JP2023545901A - 人工知能用演算ユニットを用いた技術システムの制御 - Google Patents
人工知能用演算ユニットを用いた技術システムの制御 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023545901A JP2023545901A JP2023515708A JP2023515708A JP2023545901A JP 2023545901 A JP2023545901 A JP 2023545901A JP 2023515708 A JP2023515708 A JP 2023515708A JP 2023515708 A JP2023515708 A JP 2023515708A JP 2023545901 A JP2023545901 A JP 2023545901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control application
- artificial intelligence
- control
- time
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 17
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 3
- 238000010206 sensitivity analysis Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
- G05B13/027—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using neural networks only
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/08—Learning methods
- G06N3/082—Learning methods modifying the architecture, e.g. adding, deleting or silencing nodes or connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
- Stored Programmes (AREA)
Abstract
Description
- 制御ユニットのハードウェア構成パラメータおよびリアルタイム要件の値を読み出すステップと、
- 人工知能用演算ユニットのハードウェア構成パラメータを読み出すステップと、
-技術システムを制御するための制御アプリケーションを読み出すステップであって、制御アプリケーションは、人工知能に基づいて制御ユニット用の入力値を生成するように構成されるステップと、
- 制御ユニットのハードウェア構成パラメータおよび人工知能用演算ユニットのハードウェア構成パラメータを考慮して、人工知能用演算ユニット上で制御アプリケーションを実行するための制御アプリケーションの処理時間を決定するステップと、
- 決定された処理時間を制御ユニットのリアルタイム要件の値に基づいてチェックし、チェック結果を出力する、ステップと、
- チェック結果に応じて、技術システムを制御するための制御アプリケーションを出力するステップと、
を備える、コンピュータ実施方法に関する。
- 制御ユニットと人工知能用演算ユニットとの間のデータ送信の送信時間、
および/または、
- 人工知能用演算ユニット上でのアプリケーションの実行の実行時間、
を含んでもよい。
- 制御ユニットのリアルタイム要件の値が、決定された処理時間に適合されてもよい、
および/または、
- 制御アプリケーションの実行時間が、制御アプリケーションを修正することにより、リアルタイム要件の値の1つに適合されてもよい。
- 制御ユニットのハードウェア構成パラメータおよびリアルタイム要件の値を読み出すように構成されている第1インターフェースと、
- 人工知能用演算ユニットのハードウェア構成パラメータを読み出すように構成されている第2インターフェースと、
- 技術システムを制御するための制御アプリケーションを読み出すように構成されている、第3インターフェースであって、制御アプリケーションは、人工知能に基づいて制御ユニット用の入力値を生成するように構成されている、第3インターフェースと、
- 制御ユニットのハードウェア構成パラメータおよび人工知能用演算ユニットのハードウェア構成パラメータを考慮して、制御ユニット用の入力値を生成するために、人工知能用演算ユニット上で制御アプリケーションを実行するための制御アプリケーションの処理時間を決定するように構成されている解析モジュールと、
- 決定された処理時間を制御ユニットのリアルタイム要件の値に基づいてチェックし、チェック結果を出力するように構成されているチェックモジュールと、
- チェック結果に応じて、技術システムを制御するための制御アプリケーションを出力するように構成されている出力モジュールと、
を備える。
- 本発明に係る装置と、
- 技術システムを制御するための制御アプリケーションを実行するように構成されている人工知能用演算ユニットであって、制御アプリケーションが、人工知能に基づいて制御ユニット用の入力値を生成するように構成されている、人工知能用演算ユニットと、
- 制御アプリケーションにより生成された入力値に基づいて技術システムを制御するように構成されている制御ユニットと、
を含む。
Claims (13)
- 技術システム(TS)を制御するためのコンピュータ実施方法であって、以下のプロセスステップ、
- 制御ユニット(PLC)のハードウェア構成パラメータ(HW1)およびリアルタイム要件(RT)の値を読み出すステップ(S1)、
- 人工知能用演算ユニット(NPU)のハードウェア構成パラメータ(HW2)を読み出すステップ(S2)、
- 前記技術システムを制御するための制御アプリケーション(APP)を読み出すステップであって、前記制御アプリケーションは、人工知能に基づいて前記制御ユニット用の入力値(CTL)を生成するように構成されているステップ(S3)、
- 前記制御ユニットの前記ハードウェア構成パラメータおよび前記人工知能用演算ユニットの前記ハードウェア構成パラメータを考慮して、前記人工知能用演算ユニット上で前記制御アプリケーションを実行するための前記制御アプリケーションの処理時間を決定するステップ(S4)、
- 決定された前記処理時間(T)を前記制御ユニットの前記リアルタイム要件(RT)の前記値に基づいてチェックするステップ(S5)と、チェック結果を出力するステップ、及び、
- 前記チェック結果に応じて、前記技術システムを制御するための前記制御アプリケーションを出力するステップ(S6)、
を備える、コンピュータ実施方法。 - 前記処理時間(T)は、
- 前記制御ユニットと前記人工知能用演算ユニットとの間のデータ送信の送信時間、
および/または、
- 前記人工知能用演算ユニット上での前記アプリケーションの実行の実行時間、
を含む、
請求項1に記載のコンピュータ実施方法。 - 前記実行時間は、前記人工知能用演算ユニット上での前記制御アプリケーションの実行のコンピュータ支援されたシミュレーションを用いて、決定される(S4a)、
請求項2に記載のコンピュータ実施方法。 - 前記実行時間は、前記人工知能用演算ユニット上での前記制御アプリケーションの実行を用いて、決定される(S4b)、
請求項2に記載のコンピュータ実施方法。 - 前記チェック結果に応じて、
