Den siste uken i november ble National Supercomputer Forum holdt i Pereslavl-Zalessky. I tre dager fortalte og viste folk hvordan det går med utviklingen av superdatamaskiner i Russland og hvordan teknologier testet på superdatamaskiner blir omgjort til varer.
Tilsvarende medlem av det russiske vitenskapsakademiet Sergei Abramov snakket om prosjektet "Sensitive House" (27. november). Ved å utvikle konseptet om et "smart hjem", foreslår han å observere hjemmeutstyr, bygge og huske mønstre for dets oppførsel, lære av feilene og forutsi tilstanden og problemene på forhånd.
Institutt for programvaresystemer ved det russiske vitenskapsakademiet, under ledelse av Sergei Abramov, begynte å skape "sensitive hus" i 2014, da reformen av Vitenskapsakademiet krevde å bringe akademiske prosjekter til det kommersielle markedet. På dette tidspunktet hadde IPS RAS en god utvikling innen sensornettverk og utstyrskontroll, og utviklet skyteknologier og maskinlæring.
I følge Sergei Abramov er bolig- og industribygg fylt med utstyr som hjemmets velvære og folks stille arbeid er avhengig av. Selv om dette "smarte" utstyret utvikler seg til et "smart hjem", har det ikke automatisk kontroll. Eiere kjenner ikke statusen til enhetene og kan ikke enkelt overvåke dem. Alt som gjenstår er å manuelt ta vare på hele infrastrukturen, som en enorm Tamagotchi, regelmessig sjekke og justere maskinene.
Fungerer smarthjemmet som det skal? Eller er det på tide å gripe inn? Blir det en ulykke snart? I seg selv løser ikke noe "smarthjem" dette problemet; for å svare på slike spørsmål er det nødvendig med automatisk tilsyn og analyse. Derfor samler datasystemet som er opprettet ved instituttet statistikk fra sensorer, bygger atferdsmønstre for husholdningsmaskiner og lærer å gjenkjenne disse mønstrene. Ved å skille normal atferd fra problematisk atferd og oppdage unormal drift, vil kunstig intelligens varsle huseieren i tide om en potensiell trussel.
Et «sensitivt hjem» er et «smart hjem», som det er lagt til sensitivitet, evnen til å lære seg selv, evnen til å akkumulere et mønster av korrekt atferd, evnen til å forutsi og reagere.
(Sergey Abramov, korresponderende medlem av det russiske vitenskapsakademiet)
Vi er vant til måten et "smarthus" opprettholder sine parametere: innstilt temperatur og belysning, konstant luftfuktighet, stabil nettspenning. Et "smarthjem" kan fungere i henhold til et skript avhengig av klokkeslett eller hendelse (det vil for eksempel lukke en gasskran på en kommando fra en gassanalysator). "Sensitive Home" tar neste steg - analyserer sensoriske data og bygger nye scenarier for klassifisering: alt går som før eller det er overraskelser. Den reagerer på endringer i det ytre miljøet og forutsier mulige feil, og gjetter anomalier i de samtidige handlingene til forskjellige enheter. "Sensitive House" overvåker resultatene av arbeidet, advarer om problemer og endrer scenariet, gir tips til eieren og lar eieren slå av defekte apparater.
Vi løser problemet med atypisk oppførsel av utstyr.
(Sergey Abramov, korresponderende medlem av det russiske vitenskapsakademiet)
Det foreslåtte systemet er avhengig av et sensornettverk som gir tidsbaserte målinger. For eksempel slår en dieselkjele seg av og til på og varmer opp vannet, en sirkulasjonspumpe driver varmtvann gjennom varmerør, og primære sensorer rapporterer hvordan disse enhetene bruker strøm. Basert på en serie målinger sammenligner den sekundære sensoren (programmet) dem med den normale profilen og diagnostiserer feil. Tertiærsensoren (programmet) mottar utelufttemperaturen og forutsier den fremtidige driften av systemet, vurderer dets belastning og effektivitet - hvordan oppvarmingen av kjelen og været henger sammen. Kanskje vinduene er åpne og kjelen varmer opp gaten, eller kanskje effektiviteten har falt og det er tid for forebyggende reparasjoner. Basert på driften av avledede parametere kan man forutsi når de vil gå utover normen.
