حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔

نومبر کے آخری ہفتے میں، نیشنل سپر کمپیوٹر فورم Pereslavl-Zalessky میں منعقد ہوا۔ تین دن تک لوگوں نے بتایا اور دکھایا کہ روس میں سپر کمپیوٹرز کی ترقی کے ساتھ معاملات کیسے چل رہے ہیں اور سپر کمپیوٹرز پر آزمائی گئی ٹیکنالوجیز کو سامان میں کیسے تبدیل کیا جاتا ہے۔

حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔انسٹی ٹیوٹ آف سافٹ ویئر سسٹمز آر اے ایس
(Igor Shelaputin، Wikimedia Commons، CC-BY)

روسی اکیڈمی آف سائنسز کے متعلقہ رکن سرگئی ابراموف نے "حساس گھر" منصوبے (27 نومبر) کے بارے میں بات کی۔ "سمارٹ ہوم" کے تصور کو تیار کرتے ہوئے، وہ گھر کے سامان کا مشاہدہ کرنے، اس کے طرز عمل کے نمونوں کو بنانے اور یاد رکھنے، اس کی غلطیوں سے سیکھنے، اور اس کی حالت اور مسائل کی پیشگی پیش گوئی کرنے کا مشورہ دیتے ہیں۔

روسی اکیڈمی آف سائنسز کے انسٹی ٹیوٹ آف سافٹ ویئر سسٹمز نے، سرگئی ابراموف کی قیادت میں، 2014 میں "حساس مکانات" بنانا شروع کیے، جب اکیڈمی آف سائنسز کی اصلاحات کے لیے تعلیمی منصوبوں کو تجارتی مارکیٹ میں لانے کی ضرورت تھی۔ اس وقت تک، IPS RAS نے سینسر نیٹ ورکس اور آلات کے کنٹرول میں اچھی ترقی کی تھی، اور وہ کلاؤڈ ٹیکنالوجیز اور مشین لرننگ تیار کر رہا تھا۔

سرگئی ابراموف کے مطابق رہائشی اور صنعتی عمارتیں ایسے آلات سے بھری پڑی ہیں جن پر گھر کی بہتری اور لوگوں کے پرسکون کام کا انحصار ہے۔ اگرچہ یہ "سمارٹ" سامان ایک "سمارٹ ہوم" میں تیار ہو جاتا ہے، لیکن اس پر خودکار کنٹرول نہیں ہوتا ہے۔ مالکان آلات کی حیثیت نہیں جانتے اور آسانی سے ان کی نگرانی نہیں کر سکتے۔ باقی صرف یہ ہے کہ دستی طور پر پورے انفراسٹرکچر کی دیکھ بھال کی جائے، جیسے کہ ایک بہت بڑا تماگوچی، باقاعدگی سے مشینوں کو چیک کرنا اور ایڈجسٹ کرنا۔

حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔حساس ساکٹ برقی پیرامیٹرز کی پیمائش کرتا ہے اور انہیں سرور کو رپورٹ کرتا ہے۔
("حساس گھر"، Wikimedia Commons، CC-BY)

کیا سمارٹ ہوم صحیح طریقے سے کام کر رہا ہے؟ یا یہ مداخلت کرنے کا وقت ہے؟ کیا جلد ہی کوئی حادثہ ہو جائے گا؟ بذات خود، کوئی بھی "سمارٹ ہوم" اس مسئلے کو حل نہیں کرتا؛ ایسے سوالات کے جوابات کے لیے خودکار نگرانی اور تجزیہ کی ضرورت ہے۔ اس لیے انسٹی ٹیوٹ میں بنایا گیا کمپیوٹر سسٹم سینسر سے اعداد و شمار جمع کرتا ہے، گھریلو مشینوں کے رویے کے نمونے بناتا ہے اور ان نمونوں کو پہچاننا سیکھتا ہے۔ عام رویے کو پریشانی والے رویے سے الگ کرکے اور غیر معمولی آپریشن کا پتہ لگا کر، مصنوعی ذہانت گھر کے مالک کو بروقت ممکنہ خطرے سے آگاہ کر دے گی۔

