Ziyosfera

Kiberfizik tizim

Киберфизик тизимлар — компютер алгоритмлари томонидан бошқариладиган ва назорат қилинадиган, интернет ҳамда унинг фойдаланувчилари билан узвий интеграциялашган тизимлар. Киберфизик тизимларда жисмоний ва дастурий компонентлар бир-бири билан чуқур боғланган бўлиб, улар турли макон ва вақт миқёсларида фаолият юритиши, бир нечта ва ўзаро фарқланувчи хатти-ҳаракат шаклларини намоён этиши ҳамда вазиятга қараб ўзгариб турадиган усулларда ўзаро таъсирлашиши мумкин[1][2].

Киберфизик тизимлар кибернетика, мехатроника, дизайн ва жараёнлар илми назарияларини бирлаштирувчи трансдиссиплинар ёндашувларга асосланади[3][4][5][6]. Уларнинг бошқарув жараёни кўпинча ўрнатилган тизимлар билан боғланади. Бироқ ўрнатилган тизимларда асосий эътибор ҳисоблаш компонентларига қаратилса, киберфизик тизимларда ҳисоблаш ва жисмоний компонентларнинг ўзаро узвий боғлиқлиги марказий ўрин тутади. Киберфизик тизимлар Нарсалар интернети билан ҳам ўхшашликларга эга бўлиб, улар умумий архитектура тамойилларини бўлишади. Шунга қарамай, киберфизик тизимлар жисмоний ва ҳисоблаш компонентларининг янада юқори даражадаги интеграцияси ҳамда мувофиқлаштирилиши билан ажралиб туради[3][7].

Киберфизик тизимларга ақлли электр тармоқлари, автоном автомобил тизимлари, тиббий мониторинг тизимлари, саноат бошқарув тизимлари, робототехника тизимлари, қайта ишлаш[3] тизимлари ҳамда автоматик учиш бошқаруви тизимлари мисол бўла олади[2][8]. Киберфизик тизимларнинг дастлабки шакллари ва ғояларини аэрокосмик соҳа, автомобилсозлик, кимёвий жараёнлар, фуқаролик инфратузилмаси, энергетика, соғлиқни сақлаш, ишлаб чиқариш, транспорт, кўнгилочар индустрия ва маиший техника каби турли соҳаларда учратиш мумкин[3][8].

Умумий маълумот

Анъанавий „ўрнатилган тизимлар“дан фарқли ўлароқ, тўлақонли киберфизик тизимлар одатда мустақил қурилмалар сифатида эмас, балки физик кириш ва чиқиш маълумотларига эга бўлган ўзаро таъсир қилувчи элементлар тармоғи сифатида лойиҳалаштирилади[4]. Ушбу тушунча робототехника ва сенсор тармоқлари ғоялари билан чамбарчас боғлиқ бўлиб, унда ҳисоблаш интеллекти механизмлари етакчи ўрин тутади. Фан ва муҳандислик соҳасидаги узлуксиз ютуқлар интеллектуал механизмлар ёрдамида ҳисоблаш ва физик элементлар ўртасидаги боғлиқликни мустаҳкамлаб, киберфизик тизимларнинг мослашувчанлиги, автономлиги, самарадорлиги, функсионаллиги, ишончлилиги, хавфсизлиги ва фойдаланиш қулайлигини оширмоқда[9]. Бу киберфизик тизимларнинг салоҳиятини бир қанча йўналишларда кенгайтиради, жумладан, аралашув (масалан, тўқнашувларнинг олдини олиш); аниқлик (масалан, роботлаштирилган жарроҳлик ва нано-даражадаги ишлаб чиқариш); хавфли ёки бориш қийин бўлган муҳитларда ишлаш (масалан, қидирув-қутқарув операциялари, ўт ўчириш ва денгиз ости чуқурликларини ўрганиш); мувофиқлаштириш (масалан, ҳаво ҳаракатини бошқариш, жанговар ҳаракатлар); самарадорлик (масалан, нол-энергия сарфлайдиган бинолар) ва инсон қобилиятларини кучайтириш (масалан, соғлиқни сақлаш соҳасида назорат ва тиббий хизмат кўрсатиш)[10].

Мобил киберфизик тизимлар

Ўрганилаётган физик тизим ўзига хос ҳаракатчанликка эга бўлган мобил киберфизик тизимлар (Мобил КФТ) киберфизик тизимларнинг муҳим кичик тоифаси ҳисобланади. Мобил физик тизимларга мисол қилиб, мобил робототехника ва инсонлар ёки ҳайвонлар олиб юрадиган электрон қурилмаларни келтириш мумкин. Смартфонларнинг оммалашуви мобил киберфизик тизимлар соҳасига қизиқишни орттирди. Смартфон платформалари бир қанча сабабларга кўра идеал мобил киберфизик тизимлар ҳисобланади, жумладан:

  • Жиддий ҳисоблаш ресурслари: масалан, процессор қуввати ва маҳаллий хотира.
  • Бир нечта сенсорли кириш/чиқиш қурилмалари: масалан, сенсорли экранлар, камералар, ГПС чиплари, динамиклар, микрофон, ёруғлик датчиклари, масофа датчиклари.
  • Бир нечта алоқа механизмлари: қурилмаларни Интернетга ёки бошқа қурилмаларга улаш учун WиФи, 4Г, ЭДГЕ, Блуэтоотҳ каби технологиялар.
  • Юқори даражадаги дастурлаш тиллари: мобил КФТ тугуни дастурий таъминотини тезкор ишлаб чиқиш имконини берувчи Жава[11], C# ёки ЖаваСcрипт каби тиллар.
  • Осон кириш мумкин бўлган иловаларни тарқатиш механизмлари: масалан, „Гоогле Плай Сторе“ ва „Аппле Апп Сторе“.
  • Охирги фойдаланувчи томонидан техник хизмат кўрсатиш: жумладан, батареяни тез-тез қувватлантириб туриш.

