În ultima săptămână a lunii noiembrie, la Pereslavl-Zalessky a avut loc Forumul Național al Supercomputerelor. Timp de trei zile, oamenii au povestit și au arătat cum merg lucrurile cu dezvoltarea supercalculatoarelor în Rusia și cum tehnologiile testate pe supercomputere sunt transformate în bunuri.
Membru corespondent al Academiei Ruse de Științe Serghei Abramov a vorbit despre proiectul „Casa sensibilă” (27 noiembrie). Dezvoltând conceptul de „casă inteligentă”, el sugerează observarea echipamentelor de acasă, construirea și amintirea tiparelor de comportament ale acestuia, învățarea din greșelile sale și prezicerea stării și problemelor sale în avans.
Institutul de Sisteme Software al Academiei Ruse de Științe, sub conducerea lui Serghei Abramov, a început să creeze „case sensibile” în 2014, când reforma Academiei de Științe a impus aducerea proiectelor academice pe piața comercială. Până în acest moment, IPS RAS avea evoluții bune în rețelele de senzori și controlul echipamentelor și dezvolta tehnologii cloud și învățarea automată.
Potrivit lui Serghei Abramov, clădirile rezidențiale și industriale sunt pline cu echipamente de care depind bunăstarea casei și munca liniștită a oamenilor. Deși acest echipament „inteligent” se dezvoltă într-o „casă inteligentă”, nu are control automat. Proprietarii nu cunosc starea dispozitivelor și nu le pot monitoriza convenabil. Tot ce rămâne este să îngrijești manual întreaga infrastructură, ca un Tamagotchi uriaș, verificând și ajustând regulat mașinile.
Casa inteligentă funcționează corect? Sau este timpul să intervenim? Va fi un accident în curând? În sine, nicio „casă inteligentă” nu rezolvă această problemă; pentru a răspunde la astfel de întrebări, este nevoie de supraveghere și analiză automată. Prin urmare, sistemul informatic creat la Institut colectează statistici de la senzori, construiește modele de comportament ale mașinilor de uz casnic și învață să recunoască aceste modele. Prin distingerea comportamentului normal de comportamentul problematic și prin detectarea funcționării anormale, inteligența artificială va alerta proprietarul la timp asupra unei potențiale amenințări.
O „casă sensibilă” este o „casă inteligentă”, căreia i s-au adăugat sensibilitatea, capacitatea de a auto-învăța, capacitatea de a acumula un model de comportament corect, capacitatea de a prezice și de a reacționa.
(Serghey Abramov, membru corespondent al Academiei Ruse de Științe)
Suntem obișnuiți cu modul în care o „casă inteligentă” își menține parametrii: temperatură și iluminare setate, umiditate constantă a aerului, tensiune de rețea stabilă. O „casă inteligentă” poate funcționa conform unui script în funcție de ora din zi sau de eveniment (de exemplu, va închide un robinet de gaz la o comandă de la un analizor de gaz). „Sensitive Home” face pasul următor - analizează datele senzoriale și construiește noi scenarii pentru clasificare: totul merge ca înainte sau există surprize. Reacționează la schimbările din mediul extern și prezice posibile defecțiuni, ghicind anomalii în acțiunile simultane ale diferitelor dispozitive. „Sensitive House” monitorizează rezultatele muncii sale, avertizează asupra problemelor și schimbă scenariul, dând indicii proprietarului și permițându-i proprietarului să oprească aparatele defecte.
Rezolvăm problema comportamentului atipic al echipamentelor.
(Serghey Abramov, membru corespondent al Academiei Ruse de Științe)
Sistemul propus se bazează pe o rețea de senzori care oferă măsurători bazate pe timp. De exemplu, un cazan pe motorină pornește ocazional și încălzește apa, o pompă de circulație conduce apa caldă prin conductele de încălzire, iar senzorii primari raportează modul în care aceste dispozitive consumă electricitate. Pe baza unei serii de citiri, senzorul secundar (programul) le compară cu profilul normal și diagnostichează defecțiuni. Senzorul terțiar (programul) primește temperatura aerului exterior și prezice funcționarea viitoare a sistemului, evaluează sarcina și eficiența acestuia - cum se raportează încălzirea cazanului și vremea. Poate că geamurile sunt deschise și centrala încălzește strada, sau poate că eficiența a scăzut și este timpul pentru reparații preventive. Pe baza derivării parametrilor derivați, se poate prezice la ce oră vor depăși norma.