Ved å vurdere de samtidige avlesningene av sensorene, er det "følsomme huset" i stand til å legge merke til at vannpumpen ikke slår seg av fordi den strømmer vann tilbake i brønnen (gjennom en defekt ventil) eller direkte på gulvet (gjennom et utbrudd rør). Diagnosen vil være enda mer pålitelig hvis bevegelsessensorene er stille og pumpen pumper vann inn i et tomt hus.
Sensornettverk finnes også i smarte hjem. Skyinfrastruktur er også tilgjengelig i smarte hjem. Men det «smarte hjem» ikke har er kunstig intelligens, maskinlæring, akkumulering av mønstre for korrekt atferd, klassifisering og prognoser.
(Sergey Abramov, korresponderende medlem av det russiske vitenskapsakademiet)
Skydelen av det "sensitive huset" er basert på NoSQL-databasen Riak eller Akumuli-databasen, hvor tidsserier med avlesninger lagres. Mottak og utstedelse av data gjøres på Erlang/OTP-plattformen, den lar deg distribuere databasen på mange noder. Et program for mobilapplikasjoner og et webgrensesnitt er utplassert over det for å informere kunden via Internett og telefon, og ved siden av er det et program for dataanalyse og atferdskontroll. Du kan koble til hvilken som helst tidsserieanalyse her, inkludert de som er basert på nevrale nettverk. Dermed er all kontroll over de «sensitive hjem»-systemene plassert i et eget styringslag. Tilgang til den gis gjennom din personlige konto i skytjenesten.
Erlang gir alle fordelene ved en funksjonell tilnærming. Den har mekanismer for distribuert drift, og den enkleste måten å lage et parallelt distribuert program på er å bruke Erlang. Arkitekturen vår inneholder programvare "sekundære sensorer"; det kan være flere av dem per fysisk sensor, og hvis vi regner med titusenvis av klienter med dusinvis av enheter, må vi behandle en enorm dataflyt. De trenger lette prosesser som kan lanseres i enorme mengder. Erlang lar deg kjøre titusenvis av prosesser på en enkelt kjerne; dette systemet skalerer godt.
(Sergey Abramov, korresponderende medlem av det russiske vitenskapsakademiet)
Ifølge utvikleren er Erlang lett å organisere et mangfoldig team av programmerere, der studenter og armaturer lager ett system. Individuelle fragmenter av programvaresystemet krasjer med en feil, men hele systemet fortsetter å fungere, noe som lar deg korrigere feilaktige områder i farten.
Det "sensitive hjemme"-systemet bruker alle teknologiene som IPS RAS brukte for å kontrollere superdatamaskiner. Dette inkluderer elektroniske sensorer, overvåking og fjernkontrollsystemer. For øyeblikket kjører det sensitive programmet på sine egne sensorer og kan kobles til brannvesenets løkker, men det er en plan for å samle inn data fra sensorene til alle "smarte hjem."
"Sensitive Home" er interessant fordi komplekse intelligente løsninger for by, nabolag og hjem kommer i forgrunnen. Det som er interessant her er ikke å bygge en superdatamaskin, men å konstruere et sosialt datamaskinkompleks, introdusere en superdatamaskin i hverdagen, slik at maskinen endrer folks liv.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., universitetslektor ved Sechenov-universitetet)
Innen våren 2020 skal utviklere utarbeide et grunnleggende sett med programmer og utstyr for å sette sammen systemer av ulike størrelser i bygninger og leiligheter. De lover at resultatet blir enkelt å sette opp, ikke mer komplisert enn en robotstøvsuger. Grunnsettet vil støtte alt overvåket utstyr: varmekjeler, varmtvannsberedere, kjøleskap, vannpumper og septiktanker. Så står småskalasalget for tur, deretter fabelløs produksjon, påbygging av nye sensorer og moduler. Og i fremtiden er all slags diversifisering og tilpasning mulig - en følsom gård, et følsomt sykehus, et følsomt skip, og til og med en veldig følsom tank.
tekst:
Portrett:
Kilde: www.habr.com