Этой осенью в Швейцарии я принял участие в Кибатлоне (англ. Cybathlon) — первом истории человечества соревновании людей-киборгов. На соревнованиях я пользовался бионическим протезом предплечья Stradivary от нашей команды «Моторика».



Кибатлон — это еще один взятый рубеж научно-технической революции. Я уверен, что принципиальную важность этого события мы полноценно осознаем через десятилетия, когда киборгизация (как здоровых людей, так людей с инвалидностью) выйдет на поистине фантастический уровень.

2 июля 2016 г. не стало всемирно известного ученого, инженера и изобретателя Ру́дольфа Э́миля Ка́лмана.
Многим он знаком прежде всего как создатель алгоритма оценивания, названного его именем. Однако вклад этого человека в науку намного значительнее. Р. Калман являлся одним из основателей современной теории управления. Его работы изменили способы обработки информации в широком классе приложений, начиная от навигации и заканчивая экономикой. Идеи Р. Калмана дали мощный толчок развитию техники и вдохновили тысячи исследователей и инженеров на новые изобретения.

Предлагаю читателям вспомнить об этом замечательном человеке и познакомиться с историей создания алгоритма, известного как Фильтр Калмана.

Подходит к концу первая проектная смена в образовательном центре «Сириус». Обычно здесь проводятся образовательные смены, на которых учащиеся школ готовятся к олимпиадам всероссийского и мирового уровня. Например, команда математиков перед всемирной олимпиадой проходила сборы в «Сириусе». Предполагается в будущем сделать это место одним из основных центров притяжения талантливой молодежи для дальнейшей интеграции в высокотехнологичные проекты, которые находятся на особом счету государства.

Команда Университета ИТМО, помимо обширного участия в проектах, связанных с нанотехнологиями, работала с учащимися школ над несколькими робототехническими проектами. Наша группа состояла из 19 учеников и 3 преподавателей. Заранее мы определили основные технологии и особенности конструкции, которые будут реализованы в ходе проекта. Некоторые проекты ориентированы на автоматизацию определенных процессов, а какие-то имеют больше творческую визуальную составляющую. В качестве основы для создания роботов было решено использовать робототехнический конструктор ТРИК. Здесь уже публиковались примеры использования этого конструктора.

Введение

Сейчас о концепции IoT («интернета вещей») говорят везде. Появляется «умная» бытовая техника, которая может подключиться к сети (Bluetooth/Wi-Fi) по беспроводному интерфейсу и начать рассылать уведомления о том, что задача по стирке/готовке еды/кипячению воды завершена и неплохо бы что-то с этим сделать. Большинство таких «умных» устройств получает питание непосредственно из электросети. Но как быть, если хочется получать информацию от беспроводного термометра и при этом не менять батарейку каждую неделю? Или иметь беспроводной выключатель с небольшим аккумулятором для которого не понадобится штробить стены? И хорошо бы объединить такие устройства в единую распределенную сеть, которой можно управлять удаленно и которая сама, основываясь на показаниях датчиков/извещателей/счетчиков, могла бы принимать какие-то решения.

Специально для решения таких задач была создана беспроводная технология ZigBee, о которой мы и начнем разговор.

Распознавание изображений — одна из задач, с которой лучше всего справляются сервисы с элементами искусственного интеллекта. Корпорация IBM запустила в тестовом режиме проект, который позволяет любому пользователю проверить возможности когнитивной системы Watson касательно распознавания изображений.

Сервис работает с фотографиями или картинками (можно загружать свои файлы, указывать адрес картинки в Сети или попробовать поработать с фотографией, представленной компанией). Если распознавание прошло успешно, система укажет список объектов, предположительно изображенных на картинке или фото, а также покажет вероятность каждого предположения. При желании можно создать собственную категорию объектов (уточнить существующую категорию, либо создать новую).

Однажды ко мне попал нерабочий лазерный датчик расстояния Keyence LK-G407. Мало того, что он был нерабочий, так его еще и нельзя было использовать без специального управляющего блока. Но ведь у датчика такие интересные характеристики: измерение расстояния с точностью до единиц микрон, и скорость работы — 50 килоизмерений/с. Так что, чтобы запустить его, придется заметно поковыряться в самом датчике, заодно и ценный опыт получить.

В мае прошлого года корпорация Google показала сразу несколько интересных новинок на мероприятии Google I/O. Одной из новинок был мини-радар Project Soli, изменяющий принцип взаимодействия человека с электронным устройством. Работа над проектом велась все это время, и сейчас тестовая партия систем попала к тестерам.