Маҳаллий мавжуд ресурслардан кўпроқ қувват талаб қиладиган вазифалар учун смартфон асосидаги мобил киберфизик тизим тугунларини тезкор жорий этишнинг кенг тарқалган усули тармоқ уланишидан фойдаланиш ҳисобланади. Бу усул мобил тизимни сервер ёки булутли муҳит билан боғлаб, маҳаллий ресурслар чекловлари доирасида бажариш имконсиз бўлган мураккаб ҳисоблаш вазифаларини амалга оширишга имкон беради[12]. Мобил киберфизик тизимларга мисол қилиб карбонат ангидрид чиқиндиларини кузатиш ва таҳлил қилиш, йўл-транспорт ҳодисаларини аниқлаш, суғурта телематикаси, тезкор хизмат ходимлари учун вазиятни баҳолаш хизматларини тақдим этиш, йўл тирбандлигини ўлчаш ҳамда юрак хасталиги билан оғриган беморларни кузатиш каби иловаларни келтириш мумкин.

Яна қаранг

Манбалар

  1. ↑ "УС Натионал Сcиэнcе Фоундатион, Cйбер-Пҳйсиcал Сйстемс (CПС)"
  2. ↑ 2,0 2,1 Ҳу, Ж.; Леннох, Б.; Арвин, Ф., „Робуст форматион cонтрол фор нетwоркед роботиc сйстемс усинг Негативе Имагинарй дйнамиcс“ Аутоматиcа, 2022.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Патил Т., Ребаиоли Л., Фасси И., „Cйбер-пҳйсиcал сйстемс фор энд-оф-лифе манагемент оф принтед cирcуит боардс анд мечатрониcс продуcц ин ҳоме аутоматион: А ревиэw“ Сустаинабле Материалс анд Течнологиэс, 2022.
  4. ↑ 4,0 4,1 Ҳу, Ж.; Ниу, Ҳ.; Cаррасcо, Ж.; Леннох, Б.; Арвин, Ф., „Фаулт-толерант cооперативе навигатион оф нетwоркед УАВ сwармс фор форест фире мониторинг“ Аэроспаcе Сcиэнcе анд Течнологй, 2022.
  5. ↑ Ҳанcу, О.; Матиэс, В.; Балан, Р.; Стан, С. (2007). "Мечатрониc аппроач фор десигн анд cонтрол оф а ҳйдраулиc 3-доф параллел робот". Тҳе 18тҳ Интернатионал ДАААМ Сймпосиум, "Интеллигент Мануфаcтуринг & Аутоматион: Фоcус он Cреативитй, Респонсибилитй анд Этҳиcс оф Энгинеэрс". 
  6. ↑ Суҳ, С. C., Cарбоне, Ж. Н., Эроглу, А. Э.: Апплиэд Cйбер-Пҳйсиcал Сйстемс. Спрингер, 2014.
  7. ↑ Рад, Cиприан-Раду; Ҳанcу, Олимпиу; Такаcс, Иоана-Алехандра; Олтеану, Гҳеоргҳе (2015). "Смарт Мониторинг оф Потато Cроп: А Cйбер-Пҳйсиcал Сйстем Арчитеcтуре Модел ин тҳе Фиэлд оф Преcисион Агриcултуре". Cонференcе Агриcултуре фор Лифе, Лифе фор Агриcултуре 6: 73–79. 
  8. ↑ 8,0 8,1 Кҳаитан эт ал., „Десигн Течниқуэс анд Апплиcатионс оф Cйбер Пҳйсиcал Сйстемс: А Сурвей“, ИЭЭЭ Сйстемс Жоурнал, 2014.
  9. ↑ C.Алиппи: Интеллигенcе фор Эмбеддед Сйстемс. Спрингер Верлаг, 2014, 283пп, ИСБН 978-3-319-05278-6.
  10. ↑ „Cйбер-пҳйсиcал сйстемс“. Програм Анноунcеменц & Информатион. Тҳе Натионал Сcиэнcе Фоундатион, 4201 Wилсон Боулевард, Арлингтон, Виргиниа 22230, УСА (2008-йил 30-сентябр). Қаралди: 2009-йил 21-июл.
  11. ↑ „Виртуал Мачине фор руннинг Жава Апплиcатионс он а CПС“. 2012-йил 29-майда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2012-йил 12-апрел.
  12. ↑ Wҳите, Жулес; Cларке, С.; Доугҳертй, Б.; Тҳомпсон, C.; Счмидт, Д. „Р&Д Чалленгес анд Солутионс фор Мобиле Cйбер-Пҳйсиcал Апплиcатионс анд Суппортинг Интернет Сервиcес“. Спрингер Жоурнал оф Интернет Сервиcес анд Апплиcатионс. 2016-йил 4-августда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2011-йил 21-феврал.

Қўшимча ўқиш учун

Ҳаволалар

"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/Kiberfizik_tizim" dan olindi