Cloud iQ: Automatiseret analyse og ekspertrådgivning

Senest opdateret d. 12/4-2012
DELTA
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Informations- og Kommunikationsteknologi og Service og offentlig innovation
Carsten Thomsen
Director of Engineering

Cloud iQ vil være en intelligent portal, der tilbyder et bredt spektrum af rådgivnings- og serviceydelser relateret til lyd, lys, elektromagnetiske og biomedicinske signaler.
Kunstige intelligensværktøjer og on-line-eksperter kombineret med automatisk analyse og simulerings værtøjer, bidrager til design og test af pålidelige, effektive produkter samt vurdering af støjgener, uønskede vibrationer, bygningers og fabrikkers akustiske egenskaber samt produkters overholdelse af regulatoriske krav.

Ny viden og serviceydelser
Cloud iQ vil være en intelligent portal, der tilbyder et bredt spektrum af rådgivnings- og serviceydelser relateret til lyd, lys, elektromagnetiske og biomedicinske signaler. Ved at kombinere kunstige intelligensværktøjer og on-line-eksperter med automatisk analyse og simuleringsværtøjer, vil Cloud iQ aktivitetsplanens resultater bidrage til design og test af pålidelige, effektive produkter samt vurdering af støjgener, uønskede vibrationer, bygningers og fabrikkers akustiske egenskaber samt produkters overholdelse af regulatoriske krav. Cloud iQ’s ”intelligens” vil vokse med tiden, idet den akkumulerer ekspertviden og måledata – og herved skaber ny viden som eksempelvis:

  • Cloud iQ skaber en voksende database af typiske signalmønstre fra mange forskellige anvendelser og knytter disse til struktureret ekspertviden.
  • En kunstig intelligens motor (iQ Engine) automatiserer analyse, rådgivning, og forslag til designforbedringer.
  • Et globalt netværk af eksperter og forskere knyttet til Cloud iQ lægger deres viden i systemet, hvorved menneskelige erfaringer og forskningsresultater struktureres og indgår i konstant forbedrede serviceydelser.
  • Viden opdateres også automatisk, og iQ Engine’s evne til at genkende mønstre i f.eks. lydsignaler vokser med antal løste opgaver og måleresultater i dens database.
  • Cloud iQ indeholder dyb diagnostisk viden, der muliggør automatisk mønstergenkendelse af målesignaler og udledning af vigtige informationer angående kvalitet af produktet, genen eller risikoen ved ønskede signaler.

Cloud iQ serviceydelser kan inkludere:

  • Videnbaserede services i anvendelse af avancerede og kostbare simulerings- og analyseværktøjer, der kræver ekspert ”piloter”.
  • En online automatiseret ”virtuel rådgiver”, der forslår forbedringer i virksomheders produktudvikling og produktionsdrift i områder som lyd, vibration, akustik, elektromagnetiske egenskaber og lignende.
  • Benchmark imellem produkter og datasæt til bedre beslutningsstøtte, herunder datarapporter og dokumentation.
  • Adgang til et netværk af certificerede rådgivere i et globalt netværk af partnere med kendskab til lokale regler, kulturer og traditioner.  F.eks. målinger fra en vindmølle i New Zealand analyseres af en dansk vindmølle- støjekspert. Resultaterne sendes tilbage til en rådgiver i New Zealand, som har kendskab til lokale støjregler. 
  • Et omhyggeligt redigeret og udvalgt online bibliotek af viden, design guidelines, definitioner, eksempler, interaktive værktøjer og formelsamlinger samt relevante nationale og internationale standarder og automatiseret vejledning i tolkning af disse. 
  • Prediktionsmodeller til f.eks. forudsigelse af nedbrud, fejl eller forringet effektivitet i maskinanlæg, vindmøller og transportmidler. Cloud iQ muliggør også opbygning af diagnostiske og prædiktionsværktøjer, der hjælper til fejlfinding, forudsigelse af slitage, vedligeholdsintervaller og nedbrud (f.eks. af gearkasser af vindmøller).
  • Simuleringsresultater og rådgivning i komplekse områder som vibration og temperatur mønstre ved hjælp af finite element analyse (FEM), væske- og luftstrømningsanalyse via CFD (Computational Fluid Dynamics) og lydudbredelses prædiktion.

