ElektroPrůmysl.cz, srpen 2012

58 ElektroTrh.cz, srpen 2012 Místo křišťálové koule neuronová síť Asi jen těžko bychom v přírodě hledali něco pro- pracovanějšího a dokonalejšího, než je mozek. Ten lids- ký je na první pohled relativně malá a nevzhledná struktura s objemem necelého litru a půl a váhou při- bližně půl druhého kilogramu. Přesto je v něm ukryto na 100 miliard nervových buněk, tzv. neuronů. Síla mozku však netkví jen v počtu neuronů, ale zejména v jejich vzájemné provázanosti. Na jeden neuron totiž připadá kolem 10 000 spojení neboli synapsí s ostatní- mi neurony, jednotlivé buňky zodpovědné za pohyb, které jsou lokalizovány v mozečku, mohou ale mít až 200 000 spojů. Díky tomu dokáže mozek zpracovat obrovská množství dat v neuvěřitelně krátkém čase. Efektivita tohoto uspořádání vedla k vývoji tzv. neuronových sítí. Jde o algoritmy používané v umělé inteligenci, které svou strukturou vycházejí přímo z nervové tkáně. Jejich základem jsou navzájem pro- pojené umělé neurony, které si mezi sebou předávají signály a zpracovávají je podle určitých funkcí. Výsled- kem je jednak možnost paralelního zpracovávání dat, ale hlavně schopnost učit se. To vede k tomu, že se výpočty, zpočátku s velmi nepřesnými výsledky, neus- tále upravují, aby byla konečná odchylka oproti pozo- rované realitě co nejmenší. Spektrum využití neuro- nových sítí je široké – používají se pro předvídání vývoje burzy, filtrování spamu, nebo pro určení množ- ství elektřiny vyrobené větrnými elektrárnami. Právě takovou síť vytvořili vývojáři společnosti Siemens. Protože je dodávka elektřiny z větrných elektrá- ren závislá na počasí, je značně nevyzpytatelná a roz- kolísaná. Vzniklé napěťové špičky při silném větru, či naopak útlumy při bezvětří mohou způsobit v roz- vodné síti značné potíže - od přepětí, až po výpadky. Aby se právě těmto krizovým situacím předešlo, byl vytvořen software na bázi neuronových sítí, který do- káže dodávku energie předpovědět na tři dny dopře- du. Činí tak na základě teploty, rychlosti větru a vlh- kosti vzduchu, jejichž důležitost ve výpočtu průběžně upravuje na základě učení sám tak, aby se předpově- di co nejvíce blížily realitě. Na testovacích větrných elektrárnách v Dánsku se předpovězené hodnoty vyrobené energie liší od těch skutečných o pouhých 7 %. Díky tomu je možné při- pravit se na bezvětří a včas spustit náhradní tepelné elektrárny, nebo naopak prodávat přebytečnou ener- gii při silném větru do zahraničí. Vzhledem k úspěchu nyní vývojáři pracují na síti použitelné i pro fotovol- taické elektrárny. Jak je vidno, pro nejefektivnější ře- šení není třeba chodit daleko – stačí se rozhlédnout, co příroda vymyslela už dávno před námi. Více informací o výzkumu a vývoji naleznete na: http://www.siemens.cz/inovace . Grafické znázornění neuronu. Princip neuronových sítí je stejný – do jednoho neuronu vede spousta vstupních vláken, výstup je však jen jeden. Větrné elektrárny v Dánsku jsou čistý a bohatý zdroj energie – bohužel ovšem ale také značně kolí- sající. Tento problém pomáhá eliminovat software na bázi neuronových sítí, jehož přesnost je při od- hadech dodávky energie z větrných elektráren pře- kvapivě vysoká. TECHNOLOGICKÉ NOVINKY