Nacionalni forum superračunala održan je u Pereslavl-Zalesskom tijekom posljednjeg tjedna studenog. Tri dana ljudi su raspravljali i demonstrirali stanje razvoja superračunala u Rusiji te kako se tehnologije testirane na superračunalima pretvaraju u proizvode.
Dopisni član Ruske akademije znanosti Sergej Abramov govorio je o projektu "Osjetljivi dom" (27. studenog). Razvijajući koncept "pametnog doma", predlaže praćenje kućne opreme, stvaranje i pamćenje obrazaca njezina ponašanja, učenje iz njezinih pogrešaka te predviđanje njezina stanja i problema unaprijed.
Institut za softverske sustave Ruske akademije znanosti, pod vodstvom Sergeja Abramova, započeo je razvoj "responzivnih domova" 2014. godine, kada je reforma Akademije znanosti zahtijevala da se akademski projekti iznesu na komercijalno tržište. Do tada je Institut za softverske sustave Ruske akademije znanosti imao značajna istraživanja i razvoj u senzorskim mrežama i upravljanju opremom te je razvijao tehnologije u oblaku i strojno učenje.
Prema Sergeju Abramovu, stambene i industrijske zgrade ispunjene su opremom koja osigurava dobrobit doma i nesmetano odvijanje rada ljudi. Iako se ova "pametna" oprema može integrirati u "pametni dom", nedostaje joj automatsko praćenje. Vlasnici nisu svjesni statusa uređaja i nemaju načina da ih praktično prate. Prisiljeni su ručno održavati cijelu infrastrukturu, poput divovskog Tamagotchija, redovito provjeravajući i podešavajući strojeve.
Radi li pametni dom ispravno? Ili je vrijeme za intervenciju? Je li kvar neizbježan? Nijedno rješenje za pametni dom samo po sebi ne može riješiti ovaj problem; za odgovor na takva pitanja potrebni su automatizirani nadzor i analiza. Stoga računalni sustav stvoren u Institutu prikuplja statistiku sa senzora, gradi obrasce ponašanja kućanskih aparata i uči prepoznavati te obrasce. Razlikovanjem normalnog od problematičnog ponašanja i otkrivanjem abnormalnog rada, umjetna inteligencija će pravovremeno upozoriti vlasnika kuće na potencijalnu prijetnju.
„Osjetljivi dom“ je „pametni dom“ koji je poboljšan osjetljivošću, sposobnošću samoučenja, sposobnošću akumuliranja obrasca ispravnog ponašanja te sposobnošću predviđanja i reagiranja.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Navikli smo na to kako "pametni dom" održava svoje parametre: zadanu temperaturu i osvjetljenje, konstantnu vlažnost i stabilan električni napon. "Pametni dom" može raditi prema scenariju na temelju doba dana ili događaja (na primjer, zatvaranje plinskog ventila kao odgovor na analizator plina). "Osjetljivi dom" ide korak dalje analizirajući podatke senzora i stvarajući nove scenarije za klasifikaciju: odvija li se sve uobičajeno ili postoje neočekivani događaji. Reagira na promjene u vanjskom okruženju i predviđa moguće kvarove, prepoznajući anomalije u istovremenom radu različitih uređaja. "Osjetljivi dom" prati svoje performanse, upozorava na probleme i mijenja scenarij, pružajući upute vlasniku i omogućujući mu isključivanje neispravnih uređaja.
Rješavamo problem atipičnog ponašanja opreme.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Predloženi sustav oslanja se na mrežu senzora koja pruža mjerenja temeljena na vremenu. Na primjer, dizelski bojler periodično se uključuje i zagrijava vodu, cirkulacijska pumpa cirkulira toplu vodu kroz cijevi za grijanje, a primarni senzori izvještavaju o tome kako ovi uređaji troše električnu energiju. Na temelju niza očitanja, sekundarni senzor (program) uspoređuje ih s normalnim profilom i dijagnosticira kvarove. Tercijarni senzor (program) prima vanjsku temperaturu zraka i predviđa budući rad sustava, procjenjujući njegovo opterećenje i učinkovitost - kako se toplinska snaga bojlera korelira s vremenom. Možda su prozori otvoreni i bojler grije vanjski prostor ili je možda njegova učinkovitost pala i vrijeme je za održavanje. Na temelju pomaka izvedenih parametara moguće je predvidjeti kada će odstupiti od normalnog profila.
