четверг, 15 июня 2017 г.

Суперкомпьютер IBM Watson: создан прототип "умного робота"

21 января 2011 года корпорация IBM провела презентацию новых возможностей суперкомпьютерных технологий IBM. Суперкомпьютер IBM Watson, разработанный исследователями IBM, способен отвечать на вопросы, изложенные на естественном языке.
Презентация прошла в Российской лаборатории систем и технологий IBM. В рамках мероприятия эксперты рассмотрели различные аспекты развития суперкомпьютеров. Иэн Симпсон (на фото он слева), директор Российской лаборатории систем и технологий, представил историю создания IBM Watson. С комментарием об игре Jeopardy! и участии в ней искусственного интеллекта выступил журналист, политический консультант Анатолий Вассерман, завоевавший титул «Лучший игрок десятилетия» на «Юбилейных играх» «Своей игры» в 2004 г.
И вот уже компьютерная система IBM Watson бросает вызов самым великим чемпионам телевикторины «Jeopardy» за всю ее историю. Состязание назначено на февраль 2011 г. Корпорация IBM и телевикторина «Jeopardy», одна из самых популярная в США, объявили, что компьютерная система IBM под названием Watson примет участие в телевикторине «Jeopardy» (российский аналог – «Своя Игра»), где будет состязаться с двумя самыми успешными и самыми знаменитыми из ее участников – Кеном Дженнингсом (Ken Jennings) и Брэдом Руттером (Brad Rutter). Первое в истории состязание человека с машиной на шоу «Jeopardy» будет выходить в эфир 14, 15 и 16 февраля 2011 г. – за эти три дня будет сыграно два матча. Главный приз -$1 000 000, приз за второе место $300 000, приз за третье место $200 000. IBM пожертвует выигранные средства в фонды World Visionи World Community Grid.
Система Watson, названная в честь основателя корпорации IBM Томаса Уотсона (Thomas J. Watson), была построена группой ученых IBM, которые стремились тем самым решить сложнейшую задачу – создать компьютерную систему, способную на уровне человека отвечать на вопросы, изложенные на естественном языке, причем быстро, точно и достоверно. Формат викторины «Jeopardy» является исключительно трудным, поскольку предлагаемые участникам подсказки вынуждают их анализировать тонкие смысловые оттенки, учитывать иронию, разгадывать загадки и преодолевать другие сложности, т.е. заниматься теми видами деятельности, которых люди традиционно выполняют лучше, чем компьютеры.
Соревноваться с системой Watson будут два из самых знаменитых игроков, когда-либо участвовавших в викторине «Jeopardy» К. Дженнингс побил рекорд «Jeopardy» по максимальному количеству сыгранных друг за другом игр - на протяжении сезонов 2004-2005 г.г. он выиграл 74 игры подряд, что обеспечило ему выигрыш более 2,5 млн. долл. Б. Руттер выиграл максимальное совокупное количество игр для одного участника «Jeopardy», что принесло ему 3255102 долл. Эта сумма – результат первого появления Руттера в «Jeopardy», состоявшееся 2000 г.), плюс три победы в турнирах «Jeopardy»: «Tournament of Champions» (2001 г.), «Million Dollar Masters Tournament» (2002 г.) и «Ultimate Tournament of Champions» (2005 г.).
«Большой приз» состязания составит 1 млн. долл., а призы за второе и третье места – 300 тыс. долл. и 200 тыс. долл., соответственно. Руттер и Дженнингс пожертвуют по 50% своего выигрыша на благотворительные цели, а корпорация IBM полностью пожертвует своей выигрыш на благотворительные цели.
«После четырех лет работы наша научная группа уверена в том, что система Watson готова к этому состязанию. Она способна быстро осознавать, что означает подсказка «Jeopardy», анализировать доступную информацию и быстро находить точные и достоверные ответы, – говорит д-р Дэйвид Ферруччи (David Ferrucci), ученый, возглавляющий группу из IBM Research, которая создала систему Watson. – Мы не только волнуемся за результаты самого состязания, наша группа испытывает сильное воодушевление благодаря возможностям, которые революционная компьютерная система Watson открывает в таких областях, как построение более разумной планеты и содействие людям в решении бизнес-задач и повышении качества жизни».
