Добрый день! В этой статье я расскажу, как наши заказчики используют ПЛИС в полунатурных стендах и стендовых испытаниях.

В центре инженерных технологий и моделирования «Экспонента» уже много лет мы занимаемся продвижением модельно-ориентированного проектирования в России. Поэтому наш опыт сконцентрирован вокруг инструментов модельно-ориентированного проектирования — то есть различных сред моделирования и симуляции — и применения их в инженерных разработках.

Эта статья написана совместно с нашими хорошими партнерами — компанией «РИТМ». Компания занимается разработкой полунатурных стендов и комплексов полунатурного моделирования «РИТМ» (КПМ «РИТМ»), которые используются нашими заказчиками.

КПМ «РИТМ» представляет собой программно-аппаратное решение для тестирования в реальном времени. Спектр его применений широкий: от быстрого прототипирования алгоритмов управления до полунатурного моделирования объекта управления (Hardware-in-the-Loop или HIL тестирование). РИТМ применяется нашими заказчиками в различных инженерных областях: от авиастроения и ВПК до автомобилестроения и электроэнергетики.

КПМ «РИТМ» поставляется настроенным «под ключ» под задачи проекта или стенда, и оснащен всеми необходимыми модулями ввода-вывода (аналоговыми, цифровыми, специализированными интерфейсами и протоколами). Пользователи могут быстро и бесшовно запускать свои модели в реальном времени (содержащие алгоритмы или модели объекта управления) и подключать их к реальным устройствам (например, блоку управления или исполнительным механизмам) через модули ввода-вывода.

Наши заказчики успешно используют этот подход уже многие годы, но в некоторых узких задачах сталкиваются со следующими проблемами:

•‎ Необходимо существенно сократить шаг расчета алгоритма;

•‎ Не хватает вычислительных ресурсов для решения задачи в реальном времени на процессоре;

•‎ Требуется подключить к алгоритму высокоскоростные цифровые, аналоговые или другие интерфейсы;

•‎ Требуется поддержать заказные интерфейсы или протоколы обмена.

Если вы тоже сталкиваетесь с такими проблемами, то добро пожаловать под кат — даже если вы раньше никогда не слышали о модельно-ориентированном проектировании или ПЛИС.

Привет, Хабр! Сегодня мы завершаем серию статей, посвящённых методам множественного доступа в беспроводной связи. Напомню, что в первой части мы рассмотрели методы частотно-временного разделения пользователей, во второй части – неортогональные методы разделения по мощности, в третьей части – методы кодового разделения пользователей, в четвёртой части – методы пространственного разделения и в пятой части – методы поляризационного разделения и с разделением по орбитальному угловому моменту.

В последней, шестой части мы познакомимся с некоторыми интересными комбинированными методами, в которых одновременно используются несколько ресурсных про­странств для разделения пользователей. Затем мы проведём сравнительный анализ различных методов, рассмотренных во всех шести частях этой статьи, и обрисуем некоторые перспективы развития технологий множественного доступа в ближайшем будущем.

Обзор методов множественного доступа в беспроводной связи. Часть 5. Поляризация и закрученные волны

Привет, коллеги! У нас продолжается серия статей, посвящённых методам множественного доступа в беспроводной связи. Напомню, что в первой части мы рассмотрели методы частотно-временного разделения, во второй части – неортогональные методы разделения по мощности, в третьей части – методы кодового разделения и в четвёртой части – методы пространственного разделения пользователей.

В пятой части я расскажу о методах с поляризационным разделением пользователей и с разделением по орбитальном угловому моменту электромагнитной волны. Мы сравним между собой эти методы и, как всегда, обсудим их основные преимущества и недостатки, а также рассмотрим практический пример реализации множественного доступа с совместным использованием поляризационного и OAM-мультиплексирования.

Привет, Хабр! Продолжаем серию статей, посвящённых методам множественного доступа в беспроводной связи. В первой части мы рассмотрели методы частотно-временного разделения, во второй части – неортогональные методы разделения по мощности и в третьей части – методы кодового разделения пользователей.

Сегодня представлю вашему вниманию как ортогональные, так и неортогональные методы пространственного разделения пользователей, в том числе основанные на технологии MIMO. Как всегда, мы обсудим их основные преимущества и недостатки.

