умный дом

Мой ласковый и нежный… Дом

Опубликовано в номере:
PDF версия
По оценкам экспертов, повышение «уровня интеллекта» вещей неизбежно, и недалек тот день, когда обогреватель попросит подключить холодильник к сети (разумеется, для расчета тепловых полей, а не для разговоров в чате). Будущее уже наступило, и, пока оно не постучалось в наш экран, давайте подумаем, чем может обернуться слово «smart» на упаковке бытовой техники.

В последнее время все больший интерес вызывает концепция «умного дома», и часто ведущим соображением в вопросе «быть или не быть интеллекту» выступает не столько энергосбережение, сколько удобство и простота управления многочисленными системами обеспечения. Адепты концепции утверждают, что на определенном этапе автоматизации возникает синергетический эффект для дома в целом, и пользователь получает возможность общаться с ним, как с единой системой. Оставим пока что в стороне вопрос информационной безопасности и разговоры о том, насколько сложно будет «поссорить» дом и хозяина. Поговорим о самой «личности».

 

Мыслящий «Интернет вещей»

Объединение приборов в сеть открывает потрясающие перспективы, и связаны они не столько с возможностью дистанционного управления устройствами, сколько с данными, которые регистрируют устройства, взаимосвязанностью этих данных, их обработкой и возможностью принятия решений на их основе. Представьте, сколько информации может дать «умный» стол, объединенный в сеть с «умным» стулом, при условии что первый «узнает» продукты по RFID-меткам, а последний оснащен датчиками, определяющими осанку, и весами. Остается только фантазировать, какие действия можно запрограммировать, опираясь на эту информацию. Может быть, после ужина ваши часы настойчиво попросят пройтись на свежем воздухе, или лифт мелодичным голосом откажется работать в штатном режиме и предложит сбросить пару калорий, воспользовавшись лестницей. Умный дом позволит избавиться от «синдрома незапертой двери», а также перестать беспокоиться, оставляя детей одних. Датчики в матрасе выведут данные о качестве сна, а климат-контроль подберет нужную температуру и влажность воздуха для пробуждения.

Для реализации этих фантастических возможностей необходимо оснастить привычные предметы разнообразными датчиками, связать их в одну сеть (концепция «Интернет вещей» — Internet of things, IoT) и придумать алгоритмы работы всей системы. Но можно пойти еще дальше — дать системе возможность самой обучаться и принимать решения, не прописанные в исходных алгоритмах.

 

Кладезь знаний для агента

Пожалуй, каждому человеку, чувствующему себя в какой-либо ситуации не вполне компетентно, хотелось, чтобы решение принимал хладнокровный, информированный разум, обладающий хорошими аналитическими способностями. Идея использовать для этого электронно-вычислительную машину возникла довольно давно, и термину «искусственный интеллект» уже более полувека. За прошедшие годы появилось множество его толкований, возникли смежные понятия — программный агент и интеллектуальный агент, и целый «фреймворк», с ними связанный. Чтобы не блуждать в терминологических дебрях, будем использовать нейтральное слово «агент».

Что же характеризует агента? Чтобы оперировать понятиями и делать выводы, он должен, в первую очередь, обладать структурированным знанием об окружающем мире: о предметах и явлениях, о людях и агентах. Можно было бы широким жестом предложить своему агенту пользоваться Википедией… Но любой специалист знает, как много там ошибок и неточностей. Вообще формирование тезауруса и базы знаний в целом — одна из глобальных задач информатики, и ее нельзя назвать полностью решенной.

