Pada minggu terakhir bulan November, Forum Superkomputer Nasional diadakan di Pereslavl-Zalessky. Selama tiga hari orang-orang menceritakan dan menunjukkan bagaimana perkembangan superkomputer di Rusia dan bagaimana teknologi yang diuji pada superkomputer diubah menjadi barang.
Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Sergei Abramov berbicara tentang proyek “Rumah Sensitif” (27 November). Mengembangkan konsep “rumah pintar”, ia menyarankan untuk mengamati peralatan rumah, membangun dan mengingat pola perilakunya, belajar dari kesalahannya, dan memprediksi kondisi dan permasalahannya terlebih dahulu.
Institut Sistem Perangkat Lunak Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, di bawah kepemimpinan Sergei Abramov, mulai menciptakan “rumah sensitif” pada tahun 2014, ketika reformasi Akademi Ilmu Pengetahuan mengharuskan membawa proyek akademis ke pasar komersial. Pada saat ini, IPS RAS memiliki perkembangan yang baik dalam jaringan sensor dan kontrol peralatan, serta mengembangkan teknologi cloud dan pembelajaran mesin.
Menurut Sergei Abramov, bangunan tempat tinggal dan industri dipenuhi dengan peralatan yang menjadi sandaran kesejahteraan rumah dan ketenangan pekerjaan manusia. Meskipun peralatan “pintar” ini berkembang menjadi “rumah pintar”, namun tidak memiliki kendali otomatis. Pemilik tidak mengetahui status perangkat dan tidak dapat memantaunya dengan mudah. Yang tersisa hanyalah merawat seluruh infrastruktur secara manual, seperti Tamagotchi yang besar, memeriksa dan menyesuaikan mesin secara teratur.
Apakah rumah pintar berfungsi dengan benar? Atau sudah waktunya untuk campur tangan? Apakah akan terjadi kecelakaan dalam waktu dekat? Dengan sendirinya, tidak ada “rumah pintar” yang memecahkan masalah ini; untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti itu, diperlukan pengawasan dan analisis otomatis. Oleh karena itu, sistem komputer yang dibuat di Institut mengumpulkan statistik dari sensor, membangun pola perilaku mesin rumah tangga, dan belajar mengenali pola tersebut. Dengan membedakan perilaku normal dari perilaku bermasalah dan mendeteksi operasi abnormal, kecerdasan buatan akan memperingatkan pemilik rumah pada waktunya akan potensi ancaman.
“Rumah sensitif” adalah “rumah pintar”, yang di dalamnya telah ditambahkan kepekaan, kemampuan belajar mandiri, kemampuan mengumpulkan pola perilaku yang benar, kemampuan memprediksi dan bereaksi.
(Sergey Abramov, Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia)
Kita terbiasa dengan cara “rumah pintar” mempertahankan parameternya: mengatur suhu dan pencahayaan, kelembapan udara yang konstan, tegangan listrik yang stabil. Sebuah “rumah pintar” dapat beroperasi sesuai dengan skrip tergantung pada waktu atau peristiwa (misalnya, ia akan menutup keran gas atas perintah dari penganalisis gas). “Rumah Sensitif” mengambil langkah berikutnya - menganalisis data sensorik dan membuat skenario baru untuk klasifikasi: semuanya berjalan seperti sebelumnya atau ada kejutan. Ia bereaksi terhadap perubahan lingkungan eksternal dan memprediksi kemungkinan kegagalan, menebak anomali dalam tindakan simultan dari perangkat yang berbeda. “Rumah Sensitif” memantau hasil pekerjaannya, memperingatkan masalah dan mengubah skenario, memberikan petunjuk kepada pemilik dan mengizinkan pemilik untuk mematikan peralatan yang rusak.
Kami memecahkan masalah perilaku peralatan yang tidak lazim.
(Sergey Abramov, Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia)
Sistem yang diusulkan bergantung pada jaringan sensor yang menyediakan pengukuran berbasis waktu. Misalnya, ketel diesel sesekali menyala dan memanaskan air, pompa sirkulasi menggerakkan air panas melalui pipa pemanas, dan sensor utama melaporkan bagaimana perangkat ini mengonsumsi listrik. Berdasarkan serangkaian pembacaan, sensor sekunder (program) membandingkannya dengan profil normal dan mendiagnosis kegagalan. Sensor tersier (program) menerima suhu udara luar dan memprediksi pengoperasian sistem di masa depan, menilai beban dan efisiensinya - bagaimana pemanasan boiler dan cuaca berhubungan. Mungkin jendelanya terbuka dan ketel memanaskan jalan, atau mungkin efisiensinya turun dan sudah waktunya untuk melakukan perbaikan preventif. Berdasarkan penyimpangan parameter turunan, seseorang dapat memperkirakan kapan parameter tersebut akan melampaui norma.
