Naučno-popularno predavanje sa temom integrisanih, inteligentnih i sveprožimajućih informacioni sistema, namenjeno učenicima srednjih škola u Srbiji.

1. Интегрисани
Интелигентни Информациони системи
будућности
Свепрожимајућ
и
Др Милан Здравковић
Машински факултет Универзитета у
Нишу

2. Шта су информациони
системи?
 Било која комбинација
информационих технологија и
људи која омогућава подршку
операцијама, управљању и
доношењу одлука
 Чине их:
 Људи, хардвер, софтвер, подаци и
мреже
Кључне карактеристике инф система будућности

3. Кључне карактеристике
информационих система
будућности
Информациони
системи
Колаборативни
системи
 Интеграција
 Интелигенција у функцији
Интелигентни комуникације - интеграције, не због
системи
доношења одлука
 Свест о локацији, утицајима
Свепрожимајући
системи средине и могућност да ову свест
подели са другим системима
У чему су рачунари бољи од људи?

4. У чему су рачунари бољи
од људи?
Проблем данашњих инф система

5. Проблем данашњих
информационих система
Клијент
Обавести Наручи
клијента производ
Финансије Логистика
Рачуноводство
Продавац Достави рејтинг
Захтевај наплату Захтевај испоруку
Захтевај
Креирај рачун Креирај рејтинг Преузми
Креирај налог Провери
наруџбу кредитни
за испоруку термин
рејтинг
план
Финансије Логистика Продаја Рачуноводство
IT апликације су међусобно изоловане; постоји
велики број одлука и интеракција људи, које
машине боље доносе или обављају
Функције система – вертикална интеграција

6. Функције система –
вертикална интеграција
 Системи се карактеришу функцијама
(способностима), нпр.
 Прорачун плана производње, на основу
пристиглих наруџбина
 Прорачун термин плана испоруке, на основу
пристиглих налога за испоруку
 Прорачун кредитног рејтинга, на основу
идентификације клијента
Шта је потребно Шта је резултат
функцији (жељени исход)
Функција система
система да би се извршења функције
извршила ? система ?
Како реализовати приступачне функције система?

7. Како реализовати
приступачне функције
система ?
 Веб сервис
 Било који скуп метода за обраду и испоруку
информација, доступан посредством HTTP
протокола, а који није везан за одређену
оперативну платформу или програмски језик и
користи XML нотацију за размену порука.
Брокер
сервиса
Објављује Открива
Захтева услугу
Провајдер Корисник
сервиса сервиса
Врши услугу
Како интегрисати функције система?

8. Како интегрисати функције
система ?
Оркестрација
Предузеће 1
Backend Веб Веб
1:receive 2:invoke
систем сервис 1 сервис 2
n+1:reply Координатор
4-n:invoke
Frontend Веб Веб
3:invoke
WSDL интерфејс сервис 3 сервис n
UDDI репозиторијум
SOAP poruke
Предузеће 2 Кореографија
WSDL интерфејс
Frontend Веб
сервис 1
5:invoke 1:invoke
Веб Веб
Backend
систем сервис 3 сервис 2
3:reply
4:invoke
Веб 2:invoke
сервис 3
Како функционишу интегрисани системи?

9. Како функционишу
интегрисани системи?
Клијент
Менаџер Продавац
логистике
Наручи
производ
Вебсајт
Потврди или Потврди
откажи или откажи
Финан. систем Логис. систем Систем за продају Рач. систем
Захтевај кред. рејтинг
Испоручи кр. рејтинг
Оцени
клијента
Захтевај план
Захтевај
испоруке
одговор
Прорачунај план
испоруке
Захтевај
проверу
Наручи
Генериши рачун
испоруку
У чему су рачунари гори од људи?

10. У чему су рачунари гори од
људи?
Људска комуникација као модел за рач комуникацију

11. Људска комуникација – модел
рачунарске интелигентне комуникације
Придавање значења Селекција Енергија -
стимуланси
осећајима осећаја
У контексту
очекивања,
искуства, Перцепција Осећај
културе, итд.
Перцепција Осећај
Стицање знања
ф
и разумевања из
из
ио
пс
осећаја Сазнавање
Сазнавање Изражавање
Изражавање
и
ло
хо
ги
ло
ја
ги
ја
Артикулација
Складиштење,
одговора
расуђивање, Саговорник,
концептуализација језик, средства
Шта је концептуализација?