- 前記制御ユニットの前記リアルタイム要件の前記値が、決定された前記処理時間に適合される(S7)、
および/または、
- 前記制御アプリケーションの前記実行時間が、前記制御アプリケーションを修正することにより、前記リアルタイム要件の前記値の1つに適合される(S8)、
請求項1から4の何れか1項に記載のコンピュータ実施方法。 - 前記制御アプリケーションの決定された前記実行時間が前記制御ユニットの前記リアルタイム要件の前記値を満たすまで、前記制御アプリケーションが反復的に修正される(S9)、
請求項5に記載のコンピュータ実施方法。 - 前記制御アプリケーションは人工ニューラルネットワークを含み、前記制御アプリケーションの決定された前記実行時間が前記リアルタイム要件の前記値を満たすまで、前記ニューラルネットワークのノードが反復的に減少される、
請求項1から6の何れか1項に記載のコンピュータ実施方法。 - 前記制御アプリケーション(APP)は、前記人工知能用演算ユニット(NPU)上で実行され、これにより、前記制御ユニット(PLC)用の入力値(CTL)が生成され、前記技術システムは前記入力値に基づいて制御される(S10)、
請求項1から7の何れか1項に記載のコンピュータ実施方法。 - 技術システム(TS)を制御するための装置(100)であって、
- 制御ユニット(PLC)のハードウェア構成パラメータ(HW1)およびリアルタイム要件(RT)の値を読み出すように構成されている、第1インターフェース(101)と、
- 人工知能用演算ユニット(NPU)のハードウェア構成パラメータ(HW2)を読み出すように構成されている、第2インターフェース(102)と、
- 前記技術システムを制御するための制御アプリケーション(APP)を読み出すように構成されている、第3インターフェース(103)であって、前記制御アプリケーション(APP)は、人工知能に基づいて前記制御ユニット(PLC)用の入力値を生成するように構成されている、第3インターフェース(103)と、
- 前記制御ユニットの前記ハードウェア構成パラメータ(HW1)および前記人工知能用演算ユニットの前記ハードウェア構成パラメータ(HW2)を考慮して、前記制御ユニット用の入力値を生成するために、前記人工知能用演算ユニット上で前記制御アプリケーションを実行するための前記制御アプリケーションの処理時間(T)を決定するように構成されている、解析モジュール(104)と、
- 決定された前記処理時間(T)を前記制御ユニットの前記リアルタイム要件の前記値に基づいてチェックし、チェック結果(CR)を出力するように構成されている、チェックモジュール(105)と、
- 前記チェック結果に応じて、前記技術システムを制御するための前記制御アプリケーションを出力するように構成されている、出力モジュール(106)と、
を備える、
装置(100)。 - 前記人工知能用演算ユニット上での前記制御アプリケーション(APP)の実行のコンピュータ支援されたシミュレーションを用いて実行時間を決定するように構成されている、シミュレーションモジュール(107)を含む、
請求項9に記載の装置。 - 前記制御アプリケーション(APP)の決定された前記実行時間が前記制御ユニットの前記リアルタイム要件(RT)の前記値を満たすまで、前記制御アプリケーションを反復的に修正するように構成されている、最適化モジュール(108)を含む、
請求項9または10に記載の装置。 - - 請求項9から11の何れか1項に記載の装置(100)と、
- 前記技術システムを制御するための制御アプリケーション(APP)を実行するように構成されている人工知能用演算ユニット(NPU)であって、前記制御アプリケーションが、人工知能に基づいて前記制御ユニット用の入力値(CTL)を生成するように構成されている、人工知能用演算ユニット(NPU)と、
- 前記制御アプリケーションにより生成された前記入力値に基づいて前記技術システムを制御するように構成されている、前記制御ユニット(PLC)と、を含む、
制御システム(200)。 - プログラム可能なコンピュータに直接ロード可能であり、請求項1から8の何れか1項に記載の方法のステップを実行するのに適したプログラムコード部分を含む、コンピュータプログラム製品。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20196314.7A EP3968108A1 (de) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Steuerung eines technischen systems mit einer recheneinheit für künstliche intelligenz |
EP20196314.7 | 2020-09-15 | ||
PCT/EP2021/073741 WO2022058140A1 (de) | 2020-09-15 | 2021-08-27 | Steuerung eines technischen systems mit einer recheneinheit für künstliche intelligenz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023545901A true JP2023545901A (ja) | 2023-11-01 |
Family
ID=72521458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023515708A Pending JP2023545901A (ja) | 2020-09-15 | 2021-08-27 | 人工知能用演算ユニットを用いた技術システムの制御 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230324856A1 (ja) |
EP (2) | EP3968108A1 (ja) |
JP (1) | JP2023545901A (ja) |
KR (1) | KR20230066109A (ja) |
CN (1) | CN116113895A (ja) |
WO (1) | WO2022058140A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11904905B2 (en) * | 2022-01-31 | 2024-02-20 | Gm Cruise Holdings Llc | Dynamic adjustment of autonomous vehicle system based on deep learning optimizations |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2568346B1 (en) * | 2011-09-06 | 2015-12-30 | Airbus Operations | Robust system control method with short execution deadlines |
EP3657277A1 (en) * | 2018-11-23 | 2020-05-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Extension device for an automation device |
-
2020
