Kontent qismiga oʻtish

Kiberfizik tizim

ZiyoSfera, erkin ensiklopediya

Kiberfizik tizimlar — kompyuter algoritmlari tomonidan boshqariladigan va nazorat qilinadigan, internet hamda uning foydalanuvchilari bilan uzviy integratsiyalashgan tizimlar. Kiberfizik tizimlarda jismoniy va dasturiy komponentlar bir-biri bilan chuqur bogʻlangan boʻlib, ular turli makon va vaqt miqyoslarida faoliyat yuritishi, bir nechta va oʻzaro farqlanuvchi xatti-harakat shakllarini namoyon etishi hamda vaziyatga qarab oʻzgarib turadigan usullarda oʻzaro taʼsirlashishi mumkin[1][2].

Kiberfizik tizimlar kibernetika, mexatronika, dizayn va jarayonlar ilmi nazariyalarini birlashtiruvchi transdissiplinar yondashuvlarga asoslanadi[3][4][5][6]. Ularning boshqaruv jarayoni koʻpincha oʻrnatilgan tizimlar bilan bogʻlanadi. Biroq oʻrnatilgan tizimlarda asosiy eʼtibor hisoblash komponentlariga qaratilsa, kiberfizik tizimlarda hisoblash va jismoniy komponentlarning oʻzaro uzviy bogʻliqligi markaziy oʻrin tutadi. Kiberfizik tizimlar Narsalar interneti bilan ham oʻxshashliklarga ega boʻlib, ular umumiy arxitektura tamoyillarini boʻlishadi. Shunga qaramay, kiberfizik tizimlar jismoniy va hisoblash komponentlarining yanada yuqori darajadagi integratsiyasi hamda muvofiqlashtirilishi bilan ajralib turadi[3][7].

Kiberfizik tizimlarga aqlli elektr tarmoqlari, avtonom avtomobil tizimlari, tibbiy monitoring tizimlari, sanoat boshqaruv tizimlari, robototexnika tizimlari, qayta ishlash[3] tizimlari hamda avtomatik uchish boshqaruvi tizimlari misol boʻla oladi[2][8]. Kiberfizik tizimlarning dastlabki shakllari va gʻoyalarini aerokosmik soha, avtomobilsozlik, kimyoviy jarayonlar, fuqarolik infratuzilmasi, energetika, sogʻliqni saqlash, ishlab chiqarish, transport, koʻngilochar industriya va maishiy texnika kabi turli sohalarda uchratish mumkin[3][8].

Umumiy maʼlumot

Anʼanaviy „oʻrnatilgan tizimlar“dan farqli oʻlaroq, toʻlaqonli kiberfizik tizimlar odatda mustaqil qurilmalar sifatida emas, balki fizik kirish va chiqish maʼlumotlariga ega boʻlgan oʻzaro taʼsir qiluvchi elementlar tarmogʻi sifatida loyihalashtiriladi[4]. Ushbu tushuncha robototexnika va sensor tarmoqlari gʻoyalari bilan chambarchas bogʻliq boʻlib, unda hisoblash intellekti mexanizmlari yetakchi oʻrin tutadi. Fan va muhandislik sohasidagi uzluksiz yutuqlar intellektual mexanizmlar yordamida hisoblash va fizik elementlar oʻrtasidagi bogʻliqlikni mustahkamlab, kiberfizik tizimlarning moslashuvchanligi, avtonomligi, samaradorligi, funksionalligi, ishonchliligi, xavfsizligi va foydalanish qulayligini oshirmoqda[9]. Bu kiberfizik tizimlarning salohiyatini bir qancha yoʻnalishlarda kengaytiradi, jumladan, aralashuv (masalan, toʻqnashuvlarning oldini olish); aniqlik (masalan, robotlashtirilgan jarrohlik va nano-darajadagi ishlab chiqarish); xavfli yoki borish qiyin boʻlgan muhitlarda ishlash (masalan, qidiruv-qutqaruv operatsiyalari, oʻt oʻchirish va dengiz osti chuqurliklarini oʻrganish); muvofiqlashtirish (masalan, havo harakatini boshqarish, jangovar harakatlar); samaradorlik (masalan, nol-energiya sarflaydigan binolar) va inson qobiliyatlarini kuchaytirish (masalan, sogʻliqni saqlash sohasida nazorat va tibbiy xizmat koʻrsatish)[10].

