ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ПЕРИМЕТР

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ПЕРИМЕТР

Комплексные системы безопасности \\ 21.05.2012 12:52 \\ Всероссийский журнал «Безопасность» \\ Челябинск

Информационные технологии «захватывают» все большую часть нашей жизни, они «окружают» нас со всех сторон, внедряются всюду от бытового уровня до космических высот. Сфера безопасности тоже не стоит на месте и, несмотря на «страшную» консервативность, тоже куда-то движется, информатизируется и пытается не отставать от летящего на огромной скорости технического прогресса. Уже и в «нашей охранной» среде нередко звучат яркие фразы «искусственный интеллект», «интеллектуальный извещатель», «нейронные системы» и другие, позволяющие надеяться, что и мы «не позади планеты всей». Однако хотелось бы понять действительное положение вещей и определить, куда мы реально движемся и туда ли идем? Начнем с искусственного интеллекта и обратимся к классикам европейской школы, не склонной к чрезмерному оптимизму.

                                                                                                                                                                                                              

Интеллект, что это?

Уже более полувека назад определились научные подходы к искусственному интеллекту и определено, что «всякая задача, для которой неизвестен алгоритм решения, априорно относится к искусственному интеллекту» (Жан-Луи Лорьер). Проще говоря к интеллектуальным можно отнести те устройства, которые сами создают алгоритмы принятия решений на основе анализа большого количества различных образов в условиях неопределенности. Причем образ должен нести достаточно большое количество информации от органов восприятия разных физических процессов. Интеллектуальной может называться система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы.

Структура интеллектуальной системы включает три основных блока — базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс. Чем грозит нам умная машина, пессимистичный прогноз торжества искусственного интеллекта: человечество будет обречено и начнет обратное движение к обезьяне или того хуже будет порабощено или уничтожено. Но это уж слишком, пока до этого далеко и не будем тормозить технический прогресс страшными прогнозами, вернемся к безопасности, точнее к интеллектуальным системам безопасности. Производимые в настоящее время извещатели и комплексы трудно считать интеллектуальными, разве что в качестве эталона для сравнения на интеллектуальность выбрать однопороговые обнаружители, самым простым из которых является веревочка с колокольчиками. В лучшем случае в устройствах могут использоваться кое-какие элементы, которые могут претендовать на дальнее родство с искусственным интеллектом, но и только.


 

Нейронные сети

Искусственные нейронные сети представляют собой систему взаимодействующих между собой простых процессоров (нейронов, см. рис.1). Каждый процессор сети имеет дело только с сигналами, которые он периодически получает и посылает другим процессорам. Соединённые в достаточно большую сеть с управляемым взаимодействием, такие локально простые процессоры вместе способны выполнять сложные задачи. Нейронные сети не программируются в привычном смысле этого слова, они обучаются. Возможность сетевого обучения — одно из главных преимуществ нейронных сетей перед традиционными алгоритмами. Технически обучение заключается в нахождении коэффициентов связей между нейронами. В процессе обучения нейронная сеть способна выявлять сложные зависимости между входными и выходными данными, а также выполнять обобщения. Это означает, что в случае успешного обучения сеть сможет создать верный результат на основании данных, которые или отсутствовали в обучающей выборке или были неполными, зашумленными и частично искаженными. Т. е. нейросеть – это полностью распределенное устройство распознавания образов с переменными программируемыми связями, а центральное устройство получает «полуфабрикат» высокой степени готовности и не перегружено всякими «мелочами». Насколько близки встречающиеся охранные комплексы и извещатели к интеллектуальным и нейронным Вам решать, на мой взгляд их пока не существует и пройдет не мало времени, прежде чем они станут доступными, но когда это случится? А пока, некоторые производители, очевидно в рекламных целях, приписывают к нейронным сетям простые коммутируемые сети с обычным центральным компьютером. Использование обычного процессора или довольно мощного компьютера еще не повод причислять устройство к интеллектуальным нейросетям, и никакой алгоритм этому не поможет.