ایک "حساس گھر" ایک "سمارٹ ہوم" ہے، جس میں حساسیت، خود سیکھنے کی صلاحیت، درست رویے کا نمونہ جمع کرنے کی صلاحیت، پیشین گوئی کرنے اور ردعمل ظاہر کرنے کی صلاحیت شامل کی گئی ہے۔
(سرگئی ابراموف، روسی اکیڈمی آف سائنسز کے متعلقہ رکن)

ہم اس کے عادی ہیں جس طرح سے ایک "سمارٹ ہوم" اپنے پیرامیٹرز کو برقرار رکھتا ہے: درجہ حرارت اور روشنی، مستقل ہوا میں نمی، مستحکم مینز وولٹیج۔ ایک "سمارٹ ہوم" دن یا تقریب کے وقت کے لحاظ سے اسکرپٹ کے مطابق کام کر سکتا ہے (مثال کے طور پر، یہ گیس اینالائزر کی کمانڈ پر گیس کے نل کو بند کر دے گا)۔ "حساس گھر" اگلا قدم اٹھاتا ہے - حسی ڈیٹا کا تجزیہ کرتا ہے اور درجہ بندی کے لیے نئے منظرنامے تیار کرتا ہے: سب کچھ پہلے کی طرح چل رہا ہے یا حیرتیں ہیں۔ یہ بیرونی ماحول میں ہونے والی تبدیلیوں پر ردعمل ظاہر کرتا ہے اور ممکنہ ناکامیوں کی پیش گوئی کرتا ہے، مختلف آلات کی بیک وقت کارروائیوں میں بے ضابطگیوں کا اندازہ لگاتا ہے۔ "حساس گھر" اپنے کام کے نتائج کی نگرانی کرتا ہے، مسائل سے خبردار کرتا ہے اور منظر نامے کو تبدیل کرتا ہے، مالک کو اشارے دیتا ہے اور مالک کو ناقص آلات کو بند کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

ہم سامان کے غیر معمولی رویے کا مسئلہ حل کرتے ہیں۔
(سرگئی ابراموف، روسی اکیڈمی آف سائنسز کے متعلقہ رکن)

مجوزہ نظام ایک سینسر نیٹ ورک پر انحصار کرتا ہے جو وقت کی بنیاد پر پیمائش فراہم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، ڈیزل بوائلر کبھی کبھار آن ہوتا ہے اور پانی کو گرم کرتا ہے، ایک گردشی پمپ ہیٹنگ پائپوں کے ذریعے گرم پانی چلاتا ہے، اور پرائمری سینسر رپورٹ کرتے ہیں کہ یہ آلات بجلی کیسے استعمال کرتے ہیں۔ پڑھنے کی ایک سیریز کی بنیاد پر، ثانوی سینسر (پروگرام) ان کا عام پروفائل سے موازنہ کرتا ہے اور ناکامیوں کی تشخیص کرتا ہے۔ ترتیری سینسر (پروگرام) باہر کی ہوا کا درجہ حرارت حاصل کرتا ہے اور سسٹم کے مستقبل کے آپریشن کی پیشین گوئی کرتا ہے، اس کے بوجھ اور کارکردگی کا اندازہ لگاتا ہے - بوائلر کی حرارت اور موسم کا آپس میں کیا تعلق ہے۔ ہو سکتا ہے کھڑکیاں کھلی ہوں اور بوائلر گلی کو گرم کر رہا ہو، یا ہو سکتا ہے کہ کارکردگی کم ہو گئی ہو اور روک تھام کی مرمت کا وقت آ گیا ہو۔ اخذ کردہ پیرامیٹرز کے بڑھنے کی بنیاد پر، کوئی بھی اندازہ لگا سکتا ہے کہ وہ کس وقت معمول سے آگے بڑھیں گے۔

حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔حساس ساکٹ الگ الگ ماڈیول بارز پر مشتمل ہوتا ہے۔
("حساس گھر"، Wikimedia Commons، CC-BY)

سینسر کی بیک وقت ریڈنگ کا اندازہ لگا کر، "حساس گھر" یہ محسوس کرنے کے قابل ہے کہ واٹر پمپ بند نہیں ہوتا ہے کیونکہ یہ پانی واپس کنویں میں (ایک ناقص والو کے ذریعے) یا براہ راست فرش پر ڈال رہا ہے۔ پائپ)۔ اگر موشن سینسرز خاموش ہیں اور پمپ پانی کو خالی گھر میں پمپ کرتا ہے تو تشخیص اور بھی زیادہ قابل اعتماد ہوگی۔

سمارٹ گھروں میں سینسر نیٹ ورک بھی پائے جاتے ہیں۔ کلاؤڈ انفراسٹرکچر سمارٹ گھروں میں بھی دستیاب ہے۔ لیکن جو "سمارٹ ہومز" کے پاس نہیں ہے وہ ہے مصنوعی ذہانت، مشین لرننگ، درست رویے کے نمونوں کا جمع، درجہ بندی اور پیشن گوئی۔
(سرگئی ابراموف، روسی اکیڈمی آف سائنسز کے متعلقہ رکن)

"حساس گھر" کا کلاؤڈ حصہ NoSQL ڈیٹا بیس Riak یا Akumuli ڈیٹا بیس پر مبنی ہے، جہاں پڑھنے کی ٹائم سیریز کو محفوظ کیا جاتا ہے۔ ڈیٹا وصول کرنا اور جاری کرنا Erlang/OTP پلیٹ فارم پر کیا جاتا ہے، یہ آپ کو ڈیٹا بیس کو کئی نوڈس پر تعینات کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ موبائل ایپلیکیشنز کے لیے ایک پروگرام اور ایک ویب انٹرفیس اس کے اوپر نصب کیا گیا ہے تاکہ صارف کو انٹرنیٹ اور ٹیلی فون کے ذریعے مطلع کیا جا سکے، اور اس کے آگے ڈیٹا کے تجزیہ اور رویے کے کنٹرول کے لیے ایک پروگرام ہے۔ آپ یہاں کسی بھی ٹائم سیریز کے تجزیہ کو مربوط کر سکتے ہیں، بشمول نیورل نیٹ ورکس پر مبنی تجزیہ۔ اس طرح، "حساس گھر" کے نظام پر تمام کنٹرول ایک علیحدہ انتظامی تہہ میں رکھا جاتا ہے۔ اس تک رسائی کلاؤڈ سروس میں آپ کے ذاتی اکاؤنٹ کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔

حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔حساس کنٹرولر سینسر اور تھرمامیٹر سے سگنل جمع کرتا ہے۔
("حساس گھر"، Wikimedia Commons، CC-BY)

حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔

ایرلنگ ایک فعال نقطہ نظر کے تمام فوائد فراہم کرتا ہے۔ اس میں تقسیم شدہ آپریشن کے لیے میکانزم ہیں، اور متوازی تقسیم شدہ پروگرام بنانے کا سب سے آسان طریقہ Erlang کا استعمال کرنا ہے۔ ہمارے فن تعمیر میں سافٹ ویئر "سیکنڈری سینسرز" شامل ہیں؛ فی فزیکل سینسر ان میں سے کئی ہو سکتے ہیں، اور اگر ہم درجنوں ڈیوائسز کے ساتھ دسیوں ہزار کلائنٹس پر اعتماد کرتے ہیں، تو ہمیں ڈیٹا کے بہت بڑے بہاؤ کو پروسیس کرنا پڑے گا۔ انہیں ہلکے وزن کے عمل کی ضرورت ہے جو بڑی تعداد میں شروع کیے جاسکتے ہیں۔ ایرلنگ آپ کو ایک ہی کور پر دسیوں ہزار پروسیس چلانے کی اجازت دیتا ہے؛ یہ سسٹم اچھی طرح سے اسکیل کرتا ہے۔
(سرگئی ابراموف، روسی اکیڈمی آف سائنسز کے متعلقہ رکن)

