Proiecte de cercetare

Synthia este o instalație artistică creată de designerul Flora Lechner în colaborare cu Cristina Stângaciu. Aceasta reprezintă o viziune artistică asupra proiectelor de cercetare realizate în cadrul laboratorului DSPLabs, vizând aspecte și concepte din industria Automotive.

RoNaQCI propune dezvoltarea în România a unei infrastructuri de comunicații cuantice (QCI) de peste 1500 de km, ce include 6 rețele metropolitane în orașele București, Iași, Cluj-Napoca, Timișoara, Craiova și Constanța, cu 36 legături de distribuire a cheilor criptografice cuantice (QKD) la nivelul întregii țări, ce va conecta 10 universități, 5 institute de cercetare, 5 instituții publice, 3 centre de date și o clinică medicală, având de asemenea planificate legături viitoare de interconectare de tip Internet cuantic cu țările vecine.

Proiectul va fi implementat de către un consorțiu coordonat de către cea mai mare universitate tehnică din România, UPT și cu suportul esențial de infrastructură oferit de către RoEduNet, care gestionează cei peste 6000 km ai rețelei române de educație și cercetare. Consorțiul beneficiază de expertiza multidisciplinară a peste 30 de parteneri, 12 universități, 7 institute de cercetare, 3 agenții naționale, 3 companii și alții 5 beneficiari relevanți. Proiectul include atât participanții din România la QuantERA, cât și 10/14 parteneri din toate proiectele românești de comunicații cuantice (QUTECH-RO, QSTRAT, QUANTEC).

RoNaQCI va oferi atât îmbunătățirea competențelor, cât și platforme de testare a tehnologiei, stabilind o rețea națională de centre de tehnologie în comunicarea cuantică (QCT). Prin intermediul acestora, RoNaQCI va produce un standard național de formare și educație QCT. Acest lucru include dezvoltarea unui standard de certificare QCT și organizarea de ateliere și sesiuni de formare pentru a furniza un număr mare de utilizatori instruiți în mediul academic, instituții publice și industrie, incluzând furnizorii de servicii Internet.

RoNaQCI va dezvolta și va contribui la software-ul open-source pentru monitorizarea și exploatarea QCI, incluzând certificatele de securitate, VPN și SSH. Software-ul produs de RoNaQCI va fi utilizat pentru testarea QCI, pentru 15 cazuri de utilizare avansată la nivel metropolitan în medicină, finanțe și masive de date, administrație publică, cercetare și comunicare specială, precum și pentru 2 cazuri de utilizare la nivel național în educație și comunicare specială.

RoNaQCI este dezvoltat în parteneriat cu instituții naționale precum Autoritatea Navală Română, Ministerul Educației Naționale și Ministerul Apărării Naționale.

Dinamica rețelelor sociale, și anume modul de creare și consolidare a conexiunilor între indivizi, este un proces foarte complicat, cu mulți factori care intervin în emergența și evoluția legăturilor sociale. Cercetările actuale încearcă să explice mai bine complexitatea ridicată a unor astfel de structuri de rețea, propunând modele algoritmice pentru evoluția topologiilor și propagarea influenței. Cu toate acestea, modelele state of the art au multiple limitări, întrucât lucrează cu modele simplificate ale mecanismelor de interacțiune a opiniei cu praguri fixe, topologiilor non-dinamice, sau a surselor de opinie omniprezente.

Acest proiect vine să depășească limitele înțelegerii științifice, pe mai multe niveluri, în termenii de a prezice mai bine răspândirea opiniei în rețelele sociale temporale de mari dimensiuni. Obiectivele principale ale acestui proiect sunt:

• Definirea unui model de interacțiune temporal original bazat pe agenți (cu un prag dinamic dependent de timp);
• Explorarea și definirea, prin modelare matematică și simulare, de noi strategii de compensare pentru îmbunătățirea acoperirii difuzării opiniei, menținând în același timp un cost minim de operare pentru agenții de distribuire angajați;
• Îmbunătățirea predicției distribuției opiniei prin integrarea paradigmei de atenuare temporală, cu aplicabilitate directă în prognozarea sondajelor electorale;
• Combinarea modelul de interacțiune obținut, cu strategiile de difuzie și predicția temporală a sondajelor într-o aplicație simulator, pentru definirea unui cadru robust de predicție a sondajelor de opinie.

Motivația acestor obiective de cercetare este susținută de potențialul de impact social și economic al proiectului. Mai exact, înțelegerea dinamicii interacțiunilor sociale prezintă un interes deosebit actual, deoarece găsim aplicabilitate directă în marketing-ul viral, științe politice și chiar epidemiologie, pentru a prezice răspândirea unei reclame, a unui zvon, sau a unui virus.

