Les parties de la chaleur du dôme du Pacifique Nord-Ouest.Les incendies de forêt ont fait rage dans le monde.Les inondations torrentielles et destructrices ont déplacé les communautés en Colombie-Britannique.Le monde en 2021 était fixé sur les impacts du changement climatique.
Mais si les humains vont arrêter les dégâts qu'ils ont causés, ils auront besoin de l'aide des machines, disent les chercheurs.C'est là que Yang Shi entre.
SHI est directeur du laboratoire de contrôle appliqué et de traitement de l'information de l'Université de Victoria, et il se concentre sur les modèles mathématiques et les stratégies derrière la télécommande et la surveillance des systèmes cyberphysiques complexes.Ses recherches englobent la théorie qui sous-tend les systèmes à grande échelle tels que les bâtiments intelligents, les communautés et les villes - un travail qui sera crucial pour assurer l'utilisation efficace de l'énergie pour réduire les émissions de carbone.
Ce n'est pas seulement une question d'avoir des systèmes de refroidissement économe en énergie, cependant.L'efficacité énergétique doit plutôt être intégrée à une conception qui prend en compte activement les besoins en carbone car il y a un prix associé au carbone.
«Ce coût doit être pris en compte dans le contrôle individuel et l'optimisation de chaque agent - c'est-à-dire, par exemple, une seule pièce ou un petit bâtiment - et le contrôle et l'optimisation de la communauté», dit Shi, notant chaque couche d'un telLe système hiérarchique doit être coordonné avec les autres.
En mettant cela en contexte, il souligne l'exemple d'une communauté intelligente, qui a des contrôles et une technologie interconnectés conçus pour maximiser l'efficacité énergétique.Si une telle communauté a des énergies renouvelables intégrées dans son réseau - par exemple des parcs éoliens et des panneaux solaires - il y aura parfois un approvisionnement intermittent en électricité en raison des conditions météorologiques.
Les systèmes de contrôle éloignés et artificiels sur lesquels il travaille peuvent équilibrer ces fluctuations afin que ces communautés n'utilisent que la puissance à partir de grilles conventionnelles, souvent productrices de carbone lorsqu'elles sont absolument nécessaires, et de fournir de la puissance à ces grilles lorsqu'elles ont un excès d'excèsélectricité renouvelable.
Ces systèmes dynamiques complexes font des ajustements en temps réel non seulement basés sur les algorithmes de contrôle créés par Shi et ses collègues, mais sur l'apprentissage automatique et l'IA qui peuvent faire des prédictions en fonction des informations collectées.
La recherche de Shi a d'autres liens environnementaux moins évidents.Son travail pourrait également être utilisé pour coordonner un escadron de véhicules aériens sans pilote - UAV ou drones - pour être utilisé en conjonction avec des robots au sol pour fournir une aide urgente en cas de catastrophes où les gens sont coupés des intervenants d'urgence, tels quedans un scénario similaire aux inondations catastrophiques vues à travers la Colombie-Britannique à la mi-novembre.
Quelles que soient les recherches sur lesquelles il travaille, Shi favorise les dernières connaissances dans la salle de classe et pour travailler sur des solutions aux problèmes mondiaux avec une communauté internationale de scientifiques, y compris dans les domaines de recherche d'ingénierie du contrôle, de communications et de systèmes énergétiques.
De côté de
Qu'est-ce qu'un système cyber-physique complexe?La partie physique va des bâtiments individuels ou des systèmes CVC à des communautés interconnectées entières tandis que le cyber fait référence aux contrôles d'IA à base d'apprentissage automatique basés sur le cloud qui dirigent le côté physique.
La création de ces systèmes est une entreprise extrêmement compliquée impliquant des chercheurs du monde entier à avancer les autres et les autres.C'est pourquoi Shi est un expert souvent cité dans son domaine, il est également un leader dans les domaines des systèmes de contrôle en réseau et distribués, un contrôle prédictif avancé et des systèmes cyber-physiques industriels.
Pour favoriser et soutenir la collaboration internationale entre les chercheurs et les ingénieurs, SHI a aidé à démarrer la Conférence internationale de l'Institut des ingénieurs électriques et électroniques (IEEE) sur les systèmes cyberphysiques industriels, avec un hébergement UVIC de la dernière édition en mai 2021.IEEE déclare qu'il s'agit de la plus grande organisation technique mondiale dédiée à la technologie de la technologie au profit de l'humanité.
Les recherches de SHI sont soutenues par le Conseil national de recherche sur les sciences et l'ingénierie du Canada, Mitacs et la Fondation canadienne pour l'innovation.
Les chercheurs UVIC se concentrent sur l'examen des coûts personnels, sociaux et environnementaux de la technologie et de l'amélioration de la santé, des communications et de la sécurité pour les personnes du monde.
