Otvorené na univerzite ITMO rôznymi smermi: od bioniky po optiku kvantových nanoštruktúr. Dnes vám ukážeme, ako vyzerá naše laboratórium kyberneticko-fyzikálnych systémov a povieme si viac o jeho projektoch.
Rýchla referencia
Laboratórium kybernetických fyzikálnych systémov je špecializované za vykonávanie výskumných aktivít v oblasti kyberfyziky.
Kybernetické fyzické systémy zahŕňajú integráciu výpočtových zdrojov do fyzických. procesy. Takéto systémy môžu byť založené na 3D tlači, internete vecí a rozšírenej realite. Napríklad autonómne autá sú výsledkom práce kyberfyzikov.
Laboratórium je považované za multidisciplinárnu platformu, takže sem prichádzajú ľudia z rôznych fakúlt: špecialisti na riadiace systémy, výpočtovú techniku a informačnú bezpečnosť. Chceli sme ich všetkých spojiť na jednom mieste, aby mohli slobodne komunikovať, vymieňať si nápady, názory a poznatky. Tak vzniklo toto miesto.
Čo je vo vnútri
Laboratórium bolo otvorené v bývalých priestoroch Katedry teoretickej a aplikovanej mechaniky. Pracovné oblasti si žiaci vymysleli sami – učebňa sa ukázala ako multifunkčná.
V hlavnej hale sú pozdĺž stien rozmiestnené pracovné stanice s osobnými počítačmi. V strede je veľká štvorcová plocha označená - testovacia plocha pre roboty.
V rámci tohto testovacieho miesta sa testujú riadiace systémy pre multiagentové roboty a mobilné roboty pohybujúce sa v bludisku. Vypúšťajú aj kvadrokoptéru pripravenú na lety v interiéri. Je potrebné otestovať riadiace algoritmy.
Zo stropu visia kamery, ktoré fungujú ako systém snímania pohybu, ktorý sleduje polohu dronu a dáva mu spätnú väzbu.
Samotná poslucháreň je transformovateľná – má posuvnú stenu, ktorá môže oddeliť pracovný priestor od „mini-haly“ pre konferencie.
Sú splnené všetky podmienky na vedenie seminárov: stoličky, projektor, plátno, tabuľa na poznámky.
Môže ubytovať malú skupinu študentov.
Za „priehľadnou stenou“ (na obrázku vyššie) je ďalšia miestnosť - to je ďalšia pracovná oblasť so stolnými počítačmi a notebookmi.
V laboratóriu je tiež veľká biela stena, ktorá je vhodná na analýzu nápadov, vizualizáciu algoritmov, programov a obchodných procesov.
Môžete tiež maľovať stenu v kaviarni - je tam veľká kriedová tabuľa - diskusia o nápadoch pri bare je vždy oveľa aktívnejšia.
Časom sa tu vo výklenku objaví malý televízor alebo obrazovka.
Projekty a vývoj
Laboratórium kybernetických fyzikálnych systémov pracuje na viacerých projektoch naraz.
Príkladom by bolo systém na optimalizáciu procesov montáže lokomotív. Študenti a zamestnanci laboratória vyvíjajú algoritmy, ktoré budú automaticky generovať harmonogramy výroby častí vlaku. Na projekte sa podieľajú technológovia, programátori a matematici. Prvé sú zodpovedné za systematizáciu znalostí a požiadaviek na výrobné procesy, druhé sú zodpovedné za optimalizáciu algoritmov. Programátori pracujú na softvéri, ktorý „spojí“ prácu celého tímu.
Ako ďalší príklad vývoja laboratória môžeme uviesť letecký simulátor na výcvik profesionálnych pilotov. Ide o komplexný kyberneticko-fyzikálny systém, ktorý využíva technológie virtuálnej reality a simuluje všetky procesy prebiehajúce v lietadle. Dokonca sa vyvíja špeciálne sedadlo, ktoré simuluje zaťaženie pilota.
Laboratórium vyvíja aj veľké komerčné projekty. Napríklad v rámci iniciatívy Industry 4.0 zamestnanci, postgraduálni študenti a študenti univerzity ITMO inteligentný systém riadenia podniku pre skupinu spoločností Diakont. Na to je potrebné vytvoriť kyber-fyzický ekosystém, kde je všetko automatizované – od návrhu produktu a správania robotov až po nákup surovín a predaj produktov. Teraz zamestnanci riešia problém automatizácie technologických procesov, vyvíjajú optimalizačné algoritmy, neurónové siete a systémy AI pre tieto účely.
Kto je pri kormidle
Laboratórium spravuje vedecko-technická rada megafakulty počítačových technológií a manažmentu. Kľúčové rozhodnutia o práci laboratória robia zamestnanci, ktorí sú vyberaní na základe súťaže. Ide o kandidátov vied v oblasti výpočtovej techniky, riadiacich systémov, elektroniky, informačnej bezpečnosti a prístrojovej techniky.
Laboratórium vykonáva výskum, ak ho podporí väčšina zástupcov. Pri realizácii projektu aktuálne riadenie vykonáva ten, komu daná téma najviac vyhovuje. Tím interpretov je zostavený z viacerých fakúlt pre špecifické úlohy. To vám umožní pozrieť sa na problém z rôznych uhlov pohľadu. Tým sa eliminuje situácia, keď tím zabudne na nejaký dôležitý komponent, až kým nebude možné vykonať zmeny v algoritmoch. Laboratórium sa tak stalo nielen pilotným projektom na organizovanie interdisciplinárneho výskumu, ale aj testovacím priestorom pre implementáciu „zdieľaného riadenia“.
Čo ešte máme na Habré:
Zdroj: hab.com