Centrale aktiviteter
For at realisere Cloud iQ konceptet skal følgende aktiviteter gennemføres:

  • Udvikling af standard grænseflader for test og målesignaler til Cloud iQ.  I første omgang med lydoptagelser, der bruges til grundrådgivning og opgaveafklaring inden for støj og akustik. Derefter, for mere avancerede målinger inden for lyd, lys, biomedicinske og elektro(magnetiske) signaler, hvor analyser køres i Cloud iQ.
  • Udvikling af signaldatabaser, der ikke kan håndteres af standard SQL databaseteknologi.
  • Udvikling af en standard for strukturering af ekspertviden i en form, som let kan integreres med kunstig intelligens i iQ Engine.
  • Udvikling af grundstrukturen i iQ Engine til tolkning af input signaler baseret på ekspertviden. iQ Engine bliver et rigt forskningsområde for Ph.d. kandidater og eksamensprojekter.
  • Certificeringskrav for online globale rådgivere og partnere.
  • Udvikling af infrastruktur og brugergrænseflader til simulerings- og prædiktionstjenester. Udvikling af interaktive videndatabaser.
  • Synlig formidling via demonstrationer af Cloud iQ indenfor letforståelige områder som:

    • Støjkortlægning via målinger fra mange smartphones.
    • Vurdering af genevirkning af støj med toner.
    • Vurdering af efterklang i boliger med for mange hårde flader.
    • Analyse af diagnose af vibrationer fra bilmotorer.

Rationale for indsatsen
Koncepterne og tankerne bag Cloud iQ er at udnytte de mange data og målinger, der allerede udføres mere intelligent – enten gennem smartere indsamling eller smartere anvendelse. I flere sektorer og fagdiscipliner er dette foreslået, mens Cloud iQ søger at konceptualisere dette behov tværfagligt – men dog inden for anerkendte domæner. Dette giver en datadreven udvikling af nye services og produkter.
Cloud iQ henvender sig især til virksomheder, der udvikler elektroniske og elektromekaniske produkter samt til ejere og brugere inden for transport, fly, skibsfart, byggeri og energi (kraftværker, vindmøller) samt rådgivende ingeniørfirmaer. Ekspertviden bliver gjort langt mere tilgængeligt især for virksomheder med begrænsede ressourcer som små og mellemstore virksomheder. De automatiserede ydelser suppleres med personlig ekspertrådgivning via nettet, der giver kunden en dybere forståelse af resultaterne og mulige faldgruber. Men den unikke kerne i Cloud iQ er den videnopbygning, der sker ved centralisering af måledata og tolkning – samt at der trækkes nye data ind fra mange kilder. Koblingen mellem voksende menneskelig og kunstig intelligens muliggør simulering, diagnostik og prædiktion i et state-of-the-art globalt netværk.
Især SMV’er bliver tilgodeset med billigere og hurtigere online-rådgivning via upload af testsignaler og resultater samt adgang til kostbare, avancerede design- og simuleringsværktøjer til timepris. Links til kvalificerede underleverandører til design og test af elektronik, mekanik, indlejret software og lignende gør det lettere for SMV’er hurtigt at komme i gang med simulering, prototyper, udvikling, afprøvning og produktion. Herved får især SMV’er ”lav friktions” adgang til ydelser og viden, som tidligere var uden for rækkevidde og uden behov for egen kompetenceopbygning på området.
Mulige samarbejdspartnere

  • GTS’er, der arbejder med rådgivning baseret på målbare observationer. Her kan især Force Technology, DHI og Alexandra være relevant.
  • DTU – især Institut for Matematisk Modellering.
  • Aalborg Universitet inden for signalbehandling.
  • Integration med viden fra Ph.d. og studieprojekter inden for mekanisk design, akustik, vibration.
  • Udenlandske videnorganisationer med state-of-the-art viden i ovennævnte områder, f.eks. KUL, Leuven, Belgium og University of Cincinnati, USA.

 

6 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

jlarsen
Torsdag d. 3/5-12 kl. 12:27

Netværk for Dansk Lydteknologi er et innovationsnetværk støttet af Forsknings og Innovationsstyrelsen, som fagligt spænder over 48 forskellige brancher og repræsenterer en væsentlig global styrkeposition både inden for arbejdspladser, forskning og eksport. En central rolle for netværket har siden starten i 2009 været at samle de mange forskellige grene inden for lydteknologi og skabe tværfaglig dynamik og en fælles indgang med fokus på innovative teknologiske løsninger.
Netværk for Dansk Lydteknologi.

Vi ser gerne øget foksus på at lette mulighederne for lydteknologi sektoren og synes derfor DELTAS initiativ er interessant.

