EKE Repository of Publications

Csuzdi, Csaba

Chang, C-H.

Pavlicek, T.

Szederjesi, Tímea

Esopi, D.

Molecular Phylogeny and Systematics of Native North American Lumbricid  Earthworms (Clitellata: Megadrili)

Keszler, Borbála

Csak a helyesírás problémája az írásjelhasználat?

Herzog, Csilla

Kis-Tóth, Lajos

Racsko, Réka

Tudásteremtés az új tanulási környezetben: egy táblagépes kísérlet tanulságai

Csajányi, Melinda

Szent-Ivány Farkas apci földbirtokos élete és munkássága, az öröklött és örökbe hagyott eszméi, emlékiratai nyomán

A hatékony információkeresés módszerei és eszközei  

az interneten

Bíró, Csaba

Geda, Gábor

Kovács, Emőd

394 Biró Csaba – Geda Gábor – Kovács Emőd Eszterházy Károly Főiskola birocs@aries.ektf.hu; gedag@aries.ektf.hu; emod@ektf.hu MIDDLEWARE-EK A ROBOTIKÁBAN Absztrakt: Middleware a számítástechnikában manapság leggyakrabban használt, „legdivatosabb” fogalmak egyike. A robottechnikában elsődlegesen összetett robotirá-nyítási rendszerekben használják. Egy úgynevezett glue szoftver, amelynek segítségével, a fejlesztők egyszerre el tudják érni az összes szoftver és hardver komponenst. Nemcsak a komponensek közötti kommunikációt segíti, hanem a rendszerekbe ágyazott alkalma-zás független kód által segítséget nyújt a komponens alapú fejlesztéshez. Az utóbbi idő-ben egyre több paradigma támogatja az elosztott és konkurens rendszerek fejlesztést. A middleware-ek többnyire különböznek egymástól. Egyrészt abban, hogy milyen komp-romisszumokat és megszorításokat kell kötni, másrészt, hogy a robotika mely irányába mutatnak. Cikkünkben először megvizsgáltuk, hogy milyen elvárások fogalmazhatók meg, illetve milyen problémák merülnek fel összetett rendszer tervezésénél. Majd átte-kintjük és bemutatjuk, hogy jelenleg milyen middleware megoldások (Miro, Orca, Player/Stage rendszer, PEIS kernel, MARIE, ASEBA stb.) léteznek a robotika területén, vizsgálva a különböző platformok általános céljait és alkalmazott módszereit. Bevezetés A middleware a számítástechnikában manapság leggyakrabban használt fogalmak egyike. Ezzel szemben a szó jelentése nem kiforrott, eltérő értelmezésekkel rendelkezik. Azt lehet mondani, hogy a middleware egy olyan elérhető szoftver réteg, mely a hetero-gén platformok és protokollok hálózati rétege és az üzleti alkalmazások között helyezke-dik el. Leválasztja az üzleti alkalmazásokat bármilyen, a hálózati réteg okozta függőség-ről, melyet a heterogén operációs rendszerek, hardver platformok és kommunikációs protokollok okoznak. Problémák összetett rendszerek tervezésénél Egyik legfontosabb feladat az interfész megtervezése. Egy összetett rendszernél az interfészt úgy kell megalkotni, hogy az ne legyen bonyolultabb, mint az összes alrend-szer kombinációja. Ellenkező esetben nem lehet kihasználni a valós idejű tervezés elő-nyeit. Ugyancsak nagy kihívást jelent egy újrafelhasználható komponensekből épített rendszer esetén megtalálni az egyensúlyt a teljesítmény és az egyszerű újrafelhasználha-tóság között. Fogalmi szinten, egy komplex robotvezérlő rendszer összetevőinek mindegyike beso-rolható a következő felsorolás valamelyikébe: – Kommunikáció: Egyes összetevők közötti információcsere (adatok, esemé-nyek, parancsok) – Számítás: Minden komponens bizonyos számításokat hajt végre, amelyek el-végzéséhez a rendszer biztosítja a megfelelő funkcionalitást. 