«Мы взволнованы тем, что телевикторина «Jeopardy» считается высочайшим эталоном человеческого знания, – заявил сказал Гарри Фридман (Harry Friedman) исполнительный продюсер «Jeopardy» – Для хорошего выступления на «Jeopardy» требуется обширное сочетание навыков. Это будет грандиозное событие – мы увидим, сможет ли компьютер конкурировать с двумя, возможно, самыми лучшими игроками викторины «Jeopardy» за всю ее историю».
■ Машина готовится сыграть роль человека
Этой осенью система Watson провела более 50 спарринг-игр против прежних участников турнира «Tournament of Champ Jeopardy» на заключительном этапе подготовки к своему телевизионному дебюту. Кроме того, система Watson успешно прошла тот же тест для претендентов, который проходят люди при первичном отборе на участие в шоу «Jeopardy». Это обеспечило продюсерам «Jeopardy» уверенность в том, что предстоящее состязание будет интересным и конкурентоспособным.
Основные моменты этих спарринг-игр можно посмотреть на Web-сайте www.ibmwatson.com, где они будут доступны на протяжении нескольких следующих недель.
■ Что такое Watson?
Watson – это революционное достижение в научной дисциплине под названием Question Answering (вопросно-ответная система). Программное обеспечение Watson функционирует на сервере IBM POWER7, который оптимизирован для обработки огромного числа задач, которые система Watson должна выполнять за короткое время с целью анализа сложных языковых конструкций и формирования правильных реакций на подсказки «Jeopardy». Эта система включает множество специализированных проприетарных технологий для удовлетворения требований по обработке огромного количества параллельных задач и данных при анализе информации в режиме реального времени.
Watson – это аналитическая вычислительная система, которая специализируется на анализе естественного человеческого языка и очень быстро выдает точные ответы на сложные вопросы. Watson демонстрирует настоящий прорыв в понимании компьютером естественного языка – реального языка, на котором общаются и обмениваются информацией люди, а не машинного языка, специально разработанного или закодированного для компьютеров.
Watson является полностью самодостаточной автономной системой – в том смысле, что она не подключена к Интернету. Используемая Watson технология понимает задаваемый вопрос, анализирует миллионы блоков информации, хранимой во внутренней памяти, и выдает максимально точный ответ, руководствуясь найденными фактическими данными.
Перед шоу Jeopardy! вся информация, которой будет располагать Watson – в виде энциклопедий, справочников, книг, киносценариев и многого другого – загружается в системную память. Во время игры Watson, подобно другим участникам, «копается» в информационных недрах всего, что она «вычитала и выучила», чтобы связать уникальный смысловой язык, содержащийся в вопросах викторины, со знаниями, загруженными в ее память, и уверенно находить правильные ответы.
■ Что такое «Jeopardy»
Телевикторина «Jeopardy», дебютировавшая в 1984 г., 28 раз становилась лауреатом премии «Эмми» и вошла в Книгу рекордов Гиннесса как игровое телевизионное шоу, завоевавшее наибольшее число наград. По совокупности своих достижений «Jeopardy» занимает первое место в категории телевикторин – ежедневно ее смотрят почти 9 миллионов зрителей. Телевикторина «Jeopardy» производится компанией Sony Pictures Television, которая входит в состав корпорации Sony Pictures Entertainment Company. Дистрибуция внутри страны осуществляется компанией CBS Television Distribution, а международная дистрибуция – компанией CBS Television International. Обе вышеуказанных компании являются подразделениями корпорации CBS Corp.
Jeopardy! – это шоу-викторина, охватывающая широкий спектр тем, таких как история, литература, политика, наука, искусство и сфера развлечений. Участие в игре Jeopardy! – чрезвычайно сложная задача для компьютера, поскольку машинный интеллект изначально не понимает естественный человеческий язык. Более того, Jeopardy! – это настоящий вызов для компьютерной системы из-за быстроты, с которой соперники должны давать правильные ответы на вопросы, а также из-за того, что для поиска точного ответа нужно анализировать содержащиеся в вопросах трудноуловимые ассоциации, скрытые значения, иронию, загадки и другие лингвистические и интонационные нюансы. В Jeopardy! игроки должны принимать решения, основываясь на своей уверенности, что им точно известен правильный ответ. Иными словами, здесь нужно делать то, в чем традиционно силен человек, а не компьютер.
