Max Home IndustryИсследователи из Университета штата Северная Каролина разработали набор алгоритмов для повышения производительности киберфизических систем — от автономных транспортных средств до интеллектуальных электросетей — путем уравновешивания потребности каждого компонента в данных и скорости их отправки. и получил.
«Киберфизические системы объединяют датчики, устройства и средства связи, позволяя всем элементам системы обмениваться информацией и координировать свою деятельность для достижения целей», — говорит Аранья Чакраборти, соавтор статьи о новые алгоритмы и профессор электротехники и вычислительной техники в NC State. «Эти системы обладают огромным потенциалом — Национальный научный фонд называет их« созданием интеллектуального и взаимосвязанного мира », — но эти системы также создают проблемы.
«В частности, физическим агентам в системе — устройствам — требуется много каналов связи для эффективного функционирования. Это приводит к большим объемам данных, проходящих через сеть связи, что вызывает задержки маршрутизации и постановки в очередь. Эти задержки могут привести к длительному ожиданию действий агентов, что ухудшает качество системы. Другими словами, по такому количеству ссылок передается так много данных, что система может оказаться не в состоянии достичь поставленных целей. — время задержки слишком велико. «
Это создает дилемму. Ограничение связи может повредить качеству работы системы, потому что каждый элемент системы будет работать с меньшим объемом информации. С другой стороны, сокращение взаимодействия означает, что каждый элемент системы сможет быстрее получать эту информацию.
«Итак, это компромисс», — говорит Чакраборти. «Необходимо найти правильный баланс между всеми тремя переменными, а именно, правильная степень разреженности связи, оптимальная задержка и максимально достижимая производительность агентов. Обеспечение этого прекрасного баланса для выполнения миссии наилучшим образом При этом обеспечить безопасную и стабильную работу каждого агента непросто. Вот тут-то и пригодятся наши алгоритмы «.
Чакраборти и аспирантка Нандини Неги разработали три алгоритма, которые, вместе взятые, уменьшают общее количество запросов данных от каждого узла в системе, но гарантируют, что каждый узел получает достаточно информации и достаточно быстро для достижения целей системы.
«Не существует универсального решения, которое подходило бы для каждой киберфизической системы», — говорит Неги. «Но наши алгоритмы позволяют пользователям определять оптимальное коммуникационное решение для любой системы».