第2节:数字逻辑布尔代数。组合和顺序电路。最小化。数字表示和计算机算术(固定和浮点)。第3节:计算机组织和架构机器指令和地址模式。alu,数据路径和控制单元。说明管道。内存层次结构:缓存,主内存和辅助存储; I/O接口(中断和DMA模式)。第4节:c中的编程和数据结构编程。递归。数组,堆栈,队列,链接列表,树,二进制搜索树,二进制堆,图。算法:搜索,排序,哈希。渐近最差的时间和空间复杂性。算法设计技术:贪婪,动态编程和分裂和概述。图形搜索,最小跨越树和最短路径。Section 5: Machine Learning: Types of Learning, Bias-Variance Trade-off, Overfitting, Underfitting, Evaluation Metrics, Supervised Learning: Regression and Classification Problems – Linear Regression, Logistic Regression, K-Nearest Neighbors, Naïve Bayes Classifier, Support Vector Machine, Decision Trees, Random Forests, Cross-validation Techniques, Unsupervised Learning: K-Means Clustering, Hierarchical聚类,降低维度 - 主成分分析(PCA)。第6节:计算正则表达式和有限自动机理论。无上下文的语法和推下自动机。普通语言和无上下文的语言,泵送引理。图灵机和不可证明的能力。运行时环境。第7节:编译器设计词汇分析,解析,语法定向翻译。中间代码生成。第8节:操作系统过程,线程,过程间通信,并发和同步。僵局。CPU计划。内存管理和虚拟内存。文件系统。第9节:数据库ER -MODEL。关系模型:关系代数,元组演算,SQL。完整性约束,正常形式。文件组织,索引(例如B和B+树)。交易和并发控制。第10节:计算机网络分层的概念。LAN Technologies(以太网)。流量和错误控制技术,切换。IPv4/ipv6,路由器和路由算法(距离向量,链接状态)。TCP/UDP和插座,拥塞控制。应用程序层协议(DNS,SMTP,POP,FTP,HTTP)。Wi-Fi的基础知识。网络安全:身份验证,公钥和私钥密码学的基础知识,数字签名和证书,防火墙。
摘要 — 最近的物联网 (IoT) 网络跨越众多固定和机器人设备,即无人地面车辆、水面舰艇和空中无人机,以执行关键任务服务,例如搜索和救援行动、野火监测、洪水/飓风影响评估。实现这些设备之间的通信同步、可靠性和最小通信抖动是模拟和系统级实现的关键挑战,因为基于物理的机器人操作系统 (ROS) 模拟器是基于时间的,而基于网络的无线模拟器是基于事件的,此外还有部署在现实环境中的移动和异构 IoT 设备的复杂动态。尽管如此,在将异构多机器人系统转化为实践之前,物理(机器人)和网络模拟器之间的同步是最难解决的问题之一。现有的基于 TCP/IP 通信协议的同步中间件主要依赖于机器人操作系统 1 (ROS1),由于其基于主控的架构,它消耗了大量的通信带宽和时间。为了解决这些问题,我们设计了一种新型的机器人和传统无线网络模拟器之间的同步中间件,它依赖于新发布的实时 ROS2 架构和无主数据包发现机制。我们提出了一种地面和空中代理的速度感知传输控制协议 (TCP) 算法,使用数据分发服务 (DDS) 的发布-订阅传输,以最大限度地减少不同机器人代理之间的数据包丢失和同步、传输和通信抖动。我们提出的中间件与特定的机器人和网络模拟器无关,但对于模拟和实验,我们使用 Gazebo 作为基于物理的 ROS 模拟器,使用 NS-3 作为无线网络模拟器。