Mozgásban

A jövő drónjai kénytelenek lesznek a madaraktól tanulni

elte

Az ember mindig sokat tanult az állatoktól, és valószínűleg a mesterséges intelligenciának is van mit tanulnia tőlük.

A robotrepülőgépek például rengeteg energiát takaríthatnának meg, ha ki tudnák használni a felfelé haladó légáramlatokat, ami a madaraknak a kisujjukban van (bár nincs feltétlenül kisujjuk). Az MTA-ELTE Lendület Csoportos Viselkedés Kutatócsoport munkatársai éppen ezzel foglalkoznak: az állatok csoportos viselkedésének mechanizmusait kutatják a legmodernebb technológiák segítségével, majd a megszerzett tudást igyekeznek beépíteni a még modernebb technológiákba.

Sok állat együtt jóval összetettebb problémák megoldására is képes, mint amit az egyedek képességeinek egyszerű összeadása alapján várnánk.

Az igazán sok egyedből álló csoportok viselkedése azonban a klasszikus etológiai módszerekkel igen nehézkesen vizsgálható. Viszont a fizika, a statisztikus fizika és a legmodernebb számítástechnikai eljárások megoldást kínálhatnak e problémára, hiszen segítségükkel ma már egészen élethűen és számos faktort egyszerre értékelve lehet modellezni a teljes csoport viselkedését, illetve a környezeti tényezők változását.

Ezzel foglalkozik Nagy Máté, az ELTE Biológiai Fizika Tanszék tudományos munkatársa, az MTA-ELTE Lendület Csoportos Viselkedés Kutatócsoport vezetője. A kutató a Max Planck Ornitológiai Intézetből tért haza, hogy részben továbbra is madarakon kutassa a csoportos viselkedés mechanizmusait, illetve azt, hogy e tudást hogyan lehetne beépíteni autonóm eszközök, például robotrepülők algoritmusaiba. A kutatócsoport szorosan együttműködik a Max Planck Állatviselkedési Intézettel, az Oxfordi Egyetemmel és az ELTE több más tanszékével is.

„A klasszikus etológiai módszereket igyekszünk automatizálni, és az így begyűjtött nagyon nagy mennyiségű adatot próbáljuk újszerű módon elemezni és értelmezni. E célok eléréséhez gyakran új módszereket kell fejlesztenünk, hiszen itt nagy adat (big data) típusú feladatokkal állunk szemben – mondja Nagy Máté. – Az állatcsoportok problémamegoldásaiból akár mi, emberek is tanulhatunk. Hiszen számos olyan köznapi probléma adódhat, amelyben kérdés, hogy azok a mechanizmusok, amelyek néhány fős csoportokban jól működnek, vajon hatékonyak-e nagy csoportok esetében is.”

Kérdés például, hogy az új viselkedésnek az egyedek szintjén is meg kell-e jelennie ahhoz, hogy a csoport optimálisan működjön, illetve hogy egyáltalán optimálisnak tekinthető-e a csoport működése. Vagyis hogy az egyedek közötti lokális viselkedési szabályok hogyan eredményezik az egész csoportra jellemző működést. Ebben az a csodálatos, hogy egészen egyszerű lokális szabályok révén a csoport szintjén olyan bonyolult viselkedések alakulhatnak ki, amelyekről az egyedek nem is tudnak, illetve amelyeket esélyük sem lenne megérteni.

Jó példa erre a hangyák várépítése. Bár nem létezik egy „tervezőhangya”, amely átlátná az egész folyamatot, és felelős lenne a többi hangya irányításáért, a boly együttműködése révén mégis egészen komplex építményeket képesek emelni, szellőző rendszerrel, különböző funkciókra optimalizált helyiségekkel. Hasonló csoportos megoldásokkal találnak gyakran hatékony útvonalat a madárrajok, illetve koordináltan lelnek rá a termikekre, a felfelé irányuló légáramlatokra is. A Max Planck Intézettel való együttműködés révén több száz vadon élő gólyára is erősítettek adatrögzítő eszközöket, amelyek folyamatosan gyűjtik az adatokat.