 

Онтологические заметки

Связанная с этим характеристика агента — наличие собственной структуры связей между понятиями, то есть «внутренней онтологии», или, говоря поэтическим языком, «картины мира». Онтология подразумевает хранение информации в виде графов, а значит, должна позволять создавать многоуровневые графы и учитывать взаимосвязь между уровнями. Также надо иметь в виду, что онтология — это не только сеть понятий и концепций, описывающая физический и социальный мир, она включает еще и вложенные системы: отдельный элемент описываемого мира может иметь свою онтологию, описывающую мир. Вообще современный информационный мир можно рассматривать как совокупность глобальных смысловых сетей, и у каждой из них свое видение, свое представление о реальности, своя внутренняя логика…

 

Сказка станет былью

Возвращаясь к нашему агенту, отметим, что для анализа временных динамик он должен иметь представление о времени, кроме того, надо помнить, что какая-то информация может «устаревать», и ее нужно будет «забывать». А еще оказывается исключительно полезным добавить агенту способность к такому «социальному взаимодействию», как совместное приобретение знаний: агент может «критически оценивать» новую информацию, используя степень доверия к тем каналам, по которым она поступает, и специфическую реакцию на нее «друзей»-агентов. Возможно, мы наблюдаем за тем, как наступает вторая молодость «сарафанного радио»?

И, пожалуй, самое интересное и захватывающее в агенте — способность к адаптивному поведению. Это значит, агент должен распознавать паттерны и вырабатывать новые поведенческие схемы, не заложенные при разработке. Фантастика? Реальность! Уже сейчас программы способны к выявлению скрытых взаимо­связей, что позволяет моделировать простейшие системы мышления.

 

Сладкое будущее

Конечно, до создания по-настоя­щему умного агента и собеседника человечеству еще далеко, но никто не запрещает фантазировать. Представим себе управление климатом в доме будущего. Вы чувствуете, что замерзаете, и сообщаете об этом в Bluetooth-микрофон. Система распознавания речи выделит значение слов и свяжет их с тональностью вашей фразы. Далее может последовать предложение зажечь камин, или безмолвное повышение температуры на несколько градусов, или рассуждение об осенней погоде и прогноз на ближайшие дни, или сообщение о том, что запущен процесс приготовления глинтвейна… Варианты реакции могут быть разными, и их не обязательно программировать: система сможет сама сделать вывод о наиболее благоприятном решении на основании ваших физиологических показателей, книг и опыта взаимодействия с хозяином дома. Достаточно просто выражать свое удовлетворение и «обучать» систему реагировать так, как вы считаете правильным, при каждом удобном случае.

Зная архитектуру программы, сложно увидеть в ней настоящий разум, но, не видя собеседника, можно и не понять, человек ли он. Знаменитый тест Тьюринга уже пройден. Каким станет следующий шаг искусственного разума? Возможно, именно способность системы, построенной с начальной онтологией, сформировать новое знание и выработать новые схемы поведения позволит машине стать более «человечной». Далеко ли ей до осознания себя — неизвестно, так же, как не известно, что представляет собой собственно «сознание». Не исключено, что на последний вопрос дадут ответ не нейробиологи, а искусственный интеллект.

 

Суровая реальность

Возвращаясь к реальности, следует признать, что на сегодня возможности машинного «разума» довольно ограниченны. Но что будет, если связать его достаточно тесно с мозгом человека путем применения, допустим, нейро-компьютерных интерфейсов? Правда, пока что среднему человеку практически недоступно простейшее действие — повернуть кубик вокруг оси без использования конечностей. Но как знать, если приучать к нейроинтерфейсу с детства, может быть, уже скоро студенты на экзаменах смогут «усилием мысли» вызывать на стекла очков текст нужной главы учебника… Не будем торопить время. Пока что проблему такой тесной связи человека и искусственного разума рассматривает не деканат, а философия трансгуманизма.

 

Концентрация идеи «умного дома» в окружающем нас информационном пространстве достигла критической, и все технологии для ее реализации уже созрели: качество распознавания и синтеза речи более чем достаточно для общения с «умным домом»; роль «мозгового центра», «искусственного интеллекта» может выполнить любой компьютер или телефон. Единственное недостающее звено — это интерфейсы управления бытовыми приборами. Как только холодильники
и кофеварки обзаведутся Wi-Fi-передатчиками, будущее наступит.

Сергей Слепов, предприниматель, morpher.ru

 

В последние годы все чаще современную бытовую технику стараются оснастить большим количеством датчиков и подключить к Интернету. Никого уже не удивишь управлением отоплением в доме с мобильного телефона или умным освещением, которое управляется по Wi-Fi. В дальнейшем стоит ждать еще большего числа бытовой техники «онлайн». Людям «Интернет вещей» сулит экономию времени и большую мобильность за счет того, что появляется возможность часть домашних дел выполнять удаленно и автоматизированно.