Procjenom istovremenih očitanja senzora, "senzibilizirana kuća" može otkriti isključuje li se vodena pumpa jer vraća vodu u bunar (kroz neispravan ventil) ili izravno na pod (kroz puknutu cijev). Dijagnoza je još pouzdanija ako su senzori pokreta tihi, a pumpa pumpa vodu u praznu kuću.
Senzorske mreže prisutne su i u pametnim domovima. Oblačna infrastruktura također je prisutna u pametnim domovima. Ali ono što pametnim domovima nedostaje je umjetna inteligencija, strojno učenje, akumulacija obrazaca ponašanja, klasifikacija i predviđanje.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Dio sustava "osjetljivog doma" u oblaku temelji se na Riak NoSQL bazi podataka ili Akumuli bazi podataka koja pohranjuje podatke vremenskih serija. Prijem i izlaz podataka implementirani su na Erlang/OTP platformi, što omogućuje implementaciju baze podataka na više čvorova. Iznad toga, implementirana je mobilna aplikacija i program web sučelja za informiranje korisnika putem interneta i telefona, a pored toga, program za analizu podataka i praćenje ponašanja. U to se može integrirati bilo koja analiza vremenskih serija, uključujući analizu temeljenu na neuronskim mrežama. Dakle, sva kontrola nad sustavima "osjetljivog doma" integrirana je u zaseban sloj upravljanja. Pristup mu je osiguran putem osobnog računa na usluzi u oblaku.
Erlang jezik nudi sve prednosti funkcionalnog pristupa. Ima mehanizme za distribuirano izvršavanje, a najjednostavniji način za stvaranje paralelnog distribuiranog programa je korištenje Erlanga. Naša arhitektura uključuje softverske "sekundarne senzore", kojih može biti više po fizičkom senzoru. Ako računamo na desetke tisuća klijenata s desecima uređaja, morat ćemo obraditi ogroman tok podataka. To zahtijeva lagane procese koji se mogu pokretati u ogromnom broju. Erlang nam omogućuje pokretanje desetaka tisuća procesa na jednoj jezgri; ovaj sustav se dobro skalira.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Prema riječima programera, Erlang olakšava organiziranje raznolikog tima programera, sa studentima i iskusnim stručnjacima koji stvaraju jedinstveni sustav. Iako se pojedini dijelovi softverskog sustava mogu srušiti, cijeli sustav nastavlja funkcionirati, što omogućuje brze popravke.
Sustav "Osjetljivi dom" koristi sve tehnologije koje je prethodno koristio RAS Institute of System Analysis za upravljanje superračunalima. To uključuje elektroničke senzore, sustave za nadzor i daljinsko upravljanje. Trenutno, responzivni program radi na vlastitim senzorima i može se povezati s petljama za dojavu požara, ali postoje planovi za prikupljanje podataka sa senzora u bilo kojem "pametnom domu".
"Osjetljiva kuća" je zanimljiva jer u prvi plan stavlja integrirana inteligentna rješenja za grad, susjedstvo i dom. Zanimljiva stvar ovdje nije izgradnja superračunala, već izgradnja društveno-računalnog kompleksa, njegova integracija u svakodnevni život kako bi stroj mogao transformirati živote ljudi.
(dr. sc. Olga Kolesnichenko, viša predavačica na Sveučilištu Sechenov)
Do proljeća 2020., programeri će pripremiti osnovni softverski i hardverski paket za sastavljanje sustava različitih veličina u zgradama i stanovima. Obećavaju da će rezultat biti jednostavan za postavljanje, ne kompliciraniji od robotskog usisavača. Osnovni paket podržavat će bilo koju nadziranu opremu: bojlere, bojlere, hladnjake, vodene pumpe i septičke jame. Zatim će doći prodaja u malom obimu, nakon čega slijedi proizvodnja bez mogućnosti montaže i proširenje novim senzorima i modulima. A u budućnosti je moguć širok raspon diverzifikacije i prilagodbi - osjetljiva farma, osjetljiva bolnica, osjetljivi brod, pa čak i vrlo osjetljivi spremnik.
tekst:
Portret:
Izvor: www.habr.com
