Beyond 5G Networks: Integration of Communication, Computing, Caching, and Control

In recent years, the exponential proliferation of smart devices with their intelligent applications poses severe challenges on conventional cellular networks. Such challenges can be potentially overcome by integrating communication, computing, caching, and control (i4C) technologies. In this survey, we first give a snapshot of different aspects of the i4C, comprising background, motivation, leading technological enablers, potential applications, and use cases. Next, we describe different models of communication, computing, caching, and control (4C) to lay the foundation of the integration approach. We review current state-of-the-art research efforts related to the i4C, focusing on recent trends of both conventional and artificial intelligence (AI)-based integration approaches. We also highlight the need for intelligence in resources integration. Then, we discuss integration of sensing and communication (ISAC) and classify the integration approaches into various classes. Finally, we propose open challenges and present future research directions for beyond 5G networks, such as 6G.Comment: This article has been accepted for inclusion in a future issue of China Communications Journal in IEEE Xplor

Contrôle du trafic routier urbain par un réseau fixe de capteurs sans fil

Le trafic routier urbain est au cœur de nombreuses problématiques : plus encore ces dernières années, cet aspect critique intervenant au quotidien est défavorable à de nombreux domaines, tels que l'économie ou encore l'écologie. Pour ces raisons, les systèmes de transport intelligents (STI) sont apparus depuis la fin des années 1990, permettant d'optimiser au mieux les dépenses et l'expérience de l'utilisateur sur des réseaux souvent complexes. Dans cet article, après avoir étudié les horizons de tels systèmes, nous concentrerons une grosse partie de notre état de l'art sur une technologie dynamique et utilisée notamment dans les systèmes distribués : les réseaux fixes de capteurs sans fil. Nous verrons alors que ces dispositifs peuvent se révéler souples dans le cadre des STI, et participer à faible coût à l'obtention de résultats intéressants

The Multimodal Tutor: Adaptive Feedback from Multimodal Experiences

This doctoral thesis describes the journey of ideation, prototyping and empirical testing of the Multimodal Tutor, a system designed for providing digital feedback that supports psychomotor skills acquisition using learning and multimodal data capturing. The feedback is given in real-time with machine-driven assessment of the learner's task execution. The predictions are tailored by supervised machine learning models trained with human annotated samples. The main contributions of this thesis are: a literature survey on multimodal data for learning, a conceptual model (the Multimodal Learning Analytics Model), a technological framework (the Multimodal Pipeline), a data annotation tool (the Visual Inspection Tool) and a case study in Cardiopulmonary Resuscitation training (CPR Tutor). The CPR Tutor generates real-time, adaptive feedback using kinematic and myographic data and neural networks

Pre-Trained Driving in Localized Surroundings with Semantic Radar Information and Machine Learning

Entlang der Signalverarbeitungskette von Radar Detektionen bis zur Fahrzeugansteuerung, diskutiert diese Arbeit eine semantischen Radar Segmentierung, einen darauf aufbauenden Radar SLAM, sowie eine im Verbund realisierte autonome Parkfunktion. Die Radarsegmentierung der (statischen) Umgebung wird durch ein Radar-spezifisches neuronales Netzwerk RadarNet erreicht. Diese Segmentierung ermöglicht die Entwicklung des semantischen Radar Graph-SLAM SERALOC. Auf der Grundlage der semantischen Radar SLAM Karte wird eine beispielhafte autonome Parkfunktionalität in einem realen Versuchsträger umgesetzt. Entlang eines aufgezeichneten Referenzfades parkt die Funktion ausschließlich auf Basis der Radar Wahrnehmung mit bisher unerreichter Positioniergenauigkeit. Im ersten Schritt wird ein Datensatz von 8.2 · 10^6 punktweise semantisch gelabelten Radarpunktwolken über eine Strecke von 2507.35m generiert. Es sind keine vergleichbaren Datensätze dieser Annotationsebene und Radarspezifikation öffentlich verfügbar. Das überwachte Training der semantischen Segmentierung RadarNet erreicht 28.97% mIoU auf sechs Klassen. Außerdem wird ein automatisiertes Radar-Labeling-Framework SeRaLF vorgestellt, welches das Radarlabeling multimodal mittels Referenzkameras und LiDAR unterstützt. Für die kohärente Kartierung wird ein Radarsignal-Vorfilter auf der Grundlage einer Aktivierungskarte entworfen, welcher Rauschen und andere dynamische Mehrwegreflektionen unterdrückt. Ein speziell für Radar angepasstes Graph-SLAM-Frontend mit Radar-Odometrie Kanten zwischen Teil-Karten und semantisch separater NDT Registrierung setzt die vorgefilterten semantischen Radarscans zu einer konsistenten metrischen Karte zusammen. Die Kartierungsgenauigkeit und die Datenassoziation werden somit erhöht und der erste semantische Radar Graph-SLAM für beliebige statische Umgebungen realisiert. Integriert in ein reales Testfahrzeug, wird das Zusammenspiel der live RadarNet Segmentierung und des semantischen Radar Graph-SLAM anhand einer rein Radar-basierten autonomen Parkfunktionalität evaluiert. Im Durchschnitt über 42 autonome Parkmanöver (∅3.73 km/h) bei durchschnittlicher Manöverlänge von ∅172.75m wird ein Median absoluter Posenfehler von 0.235m und End-Posenfehler von 0.2443m erreicht, der vergleichbare Radar-Lokalisierungsergebnisse um ≈ 50% übertrifft. Die Kartengenauigkeit von veränderlichen, neukartierten Orten über eine Kartierungsdistanz von ∅165m ergibt eine ≈ 56%-ige Kartenkonsistenz bei einer Abweichung von ∅0.163m. Für das autonome Parken wurde ein gegebener Trajektorienplaner und Regleransatz verwendet