Я не претендую на абсолютную непогрешимость и не утверждаю, что путь развития интеллектуальных систем единственный и неповторимый. Но позволю представить свое видение сложности «интеллектуального» пути, причем меня больше всего интересует только то, что ближе всего – охранные сенсоры и извещатели.


 

Что нам мешает?

Первое, производителям, чтобы выжить в условиях конкуренции, приходится не только предлагать какие-то новые решения, но и ориентироваться на запросы потребителей. А запросы эти пока не позволяют чересчур сильно разогнаться воображению и постоянно «приземляют» нас к реальности. Главное, чего от нас хотят - это простота и понятность восприятия информации и управления извещателем для специалистов «среднего уровня», которые не в состоянии постоянно помнить все особенности сотен типов устройств. Т. е. нужна определенная унификация и стандартизация всех интерфейсов, чего добиться очень сложно. Скорее всего без государственного участия не обойтись, иначе так и будем двигаться, «кто в лес, кто по дрова».


Второе, какая доля ответственности за точность обнаружения нарушителей должна быть возложена непосредственно на извещатель, какая может или должна передаваться соседним  или центральному устройствам? Какая система обработки информации более правильная? Распределенная или сосредоточенная в центре? Тот же вопрос относится и к сигнализационным табло, звуковым, инфразвуковым, лазерным и электрошоковым устройствам, обеспечивающим информационное отображение для службы охраны и психологическое воздействие на нарушителей. Для интеллектуализации системы вроде бы необходимы полностью или частично централизованные системы с мощным аппаратным и программным потенциалом. С другой стороны, централизация требует многократного резервирования каналов связи и не способствует живучести и помехозащищенности, необходим компромисс.


Третье, какое количество физических принципов достаточно для идентификации нарушителей на фоне помех, пересекающихся с полезными сигналами? Комбинированные комплексы идентификации на основе нейросетей, построенные на многих физических принципах позволят приблизиться к созданию интеллектуальных устройств и систем, но пока это проблематично из-за высокой стоимости как самого комплекса, так и его разработки. Подобное возможно только для крупнейших компаний, которые могут позволить проведение длительных и дорогостоящих НИОКР.


Четвертое, где хранить базы образов, как и куда их перемещать для идентификации. Если хранить в центральном устройстве, то как доводить их до сведения локальных процессоров, не отнимет ли передача огромного числа образов способность обрабатывать данные и сравнивать их с образами. Короче, без голографической или хотя бы троичной ассоциативной памяти скорее всего не обойтись, а базы данных придется хранить в нескольких связанных между собой центральных устройствах (многополюсная система, см.рис. 2). Многополюсная система в свою очередь может быть как одномерной, так и многомерной, построенной по принципам кристаллических решеток. Причем каждый локальный центр должен быть готов к исполнению главной роли системы. Ныне широко распространенные Неймановские процессоры с алгоритмом Тьюринга тоже найдут применение, но только в качестве управляющих и распределяющих потоки информации, а также программирующих коэффициенты и параметры связи между нейронами. Система будет напоминать живой организм с большим количеством разнообразных сенсоров, комфортно чувствующий себя при строгом соблюдении параметров, заданных на контролируемом объекте и наложенных на природные проявления. Любые попытки постороннего влияния или внутреннего отклонения от норм приводят систему в соответствующую угрозам степень тревожного состояния.


Все это красиво звучит и пока напоминает «Новые Васюки», но не сильно приближает нас к фантастическому будущему. Вернемся на землю и рассмотрим структуру извещателей с полным циклом обработки на примере разработанных в НПЦ «Омега-микродизайн».
 

Периметровые извещатели, проводноволновые и радиолучевые (радиоволновые)


