Adhoco - Gebäudeautomation mit Genetische Algorithmen

[HFS45]

Hallo!

Kennt jemand von euch die Firma Adhoco?

Was haltet ihr davon? Hat das vielleicht schon jemand am Laufen bei sich zuhause und könnte darüber berichten? Hat das Zukunft?

Mit der verwendeten Übertragungstechnology (ZigBee) scheinens ja nicht auf schlechtem Weg unterwegs zu sein, da das ja ein offener Standard ist. Obwohl das eigentlich ja nebensächlich ist. Eigentlich könnte dafür auch KNX, KNX-RF , Lon oder sonst was verwendet werden.

Interessieren würde mich, was mir die Verwendung von genetische Algorithmen bringt, da dies scheinbar ja das Hauptargument ist weswegen man sich dieses Systems zulegen sollte. Bringt sich das wirklich? Wenn ja sollte man mal die Firma anschreiben und nachfragen ob sie ihre tolle Steuerung nicht auf KNX portieren könnten. (Mit einer guten Softwarearchitektur sollte das kein Problem sein).

Hab hier auch schon einen Test von einem Pilotprojekt gefunden:
http://www.age-stiftung.ch/uploads/m...bericht_08.pdf

Was mir beim Überfliegen der Studie aufgefallen ist, ist dass die meisten Probleme im Zusammenhang mit der Hardware aufgetreten sind.
..zu kleine Tasten..
..zu kleines Display..
..ältere leute wollen keine Touchscreens..
..usw.
Des weiteren gab es noch Probleme mit der Komplexität. Die Leute hatten Angst gehabt sie könnten aus Unwissenheit etwas verstellen und haben es daher gar nicht angegriffen -> Wenn das System wirklich so intelligent ist warum brauche ich dann ein kompliziertes Eingabeterminal mit kleinen virtuellen Tasten.

Irgendwie scheint die Idee gut zu sein, die Umsetzung aber miserabel.

Für mich stellt sich vor allem die Frage: "Was bringt mir dieses System, im Vergleich zu einem gut programmierten und auf meine Bedürfnisse angepassten KNX system an Mehrleistung ?"

[Chris M.]

Kennt jemand von euch die Firma Adhoco?

Nö, kenne ich nicht. Aber...

Interessieren würde mich, was mir die Verwendung von genetische Algorithmen bringt, da dies scheinbar ja das Hauptargument ist weswegen man sich dieses Systems zulegen sollte. Bringt sich das wirklich?

... genetische Algorithmen kenne ich.

Für mich stellt sich vor allem die Frage: "Was bringt mir dieses System, im Vergleich zu einem gut programmierten und auf meine Bedürfnisse angepassten KNX system an Mehrleistung ?"

Das ist eigentlich der Kern der Frage.

Genetische Algorithmen kenne ich aus der Optimierung. Du hast eine "Funktion" mit n Eingangsgrößen und m Ausgangsgrößen, so wie ein Ziel (das dann natürlich auch m Größen hat) das Du möglichst exakt treffen willst (ein exakter Treffer wäre das Optimum).

Eine Beispielanwendung wo genetische Algorithmen sehr gut funktionieren: finde die Mixtur aus n Lacken, so dass das Gemisch genau so wie ein schon fertig lackiertes Teil aussieht.

Da genetische Algorithmen immer per Trial and Error vorgehen, wird man vor Erreichen des Ziels einige falsche Versionen produziert haben. Das würde (zumindest in der trivialen Implementierung) bei Dir zu Hause bedeuten, du bekommst regelmäßig (z.B. täglich) eine Abfrage, ob sich Dein Häuschen heute richtig verhalten hat (bzw. eher noch: am Ende der Woche wirst Du gefragt, welcher der sieben zurückliegenden Tage gut war und welcher schlecht war), danach werden die Chromosomen neu gemischt und auf geht's zur nächsten Runde Trial and Error. Nach einem Monat wird das Ergebnis schon sehr gut sein, dazwischen musstest Du aber ein paar mal fürchterlich frieren oder hast zum Fenster raus geheizt, manchmal ist das Licht ausgegangen als Du den Raum betreten hast und hinter Dir ist es wieder angegangen, etc. pp.
=> Genetische Algorithmen kann man verwenden, wenn ein Fehlschlag (fast) nichts kostet. In der Natur fallen die paar Lebewesen mit Gen-Defekt nicht weiter auf, in der Masse (und nur die ist für die Evolution relevant) passt's ja.
Wenn nach einem Monat das Häuschen richtig funktioniert kommt plötzlich eine Änderung: Du machst Urlaub. Trotzdem wird pünktlich die Heizung hochgedreht, die Zirkulation heißt auch bisschen mit, etc. pp.
=> Ein lernender Algorithmus kann nur dann funktionieren, wenn alle Randbedingungen während der Lernphase auch eintreten...

