Témata

Technologické trendy 2021 #4 Industrializace umělé inteligence

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu i letos. Pojďme se dnes zaměřit již na čtvrtý trend – industrializaci umělé inteligence MLOps (Machine Learning Operations).

Koncept Průmysl 4.0 je založen na plnohodnotném využití propojených kyberneticko-fyzických systémů vybavených prvky umělé inteligence, které budou autonomně ve výrobním procesu zabezpečovat vybrané činnosti, které dříve vykonávali lidé. 

Tohoto stavu dosáhneme pouze tehdy, pokud budou rozvíjeny a uplatňovány nejnovější poznatky z řady technických oborů, jako je inteligentní senzorika, systémy strojového vnímání, inteligentní komunikace člověk – stroj a stroj – stroj, strojové učení, bezpečná komunikace atd. Získané poznatky pak nahrazují lidské, zejména rozhodovací činnosti, činnostmi strojovými. Zásadní roli zde plní kybernetika a umělá inteligence, které přicházejí s řešeními maximální efektivity a flexibility a jsou schopny plně využívat sdílená úložiště dat a plnohodnotně využívat koncept Internetu věcí.

Životní cyklus výroby v industrializaci umělé inteligence Machine Learning Operations. (Zdroj: NVIDIA Blog)

K zefektivnění výroby a lepšího využití zdrojů dochází díky agentovému plánování, které umožňuje dynamicky reagovat na probíhající změny. Rozsáhlé znalostní struktury ontologických dat nejen že usnadňují komunikaci a výměnu informací, ale stávají se též významnou součástí systémů výroby a služeb. Toto dává podklady ke vzniku nových byznys modelů obchodování se znalostmi ve vazbě na výrobu či služby. Rozsáhlá aplikace metod počítačového modelování a simulace s využitím těchto znalostí vede ke zkrácení náběhové doby nových výrobních systémů, k efektivnímu ověřování nových metod a postupů ve výrobě i službách.

Vzdělávací program Edureka! Pomocí edukačního videa velmi srozumitelnou formou vysvětluje podstatu strojového učení MLOps.

Metody strojového učení již začínají hrát důležitou roli při inteligentním zpracování a využívání rozsáhlých souborů naměřených dat. Jsou klíčové mj. pro zajišťování počítačové bezpečnosti i pro optimalizaci dlouhodobého rozhodování. Stávající metody interakce člověk – stroj s využitím moderní senzoriky vedou k reálnější komunikaci člověk stroj a k přirozenějšímu vnořování strojů, zejména robotů, do výrobního řetězce. Je však třeba mít namysli, že robotizace není všespásná, že je nutné v prvním kroku měnit procesy ve firmách, následně teprve integrovat prvky automatizace. Jsou rozvíjeny a zejména v širším měřítku uplatňovány metody automatického řízení výrobních systémů s cílem optimalizovat procesy, produkty a energetickou či zdrojovou náročnost jejich produkce.

Jak se učí umělá inteligence? Daria Hvizdalova je členem vědeckého týmu v GoodAI, kde vyvíjí obecnou umělou inteligenci – General AI. Na konferenci TEDx povídala o specifikách své práce.

Jak se liší umělá inteligence a strojové učení? Oba termíny spolu úzce souvisí. Strojové učení je podoblastí umělé inteligence. Jedná se vlastně o tu část, která počítači umožňuje, aby se učil a rozvíjel. K tomu se využívají různé algoritmy a techniky, které pracují s rozsáhlými znalostmi ze statistiky a s oblastí tzv. dobývání dat (data mining). Stroj se může učit samostatně i pomocí učitele, případně na základě zpětné vazby.

Strojové učení pomáhá strojům se postupně zdokonalovat. Díky tomu provádějí identický úkol postupně lépe, rychleji, či přesněji. Samotný pojem strojové učení vymyslel Arthur Samuel z IBM. Přišel s ním v roce 1959, když pracoval v oblasti počítačových her.

Se strojovým učením se dnes setkáváme zejména v počítačových systémech pro analýzu či pokročilou kompresi obrazu, pro rozpoznávání řeči a hlasovou syntézu či třeba v pokročilých nástrojích pro analýzu a zabezpečení síťového provozu. Setkáváme se však s ním již mimo tuto oblast v „běžném“ používání, například v autonomním řízení, kdy například Tesla využívá pro svého Autopilota hardwarový systém pro neuronové sítě přímo na palubě automobilu, nebo třeba o pomocníkovi pro nevidomé, jehož vyvíjí Microsoft, či o chytrých výrobních strojích, které se postupně zdokonalují v přesnosti a rychlosti své práce, podobně jako lidé. Ve všech případech ale platí, že klíčem k úspěchu bude dostatečný výpočetní výkon a rozsáhlá cloudová uložiště.

