Paskutinę lapkričio savaitę Pereslavl-Zalessky mieste vyko Nacionalinis superkompiuterių forumas. Tris dienas žmonės pasakojo ir rodė, kaip vyksta superkompiuterių kūrimas Rusijoje ir kaip superkompiuteriuose išbandytos technologijos paverčiamos prekėmis.
Apie projektą „Jautrus namas“ (lapkričio 27 d.) kalbėjo Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas Sergejus Abramovas. Kuriant „protingo namo“ koncepciją, jis siūlo stebėti namų įrangą, kurti ir atsiminti jo elgesio modelius, mokytis iš klaidų, iš anksto numatyti jo būklę ir problemas.
Rusijos mokslų akademijos Programinės įrangos sistemų institutas, vadovaujamas Sergejaus Abramovo, „jautrius namus“ pradėjo kurti 2014 m., kai dėl Mokslų akademijos reformos reikėjo akademinius projektus atvesti į komercinę rinką. Iki to laiko IPS RAS buvo gerai išvystytas jutiklių tinklų ir įrangos valdymo srityse, taip pat buvo kuriamos debesų technologijos ir mašinų mokymasis.
Pasak Sergejaus Abramovo, gyvenamieji ir pramoniniai pastatai užpildyti įranga, nuo kurios priklauso namų gerovė ir ramus žmonių darbas. Nors ši „protinga“ įranga išsivysto į „protingą namą“, ji neturi automatinio valdymo. Savininkai nežino įrenginių būsenos ir negali patogiai jų stebėti. Belieka rankiniu būdu prižiūrėti visą infrastruktūrą, kaip didžiulį Tamagotchi, reguliariai tikrinant ir reguliuojant mašinas.
Ar išmanieji namai veikia tinkamai? O gal laikas įsikišti? Ar greit įvyks nelaimė? Joks „protingas namas“ pats savaime neišsprendžia šios problemos, norint atsakyti į tokius klausimus, reikalinga automatinė priežiūra ir analizė. Todėl institute sukurta kompiuterinė sistema renka statistiką iš jutiklių, kuria buitinių mašinų elgesio modelius ir mokosi atpažinti šiuos modelius. Atskirdamas normalų elgesį nuo probleminio ir aptikdamas nenormalų veikimą, dirbtinis intelektas laiku įspės namo savininką apie galimą grėsmę.
„Jautrūs namai“ – tai „protingi namai“, prie kurių pridėtas jautrumas, gebėjimas savarankiškai mokytis, gebėjimas kaupti teisingo elgesio modelį, gebėjimas numatyti ir reaguoti.
(Sergejus Abramovas, Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas)
Esame įpratę, kaip „protingas namas“ palaiko savo parametrus: nustatytą temperatūrą ir apšvietimą, pastovią oro drėgmę, stabilią tinklo įtampą. „Išmanusis namas“ gali veikti pagal scenarijų, priklausomai nuo paros laiko ar įvykio (pavyzdžiui, jis uždarys dujų čiaupą pagal komandą iš dujų analizatoriaus). „Jautrus namas“ žengia kitą žingsnį – analizuoja jutiminius duomenis ir kuria naujus klasifikavimo scenarijus: viskas vyksta kaip anksčiau arba laukia netikėtumai. Jis reaguoja į išorinės aplinkos pokyčius ir numato galimus gedimus, atspėdamas anomalijas vienu metu veikiančiuose skirtingų įrenginių veiksmuose. „Jautrus namas“ stebi savo darbo rezultatus, įspėja apie problemas ir keičia scenarijų, duoda užuominų savininkui ir leidžia išjungti sugedusius prietaisus.
Išsprendžiame netipinio įrangos elgesio problemą.
(Sergejus Abramovas, Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas)
Siūloma sistema remiasi jutiklių tinklu, kuris suteikia laiko matavimus. Pavyzdžiui, dyzelinis katilas retkarčiais įsijungia ir pašildo vandenį, cirkuliacinis siurblys varo karštą vandenį šildymo vamzdžiais, o pirminiai jutikliai praneša, kaip šie įrenginiai vartoja elektros energiją. Remdamasis rodmenų serija, antrinis jutiklis (programa) lygina juos su įprastu profiliu ir diagnozuoja gedimus. Tretinis jutiklis (programa) priima lauko oro temperatūrą ir numato būsimą sistemos veikimą, įvertina jos apkrovą ir efektyvumą – kaip susiję katilo šildymas ir orai. Galbūt langai atidaryti ir katilas šildo gatvę, o gal efektyvumas sumažėjo ir atėjo laikas profilaktiniam remontui. Remiantis išvestinių parametrų dreifu, galima numatyti, kuriuo metu jie viršys normą.