395 – Konfiguráció: A pontos konfiguráció elengedhetetlen a tervezésnél a rendszer és az egyes komponensek implementációjánál. Szükséges a szoftver életének különböző fázisaiban: fordítási idő, futásidő,… – Koordináció: A várt viselkedés és teljesítmény érdekében rendszer szinten az alkotóelemek tevékenységeit össze kell hangolni. A koordináció magába foglal-ja: o döntéshozatal, o ütemezés, o alrendszerek és/vagy összeköttetések aktiválása vagy inaktiválása. Alrendszerekből optimálisan összeállítani egy „nagy” rendszert még napjainkban is inkább művészet, mint tudomány. Legnagyobb kihívást az jelenti, hogy az alrendszerek amellett, hogy szorosan együttműködnek a nagy rendszerrel továbbra is megtartsák sta-bilitásukat. Lehetséges megoldások különböző szoftverkomponensek összeállítására: – explicit hivatkozásokkal összekapcsolt objektumosztályok létrehozása; – olyan objektumosztályok létrehozása, amelyek nem tudnak egymásról. Middleware-ek a robottechnikában Miro: Elosztott objektum orientált keretrendszer, mobil robotok irányítására. Az alapkomponenseket C++-ban fejlesztették ACE (Adaptive Communications Environ-ment) környezetben. Az ACE egy objektum orientált multi platform keretrendszer, ame-lyet kifejezetten operációsrendszertől független interprocesszekre, hálózati és valós idejű kommunikációra terveztek. TAO (The ACE ORB) ORB (Object Request Broker) egy CORBA implementáció, amelyet nagy számítási teljesítmény eléréséhez és valós idejű alkalmazások futtatásához terveztek.  4. ábra MIRO elosztott architektúrája 396 Orca: Olyan middleware keretrendszer, amely a komponens alapú fejlesztés segíté-sét tűzte ki célul. Elsődlegesen olyan alkalmazások fejlesztésére tervezték, amely egy járművön levő elosztott érzékelő-hálózatot képes kezelni. Elosztott komponens alapú robottechnikai rendszerek implementálását teszi lehetővé, továbbá fejlesztők számára engedélyezi új interfészek definiálását és megadja annak lehetőségét, hogy módosítsák a kommunikáció mechanizmusait. Orca első verziója egy nyílt forráskódú CORBA imp-lementáció, de a CORBA-nál jelentkező komplexitási problémák miatt az Ice-t használ-ják. Ice egy egészen új szemléletet vezetett be az objektum orientált middleware-ek között. Biztosít egy az eddigieknél sokkal kisebb és konzisztensebb API-t, amelynek köszönhetően átláthatóbb implementációt tesz lehetővé, fejlett szolgáltatásokkal, és jobb teljesítménnyel.  5. ábra ORCA kommunikációs modellje UPnP Robot Middleware: Az UPnP Robot Middleware fejlesztője a KIST (Korea Institute of Science and Technology). Az UPnP (Universal Plug and Play) architektúrát használja fel dinamikus robotok belső és külső szoftverintegrációihoz és irányításához. Az UPnP protokoll támogatja konfigurálás-mentes és egyenrangú hálózatok létrehozását PC-k, egyéb hálózati készülékek és vezeték nélküli eszközök között. Egy UPnP kompa-tibilis eszköz, képes dinamikusan csatlakozni egy hálózathoz, megszerzi az IP-címet, bejelenti a nevét, kérésre közli a képességeit, más eszközök jelenlétéről értesülni, vala-mint képes azok képességeiből tanulni. A DHCP és DNS-kiszolgálók szabadon választ-hatóak és csak akkor használhatóak, ha elérhetőek a hálózaton. Az eszközök automatiku-san elhagyhatják a hálózatot anélkül, hogy otthagynának bármilyen felesleges állapotin-formációt. Ezt a mechanizmust használják