Dengan menilai pembacaan sensor secara simultan, “rumah sensitif” dapat mengetahui bahwa pompa air tidak mati karena mengalirkan air kembali ke dalam sumur (melalui katup yang rusak) atau langsung ke lantai (melalui semburan). pipa). Diagnosis akan lebih andal jika sensor gerak tidak bersuara dan pompa memompa air ke dalam rumah kosong.
Jaringan sensor juga ditemukan di rumah pintar. Infrastruktur cloud juga tersedia di rumah pintar. Namun yang tidak dimiliki “rumah pintar” adalah kecerdasan buatan, pembelajaran mesin, akumulasi pola perilaku yang benar, klasifikasi dan perkiraan.
(Sergey Abramov, Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia)
Bagian cloud dari “rumah sensitif” didasarkan pada database NoSQL Riak atau database Akumuli, tempat pembacaan rangkaian waktu disimpan. Penerimaan dan penerbitan data dilakukan pada platform Erlang/OTP, memungkinkan Anda untuk menyebarkan database di banyak node. Sebuah program untuk aplikasi seluler dan antarmuka web diterapkan di atasnya untuk menginformasikan pelanggan melalui Internet dan telepon, dan di sebelahnya adalah program untuk analisis data dan kontrol perilaku. Anda dapat menghubungkan analisis deret waktu apa pun di sini, termasuk analisis deret waktu yang didasarkan pada jaringan saraf. Dengan demikian, semua kendali atas sistem “rumah sensitif” ditempatkan pada lapisan manajemen terpisah. Akses ke sana disediakan melalui akun pribadi Anda di layanan cloud.
Erlang memberikan semua manfaat dari pendekatan fungsional. Ia memiliki mekanisme untuk operasi terdistribusi, dan cara termudah untuk membuat program terdistribusi paralel adalah dengan menggunakan Erlang. Arsitektur kami berisi perangkat lunak “sensor sekunder”; mungkin ada beberapa sensor per sensor fisik, dan jika kami mengandalkan puluhan ribu klien dengan lusinan perangkat, kami harus memproses aliran data yang sangat besar. Mereka membutuhkan proses ringan yang bisa diluncurkan dalam jumlah besar. Erlang memungkinkan Anda menjalankan puluhan ribu proses pada satu inti; sistem ini berskala baik.
(Sergey Abramov, Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia)
Menurut pengembangnya, Erlang mudah untuk mengatur tim pemrogram yang beragam, di mana pelajar dan tokoh-tokoh terkemuka menciptakan satu sistem. Fragmen individual dari sistem perangkat lunak mogok karena kesalahan, tetapi keseluruhan sistem terus bekerja, memungkinkan Anda memperbaiki area yang salah dengan cepat.
Sistem “rumah sensitif” menggunakan semua teknologi yang digunakan IPS RAS untuk mengontrol superkomputer. Ini termasuk sensor elektronik, sistem pemantauan dan kendali jarak jauh. Saat ini, program sensitif tersebut berjalan pada sensornya sendiri dan dapat terhubung ke loop pemadam kebakaran, namun ada rencana untuk mengumpulkan data dari sensor “rumah pintar” mana pun.
“Rumah Sensitif” menarik karena solusi cerdas yang kompleks untuk kota, lingkungan sekitar, dan rumah menjadi yang terdepan. Yang menarik di sini bukanlah membangun superkomputer, melainkan membangun kompleks komputer sosial, memperkenalkan superkomputer ke dalam kehidupan sehari-hari, sehingga mesin tersebut mengubah kehidupan manusia.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., dosen senior di Universitas Sechenov)
Pada musim semi tahun 2020, pengembang akan menyiapkan serangkaian program dan peralatan dasar untuk merakit sistem dengan berbagai ukuran di gedung dan apartemen. Mereka berjanji hasilnya akan mudah diatur, tidak lebih rumit dari robot penyedot debu. Perlengkapan dasar akan mendukung semua peralatan yang diawasi: ketel pemanas, pemanas air, lemari es, pompa air, dan tangki septik. Kemudian giliran penjualan skala kecil, kemudian produksi luar biasa, penambahan sensor dan modul baru. Dan di masa depan, segala macam diversifikasi dan adaptasi mungkin terjadi - pertanian sensitif, rumah sakit sensitif, kapal sensitif, dan bahkan tangki yang sangat sensitif.
teks:
Potret:
Sumber: www.habr.com