Evaluând citirile simultane ale senzorilor, „casa sensibilă” poate observa că pompa de apă nu se oprește deoarece turnă apă înapoi în puț (printr-o supapă defectă) sau direct pe podea (printr-o explozie). conductă). Diagnosticul va fi și mai fiabil dacă senzorii de mișcare sunt silenți și pompa pompează apă într-o casă goală.
Rețelele de senzori se găsesc și în casele inteligente. Infrastructura cloud este disponibilă și în casele inteligente. Dar ceea ce nu au „casele inteligente” este inteligența artificială, învățarea automată, acumularea de modele de comportament corect, clasificare și prognoză.
(Serghey Abramov, membru corespondent al Academiei Ruse de Științe)
Partea cloud a „casei sensibile” se bazează pe baza de date NoSQL Riak sau baza de date Akumuli, unde sunt stocate serii temporale de citiri. Primirea și emiterea datelor se face pe platforma Erlang/OTP, vă permite să implementați baza de date pe mai multe noduri. Deasupra acestuia este implementat un program pentru aplicații mobile și o interfață web pentru a informa clientul prin internet și telefon, iar alături este un program pentru analiza datelor și controlul comportamentului. Puteți conecta orice analiză de serie de timp aici, inclusiv cele bazate pe rețele neuronale. Astfel, tot controlul asupra sistemelor „de casă sensibilă” este plasat într-un nivel de management separat. Accesul la acesta este oferit prin intermediul contului personal din serviciul cloud.
Erlang oferă toate beneficiile unei abordări funcționale. Are mecanisme de funcționare distribuită, iar cea mai simplă modalitate de a realiza un program distribuit în paralel este utilizarea Erlang. Arhitectura noastră conține „senzori secundari” software; pot fi mai mulți dintre aceștia pentru fiecare senzor fizic, iar dacă ne bazăm pe zeci de mii de clienți cu zeci de dispozitive, va trebui să procesăm un flux imens de date. Au nevoie de procese ușoare care pot fi lansate în număr mare. Erlang vă permite să rulați zeci de mii de procese pe un singur nucleu; acest sistem se scalează bine.
(Serghey Abramov, membru corespondent al Academiei Ruse de Științe)
Potrivit dezvoltatorului, Erlang este ușor de organizat o echipă diversă de programatori, în care studenții și luminarii creează un singur sistem. Fragmente individuale ale sistemului software se blochează cu o eroare, dar întregul sistem continuă să funcționeze, ceea ce vă permite să corectați zonele eronate din mers.
Sistemul „acasă sensibilă” folosește toate tehnologiile pe care IPS RAS le-a folosit pentru a controla supercalculatoarele. Aceasta include senzori electronici, sisteme de monitorizare și control de la distanță. În prezent, programul sensibil rulează pe propriii senzori și se poate conecta la buclele departamentului de pompieri, dar există un plan pentru a colecta date de la senzorii oricăror „case inteligente”.
„Sensitive Home” este interesant deoarece soluțiile inteligente complexe pentru oraș, cartier și casă vin în prim-plan. Ceea ce este interesant aici nu este să construiești un supercomputer, ci să construiești un complex de computere sociale, introducând un supercomputer în viața de zi cu zi, astfel încât mașina să schimbe viața oamenilor.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., lector superior la Universitatea Sechenov)
Până în primăvara anului 2020, dezvoltatorii vor pregăti un set de bază de programe și echipamente pentru a asambla sisteme de diferite dimensiuni în clădiri și apartamente. Ei promit că rezultatul va fi ușor de configurat, nu mai complicat decât un robot aspirator. Kitul de bază va susține orice echipament supravegheat: cazane de încălzire, încălzitoare de apă, frigidere, pompe de apă și fose septice. Apoi va fi rândul vânzărilor la scară mică, apoi producția fără fabule, adăugarea de noi senzori și module. Și în viitor sunt posibile tot felul de diversificare și adaptare - o fermă sensibilă, un spital sensibil, o navă sensibilă și chiar un tanc foarte sensibil.
Text:
Portret:
Sursa: www.habr.com