我们对基于 ROS2 的同步中间件,在数据包丢失概率和平均延迟方面进行了广泛的网络性能评估,包括视距 (LOS)/非视距 (NLOS) 和 TCP/UDP 通信协议。此外,为了进行比较研究,我们进行了一项详细的消融研究,用实时无线网络模拟器 EMANE 替换 NS-3,用基于主控的 ROS1 替换无主控 ROS2。我们提出的中间件证明了使用多种固定和机器人设备构建大规模物联网基础设施的前景最后,为了在实践中实现转变,我们在不同的地形上部署了一组不同的真实机器人——一架空中无人机(Duckiedrone)和两辆地面车辆(TurtleBot3 Burger),形成了无主(ROS2)和有主(ROS1)集群,以评估潜在的网络同步和抖动问题。
摘要 — 最近的物联网 (IoT) 网络涵盖大量固定和机器人设备,即无人地面车辆、水面舰艇和空中无人机,以执行搜索和救援行动、野火监测、洪水/飓风影响评估等关键任务服务。由于基于物理的机器人操作系统 (ROS) 模拟器是基于时间的,而基于网络的无线模拟器是基于事件的,因此实现这些设备之间的通信同步、可靠性和最小通信抖动是模拟和系统级实现的关键挑战,此外还有部署在现实环境中的移动和异构 IoT 设备的复杂动态。然而,在将异构多机器人系统付诸实践之前,物理(机器人)和网络模拟器之间的同步是最难解决的问题之一。现有的基于 TCP/IP 通信协议的同步中间件主要依赖于机器人操作系统 1 (ROS1),由于其基于主控的架构,会消耗大量通信带宽和时间。为了解决这些问题,我们设计了一种新型的机器人与传统无线网络模拟器之间的同步中间件,该中间件依赖于新发布的具有无主数据包发现机制的实时 ROS2 架构。我们提出了一种地面和空中代理的速度感知传输控制协议 (TCP) 算法,使用数据分发服务 (DDS) 的发布-订阅传输,以最大限度地减少不同机器人代理之间的数据包丢失和同步、传输和通信抖动。我们提出的中间件与特定的机器人和网络模拟器无关,但对于模拟和实验,我们使用 Gazebo 作为基于物理的 ROS 模拟器,并使用 NS-3 作为无线网络模拟器。我们在模拟和系统层面对数据包丢失概率和平均延迟进行了广泛的网络性能评估,使用视距 (LOS)/非视距 (NLOS) 和 TCP/UDP 通信协议,通过我们提出的基于 ROS2 的同步中间件。此外,为了进行比较研究,我们进行了一项详细的消融研究,用实时无线网络模拟器 EMANE 替换 NS-3,用基于主控的 ROS1 替换无主控的 ROS2。最后,为了在实践中实现转变,我们在不同的地形上部署了一组不同的真实机器人——一架空中无人机 (Duckiedrone) 和两辆地面车辆 (TurtleBot3 Burger),形成了无主控 (ROS2) 和主控 (ROS1) 集群,以评估潜在的网络同步和抖动问题。我们提出的中间件证明了使用一组不同的固定和机器人设备构建大规模物联网基础设施的前景
数字逻辑:逻辑函数、最小化、组合和顺序电路的设计和综合;数字表示和计算机算术(定点和浮点)。计算机组织和架构:机器指令和寻址模式、ALU 和数据路径、CPU 控制设计、内存接口、I/O 接口(中断和 DMA 模式)、指令流水线、缓存和主内存、二级存储。编程和数据结构:C 语言编程;函数、递归、参数传递、范围、绑定;抽象数据类型、数组、堆栈、队列、链接列表、树、二叉搜索树、二叉堆。算法:分析、渐近符号、空间和时间复杂度概念、最坏和平均情况分析;设计:贪婪方法、动态规划、分而治之;树和图遍历、连通分量、生成树、最短路径;散列、排序、搜索。时间和空间的渐近分析(最佳、最坏、平均情况)、上限和下限、复杂性类 P、NP、NP-hard、NP-complete 的基本概念。计算理论:正则语言和有限自动机、上下文无关语言和下推自动机、递归可枚举集和图灵机、不可判定性。编译器设计:词汇分析、解析、语法制导翻译、运行时环境、中间和目标代码生成、代码优化基础。操作系统:进程、线程、进程间通信、并发、同步、死锁、CPU 调度、内存管理和虚拟内存、文件系统、I/O 系统、保护和安全。