„Jautrus namas“, įvertinęs vienu metu gaunamus jutiklių rodmenis, gali pastebėti, kad vandens siurblys neišsijungia, nes pila vandenį atgal į šulinį (per sugedusį vožtuvą) arba tiesiai ant grindų (per sprogimą). vamzdis). Diagnozė bus dar patikimesnė, jei judesio davikliai tylės, o siurblys pumpuos vandenį į tuščią namą.
Jutiklių tinklai randami ir išmaniuosiuose namuose. Debesų infrastruktūra taip pat yra išmaniuosiuose namuose. Tačiau tai, ko „protingi namai“ neturi, yra dirbtinis intelektas, mašininis mokymasis, teisingo elgesio modelių kaupimas, klasifikavimas ir prognozavimas.
(Sergejus Abramovas, Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas)
Debesų dalis „jautriame name“ yra pagrįsta NoSQL duomenų baze „Riak“ arba „Akumuli“ duomenų baze, kurioje saugomos rodmenų laiko eilutės. Duomenų priėmimas ir išdavimas vykdomas Erlang/OTP platformoje, tai leidžia diegti duomenų bazę daugelyje mazgų. Virš jos yra įdiegta mobiliųjų aplikacijų programa ir žiniatinklio sąsaja, informuojanti klientą internetu ir telefonu, o šalia – duomenų analizės ir elgesio kontrolės programa. Čia galite prijungti bet kokią laiko eilučių analizę, įskaitant tas, kurios pagrįstos neuroniniais tinklais. Taigi visa „jautrių namų“ sistemų kontrolė yra atskirame valdymo lygmenyje. Prieiga prie jos suteikiama per jūsų asmeninę paskyrą debesies paslaugoje.
Erlang suteikia visus funkcinio požiūrio privalumus. Jis turi paskirstyto veikimo mechanizmus, o paprasčiausias būdas sukurti lygiagrečią paskirstytą programą yra naudoti Erlang. Mūsų architektūroje yra programinės įrangos „antriniai jutikliai“, jų gali būti keli kiekvienam fiziniam jutikliui, o jei skaičiuosime dešimtis tūkstančių klientų, turinčių daugybę įrenginių, turėsime apdoroti didžiulį duomenų srautą. Jiems reikalingi lengvi procesai, kuriuos būtų galima pradėti dideliais kiekiais. „Erlang“ leidžia paleisti dešimtis tūkstančių procesų viename branduolyje.
(Sergejus Abramovas, Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas)
Pasak kūrėjo, Erlang nesunku suburti įvairiapusę programuotojų komandą, kurioje studentai ir šviesuoliai kuria vieną sistemą. Atskiri programinės įrangos sistemos fragmentai sugenda su klaida, tačiau visa sistema veikia toliau, o tai leidžia ištaisyti klaidingas sritis.
„Jautri namų“ sistema naudoja visas technologijas, kurias IPS RAS naudojo superkompiuteriams valdyti. Tai apima elektroninius jutiklius, stebėjimo ir nuotolinio valdymo sistemas. Šiuo metu jautri programa veikia su savo jutikliais ir gali prisijungti prie gaisrinės kilpų, tačiau planuojama rinkti duomenis iš bet kokių „protingų namų“ jutiklių.
„Jautrus namas“ įdomus tuo, kad į pirmą planą iškyla kompleksiniai išmanūs sprendimai miestui, mikrorajonui ir namams. Čia įdomu ne sukurti superkompiuterį, o sukonstruoti socialinį-kompiuterinį kompleksą, įvedant superkompiuterį į kasdienį gyvenimą, kad mašina pakeistų žmonių gyvenimus.
(Olga Kolesnichenko, mokslų daktarė, Sečenovo universiteto vyresnioji dėstytoja)
Iki 2020 metų pavasario kūrėjai parengs bazinį programų ir įrangos komplektą, skirtą montuoti įvairaus dydžio sistemas pastatuose ir butuose. Jie žada, kad rezultatas bus lengvai sukonfigūruojamas, ne sudėtingesnis nei robotas dulkių siurblys. Pagrindinis komplektas bus palaikomas bet kokia prižiūrima įranga: šildymo katilai, vandens šildytuvai, šaldytuvai, vandens siurbliai ir septikai. Tada ateis eilė smulkiems pardavimams, tada fabulų gamyba, naujų jutiklių ir modulių papildymas. O ateityje galimas visoks paįvairinimas ir pritaikymas – jautri ferma, jautri ligoninė, jautrus laivas ir net labai jautrus tankas.
tekstas:
Portretas:
Šaltinis: www.habr.com