■ О СИСТЕМЕ IBM WATSON: цифры и факты
• Watson – это результат работы 25-ти ученых IBM Research в течение последних четырех лет.
• Watson была названа в честь основателя корпорации IBM Томаса Уотсона (Thomas J. Watson).
• Watson обрабатывает информацию, эквивалентную приблизительно 200 миллионам страниц контента, написанных на естественном человеческом языке, чтобы находить правильные ответы на сложные вопросы телевикторины Jeopardy! (российский аналог – «Своя Игра»).
• Watson, оснащенная десятью аппаратными стойками серверов IBM POWER 750 под управлением ОС Linux, 15 ТБ оперативной памяти и 2880 процессорными ядрами, способна выполнять 80 триллионов операций с плавающей запятой в секунду (80 терафлопс).
• IBM ежегодно инвестирует в исследования и разработки приблизительно 6 млрд. долларов и привлекает к работе ведущих исследователей с мировым именем. Watson служит ярким примером новаторства, реализуемого благодаря этим инвестициям компании и ее неизменной нацеленности на инновации.
■ Почему IBM?
IBM создала Watson как часть своих усилий по содействию компаниям в извлечении ценных для бизнеса знаний из имеющихся массивов данных. Система Watson может анализировать смысловое значение и контекст естественного человеческого языка, и быстро обрабатывать информацию для поиска точных ответов на вопросы, заданные на этом естественном языке. Эти возможности таят в себе громадный потенциал, способный коренным образом изменить то, как компьютеры помогают людям решать их задачи как в бизнесе, так и в общественной и частной жизни.
Watson – это гигантский скачок вперед в способности компьютеров более адекватно реагировать на наши информационные потребности и более точно отвечать на наши вопросы. Watson доставляет информацию быстро, эффективно и в понятном для нас виде, извлекая нужные знания из огромного объема данных на естественном языке, с которыми люди сталкиваются ежедневно. Технология Watson может найти применение в самых разных областях, таких, например, как: быстрая и точная медицинская диагностика; экспресс-исследование потенциального взаимодействия лекарственных препаратов; помощь юристам в быстром поиске прецедентов среди множества ранее рассмотренных судебных дел; оперативный анализ возможных вариантов или альтернативных сценариев; помощь компаниям в интеллектуальной подготовке персонала отделов продаж.
■ Почему Watson, и почему именно сейчас?
Watson – это продукт взрыва инноваций, появившихся вместе и в нужное время. В последние годы было сделано много значимых научных открытий в таких областях как технология обработки естественного языка (Natural Language Processing) и технология обучения вычислительных машин (Statistical Machine Learning). Эти открытия чрезвычайно важны в реализации возможностей компьютерных систем для распознавания и понимания естественного языка.
Кроме того, вычислительные системы лишь совсем недавно научились одновременно выполнять тысячи процессов на одном кластере быстрых машин, с доступом к огромным массивам памяти. Способность высокопроизводительной параллельной обработки данных, обеспечиваемая системами на базе процессоров IBM POWER7, критически важна для понимания Watson смыслового значения вопросов и быстрого – всего за три секунды – нахождения правильных ответов.
И, наконец, в последние годы мы является свидетелями взрывного роста цифровых знаний, представленных в форме текста на естественном языке (включая энциклопедии, словари, справочники, книги, киносценарии, новостные сообщения и многое другое). Это бум цифровой информации помогает снабдить Watson громадным объемом потенциальных знаний.
Ученым IBM Research удалось собрать все эти возможности воедино, и они создали уникальную систему Watson.
■ Андрей Филатов, директор департамента аппаратного обеспечения, IBM в России и СНГ, рассказал об использовании технологий POWER7 при создании суперкомпьютера Watson. В аппаратную основу IBM Watson входит процессор POWER7 – вот его некоторые характеристики
- 4, 6 или 8 ядер на сокет
- От 3.0 до 4.14 GHz
- Интегрированная eDRAM L3 Cache
- До 4 потоков на ядро
- Динамическая оптимизация энергопотребления
Подробнее о eDRAM technology. Это прорыв в технологии: размещение памяти на кристалле процессора. Преимущества IBM eDRAM:
- Более высокая плотность
- Низкое энергопотребление
- Меньшая латентность (6:1), большая пропускная способность
- Меньшее количество ошибок
- Более высокая производительность
- Позволяет POWER7 иметь 32MB of встроенной L3 Cache пямяти
■ Ирина Федулова, к.ф.-м.н., инженер-программист Российской лаборатории систем и технологий, рассказала об основных тенденциях развития суперкомпьютерных технологий IBM. Её доклад носил название "IBM Watson: новый виток эволюции суперкомпьютеров IBM". Для начала она коснулась вопросов истории:
- 1944 г. Mark I. Первый программируемый арифмометр.
