Az intelligens gépek korában uniós pénzből folyó kutatások gondoskodnak arról, hogy a gépek tervezésénél a fenntarthatóságot és a társadalmi jólétet is szem előtt tartsák. Ebben jelentős szerepet vállaltak magyar kutatók is, ahogy erről a Horizon, az EU kutatási és innovációs magazinja ismertette.
A modern ipar olyan rendszereket igényel, melyekben a számítógépes elemek szerves együttműködésben dolgoznak a hagyományosabb, fizikailag megfoghatóbb gépi elemekkel. Ezeket ma Cyber Physical Systems-nek, kiber-fizikai rendszereknek, CPS-eknek nevezik.
Az ilyen rendszerek az informatika, az érzékelők, a mechanikus, elektromos, vagy hidraulikus szerkezetek és a fizikai folyamatok szoros összekapcsolásával működnek. Ezek a rendszerek a számítógépes szoftvereket és algoritmusokat kombinálják a fizikai, értsd gépi világ elemeivel, lehetővé téve a valós idejű monitorozást, irányítást és optimalizációt.
CPS-ek: az okos rendszerek alapjai
Ilyenek az okos egészségügyi rendszerek, amelyek valós időben monitorozzák a betegek állapotát, és automatikusan reagálnak például gyógyszerek adagolásával, vagy az okos gyárakban a robotok, amelyek hálózatba kötve internetes érzékelők segítségével kommunikálnak egymással és optimalizálják a gyártási folyamatokat.
Az Európai Unió fokozottan támogatja a CPS-ek kutatását, azzal a céllal, hogy felgyorsítsa fejlesztésüket, és biztosítsa, hogy ezek a technológiák valós igényeket kielégítve hozzájáruljanak Európa versenyképességéhez és fenntarthatóságához.
A jelenlegi CPS-fejlesztési irány alapjait korábbi, uniós támogatással zajlott kutatások fektették le például olyan projektekben, mint a budapesti HUN-REN Számítástechnikai és Automatizálási Intézet (SZTAKI) által koordinált az EXCELL.
Koordináció Budapestről
A Magyarországról, Németországból, Belgiumból és az Egyesült Királyságból származó szakemberek a termelési és logisztikai hálózatokban a CPS nagyméretű adatalkalmazásainak feltárását tűzték ki célul. A fő tudományos és innovációs fókusz a globális trendek és a helyi igények kombinációján alapult.
Zudor Erzsébet, a SZTAKI vezető kutatója és tanácsadója szerint a negyedik ipari forradalom olyan CPS-eken fog alapulni, amelyek figyelik, elemzik és automatizálják az üzleti folyamatokat, s átalakítják a termelési és logisztikai folyamatokat.
Az EXCELL hatása, mely egy sor tudományos képzési program révén Európa-szerte segített a CPS-ekkel kapcsolatos tudásbázis kialakításában, egy sor nemzetközi együttműködési program formájában a projekt befejeződése után is megmaradt.
Egy újabb, négyéves uniós támogatású kutatási projekt, a Sustainable-CPS már arra fókuszál, hogyan lehetne a kialakulóban lévő CPS-eket nem csupán termelékenyebbé, hanem energiahatékonyabbá, fenntarthatóbbá és társadalmilag felelősségteljesebbé tenni. Ezt az Uppsalai Egyetem kiber-fizikai rendszerek laboratóriumában koordinálják.
2030-ig az uniós cégek ¾-e legyen okos
A CPS része az európai digitális évtized politikájának, amely konkrét célokat és célkitűzéseket határozott meg 2030-ig. Ezek célja, hogy a vállalkozások és az ezekben dolgozó emberek „emberközpontú, fenntartható és virágzóbb digitális jövő” érdekében tevékenykedjenek. Ez magában foglalja azt a célt, hogy az uniós vállalatok 75 százaléka használjon felhőt, mesterséges intelligenciát vagy nagy mennyiségű adatot.
A CPS-ek fenntarthatósága pedig azt jelenti, hogy a tervezésnél nem csak magát a rendszert, hanem a mellette lévő összes rendszert és azok kölcsönhatását is figyelembe kell venni. A fenntartható fejlődésnek gazdasági, társadalmi és környezeti szempontjai vannak. És csak úgy lehet mindhárom területen megoldani a kihívásokat, ha megváltoztatjuk a róluk való gondolkodásmódunkat.
A projekt keretében olyan keretrendszert hoztak létre a CPS kutatásra, amely különböző készségeket ötvöz, és a rendszerszemlélet, a tervezési szemlélet és a futurisztikus szemlélet hármas szempontját ötvözve vizsgálja a CPS fejlesztését, amely kulcsfontosságú a modern ipari, közlekedési és városi infrastruktúrák fejlesztésében, és alapvető szerepük van a digitalizációban.
