informacioni sistemi budućnosti

26
Интегрисани Интелигентни Свепрожимајући Др Милан Здравковић Машински факултет Универзитета у Нишу Информациони системи будућности

Upload: milan-zdravkovic

Post on 19-Jan-2015

507 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

Naučno-popularno predavanje sa temom integrisanih, inteligentnih i sveprožimajućih informacioni sistema, namenjeno učenicima srednjih škola u Srbiji.

TRANSCRIPT

Page 1: Informacioni sistemi budućnosti

ИнтегрисаниИнтелигентниСвепрожимају

ћи

Др Милан ЗдравковићМашински факултет Универзитета у Нишу

Информациони системибудућности

Page 2: Informacioni sistemi budućnosti

Шта су информациони системи?

Било која комбинација информационих технологија и људи која омогућава подршку операцијама, управљању и доношењу одлука

Чине их:Људи, хардвер, софтвер, подаци и

мреже

Кључне карактеристике инф система будућности

Page 3: Informacioni sistemi budućnosti

Кључне карактеристике информационих система будућности

Интеграција Интелигенција у функцији

комуникације - интеграције, не због доношења одлука

Свест о локацији, утицајима средине и могућност да ову свест подели са другим системима

Информационисистеми

Колаборативнисистеми

Интелигентнисистеми

Свепрожимајућисистеми

У чему су рачунари бољи од људи?

Page 4: Informacioni sistemi budućnosti

У чему су рачунари бољи од људи?

Проблем данашњих инф система

Page 5: Informacioni sistemi budućnosti

Проблем данашњих информационих система

Продаја РачуноводствоЛогистикаФинансије

Наручи производ

Преузми кредитни рејтинг

Достави рејтинг

Обавести клијента

Креирај наруџбу

Захтевај испоруку

Провери термин план

Креирај налог за испоруку

Захтевај наплату

Креирај рачун

Захтевај рејтинг

Клијент

Продавац РачуноводствоЛогистикаФинансије

IT апликације су међусобно изоловане; постојивелики број одлука и интеракција људи, које машине боље доносе или обављају

Функције система – вертикална интеграција

Page 6: Informacioni sistemi budućnosti

Функције система – вертикална интеграција Системи се карактеришу функцијама

(способностима), нпр. Прорачун плана производње, на основу

пристиглих наруџбина Прорачун термин плана испоруке, на основу

пристиглих налога за испоруку Прорачун кредитног рејтинга, на основу

идентификације клијента

Функција система

Шта је потребно функцији

система да би се извршила ?

Шта је резултат (жељени исход) извршења функције система ?

Како реализовати приступачне функције система?

Page 7: Informacioni sistemi budućnosti

Како реализовати приступачне функције система ? Веб сервис

Било који скуп метода за обраду и испоруку информација, доступан посредством HTTP протокола, а који није везан за одређену оперативну платформу или програмски језик и користи XML нотацију за размену порука.

Провајдер сервиса

Брокер сервиса

Корисник сервиса

Захтева услугу

Врши услугу

Објављује Открива

Како интегрисати функције система?

Page 8: Informacioni sistemi budućnosti

Како интегрисати функције система ?

Предузеће 1

Предузеће 2

Backend систем

Frontend

WSDL интерфејс

Frontend

WSDL интерфејс

Backend систем

SOAP poruke

UD

DI

реп

ози

тор

ијум

Координатор

Веб сервис 1

1:receive Веб сервис 2

2:invoke

Веб сервис 3

3:invoke Веб сервис n

4-n:invoke

n+1:reply

Оркестрација

Веб сервис 1

1:invoke

Веб сервис 2

Веб сервис 3

Веб сервис 3

2:invoke

3:reply

4:invoke

5:invoke

Кореографија

Како функционишу интегрисани системи?

Page 9: Informacioni sistemi budućnosti

Како функционишу интегрисани системи?

Систем за продају Рач. системЛогис. системФинан. систем

Наручи производ

Вебсајт

Захтевај кред. рејтинг

Испоручи кр. рејтинг

Клијент

Продавац

Оцени клијентаЗахтевај одговор

Потврди или откажи

Захтевај план испоруке

Менаџер логистике

Прорачунај план испорукеЗахтевај проверу

Потврди или откажи

Наручи испоруку

Генериши рачун

У чему су рачунари гори од људи?

Page 10: Informacioni sistemi budućnosti

У чему су рачунари гори од људи?

Људска комуникација као модел за рач комуникацију

Page 11: Informacioni sistemi budućnosti

Људска комуникација – модел рачунарске интелигентне комуникације

ОсећајОсећајПерцепцијаПерцепција

СазнавањеСазнавање ИзражавањеИзражавање

Придавање значења осећајима

У контексту очекивања,

искуства, културе, итд.