12. Шта је концептуализација ?
Концепти
∃s (student(s)), ∃p (person(p)), ∃c (computer(c)),...
Искази – повезивање концепата релацијама
∀s (student(s)) => person(s)
∃s ∃f (student(s) ∧ facebook(f) ∧ knowsHowToUse(s,f))
∃s ∃i (student(s) ∧ internet(i) ∧ knowsHowToUse(s,i))
∃s ∃c (student(s) ∧ computer(c) ∧ knowsHowToUse(s,c))
Ментални модели (правила) за расуђивање о
релацијама
∀s (student(s) ∧ facebook(f) ∧ knowsHowToUse(s,f)) ⇒
∃i (internet(i) ∧ knowsHowToUse(s,i))
∀s (student(s) ∧ internet(i) ∧ knowsHowToUse(s,i)) ⇒
∃c (computer(c) ∧ knowsHowToUse(s,c))
Онтологије као средство за репрезентацију знања

13. Онтологије као средство за
репрезентацију знања
 Спецификација (OWL)
концептуализације
 Циљ: расуђивање о концептима
 Могу се користити за
представљање знања
 о системима – локалне
онтологије – локални језици
 о доменима – доменске
онтологије – универзални језици
 Концепти локалних и доменских
онтологија се могу повезати
логичким релацијама
 Тако, системи могу
комуницирати универзалним
језиком
Семантички интероперабилни системи

14. Семантички интероперабилни
системи – системи који
“разговарају”
C1 MO1Oi≡f(ML1D1 , MD1D2, MLiD2)
Si
S1
OL1 ML1D1 OLi
MO1O2≡f(ML1D1 , ML2D1) MLiD2
OD1 OD2
ML2D1
OL2 MD1D2
S2
MLnD1  S -S – Информациони
1 n
C2 MO1On≡f(ML1D1 , MLnD1) системи
 OL1-OL2 – Локалне онтологије
OLn  OD1,2 – Доменске онтологије
Sn
 MLiDi – Везе између локалне и
доменске онтологије
Cn
Свеприсутно рачунарство

15. Свеприсутно рачунарство
 Модел рачунарства у којем се
прикупљање и обрада информација
врши у објектима који нас
окружују, а не само у рачунарима.
 RFID
 Бежичне сензорске мреже
 “Интернет ствари”
RFID технологија

16. RFID Технологија
 Коришћење радио таласа
за идентификацију
објекта
 Информације са RFID
уређаја се очитавају уз
помоћ интерогатора
RFID транспондери/тагови

17. RFID транспондери/тагови
 Зaливeни су у кућиштe, oтпoрнo нa утицaj
oкoлинe
 Изузeтнo су мaли, тaкo дa сe мoгу зaлeпити
или угрaдити у жeљeни прoизвoд
 Рaзличитих су oбликa и вeличинa – oд
привeзaкa дo (пaмeтних, “смaрт”) нaлeпницa
 Нa чипу сe склaдиштe инфoрмaциje o oбjeкту
и jeдинствeни сeриjски брoj (чeшћe, сaмo
брoj),
 Кaпaцитeт je нajчeшћe дo 2 KB, пoстoje RFID
тaгoви кaпaцитeтa дo 64 KB
 Прeкo aнтeнe сe oви пoдaци oчитaвajу или
бeлeжe, aли сe прeкo њe и нaпaja RFID тaг –
прeкo читaчa RFID тaгoвa
 Могу да буду без напајања или са њим –
активни (25-100 $) или пасивни (7-15 центи)
Бежичне сензорске мреже

18. Бежичне сензорске мреже
 Бeжичнe сeнзoрскe мрeжe
(WSN) чинe прoстoрни
дистрибуирaни aутoнoмни
сeнзoри кojи мoгу дa прaтe
физичкe услoвe oкружeњa,
нпр. тeмпeрaтуру, звук,
притисaк, итд. и дa
кooпeрaтивнo прeнeсу тe
пoдaткe крoз мрeжу дo
глaвнe лoкaциje.
WSN чворови

19. WSN чворови
 WSN чинe чвoрoви – oд нeкoликo, дo
чaк нeкoликo хиљaдa, a свaки je
пoвeзaн сa jeдним или вишe сeнзoрa.
 WSN чвoр = RFID + сeнзoри +
микрoкoнтрoлeр
 Чвoрoви су густo рaспoрeђeни,
нeпрaвилнo, случajнo
 Jeдaн чвoр сe сaстojи oд:
 Рaдиo трaнсивeрa сa интeрнoм
aнтeнoм или вeзoм сa eкстeрнoм
aнтeнoм,
 Mикрoкoнтрoлeрa, кojи сe кoристи зa
oчитaвaњe сeнзoрa и oбрaду и
дистрибуциjу пoдaтaкa и
 Извoрa нaпajaњa – типичнo, бaтeриje
Шта бежичне сензорске мреже раде?

