На базі Університету ІТМО відкрито різних напрямів: від біоніки до оптики квантових наноструктур Сьогодні покажемо вам, як виглядає наша лабораторія кіберфізичних систем та розповімо докладніше про її проекти.
Коротка довідка
Лабораторія кіберфізичних систем – це спеціалізована для ведення науково-дослідної діяльності у галузі кіберфізики.
Кіберфізичні системи мають на увазі інтеграцію обчислювальних ресурсів у фіз. процеси. В основі таких систем може бути 3D-друк, інтернет речей, доповнена реальність. Наприклад, автономні автомобілі – результат роботи кіберфізиків.
Лабораторія вважається мультидисциплінарним майданчиком, тому сюди приходять із різних факультетів: фахівці з систем управління, обчислювальної техніки, інформаційної безпеки. Ми хотіли зібрати їх усіх в одному місці, щоб вони могли вільно спілкуватися, обмінюватися ідеями, думками та знаннями. Так і виникло це місце.
Що всередині
Лабораторія відкрита у колишніх приміщеннях кафедри теоретичної та прикладної механіки. Студенти самі продумували робочі зони – аудиторія вийшла багатофункціональною.
Здебільшого залі робочі місця з персональними комп'ютерами розставлені вздовж стін. Посередині відмічено великий квадратний майданчик — полігон для роботів.
У межах цього полігону тестують системи управління мультиагентними роботами та мобільними роботами, що пересуваються в лабіринті. Ще тут запускають квадрокоптер, підготовлений для польотів у приміщенні. Він необхідний відпрацювання алгоритмів управління.
Під стелею висять камери, які відіграють роль системи захоплення руху, що відстежує розташування дрона і дає зворотний зв'язок.
Сама аудиторія, що трансформується, — в ній є розсувна стіна, яка може відгородити робочий простір від «міні-залу» для конференцій.
Для проведення семінарів є всі умови: стільці, проектор, екран, дошка для нотаток.
Тут може розміститися маленька група студентів.
За "прозорою стіною" (на фото вище) знаходиться ще одне приміщення - це інша робоча зона зі стаціонарними комп'ютерами та ноутбуками.
Також у лабораторії є велика біла стіна, яка підходить для аналізу ідей, візуалізації алгоритмів, програм, бізнес-процесів.
Розмалювати стіну можна й у кави-румі — там встановлена велика крейдяна дошка — обговорення ідей за барною стійкою завжди триває набагато активніше.
Згодом тут з'явиться невеликий телевізор чи екран у ніші.
Проекти та розробки
У лабораторії кіберфізичних систем ведуться роботи одразу над кількома проектами.
Прикладом може бути система оптимізації процесів збирання локомотивів. Студенти та співробітники лабораторії розробляють алгоритми, які автоматично генеруватимуть розклад для виробництва деталей поїзда. У проекті беруть участь технологи, програмісти та математики. Перші відповідають за систематизацію знань та вимог до виробничих процесів, останні – за оптимізацію алгоритмів. Програмісти займаються ПЗ, яке «зведе» воєдино напрацювання всієї команди.
Як ще один приклад розробок лабораторії можна навести літній симулятор для підготовки професійних пілотів Це комплексна кіберфізична система, що використовує технології віртуальної реальності та імітує всі процеси, що відбуваються в літаку. Розробляється навіть спеціальне сидіння, яке імітує навантаження на пілота.
У лабораторії розвивають великі комерційні проекти. Наприклад, в рамках ініціативи «Індустрія 4.0» співробітники, аспіранти, студенти Університету ІТМО інтелектуальну систему управління підприємством для групи компаній «Дияконт». Для цього потрібно створити кіберфізичну екосистему, де автоматизовано все – від проектування виробів та поведінки роботів до закупівель сировини та збуту продукції. Зараз співробітники вирішують завдання автоматизації технологічних процесів, розробляючи для цього алгоритми оптимізації, нейромережі та системи ІІ.
Хто стоїть біля керма
Керівництво лабораторією здійснює науково-технічна рада мегафакультету «Комп'ютерних технологій та управління». Ключові рішення щодо роботи лабораторії приймають співробітники, які обираються на конкурсній основі. Це кандидати наук у галузі обчислювальної техніки, систем управління, електроніки, інформаційної безпеки та приладобудування.
Лабораторія береться за дослідження, якщо більшість представників їх підтримує. Під час виконання проекту поточне керівництво здійснює той, до компетенцій якого тема підходить найбільше. Склад виконавців збирається з кількох факультетів під конкретні завдання. Це дозволяє глянути на проблему з різних точок зору. Таким чином, виключається ситуація, коли команда забуває про якийсь важливий компонент до того моменту, поки внесення змін до алгоритмів стає неможливим. Таким чином, лабораторія стала не лише пілотним проектом організації міждисциплінарних досліджень, а й тестовим полігоном для впровадження shared governance.
Що ще у нас є на Хабрі:
Джерело: habr.com