„A Lendület-pályázaton belül az egyik legfőbb célkitűzésünk a madarak csoportos termikelésének (vagyis siklórepülésének) a vizsgálata. Miközben a vonuló madarak akár több ezer kilométert repülnek egy költözés során, a felszálló termikeket használják arra, hogy magasságot nyerjenek, majd siklással, szárnycsapások nélkül maradhassanak a levegőben – folytatja Nagy Máté. – A termikelés érdekességét az adja, hogy fizikusszemmel nézve a levegő sokdimenziós áramlási térnek tekinthető, amely időben is változik, és fluktuációkat tartalmaz. Ebben a közegben repülnek az egyes madarak, amelyek egymás figyelésével információt nyerhetnek erről a komplex környezetről. Egyik fő kérdésünk, hogy ezt hogyan érik el, és a tőlük nyerhető adatok segítségével hogyan tudjuk modellezni nagy felbontásban a légköri feláramlások szerkezetét és felépítését.”

A termikek leegyszerűsítő modellje szerint e felszálló meleglevegő-áramlatok emelkedő füstoszlopként működnek. A valóságban azonban a termikeken belül rendkívül összetett folyamatok zajlanak, amelyeket a madarak rutinszerűen berepülnek, és viselkedésüket e körülményekhez optimalizálják. Az eltérő magasságokban fújó különböző irányú szelek eltolják a termiket oldalirányba. Ehhez a madaraknak is alkalmazkodniuk kell, illetve a termiken belüli elhelyezkedésétől is függ az emelkedés hatékonysága. Vagyis a madárnak a környezeti ingerekhez igazodva folyamatosan módosítania kell a viselkedését. Ezt teheti a saját maga által érzékelt fizikai ingerek alapján, de ha figyeli a csoportban repülő társai viselkedését, abból is értékes információt nyerhet.

Persze minden madárnak meg kell találnia az egyensúlyt a társak másolása és az egyéni döntések között. Egyik véglet sem jó: ha minden madár a szomszédját követi, akkor az egész csoport pont annyira okos, mint az az egy, amelyiket a többi követi áttételesen. Az sem jó, ha mindenki a saját feje után megy, hiszen akkor nem tudják kihasználni a csoportos életből fakadó információs előnyöket.

A kutatócsoport a madarak – és más kontextusban a patkányok – csoportos viselkedésénél is azt találta, hogy egyensúly áll be az egyéni választás és a társak döntésének utánzása között.

Nagy Máté elmondta, hogy bár a patkányokat, illetve az ő labirintusban való keresésüket a viselkedéskutatás kezdete óta vizsgálják, előttük senki sem végzett kísérleteket a csoportos keresőviselkedésükkel kapcsolatban. Ez annál inkább meglepő, mert természetes körülmények között a patkányok csoportban élnek, és így kutatnak élelem után. A kísérletben azt látták, hogy amikor a patkányok összefutnak a kereszteződésekben, akkor bár úgy tűnik, hogy egymásról tudomást sem véve véletlenszerűen cikáznak ide-oda (vagyis egyéni feltérképező viselkedést folytatnak), valójában nem ez történik.

A statisztikai elemzés során kiderült, hogy a patkány önmagában is hatékony keresési stratégiát követ (emlékszik például a már meglátogatott elágazódásokra), de emellett a társait is figyeli, és az elhelyezkedésük függvényében választ irányt egy útelágazásnál.