ڈویلپر کے مطابق، ایرلنگ پروگرامرز کی ایک متنوع ٹیم کو منظم کرنا آسان ہے، جس میں طلباء اور روشن خیال افراد ایک نظام بناتے ہیں۔ سافٹ ویئر سسٹم کے انفرادی ٹکڑے ایک خرابی کے ساتھ کریش ہو جاتے ہیں، لیکن پورا سسٹم کام کرتا رہتا ہے، جو آپ کو پرواز کے دوران غلط جگہوں کو درست کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

حساس گھر سمارٹ ہومز کی جگہ لے رہے ہیں۔حساس کنٹرولر وائی فائی یا RS-485 کے ذریعے ڈیٹا منتقل کرتا ہے۔
("حساس گھر"، Wikimedia Commons، CC-BY)

"حساس گھر" سسٹم ان تمام ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتا ہے جو IPS RAS سپر کمپیوٹرز کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کرتی ہیں۔ اس میں الیکٹرانک سینسرز، مانیٹرنگ اور ریموٹ کنٹرول سسٹم شامل ہیں۔ فی الحال، حساس پروگرام اپنے سینسرز پر چلتا ہے اور فائر ڈپارٹمنٹ کے لوپس سے جڑ سکتا ہے، لیکن کسی بھی "سمارٹ ہومز" کے سینسرز سے ڈیٹا اکٹھا کرنے کا منصوبہ ہے۔

"حساس گھر" دلچسپ ہے کیونکہ شہر، محلے اور گھر کے لیے پیچیدہ ذہین حل سامنے آرہے ہیں۔ یہاں جو چیز دلچسپ ہے وہ سپر کمپیوٹر بنانا نہیں ہے، بلکہ ایک سوشل کمپیوٹر کمپلیکس بنانا ہے، جس میں ایک سپر کمپیوٹر کو روزمرہ کی زندگی میں متعارف کروایا جائے، تاکہ مشین لوگوں کی زندگیوں کو بدل دے۔
(Olga Kolesnichenko, Ph.D., Sechenov یونیورسٹی میں سینئر لیکچرر)

2020 کے موسم بہار تک، ڈویلپر عمارتوں اور اپارٹمنٹس میں مختلف سائز کے سسٹمز کو جمع کرنے کے لیے پروگراموں اور آلات کا ایک بنیادی سیٹ تیار کریں گے۔ وہ وعدہ کرتے ہیں کہ نتیجہ ترتیب دینا آسان ہوگا، روبوٹ ویکیوم کلینر سے زیادہ پیچیدہ نہیں۔ بنیادی کٹ کسی بھی زیر نگرانی سامان کی مدد کرے گی: ہیٹنگ بوائلر، واٹر ہیٹر، فریج، واٹر پمپ اور سیپٹک ٹینک۔ اس کے بعد چھوٹے پیمانے پر فروخت کی باری آئے گی، پھر بے ساختہ پروڈکشن، نئے سینسرز اور ماڈیولز کا اضافہ۔ اور مستقبل میں، ہر قسم کی تنوع اور موافقت ممکن ہے - ایک حساس فارم، ایک حساس ہسپتال، ایک حساس جہاز، اور یہاں تک کہ ایک انتہائی حساس ٹینک۔

متن: CC-BY 4.0۔
پورٹریٹ: CC-BY-SA 3.0۔

ماخذ: www.habr.com

نیا تبصرہ شامل کریں