fel a robot komponenseinek konfigurálása. Mindezek tükrében egy robot képes körülötte lévő robotokat szenzorjai (kamerák, szen-zorhálózatok, elektromechanikus eszközök) segítségével felfedezni és velük interakcióba lépni. Egy moduláris robot képes több akár komponensén keresztül is csatlakozni belső hálózathoz. Ha minden egyes komponens támogatja az UPnP-t, akkor leegyszerűsödik az összetevőinek összekapcsolásának és beállításának folyamata. Az automatikus felfe-dezés és konfigurációs mechanizmusok rendkívül fontosak dinamikus számítási környe-zetben. Intelligens komponenseinek köszönhetően képesek belső és külső szoftverkom-ponensekkel együttműködni. 397  3. ábra Software konfiguráció 4. ábra Hardware konfiguráció ASEBA: Egy eseményvezérelt köztesszoftver, amely támogatja az elosztottságot (irányítást és hatékony erőforrás-kihasználást) a multiprocesszoros robotoknál. Több processzorral rendelkező robotok kommunikációjának segítésére tervezték.  5. ábra Robotok a fő processzor mellett rendelkeznek mikrokontrollerekkel. A mikrokontrol-lerek külön-külön is működtethetnek és ellenőrizhetnek érzékelőket. A mikrokontrolle-rek képesek egymással kommunikálni, aszinkron üzeneteket küldeni. Minden egyes feladat, amit a mikrokontrollerek végeznek, csökkentik a fő processzor leterheltségét. Az ASEBA azáltal, hogy az egyes feladatokat mikrokontrollerek végzik, (amelyek kommu-nikálhatnak egymással és a fő processzorral) javít a robotok modularitásán és hatékony-ságán.  398  6. ábra Mindezeknek köszönhetően lehetővé válik, hogy dedikáljuk a fő processzort magas intenzitást igénylő feladatok elvégzésére (pl. látás). Az ASEBA biztosít egy integrált fejlesztői környezetet (szerkesztővel), saját fordítót és hibakeresőt. Player/Stage System: Player/Stage rendszer, mint köztesszoftver platform eszközö-ket és algoritmusokat biztosít mobil robotalkalmazásokhoz. Player: Egy repository szerver indítókaroknak, szenzoroknak, és robotoknak. Itt minden egyes eszközhöz tartozik egy driver és egy interfész. Az interfészeket a kliens egyrészt arra használja, hogy alkalmazásokat indítson, másrészt pedig, hogy információt kapjon a szenzor működéséről. A drivereken implementálva vannak még az üzenetkül-déssel kapcsolatos algoritmusok is. Stage: Egy grafikus alapú szimulátor, aminek segítségével az elkészített modelleket és eszközöket felhasználó által definiált környezetben lehet tesztelni.  A Player/Stage System háromrétegű architektúrája felosztja az alkalmazást három különálló rétegre: – alkalmazásokhoz fejlesztett kliens oldali szoftver (C, C++,Java, Python), – interfészek biztosít a különböző eszközökhöz és szolgáltatásokhoz, – robotok szintje (érzékelők, működtetők).  8. ábra Stage szimulátor 399  9. ábra Gazebo 3D szimulátor PEIS kernel: Az ETRI (Electronics and Telecommunications Research Institute, Korea) és CAASS (Centre for Applied Autonomous Sensor Systems, Sweden) kutató-központok közös munkájának eredménye. Tervezéskor a PEIS Ecology és az EPEIS (Ecology of Physically Embedded Intelligent Systems) koncepcióját vették alapul. Ezek-nek a rendszereknek elsődleges célja, otthonunkban mindennapi feladataink elvégzésé-ben segítséget nyújtó robotok vezérlése. A mobil robotokon lévő érzékelők és működte-tők illetve automatizált háztartási gépek számára egyaránt használható egységes kom-munikációs és együttműködési modell megalkotása. ORiN: Egy interfészt biztosít Windows operációs rendszerrel rendelkező számítógé-peknek, szabványos módszerek eléréséhez és robotikai rendszerek irányításához. Alapját a http és egyéb webes szabványok képezik, mint például XML és SOAP. Egy könnyen fejleszthető „olcsó rendszer”. Az általuk kifejlesztett interfész segítségével egyrészt biztosítják a specifikáció és az implementáció elkülönítését, másrészt lehetőséget adnak arra, hogy ellenőrzött PC-ken lehessen dolgozni a robotikai alkalmazásokon.  MARIE: MARIE (Mobile and Autonomous Robotics Integration Environment). Céljuk egy rugalmas és elosztott komponensrendszer fejlesztése volt, amely egy rendkí-vül gyors alkalmazásfejlesztés tesz lehetővé. A MARIE háromrétegű architektúrája: – Mag – Komponensek – Alkalmazások A mag feladatai:  − kommunikáció szervezése,  − alacsonyszintű üzemeltetési funkciók,  − elosztott számítási feladatok. A komponens réteg feladata: komponenseket biztosít gyakran használt szolgáltatá-sokhoz. Az alkalmazási réteg: támogatja integrált alkalmazások építését és irányítását. MARIE szolgáltatásai egy rugalmas kapcsolódási felületet biztosítanak a különböző kommunikációs protokollok és alkalmazások felé. Az integrációhoz az ACE kommuni-400 kációs keretrendszert használja. Központi komponensén kívül még négy funkcionális részből áll:  – alkalmazói felület, – kommunikációs felület, – kommunikációs ütemező, – alkalmazás ütemező.  RSCA (Robot Software Communication Architecture): Az RSCA a Seoul Natio-nal University által (QoS szolgáltatásaira építve) fejlesztett middleware. Fő erőssége, hogy valós idejű támogatást biztosít. QoS: Hálózatok és hálózati eszközök képessége az erőforrások meghatározott rend szerinti felosztására, és garantált sávszélesség biztosítá-sára. A QoS-t támogató hálózatokon a magas prioritású üzenetek előnyben részesíthetők alacsonyabb besorolású társaikkal szemben, illetve konkurencia-helyzetben az előbbiek továbbítása az utóbbiak feltartóztatásával garantált sebességen biztosítható. RT-Middleware: RT (Robot-Technology) a JARA (The Japan Robot Association) a METI (Japanese Ministry of Economy, Trade and Industry) és a AIST (National Institute of Advanced Industrial Science Technology) közös fejlesztése. RT-Middleware egy CORBA alapú implementáció. Kihasználva ennek az elosztott middleware-nek számos specifikációját. A prototípust OpenRTM-ben készítették el. Felhasznált irodalom http://www.corba.org/ http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/ACE.html http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/TAO.html http://orca-robotics.sourceforge.net/ Sang Chul Ahn, Jin Hak Kim, Kiwoong Lim, Heedong Ko, Yong-Moo Kwon and Hyoung-Gon Kim UPnP Approach for Robot Middleware St´ephane Magnenat, Valentin Longchamp, Francesco Mondada ASEBA, an event-based middleware for distributed robot control http://playerstage.sourceforge.net/ http://www.aass.oru.se/~peis/ Nader Mohamed, Jameela Al-Jaroodi, and Imad Jawhar A Review of Middleware for Networked Robots  http://marie.sourceforge.net/wiki/index.php/Publications http://www.openrtm.org/OpenRTM-aist/html-en/What20is20RTM.html http://en.wikipedia.org/wiki/Robotics_middleware Nader Mohamed, Jameela Al-Jaroodi, Imad Jawhar Middleware for Robotics http://wiki.blender.org/index.php/Robotics:Middleware  

Middleware-ek a robotikában

Panyi, Elvira

Trigger of Change: Összefüggések az 1907-es bankpánik 

és az Amerikai Jegybank megalapítása között

Kárász, Imre

Környezeti oktatóközpontok Magyarországon

Záhorec, Ján

Polák, Jozef

Hašková, Alena

Buranský, Kamil

260 Ján Záhorec Slovak University of Agriculture in Nitra jan.zahorec@fem.uniag.sk Jozef Polák – Alena Hašková Constantine the Philosopher University in Nitra jpolak@ukf.sk; ahaskova@ukf.sk Kamil Buranský SlovDidac Association, Nitra Kajo13@email.cz SUPPORT OF E-LEARNING THROUGH FLASH ANIMATIONS Introduction Today in Slovakia, as well as in other countries, a great emphasize is put on further education of employees. These trends are also significantly supported by the European Union. Universities are facing new challenges to find their place in this co-operation with various employer sectors. An example of such co-operation is the project Improving the Professional, Managerial and Linguistic Knowledge and Skills of Customs Officers and Customs Administration (NFP27140130176 – for the target group of the entire territory of the Slovak Republic without Bratislava district, NFP27130330007 – for the target group from Bratislava district region) solution of which is realised with participation of the members of two universities – Constantine the Philosopher Univer-sity in Nitra and Slovak University of Agriculture in Nitra. Project Description Improving the Professional, Managerial and Linguistic Knowledge and Skills of Customs Officers and Customs Administration for the Entire Territory of the Slovak Republic is a four-year project (2009 – 2012) implemented with the financial support of the European Social Fund within the Operational Programme Employment and Social Inclusion. Its realisers and co-ordinators are Customs Directorate of the Slovak Republic and SlovDidac Association. The main objective of the project is to improve the qualification and professional knowledge and skills of the target group and to increase its work effectiveness and quality. The project involves 5 activities.  Three project activities are focused on improving language knowledge and skills for the target group of customs officers working with the European Union agenda, the target group of customs officers working with the Risk Information Form system (an electronic system of direct and safe exchange of information related to customs control) and the target group of customs officers working at the eastern border. Activities cover development of skills in speaking, listening, reading and writing always with respect to 261 relevant target group and required target level of language skills development according to the Common European Framework of Reference. Concerning the content, activities are focused on:  − vocabulary improvement in a field of finance, tax, legal and customs terminology, − writing official letters, keeping a written work agenda including writing minutes of meetings and dealing with the official e – mail correspondence, − prepare presentations and attend performances associated with them, − arranging phone calls, − discussions focused on current customs topics, − improving language knowledge and skills to a level of communication with ordinary tourists, drivers, passengers, etc. The target groups of the fourth activity are the customs administration seniors and middle management employees. Activity (Development Program for Customs Officers and Employees of the Customs Administration of the Slovak Republic in Management Positions) is focused at developing their skills and abilities in the following areas: − basic management skills (delegation of tasks and responsibilities, decision-making in difficult situations, formation teams, etc.), − effective communication and teamwork, − performance leadership, − staff motivating and appreciating,  − crisis communication and managing difficult situations, − negotiation and communication with external partners, − stress management, − time management, − ethics and protocol.  The fifth activity is called E-learning in customs. Its target group is 1,500 customs officers and employees of the Customs Administration. Each of them undergoes retraining at least one of the five areas, namely: − customs, − consumptions taxes, − basic training for the job, − sampling, − merchandise.  Implementation of e-learning Requirement of the project contractor was to implement training of customs officers and Customs Administration employees through the combined form (blended learning). This requirement is fulfilled in all activities, but the ratio of the traditional face-to-face teaching and e-learning in each of them is different. Activities focused on improving language knowledge and skills of target groups are structured for specific target groups in the following proportions: − target group of customs officers working with the EU agenda: 360 hours of the face-to-face teaching in groups with 2 – 6 members + 180 hours of individual learning activities with e-learning support, 262 − target group of customs officers working in the RIF: 468 hours of the face-to-face teaching in groups with 3 – 7 members + 200 hours of e-learning, − target group of customs officers working at the eastern border: 180 hours of the face-to-face teaching in groups with 5 – 12 members + 90 hours individual learning activities based on e-learning support. Within the fourth activity (Development Program for Customs Officers and Employees of the Customs Administration of the Slovak Republic in Management Positions), e- learning is used on the lowest level. The implementation of this activity is mainly based on intensive (training) courses in a total of 96 hours in groups with 7 – 15 participants and subsequent individual consultations and development of individual assignments. The fifth activity of E-learning is implemented primarily through e-learning. Participants are divided into 150 groups (according to placement and prior customs training) and work at their own pace, in their own time and space. Presented issues can be consulted through electronic forums, both with each other and also with assigned tutors / consultants. Use of the flash animations As mentioned in the above, especially the fifth activity of the described project is realized in the e-learning form. For the purpose of participants retraining in each of five areas, it was necessary to create 23 modules: − customs area: the Customs Code, the prohibitions and restrictions, the origin of goods, information systems in customs clearance, infringement proceedings, the Common Agricultural Policy; −  tax area: introduction to the excise taxes, a tax ruling (Act no. 511/1992 Coll), excise taxes on electricity, coal and natural gas, excise taxes on beer, wine and tobacco, excise tax on spirit, excise tax on mineral oil, SYSNED information system; − merchandise area: general rules for the interpretation of the harmonized system, agricultural products, chemical products, leather – wood – paper, textiles, metals, glass – ceramics – precious metals, machinery and equipment; − sampling; − introduction to the training for profession.  The modules are mediated to the participants in an environment compatible with the LMS Moodle, respectively compatible in the standard SCROM importable into the LMS Moodle. Because of motivation purposes and a necessity of maintaining attention and activation of learners (users of created electronic courses), animations have been largely used in framing the content of each module. Adobe Flash, which is now standard for creation and distribution of not only teaching presentations but also business and Internet applications or interactive videos, was used for technical construction of animations. Possibility of easy vector animation of any objects in the scene and applying various effects are strengths of this program. Due to the possibility of streaming, the resulting SWF format of animations guarantees at a small size of exported file a quality and fast 263 playback of animations in Flash Player which is now automatically a normal part of installation of web clients and operating systems. In the next section (Fig. 1 to 4 and their corresponding explanations) we present se-lected animations for the sake of explanation and understanding of processed educational content under some of the above-mentioned modules.   Figure 1: Deciding on releasing noncommercial goods for free circulation in the traffic interface Explanation: Release for free circulation is a customs procedure proposed by a declarant if the imported goods (which are not Community goods) have to be consumed or used in the customs territory so that it can be freely managed as Community goods. The aim of the animation is to show the operations necessary in Customs Administration for release for free circulation. 264     Figure 2: Map of the customs territory of the Community with marked exceptions for import and export of goods Explanation: Map of the customs territory of the Community with marked exceptions for import and export of goods that are subject to value added tax or subject to excise tax is designed as an interactive map. After selection of a territory, this interactive map will show its position towards Slovakia and the EU and by clicking on a given location, details on that territory with their detailed map and also graphic symbols showing classification of the selected area to other customs and tax procedures will be shown. 265     Figure 3: Method of carriage of military equipment for NATO armies needs   Explanation: The transport of military equipment for the needs of NATO armies shall be based on the customs form FORM 302. The animation shows using the FORM 32 consisting of five letters in different parts of the transport and also shows the procedure for their use. 266   Figure 4: Practical examples of the tariff classification of goods in the Common Customs Tariff, the sections and chapters Explanation: Practical examples of the tariff classification of goods in the Common Customs Tariff, the sections and chapters. The classification of goods in the Common Tariff is common basis for the amounts of duty and all other tariff and non-tariff measures applicable to imports and exports of goods from third countries from the perspective of the European Communities. Animations are logically divided into the types of goods that are specifically classified. Animation is used to illustrate a simplified summary of the diversity of classified materials in their own specific sections and chapters. 267 Photo documentation of the introductory tutorials              

Support of e-learning Through Flash Animations

Mester, Béla

Kommunikációs krízis a hazai bölcseletben egykor és most

Eszterházy Károly College

Not a member yet

Molecular Phylogeny and Systematics of Native North American Lumbricid Earthworms (Clitellata: Megadrili)

Csak a helyesírás problémája az írásjelhasználat?

Tudásteremtés az új tanulási környezetben: egy táblagépes kísérlet tanulságai

Szent-Ivány Farkas apci földbirtokos élete és munkássága, az öröklött és örökbe hagyott eszméi, emlékiratai nyomán

A hatékony információkeresés módszerei és eszközei az interneten

Middleware-ek a robotikában

Trigger of Change: Összefüggések az 1907-es bankpánik és az Amerikai Jegybank megalapítása között

Környezeti oktatóközpontok Magyarországon

Support of e-learning Through Flash Animations

Kommunikációs krízis a hazai bölcseletben egykor és most

7,264

7,406