- 2020-09-15 EP EP20196314.7A patent/EP3968108A1/de not_active Withdrawn
-
2021
- 2021-08-27 US US18/024,520 patent/US20230324856A1/en active Pending
- 2021-08-27 KR KR1020237012526A patent/KR20230066109A/ko active Search and Examination
- 2021-08-27 JP JP2023515708A patent/JP2023545901A/ja active Pending
- 2021-08-27 CN CN202180062879.0A patent/CN116113895A/zh active Pending
- 2021-08-27 WO PCT/EP2021/073741 patent/WO2022058140A1/de active Search and Examination
- 2021-08-27 EP EP21769417.3A patent/EP4179395B1/de active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022058140A1 (de) | 2022-03-24 |
EP4179395A1 (de) | 2023-05-17 |
EP4179395B1 (de) | 2024-06-26 |
EP3968108A1 (de) | 2022-03-16 |
KR20230066109A (ko) | 2023-05-12 |
US20230324856A1 (en) | 2023-10-12 |
CN116113895A (zh) | 2023-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102215271B1 (ko) | 데이터 기반 함수 모델의 모델 계산 유닛, 제어 장치 및 계산 방법 | |
US20100198574A1 (en) | Programmer View Timing Model For Performance Modeling And Virtual Prototyping | |
Meloni et al. | System adaptivity and fault-tolerance in NoC-based MPSoCs: the MADNESS project approach | |
Ghribi et al. | R-codesign: Codesign methodology for real-time reconfigurable embedded systems under energy constraints | |
US20220113757A1 (en) | Apparatus, systems, and methods for intelligent tuning of overclocking frequency | |
Roy et al. | Semantics-preserving cosynthesis of cyber-physical systems | |
JP2023545901A (ja) | 人工知能用演算ユニットを用いた技術システムの制御 | |
Ando et al. | System-level design method for control systems with hardware-implemented interrupt handler | |
Afonso et al. | Heterogeneous CPU/FPGA reconfigurable computing system for avionic test application | |
US9841954B1 (en) | Method and system for automatic code generation | |
JP2015170081A (ja) | シミュレーション装置及びシミュレーションプログラム | |
Neukirchner et al. | A lazy algorithm for distributed priority assignment in real-time systems | |
Alali et al. | Modeling and simulation of multiprocessor systems MPSoC by SystemC/TLM2 | |
Reghenzani et al. | A constrained extremum-seeking control for cpu thermal management | |
US7181384B1 (en) | Method and apparatus for simulating a hybrid system with registered and concurrent nodes | |
Ali et al. | RISC-V based MPSoC design exploration for FPGAs: area, power and performance | |
Naija et al. | Towards a MARTE extension to address adaptation mechanisms | |
US20170045880A1 (en) | Model numerical solver for system control | |
Hafidi et al. | On Improved Verification of Reconfigurable Real-Time Systems. | |
US20240241484A1 (en) | Methods and apparatus to automate invariant synthesis | |
Xu | LQG-Based Real-Time Scheduling and Control Codesign | |
Wicaksana | Lotus-G: The PVT TLM Virtual Platform for Early RUMPS401 Software Development | |
Höckner et al. | Design space exploration for cyber physical system design using constraint solving | |
US9165099B2 (en) | Adaptive clock management in emulation | |
Blume et al. | Performance analysis of soc communication by application of deterministic and stochastic petri nets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230519 |
|
A529 | Written submission of copy of amendment under article 34 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A529 Effective date: 20230427 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240604 |