Op het eerste gezicht lijkt IoT en energie geen combinatie die veel met elkaar gemeen heeft. Maar laten we ons niet vergissen, de alsmaar doorgaande digitalisering vereist steeds meer energie. In mijn voorgaande blogs over Kunstmatige Intelligentie en Blockchain had ik het hier al over. De grootste concentratie van energieverbruik is te vinden in onze datacenters. Nederland wordt steeds meer een datacenter land, dat blijkt wel uit de gemiddelde groei van 17,5% in de laatste 6 jaren. Op zich niet zo verwonderlijk want wij hebben het goed voor elkaar in Nederland met onze energiebeschikbaarheid (99,9943% volgens CEER 2016)
De groeiende datacentermarkt kan voor een groot deel op het conto van de IoT ontwikkelingen worden geschreven. Dat de digitalisering hard gaat in Nederland is logisch, immers had in 2017 al 98% van alle huishoudens beschikking over breedband internet. Daarnaast maakt 87% van alle Nederlanders gebruik van mobiele data. De dekkingspercentages van de 4G netwerken van de verschillende providers verschillen wel iets maar komen gemiddeld dik boven de 90%. Dat houdt in dat we in Nederland 86 procent van onze tijd gebruik kunnen maken van een kwalitatief goede en snelle 4G verbinding. De komst van 5G zal de datacentermarkt nog veel groter maken.
Elektrisch vervoer als energieslurper
De moderne elektrische auto moet in toenemende mate autonoom kunnen rijden dat is logisch en de ontwikkelingen op dit gebied gaan in razend tempo. Het aantal sensoren dat hiervoor nodig is wordt ook steeds groter en bestaat uit allerlei technieken, naast camera’s worden radar, ultrasoon, lidar en motion (ook GNSS en IMU) detectoren toegepast. Hiermee hebben we wel gelijk de meest data-intensieve sensoren te pakken waarvan er enkel tientallen in een auto voorkomen. Voor ultrasoon en motion valt dit nog wel mee (onder de 1Mbit/s). Voor de overige sensoren kan het dataverbruik behoorlijk oplopen, radar tot 15Mbit/s, lidar tot 100Mbit/s en een camera tot 3500 Mbit/s. Per autonome auto komen we daarmee ergens tussen de 1,4 en 19 TB aan dataverbruik per uur uit. Volgens bronnen van Nokia vergt 80 GB data ongeveer 1 kWh aan energie waarmee we volgens schattingen op een jaarlijks verbruik van 2500 kWh per auto uitkomen, en dat alleen voor datatransport. Tja, dat is bijna net zoveel als het gemiddeld elektriciteitsverbruik van een 2-persoons huishouden in Nederland (2950 kWh).
Intelligentie kost veel energie
Het nieuwe sluipverbruik is begonnen. De enorme vlucht naar data vergt grote hoeveelheden energie die we uiteindelijk toch met z'n allen moeten betalen. Als we straks een miljard auto's op de weg hebben die een uur per dag rijden kost dat per jaar ongeveer 200 miljard euro. Kijken we naar vliegtuigen dan is ongeveer hetzelfde aan de hand. Het aantal sensoren in de nieuwste vliegtuigen loopt op tot 20.000 stuks, met als gevolg een schrikbarend toenemend dataverbruik. Laten we ons maar troosten met de gedachte dat het allemaal veel veiliger en comfortabeler zal worden. Dat data energie kost is niet nieuw, een e-mail versturen kost ongeveer 1,27 Wh en een simpele Google zoekopdracht kost circa 0,3 Wh aan energie. Peanuts overigens als we dit vergelijken met de toenemende energie die nodig is voor systemen met kunstmatige en cognitieve intelligentie. Deze technologie is immers puur gebaseerd op computerkracht.
Wapenwedloop energieverbruik
Kijken we naar Blockchain technologie dan is ook hier sprake van extreem energieverbruik. Ook hier is de oorzaak is te vinden in grootschalig computergebruik met heel veel processorkracht. Berucht is hierbij de zogenaamde Bitcoin mining. Het lucratieve karakter zorgt voor een redelijk onbewuste wapenwedloop in energieverbruik waarbij het de miners puur om de computerkracht gaat. Er wordt ingeschat dat het energieverbruik ergens in de buurt van de 30 TWh per jaar ligt. Vaak wordt dit vergeleken met het energieverbruik van Ierland. Het energieverbruik voor één Bitcoin transactie wordt geschat op 200 kWh en ook andere cryptocurrency doen het nog steeds niet veel beter. Een van de alternatieven, de Ethereum kwam onlangs niet lager dan 37 kWh per transactie. Een conventionele Visa transactie kost ter vergelijk slechts 10 Wh. Een vorm van sluipverbruik is inmiddels ook opgedoken in de cybercrime wereld. Hackers weten door te dringen tot de browser van computers die de energierekening van nietsvermoedende gebruikers maar zo tot 10 euro per maand kan laten oplopen aldus beveiliger Trustwave. Een ding is duidelijk de alsmaar toenemende digitalisering vereist op alle fronten meer energie. Natuurlijk worden technieken verder geoptimaliseerd, maar de vraag naar data wordt daarnaast steeds groter.
Boerenverstand en nieuwe technologie
De ruim 200 Nederlandse datacenters consumeerden vorig jaar gezamenlijk rond de 2,3 TWh aan energie, daarmee is deze bedrijfstak een miljarden business geworden. Als we daarbij bedenken dat we nog maar aan het begin staan met de internet of things ontwikkelingen is het logisch dat er dringend nieuwe technieken moeten komen en dat we beter over bepaalde zaken moeten nadenken. Datanetten moeten sneller (real-time) en betrouwbaarder worden, een van de oplossingen is FOTONICA, en laat Nederland nu koploper zijn op de ontwikkelingen van deze technologie. Ook kunnen we nog veel winnen op energiegebied. Er komen steeds meer sensoren die zelfstandig hun benodigde energie opwekken op basis van energy harvesting. Ook heeft Nederland een prominente plaats in de ontwikkelingen rondom GELIJKSPANNING. Bijna alles werkt op gelijkspanning tegenwoordig, waarom gebruiken we dan nog zo vaak wisselspanning met alle daarbij gepaard gaande omzettingsverliezen? Tijd voor een omslag in energievoorzieningen dus. Tot slot wijs ik nog op de locaties van datacenters. Een datacenter is een knooppunt van data, energie en warmte. Warmteontwikkeling (veroorzaakt door koeling) wordt vaak als een probleem gezien, maar steeds vaker zien we dat de warmte nuttig wordt gebruikt. Er is zelfs een opkomst van WARMTENETTEN te bespeuren.
Nederland is zo gek nog niet
Er liggen heel veel kansen voor Nederland. Op technologisch gebied lopen we in de voorhoede, kijk alleen maar naar fotonica en gelijkspanning. Over lokalisatie van datacenters wordt heel serieus nagedacht door veel gemeentes en ook worden datacenters steeds ‘groener’. Wat een kansen voor ons landje als digitaal middelpunt van Europa. Stof genoeg tot nadenken!
De ontwikkelingen met Internet of Things gaan razendsnel. Allerlei slimme apparaten komen onze huiskamer binnen. De slimme thermostaat en de intelligente lampen zijn niet meer weg te denken uit onze woon- en werkomgeving. De volgende stap is de digitale assistent, meestal subtiel weggewerkt in een luidspreker, om ons te helpen met het gebruiksvriendelijk bedienen van onze technische gadgets. Deze, uit de sciencefictionwereld bekende, apparaatjes denken met ons mee en bedienen via spraakcommando’s al je slimme apparaten.
Apple heeft met Siri veel bekendheid gekregen via de IPhone iPad en Apple Homekit oplossingen. Amazon heeft dit voorbeeld dankbaar gevolgd met Amazon Echo waarin de digitale assistent Alexa is ingebouwd. Net als Siri kan ook Alexa je vragen beantwoorden, muziek afspelen en functies van je slimme apparaten of smartphone aansturen. Het is wel jammer dat Alexa nog geen Nederlandse taal ondersteund, je zult dus voorlopig nog in je beste Engels of Duits moeten communiceren. Microsoft en Google konden natuurlijk niet achterblijven op deze ontwikkeling en brachten met Google Home en Cortana gelijkwaardige ontwikkelingen naar de consument.
Praten met de vuilnisbak
Steeds meer fabrikanten maken inmiddels gebruik van al deze mooie ontwikkelingen. Sonos, bekend van zijn fraaie muziekstreaming apparaten heeft Amazon Alexa geïmplementeerd in hun Sonos One en zal binnenkort met een software update komen die ook Google Assistant ondersteunen. Op zich is het logisch dat veel fabrikanten de spraaktechnologie van deze technologiereuzen gebruiken want dit soort software ontwikkel je niet zo maar even. De combinatie van microfoons en software vormen de zogenaamde far-field voicetechnologie waar heel veel expertise en ontwikkeling achter zit. Om deze fraaie techniek breed beschikbaar te maken werken Intel en Amazon samen aan een developer kit. De gehele technologie wordt in een chip samengebouwd en zal zijn weg in allerlei apparaten gaan vinden. De techgiganten Amazon, Google en Apple willen ons laten praten met onze koelkast, de badkamerspiegel, de vuilnisbak en de wekker.
Privacy, een vraagteken
De digitale assistenten komen dus in allerlei apparaten terug en zullen ons steeds vaker helpen om op eenvoudige wijze een relaxt leven te leiden. In Nederland loopt het nog iets minder hard omdat op dit moment alleen Apple Siri nog Nederlands ondersteund. De spraakherkenning is goed maar de grammatica is nog matig te noemen. Het is allemaal en kwestie van tijd dat is zeker, de spraak assistent gaat absoluut ons leven binnentreden met veel handige mogelijkheden. Kijken we naar de privacy dan zijn er zeker vraagtekens. Apple heeft nog de beste troeven in handen, naar eigen zeggen is hun spraakopname volledig geanonimiseerd.
Interessante data
Het is lastig om privacy te garanderen bij apparaten die constant meeluisteren, de apparaten moeten immers direct stand-by zijn als daarom wordt gevraagd. Nu is het niet zo dat Google en Amazon al je gesprekken opslaan in een grote database, veel commando’s worden immers pas uitgevoerd nadat je het apparaat expliciet hebt aangeroepen met een commando als Hey Alexa. Het zou me niet verbazen als de fabrikanten achter deze techniek geïnteresseerd zijn in gesprekken waarin merknamen als Apple, Google, Microsoft of Amazon worden genoemd. Afluisteren zal, mits er geen inmenging uit het hackerscollectief is, niet de grootste zorg zijn. Het grote gevaar schuilt in de achterliggende bedrijven die erg geïnteresseerd zijn in de data die wij als gebruikers zomaar weggeven.
IoT steeds leuker!
Deze dataverzameling levert gedetailleerde gebruikersprofielen op waarmee weer gerichte advertentie activiteiten worden aangestuurd. Of we hier met z’n allen blij van worden is maar de vraag, maar accepteren doen we het vanzelf. Niemand kijkt vandaag immers meer op van de advertenties die Google nog tijden op je afvuurt nadat je hebt gezocht op een product, vakantie of activiteit. We zullen dus uiteindelijk de goedbedoelde gesponsorde adviezen van onze digitale assistent wel accepteren. Het wordt steeds leuker in onze IoT omgeving!
Zie ook
Een overzicht van mijn blogs of bezoek de blogspot pagina over moderne techniek en innovatie.
IoT en toepassingen met kunstmatige intelligentie helpen ons steeds meer in ons dagelijks leven. Het wordt daarom steeds belangrijker dat de techniek ons begrijpt, het meest gemakkelijke daarbij is gewoon te kunnen praten met onze techniek, dat zijn wij als mensen immers gewend. In de auto en de smartphone wordt spraaktechnologie al veel langer gebruikt, en iedereen zal daar inmiddels wel wat ervaring mee hebben. De techniek wordt steeds beter maar er zijn nog heel wat hobbels te overwinnen voordat we op een natuurlijke wijze met onze techniek kunnen praten. Misschien zal mijn computer me nog eens gaan begrijpen, hoor ik velen al denken.
We hebben het er al eerder over gehad, computers kunnen hele slimme dingen. Vele zaken kun je met kunstmatige intelligentie beter oplossen dan dat een mens dat zou kunnen. Het is heel handig dat computertechnologie ons steeds meer zal helpen, maar voor sommige toepassingen is het beter om gewoon op ons boerenverstand te vertrouwen. Voor creatieve toepassingen, emotionele zaken en ethische kwesties is deze fraaie technologie absoluut ongeschikt. Ook de verschillen in taalgebruik en culturen zijn op dit moment nog zaken waar spraaktechnologie weinig kaas van heeft gegeten.
Computers moeten nog een hoop leren
Het is ook supermoeilijk, kijk alleen maar naar verschillen binnen de Engelse taal in bijvoorbeeld de Verenigde Staten en in Engeland of Schotland. Totaal verschillende interpretaties van woordgebruik en zinsopbouw kom je tegen. Vooral zaken als humor en sarcasme worden in verschillende landen en streken heel anders geïnterpreteerd. Tja, computers moeten nog een hoop leren. Een digitale assistent moet mensen behulpzaam zijn en dat gaat toch een beetje naar de dienende of gehoorzame kant. Maar het moet ook spannend blijven, dus wat vreemde en grappige zaken mogen zeker niet ontbreken. De ontwikkelaars staan voor een zware taak om dit ook nog eens voor alle talen en culturen breed geaccepteerd te maken. Veel keuzes hebben de fabrikanten niet want als een apparaat met deze technologie niet over de genoemde eigenschappen beschikt vinden veel mensen het maar een raar ding dat ze bij voorkeur zullen mijden.
Lachen met de digitale assistent
De wereldwijd bruikbare assistent moet dus in Frankrijk andere dingen zeggen dan in Amerika en ook andere humoristische zinspelingen doen als dat van toepassing is. Hoewel deze techniek zeker nog niet volmaakt is komen er steeds meer toepassingen waar veel mensen blij van worden. De ervaringen met Siri, Alexa, Cortana en Google Assistant lopen nogal uiteen. Dat het mooie en praktische mogelijkheden biedt zal iedereen met me eens zijn. Tegelijkertijd kennen we ook allemaal voorbeelden van beperkingen en zal iedereen zich wel eens geërgerd hebben aan de digitale spraak assistent. De ontwikkelingen staan niet stil, fabrikanten omarmen de bijna oneindige mogelijkheden en de grote vraag van de techniekwereld en vooral de consument.
De digitale luidspreker als talenwonder
Spraaktechnologie wordt steeds beter en verfijnder. Complexe algoritmes zorgen op de achtergrond voor serieuze toepassingen en intuïtieve communicatie met onze technologie. De eenvoudige interface naar complexe technologie geeft zoveel voordelen dat we voorlopig de beperkingen maar moeten accepteren. En dat gebeurt ook gewoon als we om ons heen kijken. Steeds meer slimme luidsprekers komen op de markt en veroveren onze huiskamer. Hoewel Nederland er op dit moment qua spraakintegratie nog wat bekaaid vanaf komt zal dat snel wijzigen. Uiteindelijk zullen alle talen worden ondersteund en kunnen er ook op dit gebied weer leuke toepassingen ontstaan.
Spraaktechnologie in sneltreinvaart
Nuances maken veel verschil, daarbij denk ik vaak aan het bekende voorbeeld van de automobilist die tegen zijn navigatieapparatuur sprak ‘I need a toilet’ waarna op zijn display een route naar de dichtstbijzijnde toiletfabrikant werd voorgesteld. Kunstmatige intelligentie en spraaktechnologie staan nog in de kinderschoenen, ondanks dat zal deze technologie in hoog tempo onze toekomst beïnvloeden daar ben ik van overtuigd. De volgende keer haak ik wat verder in op deze mooie technologie en kijken we ook naar de privacyaspecten.
Zie ook
Een overzicht van mijn blogs of bezoek de blogspot pagina over moderne techniek en innovatie
Als intelligente computers en platformen binnen IoT technologie het denkwerk van mensen overnemen kan dat vraagtekens oproepen. Vertrouwen wij de computer blindelings of is enige controle op zijn plaats? Misschien is het een kwestie van tijd, iedereen vertrouwt blindelings op navigatiesystemen, op buienradar of op verkeersinformatie, dat heeft ook de nodige tijd gekost. De angst voor kunstmatige intelligentie is logisch, de impact is immers groot en zal veel dingen in ons leven veranderen. Elon Musk, één van de grootste technologiepioniers van deze tijd, wil met zijn bedrijf Neuralink computers verbinden met ons brein. Facebook investeert in de breincomputer interface die gedachten omzet in tekst of acties. Natuurlijk is dit knappe technologie die veel mensen behulpzaam zal zijn. Toch hoor je vaak spreken over angstgevoelens. Hoe betrouwbaar is deze technologie en is de informatie die we krijgen eerlijk?
Nieuwe technologie moet vaak even zijn plek verwerven, maar als de acceptatie dan zover is gaat het als een sneltrein. De robot die ons welkom heet en verder helpt aan de incheckbalie van een hotel is nu nog niet algemeen geaccepteerd, maar zal zeker zijn plekje verwerven in onze hotels. Maar, wat is de ware aard van de software? Zelflerende systemen hebben immers basisinformatie meegekregen van hun ontwikkelaar. Het bekende voorbeeld van de zelfrijdende auto die keuzes moet maken in onverwachte situaties waarin een crash onvermijdelijk is spreekt hierin boekdelen. Dit zijn moeilijke vraagstukken, wie moet en kan hier de regels vaststellen?
Wie bepaalt de regels?
De discussie over kunstmatige intelligentie en allerlei enge gevolgen is al redelijk lang gaande. De wetenschapper Stephan Hawking en toppionier Elon Musk hebben met ondersteuning van vele deskundigen jaren geleden al uitgebreid gewaarschuwd in een open brief aan de Verenigde Naties. Ook Barack Obama sprak al in 2016 over de gevaren en de regelgeving die hiervoor moet komen. De discussie blijft terugkomen en is ook belangrijk, het gaat immers over de neutraliteit van een techniek die heel veel invloed krijgt op onze wereld en ons doen en laten. Als het gaat om neutraliteit van voorspellingen door techniek hoor je vaak spreken over bias. Letterlijk betekent bias vooringenomenheid en het op basis hiervan sturen in een bepaalde richting. Ook bij kunstmatige intelligentie is er wel degelijk sprake van bias die onvermijdelijk zorgt voor onzuivere resultaten en afwijkingen van de werkelijkheid.
Hoe betrouwbaar zijn onze slimme systemen?
Omdat kunstmatige intelligentie grotendeels gebaseerd is op logica, wordt vaak aangenomen dat systemen een zuivere en onpartijdige beslissing zullen nemen. Mensen handelen in tegenstelling tot computers snel vanuit allerlei vooroordelen. Maar, bedenk wel dat systemen getraind zijn met data die voor een groot deel door mensen is verzameld. Google en Facebook weten exact waar jouw interesses liggen en voorzien je ruimschoots van informatie hierover. Bovendien lees je alleen maar wat je “vrienden” ook lezen, hoe gekleurd kan het zijn in de digitale wereld. Veel websites zijn gedreven door een verdienmodel van waaruit ook hun zelflerende systemen worden gestuurd. De websites vertonen dus een bias gericht op het zelfbeeld van de ontwerper en onthouden hun informatie aan mensen die niet aan bepaalde profielen voldoen. Het is eigenlijk heel eenvoudig, als je gekleurde informatie in een systeem stopt of het probleem verkeerd formuleert dan zal het antwoord niet betrouwbaar zijn.
Bias van kunstmatige intelligentie
Het kan dus wel degelijk zo zijn dat systemen gebaseerd op kunstmatige intelligentie een ingebouwde bias hebben. De wereld zit immers vol oneerlijkheid die onvermijdelijk terugkomt in de data. De technologiereuzen Microsoft, Amazon, Facebook en Apple zijn redelijk leidend in deze ontwikkelingen waarmee het voordehand liggend is dat onze dagelijkse technologie de waarden van deze bedrijven heeft. Over de ingebouwde bias is het laatste woord nog niet gevallen, het wordt steeds meer duidelijk dat de vooruitziende waarschuwingen van Hawking, Musk en Obama geen onzin zijn. De open brief stelt dat de verdere ontwikkeling van kunstmatige intelligentie de mensheid veel voordeel kan bieden, mits tegelijkertijd mogelijke nadelen worden voorkomen.
Hoe staat het met wetgeving?
Op dit gebied is het niet anders dan met andere ontwikkelingen, wetgeving loopt altijd achter. Een verplichting tot het testen van software of algoritmes bestaat niet. Gelukkig is het niet zo dat nog nergens over is nagedacht. De Wet Persoonsbescherming schrijft voor dat bij algoritmische besluitvorming altijd mensen betrokken moeten zijn. De Algemene Verordening Gegevensbescherming verplicht organisaties die werken met algoritmische besluitvorming om de logica hiervan te kunnen verklaren. Het begin is er en ook is duidelijk dat we dit nooit volledig onder controle zullen krijgen. Duidelijk is dat er hard gewerkt moet worden aan goede afspraken op internationaal niveau.
Zie ook
Een overzicht van mijn blogs of bezoek mijn blogspot pagina