Industrial Robotics

This book covers a wide range of topics relating to advanced industrial robotics, sensors and automation technologies. Although being highly technical and complex in nature, the papers presented in this book represent some of the latest cutting edge technologies and advancements in industrial robotics technology. This book covers topics such as networking, properties of manipulators, forward and inverse robot arm kinematics, motion path-planning, machine vision and many other practical topics too numerous to list here. The authors and editor of this book wish to inspire people, especially young ones, to get involved with robotic and mechatronic engineering technology and to develop new and exciting practical applications, perhaps using the ideas and concepts presented herein

Methodological strategies using project based learning components to promote speaking appropriacy with intermediate level learners, during academic year 2020-2021

To select Methodological Strategies using Project Based Learning components for promoting Speaking Appropriacy with Intermediate Level learners, during academic year 2020-2021.El presente trabajo se basó en los siguientes tipos de investigación: Documental, No documental, Descriptiva y Explicativa. Consecuentemente, se usó el método Mixto para la recolección de información donde se aplicó el instrumento encuesta para los estudiantes y entrevista para los docentes. La recolección de datos y análisis de resultados cuantitativos y cualitativos se llevaron a cabo de la siguiente manera: La información por parte de los estudiantes fue representada en gráficas de pastel conjuntamente con la interpretación de los mismas y la información cualitativa de los docentes fue decodificada en tablas y resumida en mapas mentales; las cuales se centraron en identificar un proceso adecuado para desarrollar proyectos educativos aplicando el método “PBL” o Aprendizaje Basado en Proyectos con el objetivo de impulsar el desarrollo de la sub- destreza de la expresión oral denominada en término inglés “Appropriacy”. Los resultados de estudio llevaron a la realización de una guía metodológica adaptada a las necesidades de los estudiantes y docentes al momento de empezar, continuar y finalizar un proyecto académico. En esta guía didáctica se puede apreciar el plan de proyecto guiado mediante la técnica de interaprendizaje denominada “ERCA” la cual se basa en los ciclos de Experiencia, Reflexión, Conceptualización y Aplicación. Finalmente, los hallazgos revelaron que los docentes necesitan una guía para producir proyectos con sus estudiantes, también manifestaron la necesidad de nuevas plantillas y rubricas que se ajusten a la integración y desarrollo de Appropriacy. En conclusión, la integración de PBL y Appropriacy en el desarrollo de proyectos conlleva a que el docente despierte más claridad en la planificación y la evaluación de proyectos.Maestrí

Learning cognitive maps: Finding useful structure in an uncertain world

In this chapter we will describe the central mechanisms that influence how people learn about large-scale space. We will focus particularly on how these mechanisms enable people to effectively cope with both the uncertainty inherent in a constantly changing world and also with the high information content of natural environments. The major lessons are that humans get by with a less is more approach to building structure, and that they are able to quickly adapt to environmental changes thanks to a range of general purpose mechanisms. By looking at abstract principles, instead of concrete implementation details, it is shown that the study of human learning can provide valuable lessons for robotics. Finally, these issues are discussed in the context of an implementation on a mobile robot. © 2007 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Critical Thinking Skills Profile of High School Students In Learning Science-Physics

This study aims to describe Critical Thinking Skills high school students in the city of Makassar. To achieve this goal, the researchers conducted an analysis of student test results of 200 people scattered in six schools in the city of Makassar. The results of the quantitative descriptive analysis of the data found that the average value of students doing the interpretation, analysis, and inference in a row by 1.53, 1.15, and 1.52. This value is still very low when compared with the maximum value that may be obtained by students, that is equal to 10.00. This shows that the critical thinking skills of high school students are still very low. One fact Competency Standards science subjects-Physics is demonstrating the ability to think logically, critically, and creatively with the guidance of teachers and demonstrate the ability to solve simple problems in daily life. In fact, according to Michael Scriven stated that the main task of education is to train students and or students to think critically because of the demands of work in the global economy, the survival of a democratic and personal decisions and decisions in an increasingly complex society needs people who can think well and make judgments good. Therefore, the need for teachers in the learning device scenario such as: driving question or problem, authentic Investigation: Science Processes