science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Bouwen aan de ruggengraat van een slimmer smart home

Willem Ja, assistent-professor informatica en techniek, werkt eraan om smart-home AI te helpen opgroeien. Krediet:Washington University in St. Louis

De staat van kunstmatige intelligentie (AI) in slimme huizen van tegenwoordig kan worden vergeleken met een slimme maar humeurige tiener:het begint op gang te komen en zijn talenten te ontdekken, maar het heeft niet echt zin om vragen te beantwoorden over wat er aan de hand is en zou liever met rust gelaten worden, OKE?

Willem Ja, assistent-professor informatica en engineering aan de School of Engineering &Applied Science aan de Washington University in St. Louis, werkt eraan om smart-home AI te helpen opgroeien.

De National Science Foundation (NSF) kende Yeoh $ 300 toe, 000-subsidie ​​om te helpen bij het ontwikkelen van smart-home AI-algoritmen die kunnen bepalen wat een gebruiker wil door zowel vragen te stellen als slimme gissingen te maken, en vervolgens dienovereenkomstig plannen en plannen. Behalve slim zijn, het systeem moet kunnen communiceren en uitleggen waarom het de gebruiker het voorgestelde schema voorstelt.

Deze uitdagingen zijn sterk afhankelijk van communicatie. En zoals die humeurige tiener, communicatie is momenteel niet een van de sterke punten van AI.

"Tot dusver, veel AI is geïsoleerd succesvol, " zei Yeoh. Prestaties zoals het winnen van een spelletje "Go, " of het herkennen van gezichten vereist geen significante gebruikersinteractie; een computer kan deze taken meestal alleen doen. "Maar als AI mensen gaat helpen, " hij zei, "interactie met mensen is best belangrijk."

De eerste stap in dit project is uitzoeken wat de gebruiker eigenlijk wil:De temperatuur in huis 70 graden bij aankomst; de auto om 08.00 uur volledig opgeladen; enzovoort. En het moet ontcijferen wat de gebruiker niet wil:de airconditioner staat de hele dag op volle kracht, of de auto om tijdens de spits op te laden.

Een AI-systeem zou een gebruiker minutieus en continu kunnen vragen naar al zijn of haar voorkeuren. Maar omdat dat niet kan (of zou zijn, op zijn minst, zeer irritant), het onderzoek is bedoeld om te bepalen hoeveel vragen moeten worden gesteld en wat die vragen moeten zijn, zoals opgemerkt door Yeoh in zijn subsidieaanvraag. De reden van vragen:om zo slim mogelijke beslissingen te nemen als de gebruiker geen specifieke informatie heeft aangeleverd.

Het algoritme dat bepaalt welke vragen moeten worden gesteld, wordt beperkt door het aantal vragen dat het kan stellen, en zal dus moeten beslissen welke vragen antwoorden hebben die de meest bruikbare informatie opleveren.

Zodra de parameters en beperkingen zijn ingesteld, en het systeem heeft alle beschikbare informatie die het zal hebben, het stelt een schema op dat rekening houdt met de voorkeuren van de gebruiker en het comfort van de gebruiker maximaliseert, terwijl het energieverbruik wordt geminimaliseerd.

De taak van het systeem is nog niet af, echter, zodra de parameters zijn ingesteld en de planning is voltooid; het moet nog werken aan zijn communicatieve vaardigheden. Communicatie is tweerichtingsverkeer. Yeoh wil niet alleen smart home-systemen ontwikkelen waarvan de gebruiker kan vertellen wat hij moet doen, hij vindt ook dat het systeem zichzelf moet kunnen uitleggen aan de gebruiker.

"Het systeem moet de gebruiker kunnen uitleggen 'waarom, '" zei Yeoh. "Het veld heeft gewerkt aan het krijgen van goede antwoorden van AI. Nu is het tijd om goede uitleg te krijgen."

Stel dat een huiseigenaar zelden in de kelder gaat, maar gaat op een avond naar beneden om iets uit de opslag te halen. Plotseling, de lichten gaan uit. Zonder het systeem te kunnen vragen waarom, de gebruiker vraagt ​​zich misschien af, 'Is er een stroomstoring? Is hier iemand? Is mijn huis erop uit om me te pakken te krijgen?'

Als het systeem echter eenvoudig zou kunnen worden gevraagd wat er is gebeurd, de huiseigenaar zou beseffen dat in een poging om energie te besparen, het systeem heeft de lichten in de kelder elke dag na een bepaalde tijd uitgedaan, omdat (via sensoren, misschien) weet hij dat de gebruiker 's avonds zelden naar beneden gaat.

Yeoh's project ontwikkelt de tools om gebruikers de mogelijkheid te geven om die vragen te stellen, vocaal of door zich te wenden tot een visuele interface die is ontworpen om gebruikers toegang te geven tot een groot aantal informatie, van details over specifieke apparaten tot een bredere kijk op energieverbruik.

Door toegang te hebben tot die informatie kan de gebruiker de instellingen nauwkeuriger aanpassen, werken met het systeem in plaats van simpelweg de instellingen te moeten accepteren. Ten slotte, er zijn veel variabelen waarmee een smart-home AI-systeem rekening moet houden als het de temperatuur bewaakt, de deuren op slot doen, een voertuig opladen, voorverwarmen van de oven, en het bewaken van een beveiligingssysteem - en dat allemaal terwijl u probeert energie te besparen.

"Energieprijzen, het weer, de status van de apparaten, " Yeoh zei over alle veranderende omstandigheden die AI zal moeten controleren. "En mensen, de meest wispelturige variabele van allemaal."