==> Ich hätte Zweifel so einen Algorithmus zu verwenden.

Etwas besser sind da IMHO neuronale Netze geeignet. Die passenden lernen neben bei mit. Du schaltest selbst die Heizung an, das lernt das System und wird es in Zukunft bei den selben Rahmenbedingungen auch machen. Hier wird es kein Trial and Error geben, höchstens noch nicht abgedeckte Fälle die erst gelernt werden müssen.
Das mit dem Urlaub wird hier auch passieren, der ließe sich aber ggf. etwas leichter als Ausnahme einbauen.

Bei all diesen selbst lernenden Algorithmen gibt es aber ein weiteres Problem: Du kannst die nicht ordentlich debuggen, da es keinen Signalfluß o.ä. gibt. Einfach nur eine Black-Box wo Du sagen kannst das Ergebnis passt oder passt nicht.

==> Ich hätte weiterhin Zweifel solche Algorithmen zu verwenden. Könnte mir aber in gewissen Teilen (z.B. Anwesendheit Vorhersage) eine Anwendung vorstellen. Die meisten Automatisierungen sehe ich immer noch in selbst geschriebenen Logiken.

PS: Es gibt eine nette Geschichte von der Verwendung neuronaler Netze: Zum einsparen von Personal sollte an einem U-Bahn-Hof eine Kamera mit Bilderkennung (eine der Paradedisziplinen neuronaler Netze) fest stellen, ob der Bahnsteig voll oder leer sei. Nach der Lernphase hatte das System auch sehr gut funktioniert, immer als es voll war meldete das System das auch und umgedreht auch. Doch eines Tages wurde wieder ein voller Bahnsteig gemeldet, obwohl er leer war. Eine genaue Analyse ist ja bei neuronalen Netzen schwierig, aber ein Vergleich der Faktoren brachte die Lösung: es waren nur die Neuronen aktiviert, die auf die Uhr im Kamera-Bild gerichtet waren. Und da an diesem Tag Ferien waren, versagte diese Logik... (Davon abgesehen hätte man die Uhrzeit viel günstiger in das System gebracht als eine Bilderkennung auf die Bahnhofsuhr zu machen...)
Die Lösung war wohl alles im Kamera-Bild auszublenden außer dem Bahnsteig selbst. Diese Lösung soll aber nicht mehr so zuverlässig funktioniert haben wie Bilderkennung der Uhr.

[Topper]

Da sich die Firma adhoco bzgl. GA bei Home Automation ausschweigt kommt mir schon komisch vor.

Außerdem kann ich bei einer sehr guten Lösung nicht sagen, ob es sich um ein Optimum handelt oder nicht.
Adhoco verspricht das aber.

Generell muss man sagen, dass GA nicht geeignet sind, optimale Lösungen zu finden. Da geht man eher in Richtung Branch-and-Cut oder Vollständige Enumeration, wenn´s denn nötig ist.

Die sollten sich vielleicht mal ein neues Mathe-Buch kaufen. ;-)

In der Intralogistik gibt es allerdings sehr gute Ansätze mit GA die Steuerung von Fördertechnik-Anlagen zu verbessern, wobei hier
in der Regel oft mehrere Ziele verfolgt werden wie Reduktion von Transportzeiten, Verminderung von Pufferbelastungen, etc.
Aber da geht es dann schon in Richtung Goal Programming. Anderes Thema.

Wo mit GA jetzt direkte Vorteile, allein schon wenn ich an die Nachvollziehbarkeit denke, für den Bereich Home Automation liegen,
erschließt sich zumindest mir nicht.

Gruß, Markus