Scopul proiectului este de a crește capacitatea de cercetare şi inovare a UPT prin crearea unui nod cloud de înaltă performanță, eterogen, eficient energetic, de tip privat, bazat pe tehnologii deschise, conectat într-o reţea națională de noduri cloud, cu aplicabilitate în colectarea, stocarea, analiza, distriburea şi protecţia masivelor de date,produse în cadrul iniţiativelor de cercetare şi inovare derulate în regiunea de vest a României.

Grupul țintă principal al proiectului este format din cercetătorii, doctoranzii, studenții și absolvenții UPT, ce pot beneficia de serviciile aduse de soluțiile cloud, puse la dispoziţie sub forma unor servicii centralizate de putere de calcul, stocare şi productivitate. De asemenea, sunt vizați și partenerii de cercetare publici și privaţi cu care UPT colaborează la nivel local, național sau internațional.

Obiective:

• Realizarea unei infrastructuri de calcul de tip HPC și de stocare eficientă energetic, pentru furnizarea de medii virtuale flexibile ca gestionare şi scalabile din punctul de vedere al resurselor,
• Realizarea unei platforme de colectare, stocare şi schimb de date de mari dimensiuni, oferită ca serviciu (PaaS - Platform as a Service). La implementarea platformei se au în vedere trei categorii de date specifice folosite pentru validare: (a) date de tip crowdsourcing/ IoT, (b) date de tip multimedia și (c) date de tip geografic
• Realizarea unei platforme de servicii și funcții cloud (FaaS - Function as a Service) pentru procesarea și analiza datelor. Proiectul are în vedere și o aplicație demonstrativă de tip învăţare avansată (deep learning) pentru selectarea inteligentă a unui subset de imagini, bazată pe estimarea diversităţii
• Realizarea unei soluţii locale pentru gestionarea şi păstrarea datelor cu caracter personal rezultate în urma activităţilor de cercetare şi inovare în cadrul UPT, conform noilor standarde GDPR

O sinteză a rezultatelor implementării hardware, din perspectiva ansamblului de noduri și a capacităților acestora, incluzând nodurile FPGA și storage:

• Total noduri procesare și stocare: 19
• Total nuclee procesare și stocare: 352
• Capacitate totală memorie: 4000 GB
• Capacitate totală stocare; 598 TB (raw), 417 TB (usable)
• Conectivitate între noduri: 40 Gbps
• Plăci GPU: 4 x NVIDIA Tesla T4 16GB, Passive, Single Wide, Full Height GPU
• Plăci FPGA:
  • 2 x Intel FPGA PAC with Arria10 GX, 70W FH
  • 2 x Intel PAC D5005, Stratix10, 32GB, 215W, Double Wide, Full Height, QSFP28 FPGA

Într-o lume aflată în continuă evoluţie, cu populaţie în creştere şi acces crescut la media online, este importantă nevoia de înţelegere a structurii şi comportamentului societăţii. Apărut ca un domeniu interdisciplinar în secolul 21, analiza reţelelor sociale este în căutarea înţelegerii formării şi difuziei opiniei din punct de vedere ştiinţific. Formarea de reţele sociale, a modului în care conexiunile sunt create şi consolidate, este un proces complex, şi există mulţi factori care intervin în emergenţa şi evoluţia relaţiilor sociale. Eforturi de cercetare notabile încearcă să explice complexitatea acestor structuri de reţea, propunând modele algoritmice corespunzătoare. Cu toateacestea, modelele existente au limitări, presupunând de regulă mecanisme de interacţiune bazate pe praguri fixe, topologii statice sau surse de opinie omniprezente.

Acest proiect abordează îmbunătăţirea înţelegerii fenomenelor de difuziune a opiniei în reţelele sociale emergente. În consecinţă, pentru a construi modele care să descrie aceste fenomene, propun analiza topologică fundamentală bazată pe date empirice de mari dimensiuni - folosind network motifs, algoritmi de detectare a comunităţii şi statistică - pentru a înţelege modelele comportamentale şi centralităţile care au impact asupra distribuţiei spaţiale şi temporale a opiniei. Spre deosebire de modelele de interacţiune existente, propun un model temporal de injecţie a opiniei care evoluează în timp, în funcţie de trăsăturile umane de bază şi de contextul topologic. De asemenea, prin simulare discretă pe date culese în timp real din reţele sociale, propun punerea în aplicare a unei platforme online pentru a oferi predicţii îmbunătăţite asupra sondajelor pe subiecte relevante în plan social.

În pas cu epoca Big Data, acest proiect îşi propune să depăşească limitele înţelegerii ştiinţifice a dinamicii opiniei în reţelelesociale, prin analiza modului în care topologia influenţează tiparele de comunicare şi polarizarea opiniei.