- 1952 г. IBM 701. Первый компьютер на вакуумных трубках.
- 1954 г. IBM NORC. Вычисление числа Пи с 3089 знаками за 13 минут.
- 1955 г. IBM STRETCH. Конвейер, предвыборка, memory interleaving.
- 1991 г. IBM + Thinking Machines. Идея о массивно-параллельных компьютерах.
- 1997 г. IBM Deep Blue. Шахматный суперкомпьютер.
- 2000 г. IBM ASCI White. Впервые система IBM - № 1 в Top 500.
- 2004 г. IBM Blue Gene/L.
- 2008 г. IBM Roadrunner.
- 2010 г. IBM Watson.
Сделав краткий обзор проектов по биомолекулярному моделированию, выполняемых в IBM Research, Ирина ответила на вопрос о том, почему IBM развивает суперкомпьютинг? Это обеспечит прогресс в следующих сферах:
– Биологические науки и LifeSciences
– Поиск новых лекарств
– Новые материалы
– Автомобили и самолеты
– Окружающая среда и энергия
– Финансы
• оптимизация товаров
• оценка рисков
– Безопасность
• военные исследования
– Борьба с эпидемиями
– Изучение природы
– Green технологии
Конкретно среди недавних достижений - решение таких проблем, как коррозия алюминия (Ford), разрушение аромата кофе (Nestle), создание лекарств (Novartis), оптимизация хвостовых воздушных потоков в авиации, OLED и органическая электроника, новые материалы для полупроводников
А также принесёт пользу непосредственно IBM:
– Развитие бизнеса
– Стимуляция инноваций
– Создание новых чипов, серверов, ПО
Существует также Blue Brain - совместный проект IBM и EPFL (Швейцарский Федеральный Технический Институт Лозанны). В задачи проекта входит моделирование мозга на клеточном уровне. На конференции Supercomputing 2007 было объявлено об успешном моделировании коры мозга крысы (55 миллионов нейронов, 422 миллиарда синапсов, 1 секунда работы коры мозга крысы) на суперкомпьютере Blue Gene/L с использованием 8 терабайт памяти и 32 768 процессоров.
Каковы принципы работы суперкомпьютера IBM Watson? Схема следующая:
▫ ▫ ▫ Обработка естественного языка
– Извлечение данных
– Семантический анализ
• Игра слов
• Контекст
– Автоматический логический вывод
– Формирование гипотез
▫ ▫ ▫  Ранжирование гипотез
– Оценка меры уверенности
– Сортировка и выбор
▫ ▫ ▫ Игровая стратегия
– Выбор категории вопроса
– Определение оптимального размера ставки
▫ ▫ ▫ Подготовка базы данных
– 15 терабайт неструктурированной информации
Кто следующий? Следующий - Blue Gene/Q “Sequoia”. Это:
▫ Продолжение линейки Blue Gene
▫ 20 петафлопс
▫ 1.6 миллионов ядер
▫ 1.6 петабайт оперативной памяти
▫ Энергопотребление: 6 Мвт
– В 7 раз эффективнее BG/P
– В 16 раз эффективнее Cray Jaguar
▫ Запуск в 2012 г
– DOE National Security Administration
Новые слагаемые дают качественно новую сумму:
▫ Новые архитектуры
• Многоядерные процессоры
• Многопроцессорные системы
• Использование специализированных ускорителей
+
▫ Новое программное обеспечение
• Специальные языки программирования
• Параллельные программы
=
▫ Более…
• точные модели
• сложные объекты
• длительные процессы
• разумная планета
■ Применение технологии Watson для решения задач реального мира
Помимо участия в викторине «Jeopardy» лежащая в основе системы Watson технология может быть адаптирована для преодоления реальных проблем и достижения прогресса в различных областях. Эта компьютерная система способна просеять огромное количество данных и дать точные ответы, сопровождаемые оценкой их достоверности. К примеру, эта технология может быть с успехом применена для повышения точности диагностирования пациентов в здравоохранении, для совершенствования онлайновых систем поддержки, функционирующих по принципу самообслуживания, для предоставления туристам и гражданам конкретной информации по населенным пунктам, для повышения качества поддержки клиентов по телефону, а также во многих других областях.  В перспективе – новые данные о том, как работает мозг, лечение шизофрении, болезни Паркинсона и т.п.
