GIP • TECHNICKÁ ARCHITEKTURA & EU AI ACT

GIP: Implementace Edge AI v kritické infrastruktuře energetiky

Transformace tradiční rozvodny na inteligentní uzel GIP (Grid Intelligent Platform), kde se bezpečně potkává cloudový výzkum (IT) s real-time fyzickým řízením (OT) na okraji sítě (Edge).

Proč je GIP „Vysoce rizikové AI“?

Regulatorní zařazení dle EU AI Act a finanční expozice

Definice problému

Autonomní řízení energetických toků, bateriových úložišť (BESS) a prvků PST a STATCOM pomocí posilovaného učení (PPO Agent).

Regulatorní rámec

GIP coby Edge AI-based systém je zařazen do kategorie High-Risk AI Systems (dle ustanovení EU AI Act, Annex III, bod 2).

Finanční expozice

Možné riziko pokuty až do výše 15 mil. EUR nebo 3 % z celosvětového obratu při implementaci GIP s absencí CE certifikace.

Milník: Ustanovení o pokutách bude plně vymahatelné od prosince 2027.

Architektura a hardwarový hardening na Edge

Izolace výpočetních vrstev a kryptografické zabezpečení uzlu

Koncept lokálních výpočtů

Výpočty probíhají výhradně lokálně na řídicích uzlech (NVIDIA Jetson / FPGA) – garantovaná nulová latence a absolutní nezávislost na cloudu.

Zónování (IEC 62443)

Kombinace zónového rozdělení a izolace predikčních modulů (IT) od akčních fyzických zásahů (OT) v rámci zabezpečené DMZ.

Hardwarové zabezpečení uzlu

Secure Boot & TPM 2.0: Kryptografická kontrola integrity AI modelu při každém startu zařízení.
Model Encryption: Váhy neuronové sítě jsou chráněny přímo v paměti RAM přes TEE (Trusted Execution Environment).
Tamper Resistance: Fyzické neoprávněné otevření šasi spustí okamžité destruktivní smazání klíčů (Zeroization).

Fyzikální Failsafe a Sanity Checking

Řešení problému „Černé skříňky“ a garance determinismu

Problém „Černé skříňky“ (Black Box)

Nemožnost stoprocentně predikovat chování hluboké neuronové sítě v nestandardních nebo havazijních stavech distribuční sítě.

Řešení a prevence v reálném čase

Symbolic Verification (Fyzikální filtr): Vstupní data z Modbus/PMU jsou validována Kirchoffovými zákony ještě před vstupem do neuronové sítě.

Hardwarové Interlocky: Nadřazená ochranná relé (přepětí/nadproud) v rozvodně fyzicky zablokují jakýkoliv chybný povel AI.

Deterministic Fallback: Pokles jistoty (Confidence Score) pod 95 % okamžitě přepíná řízení na klasický PID algoritmus.

Prevence kaskádových jevů: Implementace randomized delay při hromadném povelu pro regulaci bateriových úložišť.

Datová integrita, XAI a Auditovatelnost

Dvouvrstvá obranná linie a Human-in-the-Loop přístup

Odolnost proti útoku

Detekce anomálií proti False Data Injection Attacks (FDI) zabraňuje úmyslnému umělému vyvolání blackoutu.

Vysvětlitelná AI (XAI)

Dispečer na velínu vidí přesnou fyzikální příčinu zásahu AI (např. větrný šok / přetížení interkonnektoru).

Continuous Logging (WORM)

Každý stav sítě a krok PPO agenta je nezměnitelně logován (Write Once Read Many) pro post-mortem analýzu.

Human-in-the-Loop

Možnost okamžitého hardwarového odpojení AI dispečerem a přechod do plně manuálního režimu řízení.

Cesta k CE certifikaci (Akční plán)

Čtyři kroky k plné shodě s legislativem EU AI Act

Krok 1: Systém řízení rizika

Detailní dokumentace scénářů selhání AI a praktické prokázání účinnosti hardwarových interlocků.

Krok 2: HIL (Hardware-in-the-Loop)

Realizace simulace ochranných relé v prostředí MATLAB Simulink pro verifikaci chování PPO agenta.

Krok 3: Technická dokumentace

Zajištění kontinuálního tamper-proof logování provozu přímo v architektuře Edge uzlů.

Krok 4: Registrace systému

Oficiální zápis systému GIP do unijní databáze vysoce rizikových AI systémů před uvedením na trh.