Данные периметровые извещатели занимают довольно большую нишу на рынке безопасности и должны стать частями систем и комплексов. Они обладают высокой степенью помехоустойчивости из-за локальной чувствительной зоны. Радиолучевые извещатели локализуют чувствительную зону направленностью и узкой полосой пропускания антенн. Проводноволновые извещатели построены на проводных открытых фидерах и, при правильном согласовании входных устройств с фидером, являются практически закрытыми устройствами, не излучающими и не принимающими внешние радиопомехи.
В извещателях Импульс и Призма, производимых НПЦ «Омега-микродизайн», реализованы довольно сложные алгоритмы формирования и сравнения образов. Информация ВЧ-приемников (см. рис.3) детектируется (Д) и преобразуется (П) в «образ» (О), который в дальнейшей обработке сравнивается в узле сравнения (УС) с набором более чем 32 «размытых» эталонных образов (ЭО1...ЭОn), полученных либо путем обучения непосредственно на объекте эксплуатации, либо аналитическими вычислениями на основе задаваемых вручную простых параметров (чувствительность и максимальная скорость движения) и данных полученных в результате многолетних исследований. Размытость эталонного образа определяется разбросом параметров (вес, рост и т. д.), связанных с физиологией «нарушителя». Количество образов выбрано оптимальным и может быть объективно увеличено только при комбинировании с дополнительным сенсором на другом физическом принципе действия, чувствительная зона которого будет пространственно перекрывать основную.

Выбор ближайшего по параметрам эталонного образа ЭОnосуществляется «псевдо ассоциативно», когда начальный адрес (НА) эталонного образа ЭОnвычисляется по характерным признакам образа О, определенного на основе сигнала с детектора Д. Результат сравнения участвует в принятии решения, причем вся обработка осуществляется с помощью обычного процессора. Использованные в Импульсах и Призмах методы можно отнести к «элементам искусственного интеллекта», но только к «элементам», без притязаний на интеллектуальные системы и, тем более, на интеллектуальные нейросистемы.
Большинство других производителей используют намного более простые методы фильтрации и пороговой обработки. Количество порогов у них варьирует от одного до нескольких, но сути это не меняет. К интеллектуальным системам они даже не приближаются, т. к. «ставят во главе угла» простоту и дешевизну разработки и производства.


 

Послесловие

Интеллектуальные извещатели и нейросистемы безопасности еще ждут своего часа. Возможно он наступит скоро и они «придут» на периметр, «поживем – увидим», пока это только мечты и «не слишком красивые» рекламные ходы некоторых производителей. Хочется верить, что и на нашей «периметровой» улице появится свет. Крупная госкомпания проявит Государственный подход к этой проблеме, увидит перспективы долговременного развития, «пробьет» все барьеры и разработает ГОСТ или приемлемые стандарты, которые позволят ей вместе с мелкими и средними производителями создать уникальные технологии и внести посильную лепту в создание «кирпичиков» новых, истинно интеллектуальных, комплексов и систем. Время покажет?

Автор: зам. директора по научной работе НПЦ «Омега-микродизайн» Андрианов Е.Ю. 

Статьи Комплексные системы безопасности

Развенчание мифов о мобильном доступе

Развенчание мифов о мобильном доступе

Комплексные системы безопасности \\ 23.08.2016 16:17 \\ HID Global \\ Комментарии()

Развенчание распространенных мифов, связанных с применением мобильных устройств для контроля доступа.

Пожаротушение в котельной

Пожаротушение в котельной

Комплексные системы безопасности \\ 13.04.2016 11:01 \\ ЗАО "НПГ Гранит-Саламандра" \\ Комментарии()

В современных котельных работает оборудование, нагревающее и подающее теплоноситель в коммуникации ЖКХ. Данные помещения должны оснащаться установками пожаротушения и пожарной сигнализацией, так как работа нагревательного оборудования неизменно связана с рисками воспламенения.

Преимущества конвергенции для контроля доступа

Преимущества конвергенции для контроля доступа

Комплексные системы безопасности \\ 29.01.2016 15:47 \\ HID Global \\ Комментарии()

Предоставление различных ИТ и СКУД пропусков на одной смарт-карте или смартфоне, использование одного и того же набора процессов помогает повысить удобство работы и значительно повышает безопасность, одновременно со снижением текущих операционных затрат.

Смартфоны: открывая двери новым возможностям

Смартфоны: открывая двери новым возможностям

Комплексные системы безопасности \\ 15.12.2015 20:36 \\ HID Global \\ Комментарии()

Обладая разнообразными возможностями и множеством приложений, смартфон стал важной частью повседневной жизни для многих. Исследовательская компания Gartner недавно сделал прогноз, что мировые поставки мобильных телефонов превысят 2 млрд единиц в 2016 году.

