AMPERE

Πανίσχυροι αλγόριθμοι ανταλλαγής μηνυμάτων (π.χ. sum-product, max-product) έχουν ήδη προσφέρει ξεκάθαρα παραδείγματα εξαγωγής συμπερασμάτων μέσω επικοινωνιών σε έναν προσεκτικά σχεδιασμένο πιθανοτικό γράφο. Επιπροσθέτως, ο υποψήφιος έχει πρόσφατα σχεδιάσει και υλοποιήσει ιδιαίτερα χαμηλής ισχύος (της τάξης των 20 μWatt) και κόστους (της τάξης μερικών Ευρώ) ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, χρησιμοποιώντας ραδιόφωνα του ενός τρανσίστορ και τεχνικές ανάκλασης/οπισθοσκέδασης. Επίσης, ο υποψήφιος έχει επιδείξει κυκλώματα συγκομιδής ενέργειας από προϋπάρχοντα ραδιοσυχνοτικά (RF) σήματα, καθώς επίσης και από βιοηλεκτρικές πηγές (φυτά), με state-of-the-art ευαισθησία, κατάλληλα για συγκομιδή ενέργειας μικρής ισχύος της τάξης του 1μWatt. Η πρόταση έχει εμπνευστεί από το γεγονός ότι οποιοδήποτε είδος περιβαλλοντικής μικρο-ενέργειας, π.χ. ηλιακής, θερμικής, βιοηλεκτρικής ή RF έχει ένα κοινό χαρακτηριστικό: συγκεκριμένη (κατά μέσο όρο) πυκνότητα ισχύος ανά τετραγωνικό (ή κυβικό) εκατοστό και επομένως, ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (ΑΔΑ) απλωμένα σε εκτεταμένη επιφάνεια (ή όγκο) μπορούν να συλλέξουν μεγάλη ποσότητα τέτοιας μικρο-ενέργειας. Επομένως, αυτόνομη, εντός δικτύου εξαγωγή συμπερασμάτων και αποφάσεων είναι δυνατή, με χρήση αποκλειστικά ενέργειας από το περιβάλλον,

1. όταν αξιοποιηθεί η τεχνολογία επικοινωνιών οπισθοσκέδασης και καινοτόμα κυκλώματα συγκομιδής περιβαλλοντικής ενέργειας, και κυρίως,
2. όταν διαμοιραστεί ο υπολογιστικός και τηλεπικοινωνιακός φόρτος των (εκ κατασκευής παράλληλων και κατανεμημένων) ασύγχρονων αλγορίθμων ανταλλαγής μηνυμάτων (για την εξαγωγή συμπερασμάτων) στους (κατανεμημένους στον χώρο) κόμβους του ΑΔΑ.

Η πρόταση προσφέρει μια ξεκάθαρη μεθοδολογία για αξιόπιστη εξαγωγή συμπερασμάτων από αναξιόπιστα ΑΔΑ με συγκομιδή ενέργειας από το περιβάλλον, χρονικά όρια εκτέλεσης υπολογισμών, ποσοτικοποιημένo συμβιβασμό σύγκλισης/ακρίβειας, προσεκτική τροποποίηση των αλγορίθμων ανταλλαγής μηνυμάτων για αποδοτικές τηλεπικοινωνίες, αξιοποίηση ισχυρών ασύγχρονων αλγορίθμων ανταλλαγής μηνυμάτων (π.χ., για συμπίεση ή αποθορυβοποίηση σήματος), καθώς επίσης και αξιοποίηση κρυμμένων συνδέσμων με αναδρομικές αριθμητικές μεθόδους. Θα εξεταστούν παραδείγματα εφαρμογών σε περιβαλλοντικά / γεωργικά δίκτυα αισθητήρων και αυτοματισμούς κτιρίων, με ισχυρό κοινωνικό-οικονομικό αποτύπωμα, ενώ οι αρχές σχεδίασης θα βοηθήσουν και άλλα σενάρια. Η πρόταση επιχειρεί ένα σίγουρο βήμα από το εξελισσόμενο Διαδίκτυο-των-Πραγμάτων στο μελλοντικό Σκεπτόμενο-Διαδίκτυο-των-Πραγμάτων με περιβαλλοντική ενέργεια.