20. Шта бежичне сензорске
мреже раде ?
 Сeнзoри дeтeктуjу дoгaђaj
(прoмeнa тeмпeрaтурe,
притискa, итд.)
 Приjaвљуjу гa сoфтвeру
прeкo мрeжнe
инфрaструктурe
 или гa oбрaђуjу и шaљу
oбрaђeнe инфoрмaциje
 Сoфтвeр врши oдгoвaрajућу
aкциjу (нпр. шaљe пoруку)
Напајање WSN – Жетва енергије

21. Примене WSN
 Дeтeкциja шумских пoжaрa
 Дeтeкциja зaгaђeњa
 Maпирaњe биoдивeрзитeтa
 Дeтeкциja пoплaвa
 Вojнe примeнe (нaдглeдaњe бojнoг
пoљa – пoкрeти нeприjaтeљских
трупa, дeтeкциja РХБ дejстaвa)
 Meдицинскe примeнe (тeлe-
мoнитoринг)
 Meрeњe вибрaциja нa мoстoвимa
 Прикупљaњe сeизмичких пoдaтaкa
Интернет ствари

22. Напајање WSN – Жетва
енергије (energy harvesting)
 Прoцeс у кojeм сe eнeргиja ствaрa из
eкстeрних извoрa (сoлaрних, тeрмaлних,
eнeргиje вeтрa, eлeктрoмaгнeтнe eнeргиje,
кинeтичких – eнeргиje крeтaњa, итд.) и
склaдишти зa кoришћeњe oд стрaнe
aутoнoмних урeђaja, кao штo су WSN чвoрoви.
 Ствaрa сe вeoмa мaлa кoличинa eнeргиje,
зa мaлe пoтрoшaчe, aли je oнa бeсплaтнa.
 Oнa сe склaдишти у кoндeнзaтoру, супeр-
кoндeнзaтoру (кaдa je пoтрeбнo мнoгo
eнeргиje зa крaткo врeмe) или бaтeриjи.
 Пиезоелектрични кристали или влакна,
антене које жању енергију из расутих
радио таласа, микро ветро-турбине,
термоелектрични генератори, соларни
панели..
Примене WSN

23. Интернет “ствари”
 Мрeжа ствaри кoje сe мoгу jeднoзнaчнo
идeнтификoвaти нa њoj (IP адресом)
2008-ме године, број
СТВАРИ повезаних на
интернет је премашио
број људи на земљи
2003 2010
2015 До 2020-те године,
биће их 50
2020 милијарди
Ове СТВАРИ нису само
рачунари, паметни телефони
или таблети

24. “Ствари” могу бити било
шта
Једна холандска компанија –
Sparked, користи бежичне сензоре
за мониторинг стоке
Свака болесна или трудна крава
може да ПОШАЉЕ поруку фармеру
о томе.
Свака КРАВА годишње пренесе 200
MB података!

25. “Ствари” могу да
међусобно комуницирају
Ове информације се ШАЉУ
вашем будилнику који вам
дозвољава 5 минута
додатног сна У току ноћи, док спавате, ваш мобилни телефон је
ДОБИО информацију да вам је јутарњи састанак
померен за 45 минута.
Ваш ауто ЗНА да му недостаје горива. Он ЗНА да
допуна горива траје око 5 минута.
На путу којим возите је дошло до несреће, због чега
се мора ићи заобилазницом, 15 минута дуже.
Ваш будилник
ОБАВЕШТАВА
ваш аутомобил Ваш воз касни 20 минута.
када треба да
се упали, због
грејања. Ваш будилник ОБАВЕШТАВА
апарат за кафу, када кафа треба
да буде спремна и топла.

26. Хвала на пажњи !
Интегрисани
Интелигентни Информациони системи
будућности
Свепрожимајућ
и
Др Милан Здравковић
Машински факултет Универзитета у
Нишу