Pada minggu terakhir bulan November, Forum Superkomputer Kebangsaan telah diadakan di Pereslavl-Zalessky. Selama tiga hari orang memberitahu dan menunjukkan bagaimana keadaan berlaku dengan pembangunan superkomputer di Rusia dan bagaimana teknologi yang diuji pada superkomputer bertukar menjadi barangan.
Ahli sepadan Akademi Sains Rusia Sergei Abramov bercakap mengenai projek "Rumah Sensitif" (27 November). Membangunkan konsep "rumah pintar," dia mencadangkan memerhati peralatan rumah, membina dan mengingati corak tingkah lakunya, belajar daripada kesilapannya, dan meramalkan keadaan dan masalahnya terlebih dahulu.
Institut Sistem Perisian Akademi Sains Rusia, di bawah pimpinan Sergei Abramov, mula mencipta "rumah sensitif" pada tahun 2014, apabila pembaharuan Akademi Sains memerlukan membawa projek akademik ke pasaran komersial. Pada masa ini, IPS RAS mempunyai perkembangan yang baik dalam rangkaian penderia dan kawalan peralatan, dan sedang membangunkan teknologi awan dan pembelajaran mesin.
Menurut Sergei Abramov, bangunan kediaman dan perindustrian dipenuhi dengan peralatan yang bergantung kepada kesejahteraan rumah dan kerja orang yang tenang. Walaupun peralatan "pintar" ini berkembang menjadi "rumah pintar", ia tidak mempunyai kawalan automatik. Pemilik tidak mengetahui status peranti dan tidak boleh memantaunya dengan mudah. Yang tinggal hanyalah menjaga keseluruhan infrastruktur secara manual, seperti Tamagotchi yang besar, memeriksa dan melaraskan mesin secara berkala.
Adakah rumah pintar berfungsi dengan betul? Atau adakah masa untuk campur tangan? Adakah kemalangan akan berlaku tidak lama lagi? Dengan sendirinya, tiada "rumah pintar" menyelesaikan masalah ini; untuk menjawab soalan sedemikian, pengawasan dan analisis automatik diperlukan. Oleh itu, sistem komputer yang dicipta di Institut mengumpul statistik daripada penderia, membina corak tingkah laku mesin isi rumah dan belajar mengenali corak ini. Dengan membezakan tingkah laku biasa daripada tingkah laku bermasalah dan mengesan operasi tidak normal, kecerdasan buatan akan memberi amaran kepada pemilik rumah tepat pada masanya tentang potensi ancaman.
"Rumah sensitif" ialah "rumah pintar", di mana kepekaan, keupayaan untuk belajar sendiri, keupayaan untuk mengumpul corak tingkah laku yang betul, keupayaan untuk meramal dan bertindak balas telah ditambahkan.
(Sergey Abramov, Ahli Koresponden Akademi Sains Rusia)
Kami terbiasa dengan cara "rumah pintar" mengekalkan parameternya: tetapkan suhu dan pencahayaan, kelembapan udara malar, voltan sesalur yang stabil. "Rumah pintar" boleh beroperasi mengikut skrip bergantung pada masa hari atau acara (contohnya, ia akan menutup paip gas pada arahan daripada penganalisis gas). "Rumah Sensitif" mengambil langkah seterusnya - menganalisis data deria dan membina senario baharu untuk pengelasan: semuanya berjalan seperti dahulu atau terdapat kejutan. Ia bertindak balas terhadap perubahan dalam persekitaran luaran dan meramalkan kemungkinan kegagalan, meneka anomali dalam tindakan serentak peranti berbeza. "Rumah Sensitif" memantau hasil kerjanya, memberi amaran tentang masalah dan mengubah senario, memberi petunjuk kepada pemilik dan membenarkan pemilik mematikan peralatan yang rosak.
Kami menyelesaikan masalah tingkah laku atipikal peralatan.
(Sergey Abramov, Ahli Koresponden Akademi Sains Rusia)
Sistem yang dicadangkan bergantung pada rangkaian penderia yang menyediakan pengukuran berasaskan masa. Contohnya, dandang diesel sekali-sekala menghidupkan dan memanaskan air, pam edaran memacu air panas melalui paip pemanas, dan penderia utama melaporkan cara peranti ini menggunakan elektrik. Berdasarkan satu siri bacaan, sensor sekunder (program) membandingkannya dengan profil biasa dan mendiagnosis kegagalan. Sensor tertiari (program) menerima suhu udara luar dan meramalkan operasi masa depan sistem, menilai beban dan kecekapannya - bagaimana pemanasan dandang dan cuaca berkaitan. Mungkin tingkap terbuka dan dandang sedang memanaskan jalan, atau mungkin kecekapan telah menurun dan sudah tiba masanya untuk pembaikan pencegahan. Berdasarkan drift parameter terbitan, seseorang boleh meramalkan pada masa berapa ia akan melampaui norma.
