Zadnji teden novembra je v Pereslavl-Zalessky potekal nacionalni superračunalniški forum. Tri dni so ljudje pripovedovali in prikazovali, kako gredo stvari z razvojem superračunalnikov v Rusiji in kako se tehnologije, preizkušene na superračunalnikih, spreminjajo v blago.
Dopisni član Ruske akademije znanosti Sergej Abramov je spregovoril o projektu »Občutljiva hiša« (27. november). Pri razvoju koncepta »pametnega doma« predlaga opazovanje domače opreme, gradnjo in zapomnitev vzorcev njenega obnašanja, učenje na njenih napakah ter vnaprejšnje napovedovanje njenega stanja in težav.
Inštitut za programske sisteme Ruske akademije znanosti pod vodstvom Sergeja Abramova je začel ustvarjati »občutljive hiše« leta 2014, ko je reforma Akademije znanosti zahtevala prenos akademskih projektov na komercialni trg. V tem času je IPS RAS dobro napredoval na področju senzorskih omrežij in nadzora opreme ter razvijal tehnologije v oblaku in strojno učenje.
Po mnenju Sergeja Abramova so stanovanjske in industrijske zgradbe napolnjene z opremo, od katere je odvisno dobro počutje doma in tiho delo ljudi. Čeprav se ta »pametna« oprema razvije v »pametni dom«, nima avtomatskega nadzora. Lastniki ne poznajo statusa naprav in jih ne morejo udobno spremljati. Vse kar ostane je ročno skrbeti za celotno infrastrukturo, kot ogromen tamagoči, redno preverjati in prilagajati stroje.
Ali pametni dom deluje pravilno? Ali pa je čas za posredovanje? Bo kmalu prišlo do nesreče? Noben »pametni dom« sam po sebi ne reši tega problema, za odgovor na takšna vprašanja sta potrebna samodejni nadzor in analiza. Zato računalniški sistem, ki so ga ustvarili na Inštitutu, zbira statistiko senzorjev, gradi vzorce obnašanja gospodinjskih strojev in se te vzorce uči prepoznavati. Z razlikovanjem običajnega vedenja od problematičnega vedenja in zaznavanjem nenormalnega delovanja bo umetna inteligenca lastnika stanovanja pravočasno opozorila na morebitno grožnjo.
»Občutljiv dom« je »pameten dom«, ki mu je dodana občutljivost, sposobnost samoučenja, sposobnost kopičenja vzorca pravilnega vedenja, sposobnost predvidevanja in reagiranja.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Navajeni smo, da »pametni dom« ohranja svoje parametre: nastavljeno temperaturo in osvetlitev, konstantno vlažnost zraka, stabilno omrežno napetost. "Pametni dom" lahko deluje po scenariju, odvisno od časa dneva ali dogodka (na primer, zapre plinsko pipo na ukaz plinskega analizatorja). "Sensitive Home" naredi naslednji korak - analizira senzorične podatke in gradi nove scenarije za razvrščanje: vse poteka kot prej ali pa obstajajo presenečenja. Odziva se na spremembe v zunanjem okolju in predvideva morebitne okvare, ugiba nepravilnosti v hkratnem delovanju različnih naprav. »Občutljiva hiša« spremlja rezultate svojega dela, opozarja na težave in spreminja scenarij, daje lastniku namige in mu omogoča, da izklopi pokvarjene naprave.
Rešujemo problem netipičnega obnašanja opreme.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Predlagani sistem temelji na senzorskem omrežju, ki zagotavlja meritve na podlagi časa. Na primer, dizelski kotel se občasno vklopi in segreje vodo, obtočna črpalka poganja toplo vodo po ogrevalnih ceveh, primarni senzorji pa poročajo, kako te naprave porabljajo elektriko. Na podlagi serije odčitkov jih sekundarni senzor (program) primerja z normalnim profilom in diagnosticira okvare. Terciarni senzor (program) sprejema temperaturo zunanjega zraka in napove prihodnje delovanje sistema, oceni njegovo obremenitev in izkoristek – kako sta povezana ogrevanje kotla in vreme. Morda so okna odprta in kotel ogreva ulico ali pa je učinkovitost padla in je čas za preventivna popravila. Na podlagi premikanja izpeljanih parametrov je mogoče predvideti, kdaj bodo presegli normo.