Tyto nové technologie umožňují aktuálně získávat obrovské příležitosti na trhu práce s velkým potenciálem do budoucna. Například ve společnosti Apple jsou aktuálně nabízena velká množství pracovních nabídek zaměřených na integraci strojového učení a umělé inteligence do jejich produktů. Apple ve svých zařízeních plně integruje hardware se softwarem do jednoho celku (tzv. one source) a vývojáři třetích stran pracují na základě jejich zadání.

Aby bylo možné naplno využít potenciál umělé inteligence a strojového učení, musí éra tradiční umělé inteligence ustoupit automatizaci a industrializaci. Vstupte do světa operací strojového učení (MLOps), jež aplikuje přístupy DevOps na vývoj a dodávku modelů strojového učení tak, aby se zlepšila spolupráce mezi týmy, zkrátily se vývojové cykly, a industrializoval a škáloval se vývoj a nasazení řešení strojového učení. (Zdroj: Deloitte)
Jste připraveni na zavádění prvků umělé inteligence do vašich procesů? (Zdroj: Deloitte)

Studie se podrobně vlivu technologií na transformace dodavatelských řetězců věnuj na str. 64 až 74. Obsahuje i případové studie. Stáhněte si ji na níže přiloženém odkazu.

Příště: #5 Revoluce strojních dat

Stáhněte si studii Technologické trendy pro rok 2021

Získejte cenný vhled a podnětné rady pro obchod i technologie. Zjistěte, jak mohou nové technologie podpořit klíčové byznysové procesy – od způsobu, jakým ovlivňují firemní strategie, až po modernizaci hlavních aktiv – a přetvoření dodavatelských řetězců v hodnototvorný prvek.

Technologické trendy pro rok 2021

1. Obchodní strategie ovlivněná technologiemi
2. Revitalizace core systémů

3. Transformace dodavatelských řetězců

4. MLOps: industrializace umělé inteligence
5. Revoluce u strojových dat: „nakrmte stroj“
6. Nulová důvěra: nikdy nedůvěřujte, vždy prověřujte
7. Restart digitálního pracoviště
8. Individualizace pro miliardy: digitální versus fyzická zkušenost
9. DEI tech (diverzita, rovnost, inkluze): nástroje pro rovnocennost
10. Finance a budoucnost IT
11. Zelené inovace

Zdroj: Deloitte


Technologické firmy hrají čím dále zásadnější prim a není důvod, proč by tomu nemělo být tak i nadále. Největší růst zaznamenávají právě ty, které sázejí na integraci nových technologií, jako je umělá inteligence či strojové učení, do svých řešení.
Roman Dvořák

Je absolventem oboru Strojírenská technologie Fakulty strojní ČVUT v Praze, kde studuje kombinovanou formu doktorského studia. V roce 1997 nastoupil do vydavatelství Vogel Publishing na post odborného redaktora vznikajícího strojírenského titulu MM Průmyslové spektrum. V roce 1999 přijal nabídku od německého vlastníka outsourcingovat titul do vlastního vydavatelství. 

Související články
Mezinárodní konference ICTIMT 2021

Dne 20. dubna 2021 proběhla online Mezinárodní konference ICTIMT 2021 | 2nd International Conference on Thermal Issues in Machine Tools. Tuto unikátní konferenci zaměřenou na oblast teplotního chování strojů organizoval Ústav výrobních strojů a zařízení (RCMT) Fakulty strojní ČVUT v Praze spolu s Katedrou vývoje obráběcích strojů a adaptivního řízení Technické univerzity v Drážďanech. Partnerem konference byl MM Science Journal, patronaci převzala prestižní akademie výrobního inženýrství International Academy of Production Engineering | CIRP.

Chytré senzory sbírají informace přímo z kolejí

Nenápadný senzor na kolejnici, který zachytí jakékoliv vibrace a vzruchy, odešle signál a umělá inteligence vyhodnotí potenciální riziko. Takový by podle odborníků z Fakulty strojního inženýrství VUT mohl být recept pro zvýšení bezpečnosti na železnici. Na výzkumu spolupracují s tuzemskými a tchajwanskými partnery. Po nedávném železničním neštěstí, při kterém na Tchaj-wanu přišlo o život přes pět desítek lidí a na dvě stovky utrpělo zranění, se bezpečnost pro tamní úřady stala prioritou. Testovací nasazení nadějné technologie z Česka chtějí proto Tchajwanci maximálně urychlit.

Podpora pro poskytovatele IT řešení

Nově spuštěný program Edge Software & Digital Services společnosti Schneider Electric nabízí finanční výhody a podporu poskytovatelům IT řešení. Program zahrnuje nabídku benefitů, podpůrných nástrojů a certifikací umožňujících poskytovatelům IT řešení začít podnikat v oblasti poskytování služeb Managed Power Services.

