Современные устройства дуговой защиты, установленные в электрических щитах, эффективно справляются со своей основной задачей – предохраняют электрическую сеть от последствий короткого замыкания. Но проблема заключается в том, что эти датчики слишком чувствительны. Поэтому в абсолютном большинстве случаев они обесточивают сеть при включении нагревателя или пылесоса без какой-либо серьёзной опасности.
Теперь команда инженеров из Массачусетского технологического института (MIT) разработала интеллектуальную розетку, которая анализирует потребление тока электроприборами и безошибочно отличает безопасные скачки напряжения от короткого замыкания. Система состоит из набора датчиков, которые в режиме реального времени собирают информацию об использовании тока, и программного обеспечения, обрабатывающего эти данные посредством нейронной сети.
При этом алгоритм машинного обучения сравнивает каждый поступающий сигнал с образцами, которые разработчики заложили во время настройки системы, и постоянно пополняет эту "библиотеку". В результате после непродолжительной практики устройство не только отличает случайные всплески от настоящего короткого замыкания, но и понимает, какой именно прибор в данный момент подключён к сети.
Благодаря этим функциям умная розетка может превратиться из простого средства защиты от возгорания в один из ключевых элементов "умного дома" будущего.
В основе детектора, разработанного командой под руководством Джошуа Зигеля (Joshua Siegel), лежит недорогой и эффективный микрокомпьютер Raspberry Pi Model 3, который регистрирует данные входящего тока.
Кроме того, исследователи установили специальные зажимы вокруг проводов на выходе, которые воспринимают проходящий ток как изменяющееся магнитное поле. При этом между зажимом и процессором подключена звуковая карта, точно такая же, как на обыкновенных компьютерах. Инженеры пришли к выводу, что именно звуковая карта лучше всего подходит для "присмотра" за электрическими схемами, так как она приспособлена для регистрации очень слабых сигналов с очень высокой скоростью.
В качестве эксперимента команда научила нейронную сеть распознавать сигналы, создаваемые четырьмя типами устройств: вентилятором, компьютером, электрической плитой и озонатором воздуха. Стоит отметить, что работа последнего прибора очень часто приводит к срабатыванию существующих систем защиты, которые принимают его сигналы за короткое замыкание.
По словам Зигеля, в скором времени пользователи "интернета вещей" смогут через приложение на смартфоне контролировать, какие электроприборы подключены к сети, в какой момент они включаются, и сколько электричества потребляют. Так что помимо высокого уровня безопасности новое устройство поможет оптимизировать энергопотребление всего дома.
Более подробно с новой разработкой MIT, можно ознакомиться, прочитав статью, опубликованную в издании Engineering Applications of Artificial Intelligence. А краткие описания других интересных достижений в области искусственного интеллекта собраны в специальном разделе проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru), где можно узнать, например, о том, зачем инженерам понадобилось создавать из ИИ "настоящего психопата".
