Den sista veckan i november hölls National Supercomputer Forum i Pereslavl-Zalessky. Under tre dagar berättade och visade människor hur det går med utvecklingen av superdatorer i Ryssland och hur tekniker som testats på superdatorer förvandlas till varor.
Motsvarande ledamot av Ryska vetenskapsakademin Sergei Abramov talade om projektet "Känsliga hus" (27 november). Genom att utveckla konceptet med ett "smart hem", föreslår han att observera hemutrustning, bygga och komma ihåg mönster för dess beteende, lära sig av dess misstag och förutsäga dess tillstånd och problem i förväg.
Institutet för mjukvarusystem vid den ryska vetenskapsakademin, under ledning av Sergei Abramov, började skapa "känsliga hus" 2014, när reformen av Vetenskapsakademin krävde att akademiska projekt fördes ut på den kommersiella marknaden. Vid det här laget hade IPS RAS en god utveckling inom sensornätverk och utrustningskontroll, och utvecklade molnteknik och maskininlärning.
Enligt Sergei Abramov är bostads- och industribyggnader fyllda med utrustning som hemmets välbefinnande och människors tysta arbete beror på. Även om denna "smarta" utrustning utvecklas till ett "smart hem", har den ingen automatisk kontroll. Ägare känner inte till enheternas status och kan inte bekvämt övervaka dem. Allt som återstår är att manuellt ta hand om hela infrastrukturen, som en enorm Tamagotchi, regelbundet kontrollera och justera maskinerna.
Fungerar det smarta hemmet korrekt? Eller är det dags att ingripa? Blir det en olycka snart? Inget "smart hem" löser detta problem i sig, för att svara på sådana frågor krävs automatisk övervakning och analys. Därför samlar datorsystemet som skapats vid institutet statistik från sensorer, bygger beteendemönster för hushållsmaskiner och lär sig känna igen dessa mönster. Genom att skilja normalt beteende från problematiskt beteende och upptäcka onormal drift kommer artificiell intelligens att varna husägaren i tid om ett potentiellt hot.
Ett "känsligt hem" är ett "smart hem", till vilket känslighet, förmågan att lära sig själv, förmågan att samla ett mönster av korrekt beteende, förmågan att förutsäga och reagera har lagts till.
(Sergey Abramov, motsvarande medlem av Ryska vetenskapsakademin)
Vi är vana vid hur ett "smart hem" upprätthåller sina parametrar: inställd temperatur och belysning, konstant luftfuktighet, stabil nätspänning. Ett "smart hem" kan fungera enligt ett skript beroende på tid på dagen eller händelse (t.ex. kommer det att stänga en gaskran på ett kommando från en gasanalysator). "Sensitive Home" tar nästa steg - analyserar sensorisk data och bygger nya scenarier för klassificering: allt går som förut eller det finns överraskningar. Den reagerar på förändringar i den yttre miljön och förutsäger möjliga misslyckanden och gissar anomalier i de samtidiga åtgärderna från olika enheter. "Sensitive House" övervakar resultatet av sitt arbete, varnar för problem och ändrar scenariot, ger tips till ägaren och låter ägaren stänga av felaktiga apparater.
Vi löser problemet med atypiskt beteende hos utrustning.
(Sergey Abramov, motsvarande medlem av Ryska vetenskapsakademin)
Det föreslagna systemet bygger på ett sensornätverk som tillhandahåller tidsbaserade mätningar. Till exempel slår en dieselpanna på ibland och värmer upp vattnet, en cirkulationspump driver varmvatten genom värmerör och primära sensorer rapporterar hur dessa enheter förbrukar el. Baserat på en serie avläsningar jämför den sekundära sensorn (programmet) dem med den normala profilen och diagnostiserar fel. Den tertiära givaren (programmet) tar emot uteluftens temperatur och förutsäger den framtida driften av systemet, bedömer dess belastning och effektivitet - hur uppvärmningen av pannan och vädret förhåller sig. Kanske är fönstren öppna och pannan värmer gatan, eller så har effektiviteten sjunkit och det är dags för förebyggande reparationer. Baserat på driften av härledda parametrar kan man förutsäga vid vilken tidpunkt de kommer att gå utöver normen.
