Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байна

Арваннэгдүгээр сарын сүүлийн долоо хоногт Переславль-Залесскийд Үндэсний суперкомпьютерийн форум болов. Орост суперкомпьютерийн хөгжил хэрхэн өрнөж, суперкомпьютер дээр туршсан технологиуд хэрхэн бараа болж хувирдаг талаар хүмүүс гурван өдрийн турш ярьж, харуулсан.

Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байнаRAS програм хангамжийн системийн хүрээлэн
(Игорь Шелапутин, Wikimedia Commons, CC-BY)

ОХУ-ын ШУА-ийн корреспондент гишүүн Сергей Абрамов “Мэдрэмжтэй байшин” төслийн талаар (27-р сарын XNUMX) ярилаа. "Ухаалаг гэр" гэсэн ойлголтыг боловсруулахдаа тэрээр гэрийн тоног төхөөрөмжийг ажиглаж, түүний зан үйлийн хэв маягийг бий болгож, санаж, алдаанаас нь суралцаж, нөхцөл байдал, бэрхшээлийг урьдчилан таамаглахыг санал болгож байна.

Сергей Абрамовын удирдлаган дор Оросын ШУА-ийн Програм хангамжийн системийн хүрээлэн 2014 онд Шинжлэх ухааны академийн шинэчлэлд эрдэм шинжилгээний төслүүдийг арилжааны зах зээлд гаргах шаардлагатай болсон үед "мэдрэмжтэй байшин" байгуулж эхэлсэн. Энэ үед IPS RAS нь мэдрэгчийн сүлжээ, тоног төхөөрөмжийн хяналтын чиглэлээр сайн хөгжсөн бөгөөд үүлэн технологи, машин сургалтыг хөгжүүлж байв.

Сергей Абрамовын хэлснээр, орон сууцны болон үйлдвэрлэлийн барилгууд нь гэр ахуйн сайн сайхан байдал, хүмүүсийн чимээгүй хөдөлмөрөөс хамаардаг тоног төхөөрөмжөөр дүүрэн байдаг. Хэдийгээр энэхүү "ухаалаг" төхөөрөмж нь "ухаалаг гэр" болж хөгжиж байгаа ч автомат удирдлагагүй. Эзэмшигч нь төхөөрөмжийн статусыг мэдэхгүй бөгөөд тэдгээрийг хянах боломжгүй юм. Үлдсэн зүйл бол асар том Тамаготчи шиг бүх дэд бүтцийг гараар арчлах, машинуудыг тогтмол шалгаж, тохируулах явдал юм.

Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байнаМэдрэмжтэй залгуур нь цахилгааны параметрүүдийг хэмжиж, серверт мэдээлдэг
(“Мэдрэмжтэй гэр”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Ухаалаг гэр зөв ажиллаж байна уу? Эсвэл хөндлөнгөөс оролцох цаг болсон уу? Удахгүй осол гарах болов уу? Ямар ч "ухаалаг гэр" өөрөө энэ асуудлыг шийдэж чадахгүй, ийм асуултад хариулахын тулд автомат хяналт, дүн шинжилгээ хийх шаардлагатай. Тиймээс тус хүрээлэнд бүтээсэн компьютерийн систем нь мэдрэгчээс статистик мэдээлэл цуглуулж, гэр ахуйн машинуудын зан үйлийн хэв маягийг бий болгож, эдгээр хэв маягийг таньж сурдаг. Хиймэл оюун ухаан нь хэвийн зан үйлийг асуудалтай зан үйлээс ялгаж, хэвийн бус үйл ажиллагааг илрүүлснээр байшингийн эзэнд болзошгүй аюулын талаар цаг тухайд нь сэрэмжлүүлэх болно.

"Мэдрэмжтэй гэр" бол мэдрэмж, бие даан суралцах чадвар, зөв ​​зан үйлийн хэв маягийг хуримтлуулах, урьдчилан таамаглах, хариу үйлдэл үзүүлэх чадварыг нэмсэн "ухаалаг гэр" юм.
(Сергей Абрамов, Оросын ШУА-ийн корреспондент гишүүн)

