Byg rygraden i et smartere smarthjem

Tilstanden af ​​kunstig intelligens (AI) i smarte hjem i dag kan sammenlignes med en klog, men humørfyldt teenager:Den begynder at tage skridtet og opdage sine talenter, men det har ikke rigtig lyst til at svare på nogle spørgsmål om, hvad det går ud på, og vil egentlig helst stå alene, OKAY?

William Yeoh, assisterende professor i datalogi og teknik ved School of Engineering &Applied Science ved Washington University i St. Louis, arbejder på at hjælpe smart-home AI med at vokse op.

National Science Foundation (NSF) tildelte Yeoh en $300, 000 tilskud til at hjælpe med at udvikle smart-home AI-algoritmer, der kan bestemme, hvad en bruger ønsker ved både at stille spørgsmål og foretage smarte gæt, og planlæg og planlæg derefter. Ud over at være smart, systemet skal være i stand til at kommunikere og forklare, hvorfor det foreslår den tidsplan, det foreslog brugeren.

Disse udfordringer afhænger i høj grad af kommunikation. Og som den humørsyge teenager, kommunikation er i øjeblikket ikke en af ​​AI's styrker.

"Indtil nu, meget kunstig intelligens er succesfuld isoleret set, " sagde Yeoh. Bedrifter som at vinde et spil "Go, " eller at genkende ansigter kræver ikke væsentlig brugerinteraktion; en computer kan for det meste udføre disse opgaver på egen hånd. "Men hvis AI skal hjælpe folk, " han sagde, "Interaktion med mennesker er ret vigtigt."

Det første skridt i dette projekt er at finde ud af, hvad brugeren egentlig ønsker:Temperaturen skal være 70 grader derhjemme ved ankomsten; bilen er fuldt opladet kl. 8; og så videre. Og det skal tyde, hvad brugeren ikke vil have:Klimaanlægget sat på fuld udblæsning hele dagen lang, eller bilen til at oplade i myldretiden.

Et AI-system kunne omhyggeligt og kontinuerligt spørge en bruger om hver enkelt af hans eller hendes præferencer. Men fordi det ikke er muligt (eller ville være, i det mindste, ekstremt irriterende), undersøgelsen har til formål at bestemme, hvor mange spørgsmål der skal stilles, og hvad skal disse spørgsmål være, som bemærket af Yeoh i sin ansøgning om tilskud. Grunden til at spørge:at træffe de smartest mulige beslutninger, når brugeren ikke har givet specifik information.

Algoritmen, der bestemmer, hvilke spørgsmål der skal stilles, vil være begrænset af, hvor mange spørgsmål den kan stille, og så bliver nødt til at beslutte, hvilke spørgsmål der har svar, der vil give den mest nyttige information.

Når parametrene og begrænsningerne er indstillet, og systemet har alle de tilgængelige oplysninger, det kommer til at have, den udtænker en tidsplan, der respekterer brugerens præferencer og maksimerer brugerens komfort, samtidig med at energiforbruget minimeres.

Systemets opgave er ikke færdig, imidlertid, når parametrene er indstillet, og planlægningen er udført; den skal stadig arbejde på sine kommunikationsevner. Kommunikation er en tovejs vej. Ikke alene ønsker Yeoh at udvikle smarte hjemmesystemer, som en bruger kan fortælle, hvad de skal gøre, han synes også, at systemet skal kunne forklare sig for brugeren.

"Systemet skal være i stand til at forklare brugeren 'hvorfor, '" sagde Yeoh. "Feltet har arbejdet på at få gode svar fra AI. Nu er det tid til at få gode forklaringer.«

Sig, at en husejer sjældent går i kælderen, men går ned en nat for at få noget ud af lageret. Lige pludselig, lysene går ud. Uden at kunne spørge systemet hvorfor, brugeren kan undre sig, "Er der strømafbrydelse? Er der nogen her? Er mit hus ude efter mig?"

Hvis systemet blot kunne spørges, hvad der skete, husejeren ville indse, at i et forsøg på at spare energi, systemet har slukket lyset i kælderen hver dag efter et bestemt tidspunkt, fordi (via sensorer, måske) den ved, at brugeren sjældent går nedenunder om aftenen.

Yeohs projekt udvikler værktøjerne til at give brugerne mulighed for at stille disse spørgsmål, vokalt eller ved at vende sig til en visuel grænseflade designet til at give brugerne adgang til en række informationer, fra detaljer om specifikke enheder til et bredere syn på energiforbrug.

At have adgang til disse oplysninger vil give brugeren mulighed for at skræddersy indstillinger mere snævert, arbejder med systemet i stedet for blot at skulle acceptere dets indstillinger. Trods alt, der er masser af variabler for et smart-home AI-system at tage i betragtning, hvis det overvåger temperaturen, låse dørene, opladning af et køretøj, forvarmning af ovnen, og overvågning af et sikkerhedssystem – alt imens man forsøger at spare på energiforbruget.

"Energipriser, vejr, enhedernes status, " Yeoh sagde om alle de skiftende forhold, som AI bliver nødt til at overvåge. "Og mennesker, den mest omskiftelige variabel af alle."