Vagyis a kutatócsoport (MTA-ELTE) vizsgálatai egyszerre tárhatják fel a csoportos keresés, illetve repülés mechanizmusait, és a termikek belső szerkezéről is bővíthetik a tudásunkat. Harmadsorban pedig a vizsgálatok alkalmazott ágaként a feltárt viselkedési szabályokat esetleg később robotrepülők algoritmusaiba is be lehet építeni. Ezáltal a vitorlázó drónok elméletben ugyanúgy hasznosíthatnák a termikeket, mint a madarak, vagyis csökkenne az energiafelhasználásuk, és sokkal tovább a levegőben tudnának maradni. Vannak madarak, amelyek kikelésük után szinte azonnal a levegőbe emelkednek, és kis túlzással vitorlázva, szárnycsapás nélkül lebegve élik le az életüket. Ez azonban még odébb van, hiszen a termikek belső szerkezete elképesztően komplex, nehezen modellezhető, és ezért az algoritmust is nehéz felkészíteni rájuk. A madarak viszont kitűnően megoldják ezt a feladatot, így elleshetjük az ő trükkjeiket.

„A madaraktól származó adatokból olyan szimulációt igyekszünk létrehozni, amelyben a szimulált robotrepülő önvezető algoritmusa meg tudja tanulni, hogy hogyan tudja felismerni és a leghatékonyabban használni a termikeket. Ezáltal már viszonylag jól működő önvezérlő rendszert tudunk kipróbálni később a valóságban – mondja a kutatócsoport-vezető. – Ennek megvan a kockázata, hiszen hibás döntés esetén lezuhanhat a vitorlázógép. A robotrepülő akár megfigyelhetné a környezetében repülő madarakat, és az ő viselkedésükből meríthetne információt a termikről.”

Forrás: 24.hu

Mozgásban

Ikonikus alpesi hütte és drótkötélpálya kapott Siemens-technológiát

Főszerepben a megbízhatóság és a fenntarthatóság.

Az Alpok egyik legmagasabb és legismertebb, 4478 méteres Matterhorn-hegyéről híres Zermatt városa Svájc egyik legnépszerűbb turisztikai célpontja, 2023-ban mintegy 2,5 millió vendégéjszakát regisztráltak itt. A térségben összesen 38 olyan hegycsúcs található, ami 4 ezer méternél is magasabb, ráadásul a város távoli fekvése és zord terepviszonyai miatt sajátos kihívásokkal néznek szembe a helyiek. Ezek közé tartoznak a szélsőséges időjárási körülmények, a lavinák, a nagy magasságkülönbségek, az oxigénhiányos levegő és a meredek terep is, ami mind megnehezíti egy megbízható és fenntartható infrastruktúra kiépítését, valamint különösen fontossá teszi az innovatív megoldások alkalmazását.

Monte Rosa Hütte

A 2883 méteren található, modern, high-tech kinézetű Monte Rosa Hütte Svájc egyik legikonikusabb menedékháza, ami 2010-ben nyitott újra, és nagyrészt autonóm módon működik, energiaigényét tekintve főként önellátó. Ehhez korábban 8,6 tonna ólomakkumulátort használtak, amelyek energiaáramlását online figyelték, és ez alapján 2021-ben a csere mellett döntöttek: azóta 2,7 tonna lítiumakkumulátor látja el ezt a funkciót.

Az újranyitáskor a hüttét Siemens épületautomatizációs megoldásokkal is felszerelték. A Desigo CC átfogó épületfelügyeleti platform segítségével az összes rendszer, – például a hűtési-, fűtési-, és szellőztetési- (HVAC), az árnyékoló-, a világítási-, az áramellátási-, a tűzvédelmi-, illetve a biztonsági rendszerek – egyszerre kezelhető. Az üzemeltető így gyorsan áttekintheti a legfontosabb berendezések értékeit, ellenőrizheti a kulcsfontosságú helyiségeket, és elháríthatja az esetleges problémákat.

2024-ben pedig ez a rendszer is megújult; a legújabb platformot, a Siemens Building X-et alkalmazták. Ezzel a skálázható megoldással digitalizálhatóvá vált az épület üzemeltetése, irányítása és optimalizálása, ami nagyobb teljesítményt és hatékonyabb energiafelhasználást, azaz fenntarthatóbb működést biztosít a hüttének.

Drótkötélpályás felvonó a gleccserparadicsomban

Európa legmagasabban fekvő drótkötélpályás felvonó állomása is a Matterhorn szikláin, 3883 méteren található. Ez is része az összesen 54 felvonó szakaszból és 360 kilométeres drótkötél-pályából álló rendszernek, ami lenyűgöző a kilátást biztosít az egész évben havas csúcsokra, az alacsonyabb részeken pedig nyáron 400 kilométernyi kalandos kerékpár- és túraútvonal várja a látogatókat.

A hegyvidéki terep azonban erős követelményeket támaszt az infrastruktúra kialakításához. A felvonókat üzemeltető Zermatt Bergbahnen AG partnereként a Siemens biztosítja a kisfeszültségű áramellátás zökkenőmentességét, valamint a korszerű vezérlési megoldásokat. Ezek segítségével a rendszer transzparens módon nyomon követhető, és az egész infrastruktúra energiagazdálkodása áttekinthető, közvetlenül a vezérlőegységeknél, egy kijelző (HMI) vagy SCADA-megjelenítő használatával. A szabvány interfészeknek köszönhetően pedig számos gyártó alrendszerei és berendezései integrálhatóak a vezérlés alá, ezzel is megkönnyítve az üzemeltetők munkáját.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Tovább

Mozgásban

Kékszalag: nyomkövető rendszert fejlesztett a Széchenyi István Egyetem a vitorlásszövetséggel és a Telekommal partnerségben

kékszalag

Az 56. Kékszalag Raiffeisen Nagydíj vitorlásversenyen idén először minden hajót nyomkövető eszközzel látnak el, amelyet a hozzá tartozó online alkalmazással együtt a győri Széchenyi István Egyetem Digitális Fejlesztési Központja a Magyar Telekommal közösen, a Magyar Vitorlásszövetséggel együttműködésben fejlesztett.

Az újítás segítségével folyamatosan figyelhető a versenyzők haladása, emellett a rendszer háttértámogatást nyújt a szervezőknek.

Július 18-án rajtol az 56. Kékszalag Raiffeisen Nagydíj, amelyet 1934 óta rendeznek meg. A Balaton-kerülő versenyre idén több mint 500 hajót vár a Magyar Vitorlásszövetség. Az előző év újításaként a Magyar Telekom online élőben közvetítette az eseményt, amit idén a Széchenyi István Egyetem partnersége még magasabb szintre emel majd. Az intézmény Digitális Fejlesztési Központja a Telekommal közösen olyan rendszert fejlesztett, amellyel minden induló hajó haladása pontosan figyelhető. Ezt egy tenyérnyi méretű eszköz teszi lehetővé, ami rendszeres időközönként műholdas nyomkövető technológiát alkalmazva kiszámolja pozícióját, majd az adatokat mobilkommunikációs technológia segítségével továbbítja a webes alkalmazás oldalára.

„Maga az eszköz három fő részből áll: tokból, akkumulátorból és nyomtatott áramkörből. Utóbbi tartalmazza a GPS- és a kommunikációs modulokat, amelyek segítségével a műholdas jelekből kinyert pozícióadatokat a Telekom hálózatán keresztül beküldi az online rendszerünkbe. Így tudjuk megállapítani, hogy az adott hajó éppen hol tartózkodik, és milyen sebességgel megy”

– foglalta össze Lukács Balázs, a Széchenyi István Egyetem Digitális Fejlesztési Központjának infokommunikációs technológiai (IKT) fejlesztési vezetője.

A központ munkatársai online elérhető alkalmazást készítettek, amelynek segítségével az érdeklődők élőben láthatják a verseny állását, visszanézhetik a részidőket, sőt akár kedvenc csapatot is beállíthatnak maguknak. A nyomkövető rendszer azonban nemcsak a szurkolóknak, hanem a Kékszalag lebonyolítóinak is hatalmas segítség, hiszen a versenyirányítás megbízható adatokat kap a mintegy félezer induló tartózkodási helyéről és mért idejéről. A GPS-eszköz által begyűjtött adatok az élő közvetítés során is többletinformációt nyújtanak a versenyt figyelőknek.