Итак, вам нужно ускорить модель объекта управления в несколько раз. Вы попробовали рекуррентные сетки, а потом решили вспомнить Ляпунова и Понтрягина и сделать это без data science. Поехали!

Продолжаем серию статей, посвящённых методам множественного доступа в беспроводной связи. В первой части мы рассмотрели методы разделения пользователей по частоте, по времени и с комбинированным частотно-временным разделением. Во второй части – неортогональные методы разделения по мощности и их комбинации с другими методами.

В третьей части мы рассмотрим методы множественного доступа с разделением пользователей в ещё одном ресурсном пространстве – кодовом. Среди них будут встречаться как ортогональные методы (CDMA, LAS-CDMA), так и неортогональные (LDS-CDMA, SCMA, SAMA, MUSA, NCMA, NOCA, GOCA, IDMA, IGMA, RDMA, RSMA). Также рассмотрим особую разновидность кодового разделения – битовое разделение (методы BDM, CEMA, REMA, EDC-NOMA, M-NOMA, BOMA). Как обычно, обсудим основные преимущества и недостатки всех этих методов.

Продолжаем серию статей о методах множественного доступа в беспроводной связи. В первой части мы рассмотрели методы разделения пользователей по частоте, по времени и с комбинированным частотно-временным разделением.

Во второй части будем рассматривать неортогональные методы разделения пользователей в новом ресурсном пространстве – мощности, а также методы, комбинирующие разделение по мощности с технологиями MIMO и OFDMA. Разделение по мощности – молодая и довольно перспективная технология. С её помощью можно значительно повысить спектральную эффективность системы связи и увеличить число обслуживаемых абонентов.

В настоящее время происходит бурное развитие технологий беспроводной связи: новые поколения сотовой связи (5G, 6G), интернет вещей, спутниковая связь и т.д. Одна из ключевых задач, стоящих перед разработчиками новых систем связи – обслуживание одной радиосистемой как можно большего числа абонентов, т.е. задача эффективной организации множественного доступа. Традиционные технологии временного (TDMA), частотного (FDMA) или кодового (CDMA) разделения пользователей уже не способны удовлетворить возрастающие потребности современного мира, поэтому перед разработчиками стоит острая необходимость в разработке новых, более эффективных и ёмких методов множественного доступа к радиоэфиру. Этой статьёй запускается целая серия, поэтому следите за обновлениями нашего блога. В этой серии статей я попытаюсь дать подробный обзор методов множественного доступа, как широко используемых на данный момент, так и новых, находящихся на стадии теоретической или практической разработки.

В первой части мы рассмотрим технологии множественного доступа, использующие разделение абонентов по времени, по частоте или комбинированное частотно-временное разделение – начиная от традиционных TDMA и FDMA и заканчивая перспективными модификациями OFDM, а также технологиями SEFDM и OTFS.

Привет, Хабр! Продолжаем нашу серию статей о суррогатном моделировании, на этот раз расскажем, как мы применили нейросети при создании сложных технических систем – приспособили GRU в качестве суррогатной модели. Реальный кейс для клиента в рамках реального проекта.

Поставим нейросети обучение на службу проектировщику. Полетели!

Однажды мне прилетела задача реализовать DMR на ПЛИС. Опустившись на дно интернета, я нашел лишь мануал ETSI и пару примеров по генерации кода – с этого начался мой тернистый путь изучения данной тематики. Недавно наткнулся на мем, и тут нахлынули воспоминания...

Продолжаем серию постов об одном очень полезном методе из мира машинного обучения, цель которого – существенно ускорить инженерное проектирование. Мы с вами уже научились обучать легкие модели на замену мощным и детальным инженерным пакетам для симуляции сложных систем. Теперь научимся делать так, чтобы наши суррогатные модели точно отражали изучаемое явление в нужных пределах, при этом требовали бы как можно меньше данных и очень быстро обучались.

Тема супер интересная, поэтому мы сделали перевод отличной статьи авторства Шуая Гуо, и на ее основе делимся своим опытом и кодом на MATLAB, чтобы вы могли все попробовать сами.