Одним из них является инженер Алекс Браво (Alex Bravo). Он занимается разработкой клавиатур нового типа, и Project Soli пришелся как нельзя кстати. Браво на днях выложил на YouTube видео с демонстрацией того, как он набирает текст на экране своего смартфона, просто перебирая пальцами в воздухе.

Подразделение продвинутых технологий и продуктов Google ATAP на минувшей конференции I/O показали много интересного. Пожалуй, самая необычная из показанных технологий называется Project Soli.

Вкратце, Project Soli — это радар на миниатюрном чипе, который можно встраивать в любые окружающие объекты: зеркало, плита, телевизор. Все предметы, которые взаимодействуют с человеком. Теперь они будут распознавать жесты пальцами с точностью менее 1 мм, как в фильмах «Особое мнение» или «Она».

Приветствуем вас, уважаемые хабравчане!
Наш научный коллектив, который носит название Студенческого конструкторского бюро кафедры СУиИ Университета ИТМО, продолжает разработку курсов по робототехнике, и хочет поделиться одним из последних проектов на Lego NXT.

Ранее мы публиковали курс «Практическая робототехника»на NXT. Сейчас этот курс используется для обучения студентов на кафедре, и на площадке «Открытое образование». Так же публиковались фрагменты этого курса с подробным описанием действий для идентификации модели двигателя и расчета регулятора для робота Segway.
В этот раз было решено реализовать объезд препятствий роботом с дифференциальным приводом. Конструкция робота достаточно простая: два колеса с двигателями, гироскоп и пара ультразвуковых датчиков. Для оценки пройденного расстояния используются энкодеры на валу двигателя, для ориентации робота, измеряется гироскопом его угловая скорость и рассчитывается угол поворота, а расстояние до препятствия измеряется ультразвуковыми дальномерами.

Одно из распространенных применений Python — небольшие скрипты для обработки данных (например, каких-нибудь логов). Мне часто приходилось заниматься такими задачами, скрипты обычно были написаны наспех. Вкупе с моим слабым знанием алгоритмов это приводило к тому, что код получался далеко не оптимальным. Это меня ничуть ни расстраивало: лишняя минута выполнения не сделает погоды.

Ситуация немного изменилась, когда объем данных для обработки вырос. И после того, как время выполнения очередного скрипта перевалило за сутки, я решил уделить немного времени оптимизации — все-таки хотелось бы получить результат до того, как он потеряет актуальность. В рамках этой статьи я не планирую говорить о профилировании, а затрону тему компиляции Python-кода. При этом обозначу условие: варианты оптимизации не должны быть требовательными к времени разработчика, а, напротив, быть дружественными к «пыщ-пыщ и в продакшен».

Взявшись за написание небольшого, но реального и растущего проекта, мы «на собственной шкуре» убедились, насколько важно то, чтобы программа не только хорошо работала, но и была хорошо организована. Не верьте, что продуманная архитектура нужна только большим проектам (просто для больших проектов «смертельность» отсутствия архитектуры очевидна). Сложность, как правило, растет гораздо быстрее размеров программы. И если не позаботиться об этом заранее, то довольно быстро наступает момент, когда ты перестаешь ее контролировать. Правильная архитектура экономит очень много сил, времени и денег. А нередко вообще определяет то, выживет ваш проект или нет. И даже если речь идет всего лишь о «построении табуретки» все равно вначале очень полезно ее спроектировать.

К моему удивлению оказалось, что на вроде бы актуальный вопрос: «Как построить хорошую/красивую архитектуру ПО?» — не так легко найти ответ. Не смотря на то, что есть много книг и статей, посвященных и шаблонам проектирования и принципам проектирования, например, принципам SOLID (кратко описаны тут, подробно и с примерами можно посмотреть тут, тут и тут) и тому, как правильно оформлять код, все равно оставалось чувство, что чего-то важного не хватает. Это было похоже на то, как если бы вам дали множество замечательных и полезных инструментов, но забыли главное — объяснить, а как же «проектировать табуретку».

Хотелось разобраться, что вообще в себя включает процесс создания архитектуры программы, какие задачи при этом решаются, какие критерии используются (чтобы правила и принципы перестали быть всего лишь догмами, а стали бы понятны их логика и назначение). Тогда будет понятнее и какие инструменты лучше использовать в том или ином случае.

Данная статья является попыткой ответить на эти вопросы хотя бы в первом приближении.

Никаких сомнений, что за последнее время мир только укрепил свою зависимость от программного обеспечения. Приложения должны обладать высокой доступностью, качественно выполнять требуемые функции и иметь адекватную стоимость. Эти характеристики, в той или иной степени, определяет архитектура ПО.

Сейчас я представлю вам проект ракеты-носителя, способного выводить до 300 кг полезной нагрузки на низкую орбиту.