Среди других перспективных применений Watson:
- Электроника: поддержка пользователей, умный дом, распознавание образов
- Финансовые услуги: оценка рисков, аудит
- Здравоохранение / Life Sciences: дифференциальная диагностика (планируется создание медицинской версии суперкомпьютера)
- Розничная торговля: обслуживание клиентов
- Транспорт: оптимизация маршрутов
Планируется коммерческое применение системы: начало продаж - примерно через год , стоимость 1 млн долл. Но это только за "жедезо", не считая пакета специализированного ПО. Впрочем, ожидается, что лет через 10 Watson будет размещаться в ноутбуке.


РЕТРОСПЕКТИВА

“Связь-Экспокомм”
▪ Цифровое ТВ-вещание. Для начала вспомним, что в марте, на расширенном заседании коллегии Российского агентства по системам управления выступил с докладом его генеральный директор В. Симонов, рассказав, что в РАСУ разработана новая концепция создания средств связи, телевидения и телекоммуникаций, одобренная Минсвязи и Госкомитетом по электросвязи. При этом, по словам гендиректора, среди важнейших источников финансирования РАСУ находятся экспортные программы, в числе которых - создание совместных предприятий с Китаем: на территории России это производство телевизоров и кинескопов, а на территории Китая это техника цифрового телевидения и ночного видения.
Практическим же воплощением планов внедрения в России цифрового телевещания, как рассказал на пресс-конференции перед выставкой вице-президент ОАО “Телеком” К. Кукк, оборудование для ЦТВ было апробировано на опытных зонах, развёрнутых в Нижнем Новгороде и Санкт-Петербурге. В частности, на состоявшейся весной в Нижнем Новгороде выставке был организован приём на стенде ОАО передач четырёх программ городского телецентра по одному цифровому каналу. Что касается опытной зоны ЦТВ в Санкт-Петербурге, то на “Связь-Экспокомм-2002” материалы по созданному для неё цифровому аппаратно-студийному комплексу представил НПК-41 ФГУП НИИ Телевидения. Этот АСК обеспечивает формирование пакета телепрограмм из:
- материалов монтажного комплекса;
- сигналов студийных ТВ-камер;
- транзитных программ, поступающих по спутниковым каналам.
Сформированный транспортный поток MPEG-2/DVB транслируется в цифровом виде по стандарту АТМ-Е3 по ВОЛС “Метроком” на ЛРТПЦ. В цифровом тракте АКС в качестве базовых элементов, обеспечивающих вхождение в цифровую ТВ-систему с интегрированными цифровыми каналами связи, использованы устройства, решающие задачу избыточности видео- и аудиоинформации, создания, мультиплексирования и хранения уплотнённых цифровых потоков, несущих эту информацию: кодер MPEG-2 АТ-43, декодер MPEG-2 АТ-39, цифровой дисковый видеомагнитофон АТ-48, мультиплексор транспортных потоков АТ-55. Связь между устройствами АСК в основном осуществляется с использованием последовательных цифровых интерфейсов SDI (Serial Digital Interface, SMPTE 259М-С) последовательными цифровыми сигналами формата 4:2:2, соответствующими рекомендациям 601 и 656 МККР. Синхронизацию работы устройств комплекса обеспечивает синхрогенератор АТ-1 (с резервированием), работающий как в автономном, так и в ведомом режимах. Цифровой видеомикшер АТ-49, являющийся основой ТВ-комплекса, объединяет сигналы от внешних и внутренних источников и формирует сигнал комбинированного и преобразованного изображения, осуществляет окончательное формирование выходного эфирного сигнала с возможностью оперативного выбора. Также в состав АСК входят две ТВ-камеры КТ-190М, монтажный комплекс, аппаратура спутникового приёма, видеомагнитофоны, 9 видеомониторов ВК 42Ц63, контрольно-измерительное оборудование и т. д.