„A Magyar Vitorlásszövetséggel szoros együttműködésben dolgoztunk, odafigyelve a sportágspecifikus kérésekre és az egyedi igényekre. Stabil rendszert fejlesztettünk a Kékszalag versenyre, amelyhez biztosítjuk az eszközöket és a felhasználóbarát internetes felületet”

– részletezte a projektet vezető Lukács Balázs. Hozzátette: elsődleges céljuk a nézői élmény fokozása és a versenyben előforduló, nehezen eldönthető helyzetek esetén döntéstámogatás biztosítása a szervezőknek.  

„A főpróba a július 13-i Fehér Szalag versenyen jól sikerült, és bízunk abban, hogy a Kékszalagon is tökéletesen működik majd a rendszer – mondta Lukács Balázs. – A nagydíjat követően értékeljük majd a tapasztalatokat, és ha szükséges, tovább optimalizáljuk a fejlesztést. A célunk az, hogy a jövőben is szoros kapcsolatot ápoljunk a Magyar Vitorlásszövetséggel és a Telekommal, és később akár nemzetközi versenyeken is mi biztosítsuk a nyomkövetést.”


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Tovább

Mozgásban

Belső égésű, hibrid vagy elektromos?

Amire a céges autók vásárlásakor érdemes figyelni.

Új autó vásárlásánál egyre hangsúlyosabb kérdésként jelenik meg a meghajtás típusa mind vállalatok, mind magánszemélyek részéről. Bár 25,8% piaci részesedéssel a benzines autók még vezetnek, a hagyományos dízel és benzines motorok együttes aránya 83%-ról 50%-ra esett vissza 3 év alatt. Második helyen 25%-kal a hibrid-elektromos, harmadik helyen 14,6%-kal az elektromos autók állnak. Ezek az adatok a teljes autópiacra vonatkoznak, de érdekes megvizsgálni, mi történik a vállalati autóbeszerzésekkel, ott milyen alapelvek érvényesülnek, kik és mi alapján döntenek, a költséghatékonyság vagy a fenntarthatósági szempontok erősebbek, illetve egyáltalán kell-e választani a kettő között. A témáról Bacsó Ádámmal, az AVON európai indirekt beszerzési vezetőjével beszélgettünk.

Az ACEA (Európai Autógyártók Szövetség) publikált statisztikái alapján 2023 teljes évet nézve a benzines motorok 35,3%-kal megtartották vezető pozíciójukat, a második helyre a full-hibrid technológia kúszott fel 25,8%-os piaci részesedéssel. A tisztán elektromos autók a harmadik legnépszerűbb választási lehetőségnek bizonyultak 14,6%-al, megelőzve a dízel motorok részarányát. Ugyanezt a periódust vizsgálva Magyarországon a full-hibrid technológia első helyezett, második a benzin, harmadik helyen a dízel motorok álltak.

A fenti rangsorban feltehetően nagy szerepet játszik az is, hogy egyre több vállalat vizsgálja át autóflottáját, és tér át környezetbarátabb technológia használatára. Ez egyrészt megfelel a nagyvállalatok ESG vállalásainak is, másrészt az óriási mennyiségű piaci és gyártói információ elemzése után olyan megoldást is találnak, amely költségek szempontjából hosszú távon kedvezőbbek lehetnek.

