestä ja havaitsemalla epänormaalin toiminnan tekoäly varoittaa asunnon omistajan ajoissa mahdollisesta uhasta.
"Herkkä koti" on "älykäs koti", johon on lisätty herkkyys, itseoppimiskyky, kyky kerätä oikeanlainen käyttäytymismalli, kyky ennakoida ja reagoida.
(Sergey Abramov, Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen)
Olemme tottuneet siihen, miten "älykoti" ylläpitää parametrejaan: asetettu lämpötila ja valaistus, vakio ilmankosteus, vakaa verkkojännite. "Älykäs koti" voi toimia skriptin mukaan kellonajasta tai tapahtumasta riippuen (esimerkiksi se sulkee kaasuhanan kaasuanalysaattorin käskystä). "Sensitive Home" ottaa seuraavan askeleen - analysoi aistitietoa ja rakentaa uusia skenaarioita luokittelua varten: kaikki menee kuten ennen tai yllätyksiä tulee. Se reagoi ulkoisen ympäristön muutoksiin ja ennakoi mahdollisia vikoja arvaten poikkeavuuksia eri laitteiden samanaikaisissa toimissa. ”Sensitive House” tarkkailee työnsä tuloksia, varoittaa ongelmista ja muuttaa skenaariota, antaa vihjeitä omistajalle ja antaa omistajan sammuttaa vialliset kodinkoneet.
Ratkaisemme laitteiden epätyypillisen käyttäytymisen ongelman.
(Sergey Abramov, Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen)
Ehdotettu järjestelmä perustuu anturiverkkoon, joka tarjoaa aikaperusteisia mittauksia. Esimerkiksi dieselkattila kytkeytyy toisinaan päälle ja lämmittää vettä, kiertovesipumppu ajaa kuumaa vettä lämmitysputkien läpi ja primaarianturit raportoivat kuinka nämä laitteet kuluttavat sähköä. Lukusarjan perusteella toissijainen anturi (ohjelma) vertaa niitä normaaliin profiiliin ja diagnosoi vikoja. Tertiäärinen anturi (ohjelma) vastaanottaa ulkoilman lämpötilan ja ennustaa järjestelmän tulevaa toimintaa, arvioi sen kuormitusta ja tehokkuutta - miten kattilan lämmitys ja sää liittyvät. Ehkä ikkunat ovat auki ja kattila lämmittää katua, tai ehkä tehokkuus on laskenut ja on aika tehdä ennaltaehkäiseviä korjauksia. Johdettujen parametrien ajautuman perusteella voidaan ennustaa, milloin ne ylittävät normin.
Antureiden samanaikaisia lukemia arvioimalla "herkkä talo" pystyy havaitsemaan, että vesipumppu ei sammu, koska se kaataa vettä takaisin kaivoon (viallisen venttiilin kautta) tai suoraan lattialle (purkauksen kautta). putki). Diagnoosi on vielä luotettavampi, jos liiketunnistimet ovat äänettömät ja pumppu pumppaa vettä tyhjään taloon.
Anturiverkkoja löytyy myös älykodeista. Pilviinfrastruktuuri on saatavilla myös älykkäissä kodeissa. Mutta mitä "älykodeissa" ei ole, on tekoäly, koneoppiminen, oikean käyttäytymismallien kerääminen, luokittelu ja ennustaminen.
(Sergey Abramov, Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen)
"Sensitive Housen" pilviosa perustuu NoSQL-tietokantaan Riak tai Akumuli-tietokantaan, johon tallennetaan aikasarjoja lukemia. Tietojen vastaanotto ja luovutus tapahtuu Erlang/OTP-alustalla, jonka avulla voit ottaa tietokannan käyttöön monissa solmuissa. Sen yläpuolelle on asennettu mobiilisovellusten ohjelma ja web-rajapinta, joka tiedottaa asiakkaalle Internetin ja puhelimen välityksellä, ja vieressä on ohjelma tietojen analysointiin ja käyttäytymisen hallintaan. Voit yhdistää tähän minkä tahansa aikasarja-analyysin, mukaan lukien neuroverkkoihin perustuvat. Siten kaikki "herkän kodin" järjestelmien hallinta sijoitetaan erilliseen hallintakerrokseen. Pääsy siihen tarjotaan henkilökohtaisen tilisi kautta pilvipalvelussa.
Erlang tarjoaa kaikki toiminnallisen lähestymistavan edut. Siinä on hajautetun toiminnan mekanismeja, ja helpoin tapa tehdä rinnakkaishajautettu ohjelma on käyttää Erlangia. Arkkitehtuurimme sisältää ohjelmistollisia "toissijaisia antureita"; niitä voi olla useita per fyysinen anturi, ja jos laskemme kymmeniin tuhansiin asiakkaisiin, joilla on kymmeniä laitteita, joudumme käsittelemään valtavan datavirran. He tarvitsevat kevyitä prosesseja, joita voidaan käynnistää valtavia määriä. Erlangin avulla voit ajaa kymmeniä tuhansia prosesseja yhdessä ytimessä; tämä järjestelmä skaalautuu hyvin.
(Sergey Abramov, Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen)
Kehittäjän mukaan Erlangista on helppo koota monipuolinen ohjelmoijatiimi, jossa opiskelijat ja valoisat luovat yhden järjestelmän. Ohjelmistojärjestelmän yksittäiset fragmentit kaatuvat virheellä, mutta koko järjestelmä jatkaa toimintaansa, mikä mahdollistaa virheellisten alueiden korjaamisen lennossa.
"Sensitive home" -järjestelmä käyttää kaikkia tekniikoita, joita IPS RAS käytti supertietokoneiden ohjaamiseen. Tämä sisältää elektroniset anturit, valvonta- ja kauko-ohjausjärjestelmät. Tällä hetkellä herkkä ohjelma toimii omilla antureillaan ja voi muodostaa yhteyden palokunnan silmukoihin, mutta suunnitelmassa on kerätä tietoja minkä tahansa "älykodin" antureista.
”Sensitive Home” on kiinnostava, koska etualalle nousevat monimutkaiset älykkäät ratkaisut kaupunkiin, kaupunginosaan ja kotiin. Mielenkiintoista tässä ei ole supertietokoneen rakentaminen, vaan sosiaalisen tietokonekompleksin rakentaminen, joka tuo supertietokoneen jokapäiväiseen elämään niin, että kone muuttaa ihmisten elämää.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., vanhempi lehtori Sechenov-yliopistossa)
Kehittäjät valmistelevat kevääseen 2020 mennessä perusohjelmat ja laitteet erikokoisten järjestelmien kokoamiseen rakennuksiin ja asuntoihin. He lupaavat, että lopputulos on helppo asentaa, ei sen monimutkaisempi kuin robottipölynimuri. Perussarja tukee kaikkia valvottuja laitteita: lämmityskattilat, vedenlämmittimet, jääkaapit, vesipumput ja sakosäiliöt. Sitten on pienmyynnin vuoro, sitten tarinoiden tuotanto, uusien antureiden ja moduulien lisääminen. Ja tulevaisuudessa kaikenlainen monipuolistaminen ja mukauttaminen ovat mahdollisia - herkkä maatila, herkkä sairaala, herkkä laiva ja jopa erittäin herkkä säiliö.
teksti:
Muotokuva:
Lähde: will.com