Tři turisté jedou v zimě na výlet do hor. Zpočátku se všichni pohybují stejným tempem, ale po pár hodinách chůze jeden z nich zeslábne a začne zaostávat. Mlha omezuje viditelnost na pár metrů, takže zbývající členové skupiny spolu nemají oční kontakt a nevnímají, že jejich společník ztratil sílu. Začíná foukat mrazivý vítr a začíná padat sníh, který zakrývá stopy. Turista jdoucí ve skupině je posledním, kdo se odchýlí z vyznačené stezky a ztratí orientaci v oblasti. Další dva, kteří si konečně všimli, že je jejich společník nesleduje, se vydali hledat. Brzy se však ztratí ve sněhové bouři. Už se stmívalo a nikdo ze skupiny nebyl připraven tábořit v horách. Všem hrozí smrt podchlazením, ale elektronický systém monitorující turistický ruch už záchranáře upozorňuje, že se skupina pohybuje ve ztížených povětrnostních podmínkách a jeden z lidí sjel ze stopy. Důstojník ve službě začíná na monitoru bedlivě sledovat body symbolizující polohu turistů. Když se zjistí, že skupina uvízla, je rozhodnuto o vyslání hlídky sněžného skútru. Záchranářům se daří turisty rychle najít a bezpečně dovézt do nejbližšího útulku.

Tak by mohla vypadat skutečná horská záchranná akce v oblastech, kde by mohl být implementován systém navržený a vyvinutý za účasti studentů Dr. hab. Radosław Klimek, profesor Fakulty elektrotechniky, automatiky, informatiky a biomedicínského inženýrství. Jeho prototypovou verzi nedávno popsal vědec v článku v prestižním časopise „Information Sciences“. Software dokáže v reálném čase vyhodnotit míru vystavení daného turisty nebezpečí v dané lokalitě, v závislosti na povětrnostních podmínkách zaznamenaných nejbližší meteorologickou stanicí, denní době nebo stupni obtížnosti stezky. Pro zjišťování polohy osob v terénu může využívat jak GPS zařízení poskytovaná turisty, tak síť základnových stanic mobilních telefonů (BTS). Zpracovává i informace odesílané telemetrickými obojky, které nosí divoká zvířata, což umožňuje například zabránit lidem v setkání s velkými predátory. Konfigurovatelné prostředí umožňuje zadávat data o specifikách oblasti nebo definovat situace, kdy má systém generovat výstrahu před hrozbou. Celek je doplněn vizuálním modulem, který umožňuje sledovat situační obraz superponovaný na mapě terénu zobrazené na monitoru.

Když pomoc v horách dorazí příliš pozdě

– Všechno to začalo mediálními zprávami o Babí Hoře. S úžasem jsem poslouchal, že tam ročně zemře několik turistů, i když to není hora alpského typu. K nebezpečným situacím však dochází při zhoršení povětrnostních podmínek. Z informací, které jsme získali od záchranářů, vyplývá, že mnoha takovým tragickým událostem se dalo předejít, kdyby dostali dřívější informaci, že někdo sešel ze stopy. Pak vznikl nápad, že by bylo dobré mít systém, který by sledoval chování lidí v horských oblastech a neustále vyhodnocoval situaci z hlediska potenciálních hrozeb. Myšlenka je taková, že službukonající záchranáři, sledující situaci na monitoru, mohou v případě potřeby vyslat na místo podporu – popisuje motivaci začít na systému pracovat Prof. Radosław Klimek.

Správný chod aplikace byl testován během počítačových simulací, které odpovídaly každodennímu sledování oblasti Národního parku Babiogórski. Testovací scénáře zohledňovaly různá roční období a povětrnostní podmínky a také turistický ruch typický pro simulované období. Při manipulaci se všemi možnými datovými toky (GPS, BTS, telemetrické obojky, odečty meteostanice atd.) aplikace fungovala plně efektivně na standardním počítači při současném sledování 3 000 turistů, což výrazně převyšuje špičky zaznamenané BPN v letní sezóna. Následné zátěžové testy navíc ukázaly, že je schopen efektivně fungovat i při více než dvojnásobném počtu turistů. Tam, kde by se to skutečně dalo realizovat, by mohlo pomoci nejen zvýšit bezpečnost lidí pobývajících v horách, ale také poskytnout cenná data o jejich chování, která by hostitelům dané oblasti umožnila efektivněji řídit turistický ruch. Podle poznatků prof. Radosław Klimek, aplikace, kterou navrhl, je prvním řešením tohoto typu na světě vytvořeným s ohledem na horské prostředí.

