В осеннем семестре 2020 года курс «Операционные системы реального времени» для студентов ИКНТ СПбПУ проведут сотрудники Лаборатории ПСПОД
Студенты 6 курса Института компьютерных наук и технологий СПбПУ, обучающиеся по направлению «Проектирование компьютерных систем», научатся разрабатывать программно-аппаратные системы на примере актуальных проектов лаборатории.
Курс разработан и проводится доцентом ВШИСиСТ ИКНТ Мариной Владимировной Болсуновской и командой сотрудников Лаборатории ПСПОД Центра НТИ СПбПУ – экспертов по созданию программно-аппаратных комплексов с функциями сбора и обработки данных. В июне 2020 года, например, в лаборатории завершили разработку малогабаритной учебной модели беспилотного автомобиля [1] для обучения в области интеллектуальных систем управления. Платформа будет использована в рамках курса как учебное пособие для изучения принципов построения систем сбора и обработки данных, реализации технологий технического зрения, цифрового моделирования и др. В модели представлены все основные типы аппаратно-программных компонентов, задействованных при проектировании реальных беспилотных устройств. Все модули соответствуют передовым разработкам в данной отрасли и построены с применением технологий технического зрения, машинного обучения, имитационного моделирования и др. Как показали изыскания, проведенные перед началом работы, в России сейчас не существует аналогов учебно-демонстрационного комплекса такого уровня.
В серии вводных лекций Георгий Сергеевич Васильянов, инженер лаборатории и технический руководитель проекта по созданию платформы, представил общую концепцию создания систем реального времени, сделал обзор аппаратной части, описал основные узлы и компоненты модели и в заключение подробно остановился на технологиях имитационного моделирования, которые используются в современном процессе разработки для проведения виртуальных испытаний систем в симуляторе с целью тестирования ПО.
Ведущий программист лаборатории Кирилл Олегович Беляевский провел занятия по работе ПО высшего (стратегического и функционального) уровня. Кирилл Олегович познакомил слушателей с основами построения систем на базе Robot Operating System (ROS), рассказал об узлах ROS и обмене сообщениями между ними, а также рассмотрел средства для разработки на базе ROS. В качестве примера лектор рассмотрел работу микрокомпьютера NVidia Jetson TX2, который служит основой аппаратной платформы и выполняет задачи по сбору, обработке, передаче информации с модулей и управлению моделью. В практической части студенты под руководством преподавателя смогли спроектировать робота в виртуальной среде и реализовать систему управления его автономным движением.
В настоящий момент идут занятия инженера лаборатории Анны Александровны Корепановой, которые посвящены основам проектирования элементов аппаратных систем, например, датчиков различного рода и их взаимодействию с контроллерами и другими компонентами системы.
Обучение у А.А. Корепановой
Обучение у А.А. Корепановой
Обучение у А.А. Корепановой
Обучение у А.А. Корепановой
На практических занятиях этого блока студенты разработают собственную радиоуправляемую модель транспортного средства (ТС) на базе FreeRTOS – многозадачной операционной системы реального времени для встраиваемых систем. На основе предоставленного сборочного комплекта (шасси, корпус, электронные компоненты) слушатели соберут свое собственное устройство, а также запрограммируют прием и обработку сигналов с пульта и управление системами ТС.
К концу курса студенты, объединившись в команды, должны будут построить свои аппаратно-программные комплексы – несложные модели радиоуправляемых ТС, и продемонстрировать их работу в ходе реального тест-драйва: преподаватели обещают организовать гонки построенных моделей на специально созданном тренировочном полигоне.
Такой курс – еще одна отличная возможность для студентов ИКНТ СПбПУ получить актуальные и многосторонние знания по передовым методам разработки операционных систем под руководством специалистов-практиков: увидеть реализацию технологий в реальном проекте, в рамках практических занятий научиться самостоятельно строить простые устройства, и в дальнейшем стать комплексными специалистами, которые смогут работать как с аппаратными, так и с программными составляющими и понимать взаимосвязи между этими компонентами.
______________________________
[1] Платформа разработана совместно с Инжиниринговым центром «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab) СПбПУ в рамках реализации проекта полигона-демонстратора (TestBed) новых производственных технологий и проведения на базе TestBed образовательных мероприятий для подготовки и повышения квалификации научных и инженерно-технических кадров, презентации передовых разработок и компетенций в сфере новых производственных технологий для представителей органов власти, промышленных предприятий, субъектов малого и среднего бизнеса. Разработанная модель вошла в состав материально-технической части TestBed, руководит которым команда научной лаборатории «Стратегическое развитие рынков инжиниринга» Центра НТИ СПбПУ.
