III.1 SZENZORHÁLÓZATRA ÉPÜLŐ ELOSZTOTT FELÜGYELETI RENDSZER KIDOLGOZÁSA

Átírás

1 infokommunikációs technológiák III.1 SZENZORHÁLÓZATRA ÉPÜLŐ ELOSZTOTT FELÜGYELETI RENDSZER KIDOLGOZÁSA SIMON GYULA TÉMAVEZETŐI BESZÁMOLÓ JANUÁR 8.

2 BEVEZETÉS Adatforrások Szenzorikus források bővülése Szenzorhálózatok Internet of Things Multimodális szenzorok Kihívások Szenzorok adatainak feldolgozása Intelligens Öntanuló módon Feldolgozás Hálózaton belül Szolgáltató eszközein (Amazon, Google, IBM, ) Elosztott mérőrendszerek esetén Kommunikáció Adattárolás Feldolgozás 2

3 FELADATOK Munkaterv: 4. munkaszakasz Protokollok fejlesztése: a kommunikációs protokollok kidolgozása. Integráció: a hardver és szoftver elemek összeillesztése. Alkalmazási környezetbeli tesztelések tervezése és kivitelezése, ismételt adatgyűjtések. 5. munkaszakasz Elméleti modellek és gyakorlati eredmények validálása. Értékelés, továbbfejlesztési lehetőségek feltárása, a modellek pontosítása, az algoritmusok finomhangolása. 3

4 EREDMÉNYEK Felhő alapú szolgáltatások Továbbfejlesztett felhő alapú adattároló és megjelenítő elosztott mérőrendszerekhez Motor: GoogleApps Az adattárolás, számítások és a megjelenítés generálása is a felhőben történik Grafikonok, térképes megjelenítés Csatornák: felhasználónként és szenzorokként 4

5 EREDMÉNYEK Tesztrendszerek fejlesztése Adatgyűjtő rendszer továbbfejlesztése Követelmény: megbízható érzékelés, olcsó szenzorok Többféle lehetséges modalitás Szenzorfúzió: modalitások adatainak fúziója virtuális szenzorok alkalmazása Szenzorok illesztése (jelfeldolgozás) (radar, PIR, ultrahang, video) Virtuális szenzorok illesztése Elosztott szenzorhálózatok automatizált tesztelése Elosztott rendszer működés közbeni ellenőrzése Bemenet: Helyes viselkedés leírása (TA: időzített automata segítségével) Működés közbeni lenyomatok (üzenetek, belső állapotok) Kimenet: GO/NO-GO 5

6 EREDMÉNYEK Szenzorfúziós algoritmusok fejlesztése I. Új típusú rádió-interferencia alapú követési eljárások kidolgozása Csak rádióhullámok segítségével NEM amplitúdó, hanem fázis-alapú módszer Fix infrastuktúra adó-vevők (ismert pozíciókban) Mozgó objektum egy adóval Két működési mód: Objektum követés Utólagos útvonalfelderítés Mérőrendszer kifejlesztése az elmélet validálására 6

7 EREDMÉNYEK Szenzorfúziós algoritmusok fejlesztése II. Probléma: Többféle modalitás Térben elosztott érzékelők, ismert szenzorpozíciók Érzékelési modellek: Egyszerű érzékelési modell: kör alakú hatósugár Valós érzékelési modell: detekció valószínűségi változó Megoldás: Bemenet: szenzorok érzékelési adatai időbélyeggel Fúzió: Bayes-alapú becslő Kimenet: pozíció, sebesség Teszt: Szenzorok: rezgésmérő, mágneses érzékelő, geophone Cél: Gépjármű mozgás, irány, sebesség detektálása 7

8 EREDMÉNYEK Szenzorhálózatok és elosztott rendszerek gráfelméleti vizsgálata Szenzorhálózatok egyes tulajdonságai (pl. kommunikáció, érzékelés, adatelérés, adatbiztonság) jól modellezhetők gráfelméleti modellekkel Ezen modelleken elért elméleti eredmények potenciálisan használhatók valós hálózatokban Új eredmények: A frekvenciakiosztás egy matematikai modelljéhez kapcsolódó új eredmények Hálózatok dominálása: felső korlát a minimális fokszám, a csúcsok, továbbá a használt típusok számának függvényében. Hálózatok 2-dominálási számára vonatkozó új felső korlát Grid szerkezetű gráfokra vonatkozóan egy új approximálhatósági becslés Disjoint Dominálási Játékra vonatkozó új eredmények 8

9 EREDMÉNYEK Képi indexelés és visszakeresés: Kísérletek végzése a képi indexelést és visszakeresést végző szerver és kliens funkcióinak bővítéséhez Szöveg alapú felismerés Washington tesztadatbázis konvertálása SIFT alapú felismeréshez Objektumfelismerés Képszegmentálási lehetőségek vizsgálata Watershed, GrabCut, Saliency-alapú megközelítés alkalmazása a célpont kiválasztásában Bag of Words alapú Locate leíró tesztelése Tesztadatbázis készítése Felbontásérzékenység vizsgálata Színi torzítások hatásának csökkentése 9