Systémy vidí v datech kontext

Řešení vyvinuté v AGH UST patří do kategorie tzv kontextové služby, tedy IT řešení schopná získávat data o uživateli a jeho prostředí z různých typů senzorů a přizpůsobovat jejich činnost v závislosti na koincidenci mezi těmito daty. S žádnou informací se v takovém případě nezachází jako

autonomní entita, ale vyskytuje se ve specifickém kontextu, který je jí dán jinou informací. Příkladem takových řešení jsou oblíbené automobilové navigační aplikace, které na základě polohy uživatele dokážou nejen indikovat nejkratší cestu a čas dojezdu do cíle, ale také průběžně korigovat trasu v závislosti na neustále aktualizovaných informacích.
o rušení silnic. Řešení pro chytrá města se také zavádějí ve stále větším počtu měst, aby se usnadnilo cestování veřejnou dopravou. Pomocí údajů o poloze a poloze uživatele zasílaných autobusy a tramvaje jsou schopny zajistit zpoždění v reálném čase a indikovat pohodlné přesuny. Inteligentní řešení se používají také pro řízení semaforů a pouličního osvětlení.

– Když mluvíme o chytrém městě, proč bychom neměli mluvit o chytrém horském prostředí? – říká prof. Radosław Klimek. – Je pravda, že ve městech je snazší realizovat takové nápady kvůli vysoké saturaci území různými senzory, ale i horské oblasti jsou k tomu velmi vhodné. Zatím, pokud vím, náš systém je první vyvinutý pro toto prostředí a podobná řešení zatím nikde na světě implementována nebyla – prohlašuje vědec z AGH.

Americký vizionář a šíření počítacích strojů

Přestože se systémy využívající komunikující zařízení k poskytování různých typů služeb objevily teprve v posledních zhruba desítce let, samotná myšlenka má o něco delší historii.

Prof. Radosław Klimek zde odkazuje na postavu amerického profesora. Mark Weiser: - Tento vizionář informatiky, který pracoval v prestižním výzkumném centru Palo Alto v Kalifornii, napsal v 90. letech v článku v Scientific American o hlubokých technologiích, které pronikají každodenním životem do takové míry, že si jich lidé přestávají všímat. Weiser řekl, že i v případě informatiky je cílem dosáhnout stavu, kdy za nás budou různé výpočty provádět počítače, a ani si toho nebudeme vědomi. Zavedl koncept všudypřítomné výpočetní techniky. všudypřítomná výpočetní technika; V dnešní době se v této souvislosti častěji používá slovní spojení pervasive computing, které zvýší komfort a bezpečí našich životů. Je třeba zdůraznit, že to napsal v době, kdy byly počítače primárně umístěny na stolech. Od té doby bylo třeba udělat mnoho věcí, aby se tato myšlenka stala skutečností.

– V této souvislosti stojí za pozornost tzv výpočetní vlny – říká vědec. Během první vlny jsme měli situaci, kdy na jednom počítači bylo mnoho uživatelů – lidé k nim museli soutěžit, stejně jako dnes v případě superpočítačů, které provádějí superrychlé výpočty. Během další vlny měl každý osobní počítač, a v posledním období již připadá na osobu mnoho počítačů – PC, smartphony a různá další zařízení. Všechna tato zařízení se mohou vzájemně propojovat – i v této oblasti došlo k velkému pokroku, a to nejen z hlediska samotných komunikačních technologií, ale i přenosových protokolů. I když každý den používáme zařízení od různých výrobců, mohou si mezi sebou snadno vyměňovat informace. To vše tvoří prezentovanou vizi v 90. letech od Marka Weisera se nejen naplní, ale také změní způsob, jakým přemýšlíme o programování - dříve jsme předem předpokládali, jak mají být vstupní data tříděna, ale nyní by si systémy měly být vědomy kontextu a v závislosti na něm jej implementovat vaše výpočty.

Kromě popsaného podpůrného systému horské záchrany se prof. Radosław Klimek je také autorem dalších prací věnovaných řešením chytrých měst, včetně řízení cestovního ruchu, automobilové mobility a pouličního osvětlení.

zdroj: AGH