Практически, нижегородский вариант ЦТВ был воспроизведён на “Связь-Экспокомм-2002” и посетители выставки могли убедиться в высоком качестве изображения. Было установлено четыре телевизора, три из которых показывали по одной телепрограмме, а четвёртый телевизор вёл приём четырёх программ радиовещания. Трансляция всех этих программ велась по одному ДМВ-каналу на установленную там же, на стенде, антенну, а поверх телевизоров была установлена приставка для приёма программ цифрового эфирного ТВ. К моменту выставки была выпущена установочная партия приставок стандарта DVB-Т и подходила к завершению работа над версиями для стандартов DVB-С и DVB-S.
Кроме того, на стенде МНИТИ был представлен гибридный аналогово-цифровой телевизор, подготовленный к приёму программ ЦТВ. Телевизор разработан на основе серийно выпускаемой модели “Радуга”, при этом схема и конструкция базового шасси, а также ПО процессора управления предусматривают возможность установки дополнительной цифровой платы для приёма программ DVB-Т. На выставке был представлен и модуль гибридного телевизора DVB-Т. Модуль приёмника-декодера сигналов цифрового эфирного ТВ предназначен для использования в составе массовых моделей аналогово-цифровых (гибридных) телевизоров, которые могут выпускаться на отечественных заводах по существующим на сегодняшний день технологиям. Модуль выполняет все необходимые для демодулирования, демультиплексирования и декодирования DVB-Т сигналов функции.
Услуги широкополосной связи. Обычно, рассказывая на пресс-конференциях о намерении предоставлять этот вид услуг, руководители телефонных компаний говорят о таком их преимуществе, как возможность платного сервиса “видео-по-запросу”. Однако, при этом никто не приводит убедительных экономических выкладок. Что понятно: трудно ожидать прибылей от платного видеопроката по телефонным (пусть и широкополосным) сетям в то время, как терпят крах телекомпании платного ТВ, работающие в высококачественных ТВ-сетях.
В то же время в Европе число потребителей широкополосных услуг связи растёт. Однако, если уж экономные европейцы платят за широкополосный доступ, то для них это не только развлечение, но и жизненная необходимость. В частности, в рамках ширящегося проекта “Электронное правительство” предоставляется возможность не томиться в очередях за справками к чиновникам всех уровней, а оформить справку либо получить консультацию через Интернет - быстро и без трудностей. И не только в Европе: в Канаде Центральный правительственный портал гарантирует пользователю ответ за запрос в течение суток. А граждане Сингапура могут электронным способом подавать в суд по житейским делам. Видеотрафик бывает действительно при этом необходим: для работы call-центров, деловой видеосвязи, видеонаблюдения, дистанционного компьютерного зрения и т. п.
Очевидно, что в России, жители которой страдают от хождения по бесконечным инстанциям и вымогательства там взяток (что обходится намного дороже широкополосного доступа) заплатили бы любые деньги за широкополосный доступ, избавляющий от кошмара заискивания перед клерками и число пользователей такого доступа уже сейчас исчислялось бы миллионами. Однако, ни о чем, более серьёзном, чем “видео-по-запросу” на пресс-конференциях услышать трудно и именно этим (в силу неиспользования “эффекта масштаба”) объясняется, что широкополосная связь в нашей стране развивается гораздо медленнее, чем могла бы. Тем не менее, хотя “видео-по-запросу” и является в значительной степени мифом, но он не опасен, поскольку под его влиянием фирмы всё же инвестируют в широкополосную связь, что, в конечном итоге, позволит осуществить главное - электронную демократию и повсеместное видеонаблюдение.
В декабре 2001 г. корпорация Siemens совместно с компанией МТС успешно провели тестовые испытания первой в России сети UMTS, где были реализованы широкополосные приложения: мобильный доступ в Интернет со скоростью 64 кбит/с, интерактивный путеводитель, видеоконференция и, наконец, передача потокового видео в формате MPEG-4. Эта опытная зона - одна из четырёх, развёрнутых в России и срок её завершения - конец 2002 г. Для тех, кто знает Москву, интересно будет узнать, что базовые станции зоны располагались одна на Марксистской, а другая - на Тетеринском.
