Последње недеље новембра у Переслављу-Залеском је одржан Национални форум о суперкомпјутерима. Људи су три дана причали и показивали како се одвија развој суперкомпјутера у Русији и како се технологије тестиране на суперкомпјутерима претварају у робу.
Дописни члан Руске академије наука Сергеј Абрамов говорио је о пројекту „Осетљива кућа“ (27. новембра). Развијајући концепт „паметне куће“, он предлаже посматрање кућне опреме, изградњу и памћење образаца њеног понашања, учење на грешкама и предвиђање стања и проблема унапред.
Институт за софтверске системе Руске академије наука, под руководством Сергеја Абрамова, почео је да ствара „осетљиве куће” 2014. године, када је реформа Академије наука захтевала извођење академских пројеката на комерцијално тржиште. До тог времена, ИПС РАС је имао добар развој у сензорским мрежама и контроли опреме, и развијао је технологије у облаку и машинско учење.
Према речима Сергеја Абрамова, стамбене и индустријске зграде пуне су опреме од које зависи добробит дома и миран рад људи. Иако се ова „паметна“ опрема развија у „паметну кућу“, она нема аутоматску контролу. Власници не знају статус уређаја и не могу их лако пратити. Остаје само да се ручно брине о целокупној инфраструктури, попут огромног тамагочија, редовно проверавајући и подешавајући машине.
Да ли паметна кућа ради исправно? Или је време да се интервенише? Хоће ли ускоро бити несреће? Сам по себи, ниједан „паметни дом“ не решава овај проблем; да би се одговорило на таква питања, потребан је аутоматски надзор и анализа. Дакле, компјутерски систем креиран у Институту прикупља статистику од сензора, гради обрасце понашања кућних машина и учи да те обрасце препознаје. Разликовањем нормалног понашања од проблематичног понашања и откривањем абнормалног рада, вештачка интелигенција ће на време упозорити власника куће на потенцијалну претњу.
„Осетљиви дом“ је „паметна кућа“, којој су додата осетљивост, способност самоучења, способност акумулације обрасца исправног понашања, способност предвиђања и реаговања.
(Сергеј Абрамов, члан дописник Руске академије наука)
Навикли смо на начин на који „паметна кућа“ одржава своје параметре: подешену температуру и осветљеност, константну влажност ваздуха, стабилан мрежни напон. „Паметна кућа“ може да ради према скрипти у зависности од доба дана или догађаја (на пример, затвориће славину за гас на команду из гасног анализатора). „Осетљиви дом” прави следећи корак – анализира сензорне податке и гради нове сценарије за класификацију: све иде као пре или има изненађења. Реагује на промене у спољашњем окружењу и предвиђа могуће кварове, нагађајући аномалије у истовременим акцијама различитих уређаја. „Осетљива кућа“ прати резултате свог рада, упозорава на проблеме и мења сценарио, дајући наговештаје власнику и дозвољавајући власнику да искључи неисправне уређаје.
Решавамо проблем нетипичног понашања опреме.
(Сергеј Абрамов, члан дописник Руске академије наука)
Предложени систем се ослања на сензорску мрежу која обезбеђује мерења заснована на времену. На пример, дизел котао се повремено укључује и загрева воду, циркулациона пумпа покреће топлу воду кроз цеви за грејање, а примарни сензори извештавају о томе како ови уређаји троше електричну енергију. На основу серије очитавања, секундарни сензор (програм) их упоређује са нормалним профилом и дијагностикује кварове. Терцијарни сензор (програм) прима температуру спољашњег ваздуха и предвиђа будући рад система, процењује његово оптерећење и ефикасност – како се загревање котла и временске прилике односе. Можда су прозори отворени и котао греје улицу, или је можда ефикасност опала и време је за превентивне поправке. На основу дрифта изведених параметара може се предвидети у које време ће они прећи норму.
Проценом истовремених очитавања сензора, „осетљива кућа“ је у стању да примети да се пумпа за воду не искључује јер сипа воду назад у бунар (кроз неисправан вентил) или директно на под (кроз прасак цев). Дијагноза ће бити још поузданија ако су сензори покрета тихи, а пумпа пумпа воду у празну кућу.
Сензорске мреже се такође налазе у паметним кућама. Цлоуд инфраструктура је такође доступна у паметним кућама. Али оно што „паметне куће” немају је вештачка интелигенција, машинско учење, акумулација образаца исправног понашања, класификација и предвиђање.
(Сергеј Абрамов, члан дописник Руске академије наука)
Облачни део „осетљиве куће“ заснован је на НоСКЛ бази података Риак или Акумули бази података, где се чувају временске серије очитавања. Пријем и издавање података се врши на Ерланг/ОТП платформи, омогућава вам да поставите базу података на много чворова. Изнад њега је постављен програм за мобилне апликације и веб интерфејс за информисање корисника путем интернета и телефона, а поред њега је програм за анализу података и контролу понашања. Овде можете повезати било коју анализу временских серија, укључујући и оне засноване на неуронским мрежама. Тако је сва контрола над системима „осетљивог дома“ смештена у посебан слој управљања. Приступ му је обезбеђен преко вашег личног налога у цлоуд сервису.
Ерланг пружа све предности функционалног приступа. Има механизме за дистрибуирани рад, а најлакши начин да се направи паралелно дистрибуирани програм је коришћење Ерланга. Наша архитектура садржи софтверске „секундарне сензоре“; може их бити неколико по физичком сензору, а ако рачунамо на десетине хиљада клијената са десетинама уређаја, мораћемо да обрадимо огроман ток података. Потребни су им лагани процеси који се могу покренути у великом броју. Ерланг вам омогућава да покренете десетине хиљада процеса на једном језгру; овај систем се добро скалира.
(Сергеј Абрамов, члан дописник Руске академије наука)
Према речима програмера, Ерланг је лако организовати разноврстан тим програмера, у којем студенти и светитељи стварају један систем. Појединачни фрагменти софтверског система падају са грешком, али цео систем наставља да ради, што вам омогућава да исправите погрешне области у ходу.
Систем „осетљиви дом” користи све технологије које је ИПС РАС користио за контролу суперрачунара. Ово укључује електронске сензоре, системе за надзор и даљинско управљање. Тренутно, осетљиви програм ради на сопственим сензорима и може да се повеже са ватрогасним петљама, али постоји план за прикупљање података са сензора било које „паметне куће“.
„Осетљиви дом” је занимљив јер у први план долазе комплексна интелигентна решења за град, комшилук и дом. Оно што је овде интересантно није да се направи суперкомпјутер, већ да се изгради друштвено-компјутерски комплекс, уводећи суперкомпјутер у свакодневни живот, тако да машина мења животе људи.
(др Олга Колесниченко, виши предавач на Универзитету Сеченов)
До пролећа 2020. програмери ће припремити основни сет програма и опреме за монтажу система различитих величина у зградама и становима. Обећавају да ће резултат бити лак за подешавање, ништа компликованији од роботског усисивача. Основни комплет ће подржати било коју надгледану опрему: котлове за грејање, бојлере, фрижидере, пумпе за воду и септичке јаме. Затим ће на ред доћи продаја у малом обиму, па фаблесс производња, додавање нових сензора и модула. А у будућности су могуће све врсте диверзификације и прилагођавања - осетљива фарма, осетљива болница, осетљив брод, па чак и веома осетљив резервоар.
Tekst:
портрет:
Извор: ввв.хабр.цом