До того момента, как человек попадет на Марс, остается еще какое-то время. Но если кто-то очень хочет побывать на поверхности Красной Планеты, то такая возможность уже есть. Речь идет о виртуальной реальности и панорамной съемке. Агентство NASA представило шикарную панораму Марса.

Угол обзора при этом — все 360 градусов, здесь уже нужно благодарить Curiosity, поскольку ровер способен фотографировать поверхность Марса и все окружение с очень широким углом обзора. Здесь собрано вместе 57 различных изображений, полученных Mars Hand Lens Imager (MAHLI), расположенного на конце манипулятора ровера.

Ни для кого, наверное, не секрет, что уже давно в моделировании, в том числе и в дроностроении, используется 3D-печать. Многие детали для квадрокоптера можно распечатать на 3D-принтере. Полностью 3D-печатный дрон — тоже не новость. Напечатал, собрал и в полет! Кстати, именно так и будет происходить на будущих полях/морях сражений по мнению американских военных.

Предлагаю вашему вниманию обзор открытых проектов дронов (их уже множество), использующих 3D-печать. Файлы для 3D-печати всех этих проектов есть в открытом доступе. Таким образом при наличии 3D-принтра вопрос о раме, корпусе, кронштейне для видеокамеры мультикоптера решается в течение нескольких часов, в самом тяжелом случае — десятков часов 3D-печати и по себестоимости материала укладывается в интервал от 30 (да-да, я не ошибся с нулями) до примерно 1000 рублей.

И случилась со мной удивительная история, которая, будь она написана серебряными иглами в уголках глаз, послужила бы назиданием для поучающихся.

История эта началась с проектирования переносного устройства, в котором было желательно уменьшить потребление от аккумулятора в режиме отключения, но механический переключатель был неприемлем в силу конструктивных особенностей. Также было нежелательно использовать транзистор в качестве ключа ввиду значительных рабочих токов устройства (более 3А). Поэтому было принято распространенное решение о блокировке работы входящих в состав устройства источников питания (ИП) при помощи управления сигналом разрешения работы. Ничего нового и необычного, таких схем можно найти 12 на дюжину в устройствах с автономным питанием, однако совершенно неожиданно возникли определенные осложнения, которые привели к ряду поучительных выводов.

Всем привет. В предыдущей статье я описал создание дистанционного пульта управления для моделей собранными своими руками из простого игрового джойстика, который я изготовил для радио кружка, но на этом я не остановился и меня как говорится, понесло в творческом направлении. Когда были завершены дистанционные пульты, захотелось создать управляемую модель с дистанционным управлением. Машинку либо катер на радиоуправлении мне не очень хотелось создавать, их и так много сделано. Хотелось чего-то оригинального. Тогда пришла идея создать катапульту, пусть детишки порадуются. Своего рода злые птички Angry Birds.

Начало

Валера по-прежнему работает тимлидом в одной большой IT-компании одной большой среднеазиатской страны. В работе находится несколько крупных проектов и, судя по сияющим лицам специалистов по маркетингу и продажам, в скором времени их станет значительно больше. На эту же мысль Валеру наводит приглашение на совещание, которое он получил от технического директора. Тема совещания — расширение направления образовательных систем.

На следующее утро в зале для совещаний собрались ключевые сотрудники направления. Технический директор (для тех, кто с ним еще не знаком, — его зовут Иван) сразу перешел к сути вопроса: «Приветствую всех! Как вы знаете, некоторое время назад мы поставили перед собой цель расширить присутствие на рынке и для этого открыли новый офис продаж. Так вот, эта стратегия сработала. Через месяц мы подписываем договор на разработку и внедрение платформы дистанционного образования. Проект очень интересный, но пока не об этом. Чтобы его потянуть, нам нужно срочно формировать новую команду в направлении образовательных систем.»

Предисловие от переводчика

Здесь представлен один из новейших методов расчёта ориентации в пространстве по показаниям датчиков акселерометра, гироскопа и компаса — фильтр Маджвика, который, по словам автора, даёт результат лучший, чем применение фильтра на основе метода Калмана в результатах и производительности. Автор — Себастьян Маджвик (его интернет-магазин). Метод описан в статье на английском. Данная работа защищена в Университете г. Бристоля Перевода я не нашёл. Переводчик из меня так себе, особенно таких сложных текстов. Но нам же интересно, что за метод?

Кое-где буду от себя добавлять — там текст выделен курсивом. Мною найдено более 10 опечаток в оригинальном тексте. Вообще было довольно трудно, поэтому помощь приветствуется — пишите в комментариях, где перефразировать нужно, в общем, где что не так.