ОАО МГТС завершило второй этап реализации проекта строительства общегородской широкополосной сети передачи данных. На первом этапе была развёрнута пилотная сеть на базе технологии ADSL, а также установлено, что состояние абонентской кабельной сети МГТС соответствует требованиям выбранной технологии. На втором этапе построено магистральное ядро сети передачи данных с 10 узлами пакетной коммутации, соединёнными по ВОЛС. На момент пресс-конференции количество узлов доступа было доведено до 160. На третьем этапе, реализация которого завершится к концу 2002 г., сеть передачи данных общего пользования станет доступна клиентам на 98% территории Москвы.
“Точка.Ру” - совместный проект МГТС и “МТУ-Интел”, запущенный в коммерческую эксплуатацию в 2000 г. В его рамках на базе МГТС создаётся единая общегородская сеть передачи данных. С помощью технологии ADSL удаётся достичь скорости до 3-7 Мбит/с в прямом направлении и 0,5-1,5 Мбит/с в обратном.
▪ Эфирная трансляция. Компания Quarta Telecom дала в своих материалах оценку зоны действия системы MMDS. Радиус действия таких систем определяется множеством факторов, но главным требованием является наличие прямой видимости между передающей и приёмной антеннами: даже листва на деревьях существенно мешает. Влияние может оказать переотражение, особенно в ближней зоне передающего центра. При построении передающей системы MMDS в любом городе можно выделить несколько возможных точек размещения передающего центра и следует оценить возможные зоны затенения - они для небольших городских систем являются определяющими, возникая в условиях городской разноэтажной застройки. На практике, как правило, антенну размещают на ближайшем к студии высотном здании. Уровни излучения системы достаточно малы, поэтому возможно размещение оборудования на жилых зданиях, но в этом случае во избежание конфликта с жильцами у них испрашивают предварительное согласие, обеспечивая им, например, бесплатный просмотр телепрограмм. В возникших зонах затенения сигнал доставляют либо посредством ретранслятора MMDS, либо коаксиальным кабелем с ближайшего высотного здания. Для небольших систем с многоканальным передатчиком большая высота подвеса может сыграть даже негативную роль. Ширина диаграммы направленности передающей антенны в вертикальной плоскости составляет примерно 5 град. и максимум направлен вниз относительно горизонтальной плоскости на 1-2 град., поэтому при увеличении высоты подвеса в ближней зоне возникают провалы из-за того, что электромагнитная волна не распространяется у основания башни. В дальней зоне также возникают сложности из-за повышенных потерь в более длинном фидере. На рис. 1 приведены результаты расчета дальности действия для 12-канальной системы и 100 Вт передатчика с передающей и приёмной антеннами 13 и 24 дБ соответственно. Расчёт выполнен для условий индивидуального приёма с соотношением сигнал/шум не хуже 45 дБ. Расчёт, соответственно, проведён для следующих типов линий: волновода EW20 (1,47 дБ/100 м), коаксиального кабеля с воздушным заполнением (4,01 дБ/100 м) и кабеля с полностью диэлектрическим заполнением (7 дБ/100 м). Очевидное из графиков уменьшение дальности действия по мере увеличения высоты подвеса как раз и связано с увеличением затухания в фидерном тракте.
Крупные MMDS системы строятся на одно- и двухканальных передатчиках и стоимость таких систем высока в сравнении с системами на многоканальных передатчиках, важнейший показатель которых - удельная мощность (то есть, мощность несущей любого из каналов при заданном уровне интермодуляционных искажений второго и третьего порядка). Удельная мощность уменьшается при увеличении количества каналов, так как при этом возрастают количество и уровень интермодуляционных составляющих и для сохранения качества сигнала приходится снижать выходной уровень. Так, при увеличении числа каналов на четыре выходной уровень приходится уменьшать вдвое. На практике, дальность действия системы резко снижается при числе каналов больше 12. Увеличения выходной мощности можно достичь за счет параллельной работы двух или более передатчиков со сложением мощностей на волноводном сумматоре.