Genom att bedöma de samtidiga avläsningarna av sensorerna kan det "känsliga huset" märka att vattenpumpen inte stängs av eftersom den häller vatten tillbaka i brunnen (genom en felaktig ventil) eller direkt på golvet (genom en explosion). rör). Diagnosen blir ännu mer tillförlitlig om rörelsesensorerna är tysta och pumpen pumpar in vatten i ett tomt hus.
Sensornätverk finns även i smarta hem. Molninfrastruktur är också tillgänglig i smarta hem. Men vad "smarta hem" inte har är artificiell intelligens, maskininlärning, ackumulering av mönster av korrekt beteende, klassificering och prognoser.
(Sergey Abramov, motsvarande medlem av Ryska vetenskapsakademin)
Molndelen av det "känsliga huset" är baserad på NoSQL-databasen Riak eller Akumuli-databasen, där tidsserier av avläsningar lagras. Att ta emot och utfärda data görs på Erlang/OTP-plattformen, det låter dig distribuera databasen på många noder. Ovanför finns ett program för mobilapplikationer och ett webbgränssnitt för att informera kunden via internet och telefon, och bredvid finns ett program för dataanalys och beteendekontroll. Du kan ansluta vilken tidsserieanalys som helst här, inklusive de som är baserade på neurala nätverk. Således placeras all kontroll över de "känsliga hem"-systemen i ett separat ledningsskikt. Tillgång till den ges via ditt personliga konto i molntjänsten.
Erlang ger alla fördelar med ett funktionellt tillvägagångssätt. Det har mekanismer för distribuerad drift, och det enklaste sättet att göra ett parallelldistribuerat program är att använda Erlang. Vår arkitektur innehåller mjukvara "sekundära sensorer", det kan finnas flera av dem per fysisk sensor, och om vi räknar med tiotusentals klienter med dussintals enheter kommer vi att behöva bearbeta ett enormt dataflöde. De behöver lätta processer som kan lanseras i stort antal. Erlang låter dig köra tiotusentals processer på en enda kärna; detta system skalar bra.
(Sergey Abramov, motsvarande medlem av Ryska vetenskapsakademin)
Enligt utvecklaren är Erlang lätt att organisera ett mångsidigt team av programmerare, där studenter och armaturer skapar ett system. Enskilda fragment av mjukvarusystemet kraschar med ett fel, men hela systemet fortsätter att fungera, vilket gör att du kan korrigera felaktiga områden i farten.
Systemet "känsligt hem" använder all teknik som IPS RAS använde för att styra superdatorer. Detta inkluderar elektroniska sensorer, övervakning och fjärrkontrollsystem. För närvarande körs det känsliga programmet på sina egna sensorer och kan ansluta till brandkårsslingor, men det finns en plan för att samla in data från sensorerna i alla "smarta hem".
"Sensitive Home" är intressant eftersom komplexa intelligenta lösningar för stad, stadsdel och hem kommer i förgrunden. Det som är intressant här är inte att bygga en superdator, utan att konstruera ett socialt datorkomplex, som introducerar en superdator i vardagen, så att maskinen förändrar människors liv.
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., universitetslektor vid Sechenov University)
Till våren 2020 kommer utvecklare att förbereda en grundläggande uppsättning program och utrustning för att montera system av olika storlekar i byggnader och lägenheter. De lovar att resultatet blir enkelt att sätta upp, inte mer komplicerat än en robotdammsugare. Grundsatsen kommer att stödja all övervakad utrustning: värmepannor, varmvattenberedare, kylskåp, vattenpumpar och septiktankar. Sedan är det småskalig försäljning på tur, sedan fabulerande produktion, tillskott av nya sensorer och moduler. Och i framtiden är alla typer av diversifiering och anpassning möjlig - en känslig gård, ett känsligt sjukhus, ett känsligt fartyg och till och med en mycket känslig tank.
text:
Porträtt:
Källa: will.com