10 EREDMÉNYEK Képi indexelés és visszakeresés: az objektumfelismerő kísérleti rendszer funkcióinak bővítése Képszegmentálás A Watershed és a GrabCut algoritmusok kliens oldali implementálása Bag of Words alapú Locate leíró A tesztadatbázison végzett kísérletek alapján a kiválasztott paraméterekkel (Cluser: 512, Descriptors 10%, Weighting scheme: n.t.c.) a futási időt is figyelembe véve a leíró jól használható visszakeresési feladatoknál. A felbontásérzékenységi tesztek alapján minimum as képméret használatát javasoljuk. A valós körülmények között végzett tesztek szerint a színi torzítások jelentősen csökkentik a leíró teljesítményét. A torzítása hatását az előfeldolgozásként javasolt színi korrekció megfelelő mértékben csökkenti, akár 10-15%-kal javítva a felismerési arányt. Demo és tesztrendszer 10

11 RÉSZTVEVŐK ÉS FELADATAIK Név Dr. Simon Gyula Dr. Tuza Zsolt Dr. Bujtás Csilla Dr. Czúni László Lipovits Ágnes Gál Mónika Vakulya Gergely Csizmadia Ferenc Fodor Attila Pataki Zoltán Halász Réka Hallgatók (7 fő) Feladat Témavezetés, elosztott szenzorhálózati algoritmusok kutatása Elosztott rendszerek elméletének gráfelméleti vizsgálata Elosztott rendszerek elméletének gráfelméleti vizsgálata Képfeldolgozási algoritmusok kutatása Képfeldolgozási algoritmusok kutatása Képfeldolgozási algoritmusok kutatása Szenzorhálózati algoritmusok kutatása Adatgyűjtő alkalmazás HW tervezése Adatgyűjtő alkalmazás SW tervezése Felhő alapú technológiák vizsgálata Tesztrendszer SW fejlesztése SW fejlesztés 11

12 EREDMÉNYTERMÉKEK Kutatási jelentés: 36 db, összesen 357 oldal Forráskód/adatbázis: 19 db, 1.2GB Publikációk: 12 db, összesen 68 oldal Ipari partner (szerződés): 2db 12

13 PUBLIKÁCIÓK Beszámolási időszakban: Megjelent folyóirat publikáció (2 db): Cs. Bujtás and Zs. Tuza: Maximum number of colors in hypertrees of bounded degree. Central European Journal of Operations Research, DOI: /s , 10p, Cs. Bujtás and Zs. Tuza: Approximability of the upper chromatic number of hypergraphs. Discrete Mathematics, DOI: /j.disc , 18p, Megtartott konferencia előadás/poszter (10 db): László Czúni, Péter József Kiss, Ágnes Lipovits, Mónika Gál, Pivot-based search for word spotting in archive documents, In: Proceedings of the International Conference of Machine Vision and Machine Learning. Prága, Csehország, Aug , Paper 133, 8p. G. Zachár, G. Simon, M. Maróti, Radio-interferometric Object Tracking, In Proc. 8th International Conference on Sensing Technology (ICST 2014), Liverpool, UK, Sep. 2-4, 2014, pp Best Student paper - runner up award Cs. Bujtás, On the game domination number of graphs with given minimum degree, 5th Polish Combinatorial Conference, Sep 2014, Bedlewo, Poland Zs. Tuza Zsolt, Cs. Bujtás, The Disjoint Domination Game, 7th Cracow Conference on Graph Theory, Sep 2014, Rytro, Poland Cs. Bujtás, S. Klavzar, Improved upper bounds for the domination number, 7th Cracow Conference on Graph Theory, Sep 2014, Rytro, Poland Zs. Tuza Zsolt, V. Halász, Distance-constrained labeling of complete trees, Conference on Cycles and Colourings, 7-12 Sep 2014, Novy Smokovec, Slovakia László Czúni, Péter József Kiss, Ágnes Lipovits Mónika Gál, Lightweight mobile object recognition, IEEE International Conference on Image Processing, 2014, Paris, Oct Cs. Bujtás, On the 2-domination number of networks, in: ASCONIKK 2014: Extended Abstracts. III. Future Internet Technologies (2014), Sz. Jaskó, Gy. Simon, Self Adaptive Multi-layer sensor network model, in: ASCONIKK 2014: Extended Abstracts. III. Future Internet Technologies (2014), G. Zachár, Gy. Simon, Novel approaches for object position estimation in wireless sensor networks, in: ASCONIKK 2014: Extended Abstracts. III. Future Internet Technologies (2014), Benyújtott, elbírálás alatt álló dolgozat: 3 db Összesen: Megjelent folyóirat publikáció: 5 db Megtartott konferencia előadás/poszter: 15 db Benyújtott, elbírálás alatt álló dolgozat: 9 db 13

14 infokommunikációs technológiák KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!