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Jennifer Chu你有没有插上真空吸尘器,只是在工作完成之前没有警告就把它关掉

或者也许你的台灯工作正常,直到你打开插入同一电源板的空调这些中断可能是“令人讨厌的旅行”,其中安装在墙壁后面的探测器在感知到可能的东西时会绊倒插座的电路根据麻省理工学院的一个工程师团队的说法,今天的电弧故障检测器的问题在于它们经常在过度敏感的情况下犯错误,关闭电源线的电源故障

对实际上无害的电信号的响应现在,该团队已开发出一种称为“智能电源插座”的解决方案,其形式为可以分析来自单个或多个插座的电流使用的设备,并且可以区分良性电弧 - 无害的电气尖峰,例如由普通家用电器引起的尖峰电弧 - 以及由于接线错误导致的火花等危险电弧导致火灾该设备还可以进行培训,以识别可能插入特定插座的内容,例如风扇与台式计算机

团队的设计包括实时处理电流数据的自定义硬件,以及分析数据通过神经网络 - 一组受人类大脑运作启发的机器学习算法在这种情况下,团队的机器学习算法被编程为通过将捕获的信号与其他信号进行比较来确定信号是否有害研究人员以前用来训练系统的数据网络所接触的数据越多,它就能越准确地学习用于区分好坏的特征“指纹”,甚至可以将一个设备与另一个设备区分开来

研究科学家Joshua Siegel麻省理工学院机械工程系表示智能电源插座能够无线连接到其他设备,作为“互联网”的一部分ngs“(物联网)他最终设想了一个普遍的网络,客户不仅可以在家中安装智能电源插座,还可以在手机上安装应用程序,通过这种应用程序,他们可以分析和共享有关其电力使用情况的数据这些数据,例如当插座插入的地方,以及插座实际绊倒的原因以及为什么会安全地和匿名地与团队共享以进一步完善他们的机器学习算法,从而更容易识别机器并区分危险事件与一个良性的“通过使物联网能够学习,你可以不断更新系统,这样你的吸尘器可能会在第一周触发断路器一到两次,但随着时间的推移,它会越来越聪明,”西格尔说

“当你有1000或10,000名用户参与该模型时,很少有人会经历这些讨厌的旅行,因为从这么多不同的房屋聚集了如此多的数据”Siegel和他的同事es已在人工智能工程应用杂志上发表他们的研究成果他的合着者是Shane Pratt,Yongbin Sun和Sanjay Sarma,Fred Fort Flowers和Daniel Fort Flowers机械工程教授和麻省理工学院电子指纹开放学习副总裁为了降低火灾风险,现代家庭可以使用电弧故障断路器(AFCI),这是一种在检测到某些潜在危险的电气模式时中断故障电路的设备“我们拆开的所有AFCI模型都没有微处理器,他们正在运行一个常规算法,寻找相当原始,简单的弧形签名,“Pratt说,Pratt和Siegel开始设计一种更具辨识能力的探测器,可以区分大量信号,从而可以将潜在的良好电气模式与有害的一个他们的硬件设置包括一个Raspberry Pi Model 3微型计算机,一个低成本,高能效的处理器wh ich记录输入的电流数据;一个感应电流钳,固定在一个插座的导线周围而不实际接触它,感应通过的电流作为一个变化的磁场在电流钳和微电脑之间,团队连接USB声卡,商品硬件类似于发现的常规计算机,它们用于读取传入的当前数据 该团队发现这种声卡非常适合捕获由电子电路产生的数据类型,因为它们被设计为以高数据速率拾取非常小的信号,类似于电线发出的声音

声音该卡还具有其他优势,包括内置的模数转换器,可对48千赫兹的信号进行采样,意味着每秒可测量48,000次,并具有集成的内存缓冲器,使团队的设备能够持续监控电气活动,实时除了记录输入数据外,微型计算机的大部分处理能力都用于运行神经网络

为了研究,他们训练网络建立“定义”,或识别由四种设备配置产生的相关电气模式:风扇,iMac电脑,炉灶燃烧器和臭氧发生器 - 一种通过带电氧气产生臭氧的空气净化器空气,它可以产生类似于危险电弧故障的反应团队在一系列条件下多次运行每个设备,收集数据,然后将数据输入神经网络“我们创建当前数据的指纹,我们正在标记他们是好还是坏,或者他们是什么样的设备,“西格尔说:”有很好的指纹,然后是烧毁房子的东西的指纹我们近期的工作是弄清楚什么会燃烧在你的房子里,什么都不会,从长远来看,确切地知道什么是插入“”移动智能“在培训网络后,他们运行他们的整个设置 - 硬件和软件 - 来自相同的四个新数据设备,并发现它能够辨别四种类型的设备(例如,风扇与计算机),准确率达到9561%

从不良信号中识别好,系统实现了9995%的准确度 - 略高于现有的AF CIs该系统还能够在250毫秒内快速做出反应并使电路跳闸,与当代经过认证的电弧探测器的性能相匹配西格尔说,他们的智能电源插座设计只会随着数据的增加而变得更加智能他设想运行神经网络互联网,其他用户可以连接到它并报告其电气使用情况,向网络提供额外数据,帮助其学习新定义并将新电气模式与新设备和设备相关联这些新定义将以无线方式与用户共享在不影响安全的情况下,出口,改善其性能,减少滋扰旅行的风险“挑战在于,如果我们试图检测到插入的百万种不同设备,您必须激励人们与您分享这些信息,”西格尔说:“但是有足够多的像我们这样的人会看到这个设备并将其安装在自己的房子里,并希望这样“除了电器插座之外,西格尔还将团队的成果视为”普适智能“的概念证明,以及由日常设备和设备组成的智能,自我诊断和响应人们需求的世界”这就是全部将智能转移到边缘,而不是在服务器,数据中心或台式计算机上,“西格尔说”我认为更大的目标是让所有时间都连接起来,建立一个更智能,更互联的世界,这就是愿我想看到“ - 麻省理工学院新闻办公室

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