Дмитрий Суворов, директор по информационным технологиям ООО Викрон

 

При создании «умного дома» мы столкнулись со множеством трудностей, и сейчас можно сказать уверенно: все системы дома до мельчайших деталей должны быть тщательно спроектированы и отлажены еще до строительства. Чтобы обеспечить рациональность и удобство будущего жилища, в проектировании должны принимать непосредственное участие не только специалисты, но и жильцы будущего дома. Ведь важно правильно сформулировать требования к дому, а потом еще как-то управляться со всеми «умными» механизмами… Сейчас это непросто, но прогресс не остановим и «умное» уже вторгается в нашу жизнь.

Если же говорить об интеллекте высокого уровня, то он востребован скорее не в быту, а на производстве, где он смог бы заменить специалистов, которые понимают многочисленные нюансы своей профессии интуитивно.

Юлия Крынкина, инженер-проектировщик, ОАО Гипротрансмост

 

ЛексиОдин из трендов в концепции умного дома — упрощение интерфейсов управления техникой. Несмотря на существенные успехи последних лет, они все еще неестественны и, так или иначе, требуют от пользователя обучения: людям нужно разбираться в кнопках пульта телевизора, учиться, как пользоваться новым телефоном и рабочим столом компьютера. Самый естественный интерфейс взаимодействия для человека — это речь. Современные технологии виртуальных собеседников, распознавания и синтеза речи дошли до той точки, когда реализация таких интерфейсов стала возможна. В ближайшее время на рынке стоит ожидать появления говорящих домашних приборов или говорящих систем управления всем умным домом сразу. Следующий шаг в этом направлении — полноценное общение. Люди по своей природе существа социальные, они жаждут общения, и человек, увидев, что техника понимает речь, быстро пожелает с ней поговорить, а не просто ею командовать. Так многие (пока еще в шутку) разговаривают со своими автомобилями, роботами-пылесосами и другими приборами. Технику нужно оснащать не простым интеллектом для выполнения команд, а полноценным характером и эмоциями, тогда она будет более приятна и удобна людям.

Именно по этому пути пошла наша команда при создании интеллектуального домашнего помощника. Мы назвали его Лекси, это говорящее устройство, которое сможет выполнять различные просьбы своих хозяев. Мы работаем над ним уже около года и готовимся представить его миру в начале 2015 г.

Дмитрий Суворов, директор по информационным технологиям ООО «Викрон»

 

AigentsУже сейчас люди окружены миром «умных вещей», способных к адаптивному поведению. В дальнейшем важно иметь возможность общаться с ними, общаться по-настоящему: чтобы диалог мог быть инициирован одной и другой стороной — на одном и том же языке, понятном как людям, так и самим «вещам». Чтобы можно было приобретать знания и расширять язык по мере их формирования, язык общения должен быть открытым, или достраиваемым по ходу общения. Также необходима возможность закладывать новые поведенческие схемы, используя приобретенное знание, и возможность рассказать об этом, используя термины базовой онтологии. Важна реализация частичного или вероятного восприятия той информации, которая выходит за границы онтологии: «сырые знания» не используются, но по мере того, как приходят сообщения, информация копится, и со временем они расширяют базу «знаний». Чтобы реализовать это, необходимо взаимодействие с помощью открытых и расширяемых языковых интерфейсов. Конечно, хорошо знать языки программирования и общаться с компьютером на его языках. Но было бы неплохо, чтобы языковые интерфейсы были человечны и прозрачны, чтобы, не разбираясь в коде, мы могли понимать происходящее. Сейчас общение происходит по разным каналам и на различных языках — синтетических и естественных, мы же в нашем проекте Aigents разработали промежуточный язык: упрощенную версию естественного языка, основанную на базовых онтологиях. В качестве примера можно продемонстрировать диалог на основе базовой онтологии терморегулятора.

Антон Колонин, к. т. н., автор проекта aigents.com

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *