«Умные» технологии вокруг нас

«Умные» технологии вокруг нас

Качан Марина, 3а класс, МОБУ СОШ № 23;

руководитель Заярная Екатерина Игоревна,

ekaterina_zayarnaya@mail.ru

Оглавление

Введение……………………………………………………………….............…1

Глава 1. «Умный дом»………………………………………………………......2

Глава 2. Что такое «телемедицина»? Или лечение на расстоянии…….........4

Глава 3. Использование «умных» технологий и ИИ в различных сферах жизни ………………………………………………………………………........5

3.1 Применение «умных» технологий в сельском хозяйстве…………….......5

3.2 Применение «умных» технологий в образовании………………….........6

3.3 Применение «умных» технологий в транспортной системе………….....7

3.4 Применение «умных» технологий в промышленности……………...….7

3.5 Применение «умных» технологий в защите окружающей среды….......8

Заключение…………………………………………………………………......8

Список литературы……………………….........………………………......…10

Введение

А вы знаете, что при помощи мобильного телефона можно не только звонить, отправлять sms и выходить в Интернет, учиться, фотографировать, прокладывать маршруты? Еще можно лечить людей и защищать квартиры от злоумышленников! Сегодня мобильная связь открыла перед людьми увлекательный мир, наполненный удивительными возможностями и «умными технологиями».

Всё большее количество людей пользуются «умными технологиями», поэтому представленная работа рассматривает достижения искусственного интеллекта (далее - ИИ) и «умные технологии» вокруг нас, возможности  их применения в повседневной жизни людей.

Цель моей работы: показать возможности использования «умных технологий» в современном мире.

Задачи: изучить материал по выбранной теме,  проанализировать использование «умных технологий» в повседневной жизни людей.

Гипотеза: «умные технологии» в будущем станут необходимой частью жизни людей. 

Мир совершенствуется: каждый день изобретается и открывается что-то новое. И без этих достижений человечество не продвинулось бы так далеко. Ученые, исследователи, разработчики и дизайнеры со всего мира пытаются воплотить то, что упростит нашу жизнь и сделает её интереснее.

Вот  несколько технологий будущего, которые поднимают нашу жизнь на совершенно другой уровень.

Глава 1. «Умный дом».

Технология, которая уже вошла в нашу жизнь,−«умный дом». Сейчас она становится популярной во всем мире, и с каждым годом желающих сделать свой дом «умным» становится все больше.

Как-то раз мальчик очень торопился на улицу: там его ждали друзья, чтобы поиграть в футбол. Мячик-то он не забыл, а вот плиту не выключил… Что случилось дальше? Нет, к счастью, пожара не произошёл. Хотя в простой сказке он бы обязательно случился. А в нашей, «мобильной»,  жизни всё иначе.

Мальчик беззаботно носился по двору, гонял мяч и весело смеялся. Вдруг видит: папа идёт и сердито на него смотрит.

– Ты же должен быть на работе?! – удивился сын.

Папа молча взял его за руку и повел домой. Зайдя в квартиру, они первым делом направились в кухню. Там был неприятный запах и жар. Одна конфорка плиты была раскаленной.

– Понимаешь, что могло случиться? – серьезно сказал отец.

– Да… А как же ты узнал про плиту? Ты что ли волшебник? – удивился сын.

 –Честно? – папа хитро прищурился. –Да!

– Тогда покажи какое-нибудь волшебство, – попросил мальчик.

– Хорошо. Я встану к тебе спиной. А ты внимательно смотри, что будет происходить. Да будет свет!

И вдруг на кухне зажегся свет. А потом лампочки загорелись и в комнатах, и в коридоре.

– Фантастика. Как это возможно?  – недоумевал мальчик.

– Хочешь, и тебя научу? – папа держал в руках мобильный телефон.

Оказалось, в телефоне установлена специальная программа «Умный дом». С её помощью можно управлять разными приборами не только из квартиры, но и издалека! Например, выходя с работы. можно включить дома обогреватель или кондиционер (смотря по погоде). Но самое интересное, что эта программа позволяет дом охранять! Если в квартиру залезет вор, на твоем телефоне прозвучит сигнал тревоги. А еще можно настроить «Умный дом» так, чтобы в квартире включился свет и зазвучала музыка. Грабитель подумает, что дома кто-то есть, и испугается.

Что же представляет собой «Умный дом»? «Умный дом» - это система управления зданием, которая включает в себя различные датчики, благодаря которым поступает информация к хозяину мобильного телефона и обратно.

Система способна приспосабливаться к привычкам своих хозяев и таким образом как бы «заботиться» о них.

Бытовая техника, которая есть в доме, может стать надежным помощником хозяйки. К примеру, кофеварка сделает кофе к моменту пробуждения, а микроволновая печь включится в нужное время по таймеру автоматически. Управление «Умным домом» можно осуществлять дистанционно, отдавая команды с помощью телефона. В результате при возвращении домой чайник будет вскипячён, а неяркий свет и приглушенная музыка смогут сделать возвращение домой радостным, даже если в доме никого нет.

Все включённые электроприборы будут выключены при вашем уходе автоматически, что предотвратит возможность возникновения пожара, а в случае возгорания или задымления автоматически сработает пожарная сигнализация. При утечке воды или газа система уведомляет об этом не только хозяина дома, но и соответствующие службы.[3]

Данное направление постоянно развивается и совершенствуется, и этому есть немало примеров.

В Нидерландах один человек установил функцию управления теплицей, благодаря которой, находясь на работе, мог включать полив растений, открывать и закрывать форточку теплицы для проветривания. Кроме того, при недостатке освещения включались дополнительные ультрафиолетовые лампы, восполняющие данную недостачу.

В США была создана система ухода за питомцами. Человек очень любил домашних животных, но из-за работы ему приходилось постоянно находиться в разъездах. Чтобы решить проблему, он реализовал уникальную систему, при которой два раза в день точно в заданное время кошке и собаке насыпался корм, при этом если кто-то из питомцев не доел свой корм, система автоматически уменьшала размер насыпаемой порции, чтобы исключить пересыпания корма мимо миски. [4]

Глава 2. Что такое «телемедицина»? Или лечение на расстоянии.

Мы все привыкли получать медицинские услуги и помощь в больницах и  поликлиниках.

А представьте, что в современном мире вы можете попасть на прием к врачу, не выходя из дома. «Телемедицина –  это использование компьютеров, сети Интернет и других коммуникационных технологий для обеспечения медицинской помощи больным на расстоянии.» [1] Придумали её в северной Норвегии. Там много труднодоступных мест, куда даже машина скорой помощи не проедет. Во Франции «телемедицину» используют для помощи морякам военного флота, которые подолгу находятся в плавании.

Всё это можно сделать с помощью специальных супер-приборов. Например, специальные браслеты. Они отсылают тревожный сигнал, если человеку стало плохо и он упал. Вызов попадает в диспетчерский центр, откуда сразу же выезжает машина скорой помощи.

А мы с вами можем пользоваться приложениями в наших смартфонах. «Умные» приложения могут измерять пульс и даже давление с помощью сенсоров. Используя пассивную информацию о владельце телефона (его передвижение, звонки и сообщения в течение дня), приложение может определить, что пользователю нужна медицинская помощь, и оповестить об этом близкого человека или доктора.

Приложение SmartMed позволяет человеку

• получать консультации с врачами МЕДСИ по видеосвязи или в чате, даже если он находится в любой точке мира;
• вызывать врача на дом, в том числе неотложную помощь;
• записываться на очные приемы в клинике МЕДСИ;
• хранить медицинские данные в смартфоне, оставаясь уверенным в их защищённости.

Глава 3. Использование «умных» технологий и ИИ в различных сферах жизни.

В нашей жизни есть задачи, которые делать бывает нудно: заполнение форм, анализ больших таблиц, однотипные ответы на повторяющиеся вопросы. Справиться с ними помогает искусственный интеллект (далее ИИ).

3.1 Применение «умных» технологий в сельском хозяйстве.

В 2012 году компания Autonomous Tractor Cooperation (ATC) показала прототип беспилотного трактора Spirit заявив, что это «первый полностью беспилотный трактор для сельского хозяйства».Трактор может не только самостоятельно передвигаться по пути, по которому он предварительно проехал с водителем, а также обрабатывать землю. В мае 2016 года российская компания Cognitive Technologies протестировала беспилотный трактор с системой компьютерного зрения. На тракторе были установлены

видеокамеры, навигационный и инерционный датчики и вычислительный блок. [5]

Еще одно устройство Lettuce Bot распознает среди здоровых растений сорняки и опрыскивают их гербицидами. По словам разработчиков, Lettuce Bot фотографирует более 5000 растений в минуту. Lettuce Bot поможет фермерам сократить количество используемых препаратов на 90%.