Бид "ухаалаг гэр"-ийн параметрүүдийг хадгалах арга барилд дассан: тогтоосон температур ба гэрэлтүүлэг, агаарын тогтмол чийгшил, сүлжээний тогтвортой хүчдэл. "Ухаалаг гэр" нь өдрийн цаг эсвэл үйл явдлаас хамааран скриптийн дагуу ажиллах боломжтой (жишээлбэл, хийн анализаторын тушаалаар хийн цоргыг хаадаг). "Мэдрэмжтэй гэр" дараагийн алхамыг хийдэг - мэдрэхүйн өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийж, ангилах шинэ хувилбаруудыг бий болгодог: бүх зүйл өмнөх шигээ явж байна эсвэл гэнэтийн зүйл тохиолдох болно. Энэ нь гадаад орчны өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлж, янз бүрийн төхөөрөмжүүдийн нэгэн зэрэг үйлдлүүдийн гажигийг таамаглаж, болзошгүй бүтэлгүйтлийг урьдчилан таамаглаж байна. "Мэдрэмжтэй байшин" нь ажлынхаа үр дүнг хянаж, асуудлын талаар сэрэмжлүүлж, нөхцөл байдлыг өөрчилж, эзэнд нь зөвлөгөө өгч, эвдэрсэн цахилгаан хэрэгслийг унтраах боломжийг олгодог.

Бид тоног төхөөрөмжийн хэвийн бус үйлдлийн асуудлыг шийддэг.
(Сергей Абрамов, Оросын ШУА-ийн корреспондент гишүүн)

Санал болгож буй систем нь цаг хугацааны хэмжилтээр хангадаг мэдрэгчийн сүлжээнд тулгуурладаг. Жишээлбэл, дизель бойлер үе үе асч, усыг халаадаг, эргэлтийн насос нь халаалтын хоолойгоор дамжуулан халуун усыг хөдөлгөдөг, анхдагч мэдрэгч нь эдгээр төхөөрөмжүүд хэрхэн цахилгаан зарцуулдаг талаар мэдээлдэг. Хэд хэдэн уншилт дээр үндэслэн хоёрдогч мэдрэгч (програм) нь тэдгээрийг ердийн профайлтай харьцуулж, алдааг оношилдог. Гуравдагч мэдрэгч (хөтөлбөр) нь гаднах агаарын температурыг хүлээн авч, системийн ирээдүйн үйл ажиллагааг урьдчилан таамаглаж, түүний ачаалал, үр ашгийг үнэлдэг - уурын зуухны халаалт, цаг агаар хэрхэн хамааралтай болохыг үнэлдэг. Магадгүй цонх онгорхой, бойлер гудамжийг халааж байна, эсвэл бүтээмж буурч, урьдчилан сэргийлэх засвар хийх цаг болжээ. Гарсан параметрүүдийн шилжилт дээр үндэслэн тэд хэзээ нормоос хэтрэхийг урьдчилан таамаглах боломжтой.

Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байнаМэдрэмжтэй залгуур нь тусдаа модулиудаас бүрдэнэ
(“Мэдрэмжтэй гэр”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Мэдрэгчийн нэгэн зэрэг уншилтыг үнэлснээр "мэдрэмтгий байшин" нь усыг худаг руу (гажигтай хавхлагаар) эсвэл шууд шалан дээр (тэсрэлтээр) цутгаж байгаа тул усны насос унтардаггүйг анзаарах боломжтой. хоолой). Хөдөлгөөн мэдрэгч чимээгүй, насос нь хоосон байшинд ус шахдаг бол онош нь илүү найдвартай байх болно.

Мэдрэгчийн сүлжээг ухаалаг гэрт бас олдог. Ухаалаг байшинд үүлэн дэд бүтэц бас бий. Гэхдээ "ухаалаг гэрт" байхгүй зүйл бол хиймэл оюун ухаан, машин сурах, зөв ​​зан үйлийн хэв маягийн хуримтлал, ангилал, таамаглал юм.
(Сергей Абрамов, Оросын ШУА-ийн корреспондент гишүүн)

"Мэдрэмжтэй байшин" -ын үүлэн хэсэг нь Riak NoSQL мэдээллийн сан эсвэл Акумули мэдээллийн сан дээр суурилдаг бөгөөд энд цаг хугацааны цуврал уншлагыг хадгалдаг. Мэдээлэл хүлээн авах, гаргах нь Erlang/OTP платформ дээр хийгддэг бөгөөд энэ нь мэдээллийн санг олон цэг дээр байрлуулах боломжийг олгодог. Интернэт, утсаар дамжуулан хэрэглэгчдэд мэдээлэхийн тулд гар утасны програм, вэб интерфэйсийн программыг түүний дээр байрлуулсан бөгөөд түүний хажууд өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх, зан үйлийг хянах програм байдаг. Та энд мэдрэлийн сүлжээнд суурилсан ямар ч цаг хугацааны шинжилгээг холбож болно. Тиймээс "мэдрэмтгий гэр" системүүдийн бүх хяналтыг тусдаа удирдлагын давхаргад байрлуулсан болно. Үүн рүү нэвтрэх эрхийг үүлэн үйлчилгээнд байгаа хувийн дансаар дамжуулан олгодог.

Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байнаМэдрэмжтэй хянагч нь мэдрэгч болон термометрээс дохио цуглуулдаг
(“Мэдрэмжтэй гэр”, Wikimedia Commons, CC-BY)

Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байна

Эрланг нь функциональ аргын бүх ашиг тусыг өгдөг. Энэ нь тархсан үйлдлийн механизмтай бөгөөд зэрэгцээ тархсан программ хийх хамгийн хялбар арга бол Erlang ашиглах явдал юм. Манай архитектур нь "хоёрдогч мэдрэгч" програм хангамжийг агуулдаг; нэг физик мэдрэгч тус бүрээс хэд хэдэн байж болох бөгөөд хэрэв бид хэдэн арван төхөөрөмжтэй хэдэн арван мянган үйлчлүүлэгчид найдаж байгаа бол бид асар их мэдээллийн урсгалыг боловсруулах шаардлагатай болно. Тэдэнд асар их тоогоор эхлүүлэх боломжтой хөнгөн процессууд хэрэгтэй. Erlang нь танд хэдэн арван мянган процессыг нэг цөм дээр ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ систем нь сайн масштабтай.
(Сергей Абрамов, Оросын ШУА-ийн корреспондент гишүүн)

Хөгжүүлэгчийн хэлснээр, Эрланг олон төрлийн программистуудын багийг зохион байгуулахад хялбар байдаг бөгөөд үүнд оюутнууд болон гэрэлтүүлэгчид нэг системийг бий болгодог. Програм хангамжийн системийн бие даасан хэсгүүд нь алдаатай гацдаг боловч бүхэл бүтэн систем нь үргэлжлүүлэн ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нь алдаатай хэсгүүдийг шууд засах боломжийг олгодог.

Мэдрэмжтэй гэр ухаалаг байшинг сольж байнаМэдрэмжтэй хянагч нь WiFi эсвэл RS-485-ээр өгөгдөл дамжуулдаг
(“Мэдрэмжтэй гэр”, Wikimedia Commons, CC-BY)

"Мэдрэмжтэй гэр" систем нь суперкомпьютерийг удирдахад IPS RAS ашигладаг бүх технологийг ашигладаг. Үүнд цахим мэдрэгч, хяналт, алсын удирдлагын систем орно. Одоогийн байдлаар энэ эмзэг програм нь өөрийн мэдрэгч дээр ажилладаг бөгөөд галын тасгийн гогцоонд холбогдох боломжтой боловч ямар ч "ухаалаг гэр" -ийн мэдрэгчээс мэдээлэл цуглуулах төлөвлөгөөтэй байна.

"Мэдрэмжтэй гэр" нь хот, хороолол, гэрт зориулсан цогц ухаалаг шийдлүүд олны анхаарлыг татаж байгаа учраас сонирхолтой юм. Энд сонирхолтой зүйл бол супер компьютер бүтээх биш, харин нийгэм-компьютерийн цогцолборыг бий болгож, суперкомпьютерийг өдөр тутмын амьдралд нэвтрүүлж, ингэснээр машин хүмүүсийн амьдралыг өөрчилдөг.
(Ольга Колесниченко, доктор, Сеченовын их сургуулийн ахлах багш)

2020 оны хавар гэхэд хөгжүүлэгчид барилга, орон сууцанд янз бүрийн хэмжээтэй системийг угсрах үндсэн хөтөлбөр, тоног төхөөрөмжийг бэлтгэх болно. Үр дүн нь робот тоос сорогчоос илүү төвөгтэй биш, тохируулахад хялбар байх болно гэж тэд амлаж байна. Үндсэн хэрэгсэл нь ямар ч хяналттай тоног төхөөрөмжийг дэмжих болно: халаалтын зуух, ус халаагч, хөргөгч, усны насос, септик танк. Дараа нь жижиг хэмжээний борлуулалт, дараа нь үлгэрийн үйлдвэрлэл, шинэ мэдрэгч, модулиуд нэмэгдэх ээлж болно. Ирээдүйд бүх төрлийн төрөлжүүлэх, дасан зохицох боломжтой - мэдрэмтгий ферм, мэдрэмтгий эмнэлэг, мэдрэмтгий хөлөг онгоц, тэр ч байтугай маш мэдрэмтгий танк.

Текст: CC-BY 4.0.
Хөрөг: CC-BY-SA 3.0.

Эх сурвалж: www.habr.com

сэтгэгдэл нэмэх