Dengan menilai bacaan serentak penderia, "rumah sensitif" dapat melihat bahawa pam air tidak dimatikan kerana ia menuang air kembali ke dalam perigi (melalui injap yang rosak) atau terus ke lantai (melalui pecah. paip). Diagnosis akan menjadi lebih dipercayai jika penderia gerakan senyap dan pam mengepam air ke dalam rumah kosong.
Rangkaian penderia juga terdapat di rumah pintar. Infrastruktur awan juga tersedia di rumah pintar. Tetapi apa yang tidak dimiliki oleh "rumah pintar" ialah kecerdasan buatan, pembelajaran mesin, pengumpulan corak tingkah laku yang betul, pengelasan dan ramalan.
(Sergey Abramov, Ahli Koresponden Akademi Sains Rusia)
Bahagian awan "rumah sensitif" adalah berdasarkan pangkalan data NoSQL Riak atau pangkalan data Akumuli, tempat siri masa bacaan disimpan. Menerima dan mengeluarkan data dilakukan pada platform Erlang/OTP, ia membolehkan anda menggunakan pangkalan data pada banyak nod. Program untuk aplikasi mudah alih dan antara muka web digunakan di atasnya untuk memaklumkan pelanggan melalui Internet dan telefon, dan di sebelahnya ialah program untuk analisis data dan kawalan tingkah laku. Anda boleh menyambungkan sebarang analisis siri masa di sini, termasuk yang berdasarkan rangkaian saraf. Oleh itu, semua kawalan ke atas sistem "rumah sensitif" diletakkan dalam lapisan pengurusan yang berasingan. Akses kepadanya disediakan melalui akaun peribadi anda dalam perkhidmatan awan.
Erlang menyediakan semua faedah pendekatan berfungsi. Ia mempunyai mekanisme untuk operasi teragih, dan cara paling mudah untuk membuat program teragih selari adalah dengan menggunakan Erlang. Seni bina kami mengandungi perisian "penderia kedua"; mungkin terdapat beberapa daripadanya bagi setiap penderia fizikal, dan jika kami bergantung kepada berpuluh-puluh ribu pelanggan dengan berpuluh-puluh peranti, kami perlu memproses aliran data yang besar. Mereka memerlukan proses ringan yang boleh dilancarkan dalam kuantiti yang banyak. Erlang membolehkan anda menjalankan puluhan ribu proses pada satu teras; sistem ini berskala dengan baik.
(Sergey Abramov, Ahli Koresponden Akademi Sains Rusia)
Menurut pembangun, Erlang mudah untuk mengatur pasukan pengaturcara yang pelbagai, di mana pelajar dan tokoh mencipta satu sistem. Serpihan individu sistem perisian ranap dengan ralat, tetapi keseluruhan sistem terus berfungsi, yang membolehkan anda membetulkan kawasan yang salah dengan cepat.
Sistem "rumah sensitif" menggunakan semua teknologi yang digunakan IPS RAS untuk mengawal superkomputer. Ini termasuk penderia elektronik, pemantauan dan sistem kawalan jauh. Pada masa ini, program sensitif berjalan pada penderianya sendiri dan boleh menyambung ke gelung jabatan bomba, tetapi terdapat rancangan untuk mengumpul data daripada penderia mana-mana "rumah pintar".
"Rumah Sensitif" adalah menarik kerana penyelesaian pintar yang kompleks untuk bandar, kejiranan dan rumah akan muncul di hadapan. Apa yang menarik di sini bukanlah untuk membina superkomputer, tetapi untuk membina kompleks komputer sosial, memperkenalkan superkomputer ke dalam kehidupan seharian, supaya mesin itu mengubah kehidupan orang ramai.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., pensyarah kanan di Universiti Sechenov)
Menjelang musim bunga 2020, pemaju akan menyediakan set asas program dan peralatan untuk memasang sistem pelbagai saiz dalam bangunan dan pangsapuri. Mereka berjanji bahawa hasilnya akan mudah disediakan, tidak lebih rumit daripada pembersih vakum robot. Kit asas akan menyokong sebarang peralatan yang diawasi: dandang pemanas, pemanas air, peti sejuk, pam air dan tangki septik. Kemudian giliran jualan berskala kecil, kemudian pengeluaran dongeng, penambahan sensor dan modul baharu. Dan pada masa hadapan, semua jenis kepelbagaian dan penyesuaian boleh dilakukan - ladang sensitif, hospital sensitif, kapal sensitif, dan juga tangki yang sangat sensitif.
teks:
Potret:
Sumber: www.habr.com