Сайт Plant Village собрал базу объёмом в более 50 тысяч фотографий здоровых и больных растений. Цель разработчиков – запустить приложение, где фермеры будут загружать изображения больных растений, а алгоритмы определять их диагноз. Это сократит время, исключит возможность неправильной диагностики, а искусственный интеллект сможет быстро и точно определить проблему. 

3.2 Применение «умных» технологий в образовании.

Многие школы и университеты уже используют технологии искусственного интеллекта в образовательных целях.

Благодаря внедрению искусственного интеллекта появились интеллектуальные обучающие системы – программы, которые симулируют поведение учителя. Они могут проверять уровень знаний учащихся, анализируя их ответы, давать отзывы и составлять персонализированные планы обучения.

Одна из таких систем, AutoTutor, обучает компьютерной грамотности и физике, общаясь с учащимся на естественном языке. Программа Knewton учитывает специфику обучения каждого ученика и студента и разрабатывает для него персонализированный план обучения. Обучающие программы Carnegie Speech и Duolingo используют технологию обработки естественного языка, чтобы распознавать ошибки в произношении людей и исправлять их.

У технологий искусственного интеллекта есть инструменты, с помощью которых можно отслеживать развитие каждого учащегося. Исследователи полагают, что в будущем появятся «обучающие компаньоны», которые будут учить человека на протяжении всей его жизни.

Находясь в облаке, они будут доступны на каждом устройстве и в офлайн-режиме. Вместо того, чтобы обучать всем предметам, эти компаньоны при надобности обратятся к эксперту в определенной сфере.

Виктор Кантор, эксперт по машинному обучению, преподаватель, говорит: «Я верю, что если что-то у человека плохо получается, то это может быть не потому, что приложено мало усилий, но и потому, что это просто не его дело. И есть на свете какие-то занятия, в которых он сможет быть одним из лучших — надо только найти. Вот эту задачу и может помочь решать машинное обучение в образовании».

3.3 Применение «умных» технологий в транспортной системе.

С 2012 года компания Google тестирует свои беспилотные автомобили на общественных дорогах и планирует запустить их в производство к 2020 году. В 2016 году автопроизводители Ford и BMW объявили о планах выпустить полностью беспилотные автомобили к 2021 году.

Уже есть города, где ИИ составляет расписание движения метро и автобусов, а также определяет справедливую оплату за движение на автомагистралях и мостах.

В 2012 году в Питтсбурге запустили «умные» светофоры на перекрестках. Эти светофоры анализируют ситуацию на дороге и автоматически переключаются на зеленый свет, если перед ними накопилось много машин. По словам разработчиков, благодаря внедрению технологии время ожидания уменьшилось на 40%, время поездки на 26%, а количество выбросов выхлопных газов сократилось на 21%. Благодаря этой «умной» технологии каждый перекресток контролирует себя самостоятельно и синхронизируется с соседними.

3.4 Применение «умных» технологий в промышленности.

Компания Rethink  Robotics создала интеллектуальных роботов Baxter и Sawyer. Работники заводов могут обучать этих роботов выполнять различные действия, устанавливая их «руки» в нужное положение. Технология компьютерного зрения может использоваться для распознавания бракованной продукции. «Мы хотим помочь компаниям построить заводы будущего, изменить саму суть процесса автоматизации и освободить сотрудников для того, чтобы они выполняли более интересную работу», — говорит Джим Лотон, директор по маркетингу Rethink Robotics.

3.5 Применение «умных» технологий в защите окружающей среды.

Организация National Science Foundation использует технологию ИИ, чтобы создать 3D-модель планеты Earth Cube, которая будет обновляться в режиме реального времени. Earth Cube  вместит  в себя данные  всех  частей планеты: измерения  показателей атмосферы и гидросферы, геохимию океана, – чтобы сымитировать условия на поверхности земли, над и под нею. Earth Cube сможет моделировать различные состояния земли и прогнозировать, как планета будет на них реагировать. Благодаря этой информации ученые выяснят, как можно избежать природных катастроф или, если сделать это невозможно, определят план действий. Ученые также разрабатывают бионические средства для насекомых, благодаря которым ими можно будет управлять и направлять в труднодоступные места, чтобы найти людей, ставших жертвами землетрясений и других стихийных бедствий. Например, усики тараканов присоединяют к небольшим радиоприемникам, прикреплённым на спине. Насекомые используют усики, как слепые люди используют трость, чтобы нащупать, что находится перед ними. Исследователи контролируют движения насекомых, отправляя небольшие электрические импульсы к усикам и направляя их. [6]

Заключение.