Стицање знања и разумевања из осећаја

Складиштење, расуђивање,

концептуализација

Енергија - стимуланси

физиологија

психологија

Селекција осећаја

Артикулација одговора

Саговорник, језик, средстваСаговорник, језик, средства

Шта је концептуализација?

Page 12: Informacioni sistemi budućnosti

Концепти∃s (student(s)), p (person(p)), c (computer(c)),...∃ ∃

Искази – повезивање концепата релацијама∀s (student(s)) => person(s)∃s f (student(s) ∃ ∧ facebook(f) ∧ knowsHowToUse(s,f))∃s i (student(s) ∃ ∧ internet(i) ∧ knowsHowToUse(s,i))∃s c (student(s) ∃ ∧ computer(c) ∧ knowsHowToUse(s,c))

Ментални модели (правила) за расуђивање о релацијама∀s (student(s) ∧ facebook(f) ∧ knowsHowToUse(s,f)) ⇒

i∃ (internet(i) ∧ knowsHowToUse(s,i))∀s (student(s) ∧ internet(i) ∧ knowsHowToUse(s,i)) ⇒

c∃ (computer(c) ∧ knowsHowToUse(s,c))

Шта је концептуализација ?

Онтологије као средство за репрезентацију знања

Page 13: Informacioni sistemi budućnosti

Онтологије као средство за репрезентацију знања

Спецификација (OWL) концептуализације Циљ: расуђивање о концептима

Могу се користити за представљање знања о системима – локалне

онтологије – локални језици о доменима – доменске

онтологије – универзални језици Концепти локалних и доменских

онтологија се могу повезати логичким релацијама Тако, системи могу

комуницирати универзалним језиком

Семантички интероперабилни системи

Page 14: Informacioni sistemi budućnosti

Cn

C1

C2

Семантички интероперабилни системи – системи који “разговарају”

OL1

OD1

OL2

ML1D1

ML2D1

MO1O2≡f(ML1D1 , ML2D1)

S1

S2

MLnD1

Sn

OLn

MO1On≡f(ML1D1 , MLnD1)

OD2

Si

OLi

MLiD2

MD1D2

MO1Oi≡f(ML1D1 , MD1D2, MLiD2)

S1-Sn – Информациони системи

OL1-OL2 – Локалне онтологије

OD1,2 – Доменске онтологије MLiDi – Везе између локалне

и доменске онтологије

Свеприсутно рачунарство

Page 15: Informacioni sistemi budućnosti

Свеприсутно рачунарство

Модел рачунарства у којем се прикупљање и обрада информација врши у објектима који нас окружују, а не само у рачунарима.RFIDБежичне сензорске мреже“Интернет ствари”

RFID технологија

Page 16: Informacioni sistemi budućnosti

RFID Технологија Коришћење радио таласа

за идентификацију објекта

Информације са RFID уређаја се очитавају уз помоћ интерогатора

RFID транспондери/тагови

Page 17: Informacioni sistemi budućnosti

RFID транспондери/тагови Зaливeни су у кућиштe, oтпoрнo нa утицaj

oкoлинe Изузeтнo су мaли, тaкo дa сe мoгу зaлeпити

или угрaдити у жeљeни прoизвoд Рaзличитих су oбликa и вeличинa – oд

привeзaкa дo (пaмeтних, “смaрт”) нaлeпницa Нa чипу сe склaдиштe инфoрмaциje o oбjeкту

и jeдинствeни сeриjски брoj (чeшћe, сaмo брoj),

Кaпaцитeт je нajчeшћe дo 2 KB, пoстoje RFID тaгoви кaпaцитeтa дo 64 KB

Прeкo aнтeнe сe oви пoдaци oчитaвajу или бeлeжe, aли сe прeкo њe и нaпaja RFID тaг – прeкo читaчa RFID тaгoвa

Могу да буду без напајања или са њим – активни (25-100 $) или пасивни (7-15 центи)

Бежичне сензорске мреже

Page 18: Informacioni sistemi budućnosti

Бежичне сензорске мреже

Бeжичнe сeнзoрскe мрeжe (WSN) чинe прoстoрни дистрибуирaни aутoнoмни сeнзoри кojи мoгу дa прaтe физичкe услoвe oкружeњa, нпр. тeмпeрaтуру, звук, притисaк, итд. и дa кooпeрaтивнo прeнeсу тe пoдaткe крoз мрeжу дo глaвнe лoкaциje.

WSN чворови

Page 19: Informacioni sistemi budućnosti

WSN чворови

WSN чинe чвoрoви – oд нeкoликo, дo чaк нeкoликo хиљaдa, a свaки je пoвeзaн сa jeдним или вишe сeнзoрa.