Související články
Výrobní IHS Markit PMI pro ČR: duben 2021

Hlavní, sezónně upravený Výrobní PMI pro Českou republiku od IHS Markit vzrostl v dubnu z březnových 58 bodů na hodnotu 58,9, aby ukázal na největší zlepšení provozních podmínek napříč českým zpracovatelským sektorem od ledna 2018. 

Související články
Sonda pro bezkontaktní sledování odběru energie

Výzkumníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT z telekomunikační katedry vyvinuli v rámci projektu Chytrá řešení pro Prahu sondu, která dokáže měřit spotřebu libovolného spotřebiče a na dálku ji odesílat prostřednictvím sítě internetu věcí (IoT). Inteligentní sonda v podobě krabičky se připevní na napájecí kabel a bezkontaktně indikuje aktivity spotřebičů a odběr energie. Nyní prochází poslední fází testování v terénu.

Technologické trendy 2021 #6 Zero Trust

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu i letos. V pořadí již šestý trend se zabývá tzv. Zero Trust, tedy nulové důvěře, a to k čemukoliv. 

Jak se chovat ekologičtěji

Snižování emisí u automobilů či vysazování více stromů – to jsou dvě z témat, která se často skloňují v souvislosti s dosahováním ekologických cílů. Své chování směrem k udržitelnosti může však změnit i běžný uživatel domácnosti či podnik. Způsobů je celá řada, mnohdy přitom nemusí být na první pohled zjevné. Zde přinášíme několik netradičních tipů.

Milióntý čelní vysokozdvižný vozík Linde

Společnost Linde
Material Handling vyrábí ve svém výrobním závodě
v Aschaffenburgu vysokozdvižné vozíky s protizávažím
již od roku 1959. Letos v březnu zde sjel z výrobní
linky již milióntý stroj a zamířil ke svému novému majiteli,
společnosti Colorobbia España ve Španělsku.

Umělá inteligence zefektivňuje výrobu

Dlouhodobá spolupráce společnosti Lego, která má v Kladně jeden ze svých velkých výrobních závodů, a Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) ČVUT přináší konkrétní výsledky využitelné v praxi. Jedním z příkladů této spolupráce je aktuální projekt, jenž využívá umělou inteligenci k automatickému nastavování balicích linek.

Oceněný design nového ovládacího panelu

Divize obráběcích strojů Brother, jež na českém a slovenském trhu zastupuje společnost Misan, získala významné mezinárodní ocenění „iF Design Award“ za novou generaci řídicího systému - uživatelského rozhraní (tj. prostředí řídicího systému + ergonomie ovládacího panelu). Tato nová generace řídicího systému má označení D00.

Technologické trendy 2021 #5 Revoluce strojových dat

Transformace stávajících technologií a vznik nových je tak rozsáhlý a rychlý, že ten, kdo chce držet krok a sledovat veškeré změny, se stává v podstatě celoživotním lovcem nových objevů a poznání. Technologický pokrok jde ruku v ruce s růstem ekonomickým a v některých případech stojí za průlomovými změnami. Společnost Deloitte každoročně připravuje studii Deloitte Tech Trends. Nejinak tomu i letos. Pojďme se dnes zaměřit na pátý trend, který se týká problematiky správa strojových dat.

Umělá inteligence změní výrobní procesy

Začátek spolupráce zaměřené na optimalizaci továrních procesů a zvyšování produktivity výrobních provozů dnes oznámily společnosti Google Cloud a Siemens. Siemens začlení technologie Google Cloud v oblasti cloudu, umělé inteligence a strojového učení (AI/ML) do svých automatizačních řešení na podporu budoucích inovací v průmyslové výrobě.

Vyvažovací a polohovací panty snižují celkové náklady na aplikaci

Společnost Southco rozšířila svou řadu vyvažovacích pantů o nový výrobek, který snižuje celkové náklady na řešení zvedání a polohování těžkých panelů a vík. Vyvažovací a polohovací pant CB odspolečnosti Southco je navržen pro použití v kombinaci s vyvažovacím pantem CB v aplikacích, kde vyvažovací pant může přenášet plné zatížení momentem vyvolaným tíhou panelu nebo víka.

Vědci a firmy z ČR společně zkoumají vesmír

Čeští vědci a technici se významnou měrou podílejí na vědecké misi Plato, kterou připravuje Evropská vesmírná agentura (ESA). Přípravy probíhají už od roku 2014, vesmírná sonda Plato má být vypuštěna v roce 2026. Jejím úkolem je objevovat a zkoumat planety podobné Zemi v prostoru mimo Sluneční soustavu, tzv. exoplanety.

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit