True-data Testbed for 5G/B5G Intelligent Network

Future beyond fifth-generation (B5G) and sixth-generation (6G) mobile communications will shift from facilitating interpersonal communications to supporting Internet of Everything (IoE), where intelligent communications with full integration of big data and artificial intelligence (AI) will play an important role in improving network efficiency and providing high-quality service. As a rapid evolving paradigm, the AI-empowered mobile communications demand large amounts of data acquired from real network environment for systematic test and verification. Hence, we build the world's first true-data testbed for 5G/B5G intelligent network (TTIN), which comprises 5G/B5G on-site experimental networks, data acquisition & data warehouse, and AI engine & network optimization. In the TTIN, true network data acquisition, storage, standardization, and analysis are available, which enable system-level online verification of B5G/6G-orientated key technologies and support data-driven network optimization through the closed-loop control mechanism. This paper elaborates on the system architecture and module design of TTIN. Detailed technical specifications and some of the established use cases are also showcased.Comment: 12 pages, 10 figure

Performance-Aware High-Performance Computing for Remote Sensing Big Data Analytics

The incredible increase in the volume of data emerging along with recent technological developments has made the analysis processes which use traditional approaches more difficult for many organizations. Especially applications involving subjects that require timely processing and big data such as satellite imagery, sensor data, bank operations, web servers, and social networks require efficient mechanisms for collecting, storing, processing, and analyzing these data. At this point, big data analytics, which contains data mining, machine learning, statistics, and similar techniques, comes to the help of organizations for end-to-end managing of the data. In this chapter, we introduce a novel high-performance computing system on the geo-distributed private cloud for remote sensing applications, which takes advantages of network topology, exploits utilization and workloads of CPU, storage, and memory resources in a distributed fashion, and optimizes resource allocation for realizing big data analytics efficiently

Koneoppimiskehys petrokemianteollisuuden sovelluksille

Machine learning has many potentially useful applications in process industry, for example in process monitoring and control. Continuously accumulating process data and the recent development in software and hardware that enable more advanced machine learning, are fulfilling the prerequisites of developing and deploying process automation integrated machine learning applications which improve existing functionalities or even implement artificial intelligence. In this master's thesis, a framework is designed and implemented on a proof-of-concept level, to enable easy acquisition of process data to be used with modern machine learning libraries, and to also enable scalable online deployment of the trained models. The literature part of the thesis concentrates on studying the current state and approaches for digital advisory systems for process operators, as a potential application to be developed on the machine learning framework. The literature study shows that the approaches for process operators' decision support tools have shifted from rule-based and knowledge-based methods to machine learning. However, no standard methods can be concluded, and most of the use cases are quite application-specific. In the developed machine learning framework, both commercial software and open source components with permissive licenses are used. Data is acquired over OPC UA and then processed in Python, which is currently almost the de facto standard language in data analytics. Microservice architecture with containerization is used in the online deployment, and in a qualitative evaluation, it proved to be a versatile and functional solution.Koneoppimisella voidaan osoittaa olevan useita hyödyllisiä käyttökohteita prosessiteollisuudessa, esimerkiksi prosessinohjaukseen liittyvissä sovelluksissa. Jatkuvasti kerääntyvä prosessidata ja toisaalta koneoppimiseen soveltuvien ohjelmistojen sekä myös laitteistojen viimeaikainen kehitys johtavat tilanteeseen, jossa prosessiautomaatioon liitettyjen koneoppimissovellusten avulla on mahdollista parantaa nykyisiä toiminnallisuuksia tai jopa toteuttaa tekoälysovelluksia. Tässä diplomityössä suunniteltiin ja toteutettiin prototyypin tasolla koneoppimiskehys, jonka avulla on helppo käyttää prosessidataa yhdessä nykyaikaisten koneoppimiskirjastojen kanssa. Kehys mahdollistaa myös koneopittujen mallien skaalautuvan käyttöönoton. Diplomityön kirjallisuusosa keskittyy prosessioperaattoreille tarkoitettujen digitaalisten avustajajärjestelmien nykytilaan ja toteutustapoihin, avustajajärjestelmän tai sen päätöstukijärjestelmän ollessa yksi mahdollinen koneoppimiskehyksen päälle rakennettava ohjelma. Kirjallisuustutkimuksen mukaan prosessioperaattorin päätöstukijärjestelmien taustalla olevat menetelmät ovat yhä useammin koneoppimiseen perustuvia, aiempien sääntö- ja tietämyskantoihin perustuvien menetelmien sijasta. Selkeitä yhdenmukaisia lähestymistapoja ei kuitenkaan ole helposti pääteltävissä kirjallisuuden perusteella. Lisäksi useimmat tapausesimerkit ovat sovellettavissa vain kyseisissä erikoistapauksissa. Kehitetyssä koneoppimiskehyksessä on käytetty sekä kaupallisia että avoimen lähdekoodin komponentteja. Prosessidata haetaan OPC UA -protokollan avulla, ja sitä on mahdollista käsitellä Python-kielellä, josta on muodostunut lähes de facto -standardi data-analytiikassa. Kehyksen käyttöönottokomponentit perustuvat mikropalveluarkkitehtuuriin ja konttiteknologiaan, jotka osoittautuivat laadullisessa testauksessa monipuoliseksi ja toimivaksi toteutustavaksi