Som en tilføjelse kan nævnes at mit eget institut DTU Informatik (der deltager som konsortiepartner i netværket) arbejder med bl.a. med machine learning, mønsterkendelse, prædiktionsmodeller, social network analysis som kan bidrage til af flere de emner som omtales i forslaget.

mvh,
Jan Larsen, lektor ph.d., direktør Netværk for Dansk Lydteknologi

Flemming Munk
Mandag d. 14/5-12 kl. 10:48

Vi kan varmt støtte initiativet omkring "Cloud iQ: Automatiseret analyse og ekspertrådgivning
" . Vi har i flere år arbejdet med at udvikle fejlovervågningssystemer til vores produkter, og flere af emnerne i forslaget ligger tæt opad vores aktiviteter. Generelt ser jeg bl.a. forslaget som en mulighed for, at "man" ikke skal starte forfra hvergang et nyt projekt startes, men kan drage fordel af den viden om lignede problemer/løsninger som ligger i Cloud iQ. Denne akkumulering og udveksling af viden er til alles fordel.

mvh
Flemming Munk, Senior Specialist, Grundfos Management a/s

carstent
Tirsdag d. 15/5-12 kl. 08:45

Vi vil gerne forfølge muligheder om samarbejde. Når større mægnder data kan samles, bliver det muligt at se mønstre i lyd niveau, lyd kvalitet, tale forståelse osv. Det kan bruges til karakterisering af lyden på en banegård, i et spille sted, forståeligheden af "safety announcement" på fly, støj udbredelse, osv.

Carsten Thomsen

carstent
Tirsdag d. 15/5-12 kl. 08:58

Enig!

Man kunne også forestille sig som hjælp til diagnose, at der oprettes kategorier af lydfiler f.eks. for specifikke produkter. Herved kunne brugere oploade optagelseer fra deres mobiltelefon for en specifik bil motor under specifikke forhold: F.eks. hvordan lyder bil XYZ ved kold start (-10 grader). Denne data base kunne være af stor værdi både til brugere og fabrikanter.

Det er forlængelse af tankegangen der ligger i web sider som TripAdvisor hvor brugere kommenterer der hotel oplevelser. Her bidrager brugeren så med målinger, der er med at kvantificere lyd opvelsen, samt bidrage til diagnose, og evt. prediktion, hvis brugeren regelmæssigt uploader sine lydfiler fra sin bil (Utæt udstødning, klaprende ventiler, osv. kunne være mulige diagnosier).

Flere siger dog at lydoptagelsen fra en mobil telefon er ikke præcis nok eller sporbar, og det er korrekt i visse sammenhæng, men de reletive spektrale forhold kan dog udemærkes høres og måle, og derfor kan er der stor værdi i disse "amatør" målinger. (I "gamle" dage kunne man kun bruge fotos fra pressefotografer med det rigtige udstyr...)

Carsten Thomsen

Claus Neesgaard
Torsdag d. 24/5-12 kl. 14:41

Cloud iQ er et uhyre spændende initiativ med stort potentiale globalt. I audio verdenen er der en stigende tendens til, at slutproducenterne fokuserer primært på billige produkter med en kort design cycle. Konsekvensen er, at den ekspertviden samt det 'overskud' der skal til for at ’tune’ et audiosystem ikke længere er til stede selv hos mellemstore til store producenter. Kortsagt er audio-nørden, undskyld – eksperten, blevet fyret for længst. Ingen af disse fakta ændre dog på, at der stadig er et STORT behov for ekspertviden, og ikke mindst *nem* adgang til denne viden. Et system der formår at akkumulere, systematisere og konkretisere viden, koblet med en forretningsmodel der giver økonomisk forsvarlig adgang til både at give og modtage, har IMO livskvalitetsforbedrende potentiale – og er det ikke det audio dybest set handler om ?? 
Mvh
Claus Neesgaard, Home Audio Biz Mgr.., Texas Instruments

carstent
Mandag d. 28/5-12 kl. 22:16

Tak for dit input.

Jeg er enig at kvalificerede audio folk er måske ved at blive en mangelvare og branchen har behov for både kvalitet og "speed".

Cloud iQ er tænkt i første omgang som noget til lyd verden, hvor den ønskede lyd, "audio" er en vigitig del. Opbygning af de nævnte erfaringsdatabaser, også mht. relation til objektive målinger har et stort potentiale.

Med tiden ser vi mulighed for at integrere viden om rumakustik, højttaler placering, osv.

Carsten Thomsen
DELTA