Безопасность на предприятии, системы безопасности для бизнеса

Комплексные системы безопасности \\ 09.12.2015 13:43 \\ Разбег Системы безопасности Ставрополь \\ Комментарии()

Система безопасности предприятий - понятие, не имеющее на сегодняшний день чётких очертаний. Для каждого предприятия она своя. Однако, в неё непременно входит охрана предприятий, позволяющая осуществлять производственный процесс на должном, определённом законодательством, уровне.

Что считать импортом? Обзор ситуации на рынке источников питания

Комплексные системы безопасности \\ 18.11.2015 14:08 \\ К-Инженеринг \\ Комментарии()

Начавшаяся волна импортозамещения, безусловно, затронула и рынок систем безопасности. В данной статье попытаемся на примере сектора рынка источников бесперебойного питания разобраться, всегда ли оно будет уместным, на какие критерии следует обратить внимание при выборе отечественной замены, а также как отреагируют различные системы безопасности ну запущенную текущей действительностью волну.

Рынок ИБП: перемены неизбежны!

Рынок ИБП: перемены неизбежны!

Комплексные системы безопасности \\ 18.11.2015 13:44 \\ К-Инженеринг \\ Комментарии()

В данной статье мы попытаемся описать возможные направления технического развития источников бесперебойного питания (ИБП), исходя из тех рамок, в которые нас поставила отечественная экономика. Заранее отмечу, что при грамотном техническом подходе для российских производителей ИБП эти рамки отнюдь не выглядят сдерживающими развитие отечественного продукта.

Мобильный доступ с помощью Bluetooth Smart и NFC

Комплексные системы безопасности \\ 01.10.2015 23:49 \\ HID Global \\ Комментарии()

Современное поколение систем контроля доступа обеспечивает более безопасные и развитые способы управления учетными данными, в том числе благодаря использованию такого нового форм-фактора, как мобильные устройства.

Видеодетекторы дыма и огня: раннее обнаружение

Видеодетекторы дыма и огня: раннее обнаружение

Комплексные системы безопасности \\ 05.08.2015 10:28 \\ Macroscop \\ Комментарии()

Программные детекторы дыма и огня находят широкое применение на разных типах объектов. В отличие от аппаратных датчиков, они способны распознавать дым или огонь по изображению, что позволяет обнаружить возгорание раньше, контролировать бόльшие площади, использовать их для обнаружения огня в помещении и на протяженных территориях (например, в парках или лесных массивах).

Обнаружение оставленных предметов. Анализ двух прогрессивных методов

Комплексные системы безопасности \\ 31.07.2015 14:49 \\ Macroscop \\ Комментарии()

Современные программные комплексы предоставляют целый спектр инструментов для ситуационного контроля объектов различного рода. В рамках обеспечения антитеррористической безопасности в большинстве видеосистем, размещенных в общественных местах (безопасных городов, банков, торговых центров, рынков, вокзалов, аэропортов, метро) большой популярностью пользуется детектор оставленных предметов. Детектор позволяет регистрировать объекты, которые находились в движении, а затем остановились на заданный промежуток времени.

Книги

Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации

ISBN: 978-5-7695-6218-1
Год: 2010 (май)
Страниц: 512

 

 

Учебное пособие представляет собой 5-е издание, дополненное и переработанное. Книга незаменима при обучении специалистов по монтажу любых видов сигнализаций: пожарных, охранных и охранно-пожарных. Представлены также общие сведения об организации охраны на объекте.

Технические средства охраны

Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения

ISBN: 978-5-9912-0025-7
Год: 2008
Страниц: 496

 

Учебное пособие поможет при прохождении теоретических курсов специалистами в области охраны. Здесь есть всё об эксплуатации технических средств охраны. Это второе, дополненное издание, созданное на основе лекций.

Технические средства охраны

Системы контроля и управления доступом

Год: 2010
Страниц: 272

 

Книга адресована широкому кругу лиц, занятых в области службы безопасности на различного уровня объектах. Прилагается перечень нормативных материалов.

 

Технические средства охраны

вверх