WSN чвoр = RFID + сeнзoри + микрoкoнтрoлeр

Чвoрoви су густo рaспoрeђeни, нeпрaвилнo, случajнo

Jeдaн чвoр сe сaстojи oд: Рaдиo трaнсивeрa сa интeрнoм

aнтeнoм или вeзoм сa eкстeрнoм aнтeнoм,

Mикрoкoнтрoлeрa, кojи сe кoристи зa oчитaвaњe сeнзoрa и oбрaду и дистрибуциjу пoдaтaкa и

Извoрa нaпajaњa – типичнo, бaтeриje

Шта бежичне сензорске мреже раде?

Page 20: Informacioni sistemi budućnosti

Шта бежичне сензорске мреже раде ?

Сeнзoри дeтeктуjу дoгaђaj (прoмeнa тeмпeрaтурe, притискa, итд.)

Приjaвљуjу гa сoфтвeру прeкo мрeжнe инфрaструктурe или гa oбрaђуjу и шaљу

oбрaђeнe инфoрмaциje Сoфтвeр врши oдгoвaрajућу

aкциjу (нпр. шaљe пoруку)

Напајање WSN – Жетва енергије

Page 21: Informacioni sistemi budućnosti

Примене WSN

Дeтeкциja шумских пoжaрa Дeтeкциja зaгaђeњa Maпирaњe биoдивeрзитeтa Дeтeкциja пoплaвa Вojнe примeнe (нaдглeдaњe бojнoг

пoљa – пoкрeти нeприjaтeљских трупa, дeтeкциja РХБ дejстaвa)

Meдицинскe примeнe (тeлe-мoнитoринг)

Meрeњe вибрaциja нa мoстoвимa Прикупљaњe сeизмичких пoдaтaкa

Интернет ствари

Page 22: Informacioni sistemi budućnosti

Напајање WSN – Жетва енергије (energy harvesting)

Прoцeс у кojeм сe eнeргиja ствaрa из eкстeрних извoрa (сoлaрних, тeрмaлних, eнeргиje вeтрa, eлeктрoмaгнeтнe eнeргиje, кинeтичких – eнeргиje крeтaњa, итд.) и склaдишти зa кoришћeњe oд стрaнe aутoнoмних урeђaja, кao штo су WSN чвoрoви. Ствaрa сe вeoмa мaлa кoличинa eнeргиje,

зa мaлe пoтрoшaчe, aли je oнa бeсплaтнa. Oнa сe склaдишти у кoндeнзaтoру, супeр-

кoндeнзaтoру (кaдa je пoтрeбнo мнoгo eнeргиje зa крaткo врeмe) или бaтeриjи.

Пиезоелектрични кристали или влакна, антене које жању енергију из расутих радио таласа, микро ветро-турбине, термоелектрични генератори, соларни панели..

Примене WSN

Page 23: Informacioni sistemi budućnosti

Интернет “ствари”

Мрeжа ствaри кoje сe мoгу jeднoзнaчнo идeнтификoвaти нa њoj (IP адресом)

2008-ме године, број СТВАРИ повезаних на интернет је премашио број људи на земљи

2003 20102015

2020Ове СТВАРИ нису само рачунари, паметни телефони или таблети

До 2020-те године, биће их 50 милијарди

Page 24: Informacioni sistemi budućnosti

Једна холандска компанија – Sparked, користи бежичне сензоре за мониторинг стоке

Свака болесна или трудна крава може да ПОШАЉЕ поруку фармеру

о томе.

Свака КРАВА годишње пренесе 200 MB података!

“Ствари” могу бити било шта

Page 25: Informacioni sistemi budućnosti

“Ствари” могу да међусобно комуницирају

У току ноћи, док спавате, ваш мобилни телефон је ДОБИО информацију да вам је јутарњи састанак померен за 45 минута.

Ваш ауто ЗНА да му недостаје горива. Он ЗНА да допуна горива траје око 5 минута.

На путу којим возите је дошло до несреће, због чега се мора ићи заобилазницом, 15 минута дуже.

Ваш воз касни 20 минута.

Ове информације се ШАЉУ вашем будилнику који вам дозвољава 5 минута додатног сна

Ваш будилник ОБАВЕШТАВА ваш аутомобил када треба да се упали, због грејања. Ваш будилник ОБАВЕШТАВА

апарат за кафу, када кафа треба да буде спремна и топла.

Page 26: Informacioni sistemi budućnosti

ИнтегрисаниИнтелигентниСвепрожимају

ћи

Др Милан ЗдравковићМашински факултет Универзитета у Нишу

Информациони системибудућности

Хвала на пажњи !