Mobil kiberfizik tizimlar

Oʻrganilayotgan fizik tizim oʻziga xos harakatchanlikka ega boʻlgan mobil kiberfizik tizimlar (Mobil KFT) kiberfizik tizimlarning muhim kichik toifasi hisoblanadi. Mobil fizik tizimlarga misol qilib, mobil robototexnika va insonlar yoki hayvonlar olib yuradigan elektron qurilmalarni keltirish mumkin. Smartfonlarning ommalashuvi mobil kiberfizik tizimlar sohasiga qiziqishni orttirdi. Smartfon platformalari bir qancha sabablarga koʻra ideal mobil kiberfizik tizimlar hisoblanadi, jumladan:

  • Jiddiy hisoblash resurslari: masalan, protsessor quvvati va mahalliy xotira.
  • Bir nechta sensorli kirish/chiqish qurilmalari: masalan, sensorli ekranlar, kameralar, GPS chiplari, dinamiklar, mikrofon, yorugʻlik datchiklari, masofa datchiklari.
  • Bir nechta aloqa mexanizmlari: qurilmalarni Internetga yoki boshqa qurilmalarga ulash uchun WiFi, 4G, EDGE, Bluetooth kabi texnologiyalar.
  • Yuqori darajadagi dasturlash tillari: mobil KFT tuguni dasturiy taʼminotini tezkor ishlab chiqish imkonini beruvchi Java[11], C# yoki JavaScript kabi tillar.
  • Oson kirish mumkin boʻlgan ilovalarni tarqatish mexanizmlari: masalan, „Google Play Store“ va „Apple App Store“.
  • Oxirgi foydalanuvchi tomonidan texnik xizmat koʻrsatish: jumladan, batareyani tez-tez quvvatlantirib turish.

Mahalliy mavjud resurslardan koʻproq quvvat talab qiladigan vazifalar uchun smartfon asosidagi mobil kiberfizik tizim tugunlarini tezkor joriy etishning keng tarqalgan usuli tarmoq ulanishidan foydalanish hisoblanadi. Bu usul mobil tizimni server yoki bulutli muhit bilan bogʻlab, mahalliy resurslar cheklovlari doirasida bajarish imkonsiz boʻlgan murakkab hisoblash vazifalarini amalga oshirishga imkon beradi[12]. Mobil kiberfizik tizimlarga misol qilib karbonat angidrid chiqindilarini kuzatish va tahlil qilish, yoʻl-transport hodisalarini aniqlash, sugʻurta telematikasi, tezkor xizmat xodimlari uchun vaziyatni baholash xizmatlarini taqdim etish, yoʻl tirbandligini oʻlchash hamda yurak xastaligi bilan ogʻrigan bemorlarni kuzatish kabi ilovalarni keltirish mumkin.

Yana qarang

Manbalar

  1. ↑ "US National Science Foundation, Cyber-Physical Systems (CPS)"
  2. ↑ 2,0 2,1 Hu, J.; Lennox, B.; Arvin, F., „Robust formation control for networked robotic systems using Negative Imaginary dynamics“ Automatica, 2022.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Patil T., Rebaioli L., Fassi I., „Cyber-physical systems for end-of-life management of printed circuit boards and mechatronics products in home automation: A review“ Sustainable Materials and Technologies, 2022.
  4. ↑ 4,0 4,1 Hu, J.; Niu, H.; Carrasco, J.; Lennox, B.; Arvin, F., „Fault-tolerant cooperative navigation of networked UAV swarms for forest fire monitoring“ Aerospace Science and Technology, 2022.
  5. ↑ Hancu, O.; Maties, V.; Balan, R.; Stan, S. (2007). "Mechatronic approach for design and control of a hydraulic 3-dof parallel robot". The 18th International DAAAM Symposium, "Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Creativity, Responsibility and Ethics of Engineers". 
  6. ↑ Suh, S. C., Carbone, J. N., Eroglu, A. E.: Applied Cyber-Physical Systems. Springer, 2014.
  7. ↑ Rad, Ciprian-Radu; Hancu, Olimpiu; Takacs, Ioana-Alexandra; Olteanu, Gheorghe (2015). "Smart Monitoring of Potato Crop: A Cyber-Physical System Architecture Model in the Field of Precision Agriculture". Conference Agriculture for Life, Life for Agriculture 6: 73–79. 
  8. ↑ 8,0 8,1 Khaitan et al., „Design Techniques and Applications of Cyber Physical Systems: A Survey“, IEEE Systems Journal, 2014.
  9. ↑ C.Alippi: Intelligence for Embedded Systems. Springer Verlag, 2014, 283pp, ISBN 978-3-319-05278-6.
  10. ↑ „Cyber-physical systems“. Program Announcements & Information. The National Science Foundation, 4201 Wilson Boulevard, Arlington, Virginia 22230, USA (2008-yil 30-sentyabr). Qaraldi: 2009-yil 21-iyul.
  11. ↑ „Virtual Machine for running Java Applications on a CPS“. 2012-yil 29-mayda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2012-yil 12-aprel.
  12. ↑ White, Jules; Clarke, S.; Dougherty, B.; Thompson, C.; Schmidt, D. „R&D Challenges and Solutions for Mobile Cyber-Physical Applications and Supporting Internet Services“. Springer Journal of Internet Services and Applications. 2016-yil 4-avgustda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2011-yil 21-fevral.

Qoʻshimcha oʻqish uchun

Havolalar

"https://ziyosfera.uz/index.php?title=Kiberfizik_tizim&oldid=544364" dan olindi