SUPERVISÃO INTELIGENTE
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- Nicolas Lopes Monteiro
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1 SUPERVISÃO INTELIGENTE 1. INTRODUÇÃO Complexidade e Supervisão Complexidade crescente dos sistemas Progressivo aumento de inteligência e autonomia dos componentes Heterogeneidade, mobildade O grande desafio: O projecto, instalação e manutenção de sistemas altamente complexos necessita ser melhorado em termos de: - Tempo - Qualidade - Custo - Complexidade Que tipo de engenheiro? Zuehlke, UNL/lcm
2 Sistema de Supervisão Inteligente - Que é? Objectivo / Plano SUPERVISOR INTELIGENTE Acções Estado Sistema a Supervisionar -Controlador? -Planeador? -Monitor? -Sistema de tempo real? -Sistema pericial? 1.2 UNL/lcm
3 Supervisão e Controlo - Uma questão de nível SUPERVISOR Servidor Controlador local Modelo Modelo Servidor Controlador local frame DISPOSITIVO atributo_1 atributo_2 if_read demon D1 atributo_3 if_write demon D2 método_1 método_2 Dispositivo a controlar Sistema a supervisionar Dispositivo a controlar - Controladores locais como servidores - O supervisor actua sobre os controladores locais. Supervisão e Planeamento Processos contínuos [indústria de processos] Objectivo: manter valor de variável (ou variáveis) dentro de certos limites. Ex. Sistema de distribuição de água: manter pressão nas tubagens. Existe normalmente um modelo matemático do processo. O "planeamento" consiste numa avaliação desse modelo -> o planeamento e a supervisão podem aparecer "fundidos". Processos discretos [sistemas de manufactura] Objectivo: realizar um plano (sequência de acções) com sucesso. Ex. Em robótica, garantir a execução dum plano de montagem. Aqui o planeamento envolve uma actividade complexa e aparece normalmente separado da supervisão. 1.3 UNL/lcm
4 Objectivo Planeamento Plano Supervisão Decide que acções e quando Garante execução com sucesso na ordem e na altura certa -Para garantir a execução com sucesso dum plano não basta lançar a execução e avaliar o resultado final. É necessário acompanhar a evolução do processo (acção a acção, por exemplo). -A informação a transmitir do planeamento à supervisão deve incluir, para além do plano de acções, quais os objectivos finais do plano e quais os objectivos parciais em cada etapa da execução. É o planeador quem sabe quais os objectivos que o levaram a decidir propor uma dada acção para um dado momento! -Os servidores terão de fornecer ao supervisor informação de estado (variáveis de estado, leituras sensoriais) para que este possa avaliar o estado da execução. -Em caso de detecção de algum desvio / erro, pode ser necessário planear um procedimento de excepção -- em tempo de execução -- para recuperar dessa situação. Supervisão Planeamento de recuperação -O planeamento geral e o planeamento de recuperação têm objectivos distintos e seguem, normalmente, técnicas distintas. Supervisão e Sistemas de Tempo Real Um supervisor é um sistema de tempo real: há que responder a eventos assíncronos dentro de certos limites de tempo. Os vários eventos terão distintas prioridades. No entanto, as restricções temporais não são tão fortes como no caso dos controladores locais. 1.4 UNL/lcm
5 Supervisão e Sistemas Periciais As técnicas de Sistemas Periciais podem ser uma boa ferramenta para a implementação de Sistemas de Supervisão. Nesse caso poderemos dizer que o Supervisor é um sistema pericial de tempo real. Mas também se podem implementar supervisores com técnicas de programação mais clássicas. Principais funcionalidades dum Supervisor 1-Executar um plano (despacho de acções para os agentes e sua sincronização) 2-Detectar eventuais desvios ou erros -> Monitoração Um Supervisor Inteligente incluirá ainda: 3- Explicação dos desvios / erros -> Diagnóstico 4- Geração de estratégias de recuperação de erros Outras funcionalidades associadas à supervisão: 5- Capacidade de antecipar problemas futuros (por análise de tendências) -> Prognóstico 6- Geração de recomendações / acções preventivas -> Manutenção preventiva 7. Melhorar desempenho -> Aprendizagem automática Exercício proposto: Identifique os principais componentes (requisitos) dum supervisor em: -parque de estacionamento inteligente -edifício inteligente. 1.5 UNL/lcm
6 Uma breve perspectiva evolutiva (Zuehlke, 2010) Anos 1980: Sinais eléctricos Anos 1990: Bits e bytes Anos 2000: Funções 1.6 UNL/lcm
7 Anos 2010: Serviços Anos 2020: Semântica? [Zuehlke 2010] D. Zuehlke Towards a Factory-of-Things: Technologies for the factory of the future MCPL 10-5 th IFAC Int. Conf. on Management and Control of Production and Logistics, Coimbra, Portugal, 8-10 Set UNL/lcm
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