Z oceno sočasnih odčitkov senzorjev lahko »občutljiva hiša« opazi, da se vodna črpalka ne izklopi, ker toči vodo nazaj v vodnjak (skozi pokvarjen ventil) ali neposredno na tla (skozi pok). cev). Diagnoza bo še bolj zanesljiva, če so senzorji gibanja tihi in črpalka črpa vodo v prazno hišo.
Senzorska omrežja najdemo tudi v pametnih domovih. Infrastruktura v oblaku je na voljo tudi v pametnih domovih. Česar pa »pametni domovi« nimajo, je umetna inteligenca, strojno učenje, kopičenje vzorcev pravilnega vedenja, razvrščanje in napovedovanje.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Oblačni del »občutljive hiše« temelji na bazi podatkov NoSQL Riak ali bazi podatkov Akumuli, kjer so shranjene časovne vrste odčitkov. Prejemanje in izdajanje podatkov poteka na platformi Erlang/OTP, kar vam omogoča namestitev baze podatkov na več vozliščih. Nad njim je nameščen program za mobilne aplikacije in spletni vmesnik za obveščanje kupca preko spleta in telefona, ob njem pa program za analizo podatkov in vedenjski nadzor. Tukaj lahko povežete poljubne analize časovnih vrst, tudi tiste, ki temeljijo na nevronskih mrežah. Tako je ves nadzor nad sistemi »občutljivega doma« postavljen v ločen upravljalni sloj. Dostop do njega je omogočen prek osebnega računa v storitvi v oblaku.
Erlang nudi vse prednosti funkcionalnega pristopa. Ima mehanizme za porazdeljeno delovanje in najlažji način za izdelavo vzporednega porazdeljenega programa je uporaba Erlanga. Naša arhitektura vsebuje programske »sekundarne senzorje«, na fizični senzor jih je lahko več in če računamo na desettisoče odjemalcev z desetinami naprav, bomo morali obdelati ogromen tok podatkov. Potrebujejo lahke procese, ki jih je mogoče sprožiti v velikem številu. Erlang vam omogoča izvajanje več deset tisoč procesov v enem jedru; ta sistem se dobro prilagaja.
(Sergej Abramov, dopisni član Ruske akademije znanosti)
Po mnenju razvijalca je Erlang enostavno organizirati raznoliko ekipo programerjev, v kateri študenti in svetilke ustvarijo en sistem. Posamezni delci programskega sistema se zrušijo z napako, vendar celoten sistem še naprej deluje, kar vam omogoča sprotno popravljanje napačnih področij.
Sistem "občutljiv dom" uporablja vse tehnologije, ki jih je IPS RAS uporabljal za nadzor superračunalnikov. To vključuje elektronske senzorje, sisteme za spremljanje in daljinsko upravljanje. Trenutno občutljiv program deluje na lastnih senzorjih in se lahko poveže z zankami gasilske službe, vendar obstaja načrt za zbiranje podatkov iz senzorjev vseh "pametnih domov".
»Sensitive Home« je zanimiv, ker v ospredje prihajajo kompleksne inteligentne rešitve za mesto, sosesko in dom. Tukaj ni zanimivo zgraditi superračunalnika, temveč zgraditi družbeno-računalniški kompleks, ki uvaja superračunalnik v vsakdanje življenje, tako da stroj spreminja življenja ljudi.
(dr. Olga Kolesnichenko, višja predavateljica na Univerzi Sechenov)
Do pomladi 2020 bodo razvijalci pripravili osnovni nabor programov in opreme za montažo sistemov različnih velikosti v stavbah in stanovanjih. Obljubljajo, da bo rezultat enostaven za nastavitev, nič bolj zapleten kot robotski sesalnik. Osnovni komplet podpira vsako nadzorovano opremo: ogrevalne kotle, bojlerje, hladilnike, vodne črpalke in greznice. Potem bo na vrsti maloserijska prodaja, nato fabless proizvodnja, dodajanje novih senzorjev in modulov. In v prihodnosti so možne vse vrste diverzifikacije in prilagajanja - občutljiva kmetija, občutljiva bolnišnica, občutljiva ladja in celo zelo občutljiv tank.
besedilo:
Portret:
Vir: www.habr.com