„Emögött a tendencia mögött két tényező állhat: van-e alternatíva a környezetbarátabb technológia irányába és az milyen teljes költségmutatóval érhető el. Az elmozdulás nagyvállalatok részéről nem is alapvetően a szándék, hiszen az már jó ideje megvan, hanem az említett két paraméter együttállásának köszönhető”

– mondta el Bacsó Ádám, majd hozzátette:

„Az AVON két évvel ezelőtt készített egy globális  autópiaci elemzést. Megvizsgáltuk többek között a piaci tendenciákat, tárgyalásokat folytattunk importőrökkel és flottakezelőkkel, figyelembe vettük ajánlásaikat. Mindemellett átnéztük az autóflottánk károsanyag kibocsátását, a használati szokásokat, a kapcsolódó költségeket, valamint a megújuló energia kapcsán annak elérhetőségét és árát is.  Annak ellenére, hogy vállalatunk relatíve nem nagy autóflottával rendelkezik – Európában kb. 700, Magyarországon mintegy 60 autót használunk – készült el egy ajánlás és új globális belső szabályzat. Célunk, hogy 2025-re 30%-kal, 2030-ra 50%-kal csökkentsük CO2 kibocsátásunkat autóflottánk terén. A rendelkezésre álló adatok áttekintése, a globális és lokális piacfelmérés után, mi a full hibrid technológia mellett tettük le a voksunkat, és elkészítettünk egy javaslatot a lízing konstrukciókra is.”

Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a vállalat nem egy márka vagy ár szerinti limit mellett dönt, hanem a full-hibrid meghajtású modelleken belül határoz meg szegmensenkénti konkrét modell és motorajánlásokat, melyekből választhat az adott országban a céges autókért felelős kolléga, illetve végfelhasználó.

A szakember szerint talán itt van a legnagyobb különbség a magánszemély és vállalati autóvásárlás között. A magánemberek vagy kisebb cégek vezetői sok esetben vételi ár, akciók alapján választanak, vagy emocionálisabb alapon döntenek, sok esetben lojálisak egy márkához.  Ha a vállalatnál van olyan beszerző munkatárs, aki időt, energiát fektet a lehetőségek elemzésébe, a javaslat megalkotásába, akkor a választás optimalizálható egy racionális szempontrendszer mentén, ahol a fenntarthatósági elvek éppúgy érvényesülnek, mint az autó teljes élettartamára – vagy legalábbis a céges használat idejére – vonatkozó költséghatékonyság. Természetesen ismerni kell a saját adottságokat és felhasználói szokásokat is: hiába szeretne például egy cég elektromos autóflottát, ha a vállalati parkolóban nincs kiépítve a töltésére alkalmas hálózat, vagy a dolgozók otthon nem tudják tölteni az autókat, illetve elszámolni annak költségét.

„Az autópiac hihetetlen gyorsasággal fejlődik, így ezeket a javaslatokat bizonyos időszakonként felül kell vizsgálni. Érdemes minden év januárjában frissíteni a szegmensenkénti modellajánlásokat, 4-5 évente pedig akár komplex kutatást elvégezni. Egyetértek azokkal a szakemberekkel, akik szerint a következő nagy ugrás akkor lesz, amikor az elektromos autók hatótávja meghaladja a benzines autókét”

– mondta el a beszerzési szakember, majd hozzáfűzte:

„Nyilván akkor az AVON-nál is újabb komoly átvilágítás következik mind kínálat mind pedig a munkavállalói igények szempontjából keresve a leghatékonyabb motorválasztási mixet. Azt valószínűsítem, hogy ekkorra valósul meg a költséghatékonyság és fenntarthatóság újabb szintje, ahol még jobban tudunk majd az egyéni felhasználói szokásokhoz alkalmazkodni.”

A szakember szerint a vállalati szektornak nagy szerepe van a lakosság edukációjában is. A vállalati jó gyakorlatot szívesen viszi haza a munkatárs, ha cégen belül fontos a fenntarthatóság, akkor otthon is jobban odafigyel rá. Ha a dolgozó megtapasztalja egy-egy új technológia előnyeit és tudatában van, hogy ezzel a környezetet is kevésbé terheli, akkor később saját autó vásárlásakor ez is fontos szemponttá válik.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Tovább
Hirdetés Hirdetés
Hirdetés Hirdetés
Hirdetés Hirdetés

Facebook

Hirdetés Hirdetés
Hirdetés Hirdetés

Ajánljuk

Friss