数据库:ER 模型、关系模型(关系代数、元组演算)、数据库设计(完整性约束、范式)、查询语言(SQL)、文件结构(顺序文件、索引、B 和 B+ 树)、事务和并发控制。信息系统和软件工程:信息收集、需求和可行性分析、数据流图、流程规范、输入/输出设计、流程生命周期、项目规划和管理、设计、编码、测试、实施、维护。计算机网络:ISO/OSI 堆栈、LAN 技术(以太网、令牌环)、流量和错误控制技术、路由算法、拥塞控制、TCP/UDP 和套接字、IP(v4)、应用层协议(icmp、dns、smtp、pop、ftp、http);集线器、交换机、网关和路由器的基本概念。网络安全基本概念:公钥和私钥加密、数字签名、防火墙。Web 技术:HTML、XML、客户端-服务器计算的基本概念。
罗马尼亚普瑞公司为 2017 年 5 月举办的“机电一体化学生项目全国大赛”颁发的特别奖,该大赛是“机电一体化教育日”年度活动的一部分 罗马尼亚布加勒斯特国家机电一体化与测量技术研究所为 2017 年 5 月举办的“机电一体化教育日”年度活动的一部分“学生科学交流全国会议”颁发的特别奖 2017 年 5 月举办的“机电一体化教育日”年度活动的一部分“学生科学交流全国会议”颁发的二等奖 2017 年 5 月举办的“毕业生走上公司”会议由罗马尼亚布拉索夫特兰西瓦尼亚大学举办的大奖 2017 年 5 月举办的“毕业生走上公司”会议“医学工程、医学、体育和山地运动”部分一等奖机电一体化部分“学生科学交流会议”二等奖,由布拉索夫特兰西瓦尼亚大学产品设计与环境学院于 2017 年 4 月组织 机电一体化部分“学生科学交流会议”二等奖,由布拉索夫特兰西瓦尼亚大学产品设计与环境学院于 2016 年 4 月组织 “Virgil Olariu”优秀奖,由产品设计与环境学院于 2016 年 5 月组织的医学工程部分“学生科学交流会议” 一等奖,由罗马尼亚布拉索夫特兰西瓦尼亚大学于 2015 年 5 月组织的“医学工程、医学、体育和山地运动”部分“毕业生在公司面前”会议 “Virgil Olariu”优秀奖,由产品设计与环境学院于 2015 年 4 月组织的医学工程部分“学生科学交流会议” 2014 年 4 月由产品设计与环境学院组织 2013 年 5 月由产品设计与环境学院组织的验光学专业“学生科学交流会议”三等奖 博士相关项目 – 2024:“基于 P300 诱发脑电图电位的脑机接口应用程序,用于实现用户与聊天 GPT 之间的通信” 博士相关项目 – 2023:“基于 LabVIEW 的脑机接口应用程序,用于使用从 GTEC Unicorn 耳机获取的 P300 诱发生物电位和脑电图带宽节律控制虚拟机械臂” 博士相关项目 – 2022:“通过 Gtec Unicorn EEG 耳机与 LabVIEW 编程环境集成,使用 P300 拼写器和 UDP 通信实现基于脑机接口的自动售货机模拟” 博士相关项目 – 2021:“LabVIEW 应用程序旨在设计由移动机器人和机械臂组成的脑机接口,均基于 NI myRIO 系统,并由从 NeuroSky 获取的脑电信号中检测到的自愿眨眼控制” 博士相关项目 - 2020 年:“具有图形用户界面的 Python 应用程序,用于实现脑机接口系统,从而能够从 Neurosky 和 Emotiv Insight 耳机采集脑电图数据,允许处理和分类自愿眨眼并使用 Websockets 协议将命令传输到 Raspberry Pi 板” 博士相关项目 - 2019 年:“LabVIEW 仪器旨在采集、处理和分类用于实现脑机接口系统的脑电图信号” 博士相关项目 - 2018 年:“使用 NeuroSky 耳机通过眨眼控制的虚拟键盘” 硕士论文 - 2017 年:“基于 LabVIEW 的脑机接口应用程序,使用 NI myRIO 系统和 NeuroSky Mindwave 耳机”