Киберфизические системы

Применение киберфизических систем

В киберфизической системе программные и физические составляющие тесно связаны. Каждая составляющая функционирует в разных временных и производственных масштабах, проявляя различные поведенческие модальности и взаимодействует с друг другом большим количеством способов, которые меняются в зависимости от контекста. Киберфизическими системами осуществляются вычислительные процедуры в собственной распределенной структуре. Они используют трансдисциплинарные подходы, объединяя науки о процессах, а также теории мехатроники, кибернетики и проектирования. Киберфизические системы используются в следующих сферах:

1. Производственная среда. Киберфизические системы улучшают производственные процессы, посредством обмена данными реального времени между технологическим оборудованием, поставщиками, производственной цепочкой поставок, клиентами и системами управления бизнесом. Киберфизические системы увеличивают эффективность производственных процессов за счет автоматического мониторинга и контроля.
2. Здравоохранение. В данной сфере киберфизические системы используются для дистанционного мониторинга физического состояния пациентов в режиме реального времени, для уменьшения потребности в госпитализации или с целью улучшения ухода за инвалидами и пожилыми пациентами. Такие системы применяются в исследованиях в области нейробиологии.
3. Возобновляемая энергетика. Современные интеллектуальные энергетические сети представляют собой киберфизические системы, в которых датчики и другое оборудование обеспечивают мониторинг сети для контроля, увеличения эффективности и надежности.
4. Сельское хозяйство. В этой сфере киберфизические системы применяются при создании более эффективного и современного сельского хозяйства. Они собирают важные данные о почве, климате и т.п. с целью точного управления сельскохозяйственными процессами.
5. Вычислительные среды. Киберфизические системы позволяют лучше понимать поведение систем и пользователей для увеличения производительности и организации эффективного управления ресурсами.

Тенденции развития киберфизических систем

Тенденциями развития киберфизических систем являются:

1. Аналитика больших данных, то есть сбор и всесторонняя оценка данных из различных источников станут стандартом для принятия решений в реальном времени.
2. Искусственный интеллект, что подразумевает применение в самых разных областях прикладных автоматизированных систем со специализированным искусственным интеллектом, который прошел машинное обучение.
3. Автономные роботы, которые являются промышленными роботами, способными выполнять не только сложные операции, но и взаимодействовать с друг другом корректировать свои действия благодаря системам компьютерного зрения.
4. Беспилотные летательные аппараты и автономный транспорт. Такой транспорт основан на системе автономного управления, которая обладает разной степенью автономности: от управляемых дистанционно до полностью автоматических. Главное назначение автономного транспорта заключается в перемещении грузов и пассажиров. Беспилотные летательные аппараты могут выполнять задачи видеонаблюдения и фотографирования на местности, проверку состояния инфраструктуры, ретрансляцию сообщений и данных и т. п.
5. Квантовые вычисления. Такие вычисления, при помощи квантовых алгоритмов позволяют на квантовом компьютере тысячекратно ускорить машинное обучение и аналитику больших данных, это позволяет моделировать поведение сложных молекул для разработки новых лекарств и передовых материалов, а также решать сложные логистические задачи.
6. Интернет вещей.
7. Дополненная реальность. Данная технология находится на начальном этапе своего развития, в будущем она позволит ускорять принятие решений.
8. Виртуальная реальность и метавселенная. Эта технология тоже сейчас на начальной стадии своего развития, предполагается, что в будущем большая часть контактом людей будет перемещена в виртуальное пространство.