Фирма Sceptre Distributions представила технологию ИКС (на основе инфракрасного светодиода) для передачи данных. Изображенная на рис. 2 модель способна передавать данные на расстояние до 1,5 км со скоростью до 2 Мбит/с; однако, разработаны и системы, способные работать на дальностях 3-5 км на скорости 155 Мбит/с. Оборудование ИКС способно функционировать без потери качества связи в условиях дождя, снега, тумана или временного перекрывания трассы посторонними предметами: ветви, листва, птицы. То, что световой пучок рассеивается на 1 градус позволяет системе работать даже при колебаниях несущей конструкции. Помехоустойчивость обусловлена тем, что система спроектирована дуплексной и аппарат подтверждает получение каждого пакета по параллельной трассе, идущей в обратную сторону. При подключении к системе дополнительно мультипортового передатчика можно осуществлять обслуживание большого числа пользователей.
ЛОНИИР предложил САПР “Балтика” для частотно-территориального планирования сетей радиосвязи и экспертизы ЭМС РЭС. Все алгоритмы расчета радиопокрытия ориентированы на использование векторных цифровых карт местности, что позволяет учесть многие факторы, влияющие на распространение радиоволн: рельеф, лесные массивы, кварталы застройки, водные объекты и др. САПР состоит из трёх подсистем: 
- “Балтика СПС” для планирования сетей сотовой, транкинговой связи, сетей абонентского радиодоступа, радиовещания и телевидения;
- “Балтика РРЛ” для расчета радиорелейных линий;
- “Балтика ЭМС” для анализа ЭМС РЭС СПР.
САПР позволяет прогнозировать радиопокрытие, создаваемое как отдельной базовой станцией (БС), так и всей системой связи в целом, определять зоны взаимных помех радиосредств, оптимизировать трафик, проводить частотное планирование. Частотно-территориальный план оптимизируется с целью минимизации числа используемых частотных каналов при обеспечении внутрисистемной ЭМС и заданного трафика. При проведении расчетов учитываются: стандарт сети радиосвязи; планируемая зона охвата сети; количество и распределение абонентов по территории; координаты расположения БС, технические характеристики приёмно-передающего оборудования абонентских и БС; высоты подвеса, диаграммы направленности, азимуты и углы наклона приёмной и передающей антенн БС; бюджет потерь; выделенный частотный ресурс; предполагаемая сумма капиталовложений. При анализе внутрисетевой ЭМС рассчитываются средний уровень полезного и мешающего сигналов, качество обслуживания с учетом замираний полезного сигнала, выявляются группы конфликтующих БС по совмещенному и соседнему каналам с учетом статистики потерь распространения. При расчете радиорелейных линий связи прямой видимости в диапазоне рабочих частот от 0,7 до 40 ГГц решаются задачи: построение профиля трасс РРЛ, расчет потерь распространения радиоволн, расчет устойчивости связи, выбор типа и оптимизация высоты подвеса антенн, оптимизация мест расположения антенных опор.
▪ Хранение данных. Компания Cisco Systems представила оборудование нового поколения - маршрутизатор хранения Cisco SN 5428 Storage Router. Это сетевая платформа хранения, одновременно поддерживающая технологии коммутации IP и Fibre Channel, что создаёт для рабочих групп сравнительно недорогой и эффективный путь перехода от напрямую переключаемых запоминающих устройств (DAS) к сетям хранения (SAN). Ранее рабочие группы (под которыми понимаются отделы крупных корпораций, а также малые и средние предприятия) не могли пользоваться преимуществами консолидированного хранения данных из-за высокой стоимости и сложности сетей SAN. Сочетание технологий iSCSI/IP и Fibre Channel в новом маршрутизаторе позволяет рабочим группам пользоваться широко известными и хорошо понятными сетевыми концепциями, получая преимущества от высокой производительности и богатой функциональности, присущих консолидированным сетям хранения. Эти преимущества включают простоту управления, повышенный коэффициент использования ресурсов и централизованное резервирование. Поддержка названных технологий в едином устройстве (маршрутизаторе) даёт возможность заказчикам, не имеющим большого опыта работы с сетями SAN, строить сети хранения и управлять ими с помощью хорошо знакомых сетевых функций IP.  А. Барсуков, журнал "ТКТ" № 8, 2002 г. 

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.