В ходе подготовки исследовательской работы мною была разработана анкета, на которую ответили мои одноклассники. Так, большинство школьников слышали о представленных мною технологиях, знакомы с приложениями для контроля здоровья человека, но не сталкивались с практическим применением их в жизни. И почти все хотели бы пользоваться «умными» технологиями, так как считают, что это приносит пользу людям.

Ещё я узнала, что мой родной город Таганрог стремится к званию «умный» город и уже внедрил ряд «умных» комплексных систем.

В 2018 году власти нашего города задумали в городе реализацию масштабного проекта с внедрением в городскую среду системы «умного города». Что это за системы и как они помогают в жизни таганрожцев? 

В городе уже заработали несколько таких систем: «Умное освещение», «Безопасный город», «Умное видеонаблюдение», «Умный домофон», «Умная поликлиника» и «Цифровой дневник». Также «умными» станут городские дороги, на которых предполагается весовой контроль, мониторинг и регулировка транспортных потоков.

«Все эти системы  направлены на повышение эффективности управления городом с одной стороны и повышения качества жизни, экономии энергоресурсов и безопасности граждан — с другой», — считает  директор Ростовского филиала ПАО «Ростелеком» С. А. Мордасов.

Система «Умное видеонаблюдение» помогает мониторить чрезвычайные ситуации. Для этого в нее входят 40 различных подсистем, среди них датчики пожарной сигнализации, радиационного фона, мониторинга природных пожаров, метеотехнологической обстановки (например, подъема уровня воды), оповещение и информирование населения.

Система «Безопасный город» стоит на страже: кнопки SOS, которые установлены в наиболее многолюдных местах города, используются при возникновении внештатной или конфликтной ситуации. Воспользоваться ею может любой горожанин, для этого ему нужно нажать на кнопку. Оператор у себя на пульте благодаря «Умному видеонаблюдению» видит человека, который нажал на экстренную кнопку, и обстановку вокруг него. Поэтому он оперативно может принять решение, какие службы необходимо направить на место происшествия. Экономить на энергоресурсах и одновременно освещать улицы города, оказывается, возможно, с помощью «Умного освещения».

«За умными городами — будущее!» — не сомневается Глава администрации Таганрога А. В. Лисицкий. [7]

Я надеюсь, что моё исследование доказало, что научный прогресс прочно вошёл в нашу жизнь. Всё это уже сегодня стало необходимой частью нашей повседневной жизни. Я думаю, что моя гипотеза подтвердилась. А что ещё будет придумано учёными, компьютерщиками, программистами в будущем – время покажет! Конечно, на пути дальнейшего развития мы столкнёмся с трудностями в проектировании технологий и внедрении их в нашу жизнь. И поэтому я для себя решила, что моя профессия будет связана с тем, что сделает нашу жизнь комфортней, среду обитания безопасней, и все это поможет сохранить нашу планету!

Список литературы:

1. Лях Ю.Е., Владимирский А.В. Введение в телемедицину. Серия «Очерки медицинской и биологической информатики.» - Донецк: ООО «Лебедь», 1999.
2. Телемедицина. Новые информационные технологии на пороге XXI века. Под ред. проф. Р.М.Юсупова и проф.Р.И.Полонникова. - Санкт-Петербург. - ТОО Издательство «Анатолия». – 2003.
3. Марк Э. С. Практические советы и решения по созданию ―Умного дома. НТ Пресс, 2007 г.
4. Интернет-ресурс: http://v-stroike.pro, https://wilbo.ru
5.  Интернет-ресурс: https://vc.ru/18790-ai-map
6. Интернет-ресурс: https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fwww.infoniac.ru%2Fnews%2F20-udivitel-nyh-tehnologi-budushego-kotorye-izmenyat-mir-v-blizhaishie-30-let.html&d=1
7.  https://www.1rnd.ru