Продолжаем ускорять инженерное проектирование при помощи суррогатных моделей. Суррогатное моделирование – это обучение статистической модели, которая послужит дешевым, но точным заменителем тяжелой имитационной модели при выполнении самых разных задач проектирования. Мы дополнили исходную статью своим кодом, который вы легко запустите и сами оцените мощь этого подхода.

Представьте, что кто-то создал для нас очень детальную имитационную модель сложнейшей системы (спасибо!). Теперь нам её эксплуатировать, мы же проектировщики, так что поищем оптимальную конфигурацию (миллион комбинаций параметров), прогнав для каждой из них по миллиону экспериментов (погода, реакция всяких агентов и просто для накопления статистики...). И тут нас настигает понимание того, что задача будет решаться несколько недель. Потратить время на упрощение модели вручную, или задействовать машинное обучение?

Так вышло, что испытания релейной защиты обязательно проводят на специальных комплексах в режиме реального времени. Внутри этих комплексов находятся цифровые двойники электроэнергетических объектов. Чтобы разобраться как и зачем их туда загружают, мы прольем свет на всеми любимый и ненавистный стандарт МЭК 61850 и поделимся своим опытом моделирования энергосистем на КПМ РИТМ.

Что вам важнее в DL-проекте, удобство или производительность? Посмотрим на проблему глазами инженера-разработчика сложных систем с элементами искусственного интеллекта. Как типичный инструментарий в этой сфере справляется с обучением и выполнением?

В этой статье мы запустим пару нейросетей в MATLAB и сравним быстродействие ResNet с opensource-фреймворками. Так что, если хотите обсудить, в чем (кроме удобства) коммерческий фреймворк может выиграть у опенсорса, добро пожаловать!

Современные технические системы постепенно усложняются, а традиционные подходы к разработке становятся неэффективны. Одним из вариантов решения этой проблемы является внедрение модельно-ориентированного проектирования (МОП) для разработки систем и программного обеспечения. Однако, прежде чем инвестировать средства в МОП, необходимо обосновать получаемые выгоды. В данной статье кратко коснемся того, что же такое МОП, чем он отличается от традиционного подхода и в чем его преимущества, а также рассчитаем ожидаемую экономию трудочасов от применения МОП по сравнению с традиционным подходом к разработке. Тут вы не найдете исчерпывающих объяснений по всем перечисленным вопросам, материал представляет собой больше «быстрый взгляд» на методологию со ссылками, где можно почитать подробнее.

Глубокие нейронные сети (DNN) способны решать сложные задачи в областях, связанных со встроенными системами, таких как обработка изображений и естественного языка. Чтобы эффективно реализовать DNN на конкретной платформе ПЛИС для заданного критерия стоимости, например, энергоэффективности, необходимо учитывать огромное количество параметров проектирования, начиная с топологии и заканчивая конечной аппаратной реализацией. Необходимо учитывать и эффективно исследовать взаимозависимости между различными уровнями проектирования, что делает поиск оптимизированных решений вручную едва ли возможным.

Автоматический, целостный подход к проектированию может значительно улучшить качество реализации DNN на ПЛИС. С этой целью мы представляем метод исследования межслойного пространства проектирования.

В прошлой статье мы поговорили, почему без системы контроля версий эффективно выполнять инженерные проекты невозможно и с чего начать работу с Git.

Теперь погрузимся в Git поглубже. Раскроем еще одно из его ключевых достоинств – возможность эффективно работать в команде над одним проектом, вносить изменения, не мешая другим, и отслеживать прогресс коллег.

Если вы студент, работаете в академической сфере или на производстве, вы, вероятно, сталкивались с ситуациями, когда вам нужно было объединить работу с более чем одного языка программирования. Это обычное дело в инженерных и научных приложениях, особенно когда они связаны с несколькими командами и нуждаются в общем оборудовании. В этом материале хочу поделиться некоторыми полезными советами, которые помогут эффективно использовать MATLAB и Python вместе.

Введение - А зачем это нужно?

Сейчас почти все офисные, торговые и промышленные объекты снабжены системами видеонаблюдения. Можно использовать видео с существующих камер для распознавания огня, и тем самым еще дополнительно повысить безопасность объектов.

В ряде случаев распознавание огня по камере может происходить в разы быстрее, чем при использовании штатных систем на основе пожарных извещателей, да и количество камер на объектах сейчас такое, что они смотрят практически в каждый уголок)