Сеприсутна компјутерска обработка: од паметни уреди до паметни средини

Нашите простори за работа и живеење се сè повеќе опремени со уреди способни да извршуваат задачи наместо нас. На пример, во канцелариите се вметнати сензори, коишто го насетуваат движењето на луѓето, и актуатори, коишто овозможуваат автоматско вклучување/исклучување на светилките врз основа на сензорската информација. Ваквите простори стануваат реалност благодарение на напредокот во развојот на минијатурни и евтини процесори, сензори и актуатори коишто се очекува да бидат вметнати во скоро сè – не само електрични уреди, апарати за домаќинство, коли, но и други нешта, како облека. Различни предмети, илустрирани на Слика 1, ќе бидат меѓусебно поврзани преку безжични мрежи, формирајќи т.н. Интернет на нешта (анг. Internet of things) [1].

Илустрација на Интернет предмети
Слика 1. Илустрација на Интернет предмети: мрежа од сензори и актуатори коишто собираат и разменуваат податоци преку унифицирана конструкција од безжични мрежи, овозможувајќи го развојот на сеприсутни обработувачки системи.

Интернетот на нешта како неразделен дел од секојдневниот живот нуди фасцинантни можности предвидени и претставени пред 25 години од страна на Марк Вајзер во епохалниот труд за сеприсутна (компјутерска) обработка (анг. ubiquitous computing) [2]. Целта на сеприсутната обработка е да создаде амбиентална интелигенција кадешто секојдневните предмети (вмрежени, распределени и транспарентно пристапни во нашите физички средини) даваат дискретна, непрекината и веродостојна поврзаност и извршуваат услуги со додадена вредност [3]. Крајниот резултат е подобрено искуство и квалитет на животот на човекот без негово експлицитно сознание за комуникациските технологии и обработувачките техники.

Сеприсутните обработувачки системи во основа ја моделираат физичката средина според концептот на ментални модели кадешто човечкиот ум формира модели што ја објаснуваат реалноста [4]. Средишниот дел на Слика 2 покажува процес на формирање на ментален модел којшто се состои од осознавање (претстава за одредено опкружување), интерпретација (одредување на врските меѓу различните делови од тоа опкружување), одлучување (интуитивна перцепција на личноста за своите постапки) и делување (последици од извршувањето на постапките). Следствено, сеприсутен обработувачки систем осознава за физичката средина (дом во случајот на Слика 2) преку сензорите што собираат различни видови на податоци за домот и коишто системот ги интерпретира со помош на контекстуално резонирање. Концептот на контекст укажува на аспекти како што се: каде се наоѓа некој, со кого е некој, што прави некој, и кои ресурси се наоколу. Со други зборови, контекстот одредува локација на објекти и луѓе, идентитет на ентитети, човечка активност и состојба на физичката средина. Контекстната свесност ја означува пак потребата на сеприсутните обработувачки системи да се здобијат со мерка за контекстот и да се адаптираат на моменталните вредности на контекстот [5].

Основен оперативен циклус на сеприсутните обработувачки системи
Слика 2. Основен оперативен циклус на сеприсутните обработувачки системи. Создавањето на модел што ја претставува физичката средина (домот) може да биде видено преку призмата на формирање на ментални модели на реалноста.

Сеприсутните обработувачки системи потоа донесуваат соодветни одлуки и делуваат назад на физичката средина преку функционалностите на актуаторите. Притоа, системите мора да оперираат автономно, т.е. самоуправно со свои независни одлуки и акции. Системите оперираат првенствено за да достигнат одредена, динамично зададена цел. Се претпоставува целите поставени од корисниците да бидат наведени на некое апстрактно ниво, избегнувајќи нивно оптоварување со специфичности и интеракции. Тогаш системот сам автоматски го планира множеството на потребни специфични акции и истите ги извршува [6]. Системите мора да се справуваат со мноштво цели истовремено, како на пр. задоволување на удобноста и зголемување на продуктивноста на корисниците притоа заштедувајќи енергија колку што е можно повеќе.

Покрај контекстната свесност, автономноста и целната ориентираност, додатен предизвик за сеприсутните обработувачки системи е и природната нестабилност на физичките средина: тие се менуваат постојано (нови уреди, корисници), средините можат да бидат само делумно опсервирани, често одредена акција не успева или не може да се изврши, итн.

Интелигенцијата може да им овозможи на сеприсутните обработувачки системи да се справуваат со горенаведените предизвици. Во следните статии ќе видиме примери на сеприсутни обработувачки системи и конкретни техники за контекстно резонирање и интелигентно одлучување.


  1. Gubbi, J., Buyya, R., Marusic, S. & Palaniswami, M. (2013). Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions. Future Gener. Comput. Syst., 29(7), 1645–1660. doi:10.1016/j.future.2013.01.010  ↩
  2. Weiser, M. (1991). The Computer for the 21st Century. SIGMOBILE Mob. Comput. Commun. Rev., 3(3), 1559–1662. doi:10.1145/329124.329126  ↩
  3. Cook, D. J. & Das, S. K. (2012). Pervasive Computing at Scale: Transforming the State of the Art. Pervasive and Mobile Computing, 8(1), 22–35. doi:10.1016/j.pmcj.2011.10.004  ↩
  4. Craik, K. J. W. (1943). The Nature of Explanation. Cambridge University Press.  ↩
  5. Bucur, D. (2008). On Context Awareness in Ubiquitous Computing (Doctoral thesis). University of Aarhus, Denmark.  ↩
  6. Poslad, S., (2009). Ubiquitous Computing: Smart Devices, Environments and Interactions. John Wiley & Sons, Ltd.  ↩
Ознаки: , ,

Споделете ја содржината на социјалните мрежи!

Слични написи:

Напишете коментар

Вашата адреса за е-пошта нема да биде објавена. Задолжителните полиња се означени со *

Пополнете го ова поле
Пополнете го ова поле
Ве молам, внесете валидна адреса за е-пошта.

Мени

Споделете со пријателите