A fost realizat un sistem software (aplicatie desktop si componenta mobila) pentru monitorizarea eficientei pompelor instalate in sistemul de apa potabila al Timisoarei si nu numai. Diagnosticul este pus prin scanarea unui cod de bare cu ajutorul telefonului mobil si incadrarea punctului de functionare al pompelor cu ajutorul celor trei culori de tip semafor: verde, operare normala, galben, operare la limita (necesita interventie planificata) si rosu pentru operare anormala.

Sistemul software a fost validat in laborator atat pentru pompe cu turatie constanta cat si pentru pompe cu turatie variabila si pentru cateva pompe in uz pentru perioada de noapte si pentru perioada de zi. Timisoara are 319279 locuitori, 30000 de studenti straini si cateva sute de km de retea subterana pentru distributia apei potabile.

Directorul de proiect a fost intervievat de catre TeleU cu privire la rezultatele proiectului in acest videoclip.

Obiectivul proiectului  PN-III-P2-2.1-CI-2017-0427 este acela de a extinde serviciile oferite de compania Piconet, lider național în administrarea parcărilor municipale de suprafață. Se urmareste dezvoltarea unei metode robuste pentru monitorizarea ocupării locurilor de parcare bazată pe procesarea informațiilor provenite de la camere de supraveghere. Metoda se dorește să se adapteze condițiilor meteo dificile și schimbărilor de iluminare datorate unor cauze naturale precum norii sau artificiale precum iluminatul stradal. De asemenea, va trebui sa se poată adapta unor unghiuri variate de poziționare a camerelor și să învețe noi situații generate de aceste schimbări. Ea va oferi și o buna perspectiva de extindere viitoare a serviciilor - de exemplu recunoaștere automată a numerelor de înmatriculare și implementarea unui serviciu de plata automată.

Pe baza metodei dezvoltate în cadrul proiectului compania iși propune să realizeze o aplicație care să ofere clienților informații privind ocuparea diverselor parcări administrate de aceasta, accesibilă pe tablete sau telefoane mobile. Această soluție este necesară pentru îmbunătățirea serviciului de parcare în orașele cu trafic intens fiind solicitată de către clienții companiei care în acest moment întâmpină dificultați în găsirea rapidă a unui loc liber de parcare. Ea va asigura, pe lângă economisirea timpului clienților, și alte beneficii precum reducerea consumui de combustibil și a poluării determinate de traficul suplimentar datorat timpului mare de căutare a unui loc de parcare. Metoda propusă spre dezvoltare va combina tehnici de procesare de imagini cu informații statistice existente in sistemul beneficiarului si cu date învățate automat pentru a asigura precizia dorită. De asemenea ea va include și o metodă simplă și clară de setare a sistemului în cazul unei noi instalări.

Rezultatul cercetării se preconizează a fi validat prin crearea unui prototip funcțional care să poată fi integrat in sistemul companiei.

Recent research indicates Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) as the third cause of death and one of the main impediments to the quality of living in today’s society. COPD is defined as the clinical condition which reduces pulmonary capacity; it is not reversible, however if diagnosed at an early phase, its evolution can be controlled. Unfortunately, the early detection of COPD is a difficult task, and often time people are diagnosed when they are already in an advanced stage.

Capitalizing on recent research results which indicate sensor systems, mobile, and Internet of Things solutions as very useful for monitoring and managing COPD, we propose a personal, integrated prototype system for early detection and evolution prediction of COPD. As such, we intend to build a sensor network that gathers multiple physiological signals and a mobile application that extracts the multi-fractal spectra as mere signatures of these signals. Then, the mobile system will integrate the physiologic signatures with anthropometric and other individual clinical data. On the server side, we will collect the integrated data from a population of individuals, to build a complex network model of patients. Indeed, recent papers indicate the complex network model as very useful for generating COPD predictions. To this end, we will employ modularity clustering and network layout tools to build prediction models for both early detection and evolution prediction of COPD. The prediction model will be instantiated as a smartphone application and tested in order to assess its predictive capacity.

In order to undertake the objectives of our proposal, we assemble a multidisciplinary team, consisting of computer engineers (hardware and software) and specialized medical doctors. The engineering teams will build the hardware and software parts of our demonstration model, whereas the medical team will provide the necessary medical expertise, in order to test and validate the engineering model.

Reţelele de senzori şi dispozitive inteligente fără fir (WSN) reprezintă un subiect extrem de interesant, la confluenţa unor domenii inginereşti cu impact enorm asupra societăţii actuale: reţele digitale, comunicaţii fără fir şi dispozitive miniaturale încorporate.

Conştienţi de cerinţele şi provocările ridicate de aplicaţiile curente, propunem o nouă paradigmă - Eficienţa Energetică şi Temporală (T: sau TEE). Scopul proiectului este dezvoltarea unui cadru integrat de inter-operare eficientă energetic şi de timp-real, pentru reţele de senzori şi dispozitive inteligente - TEEFIOS.

Obiectivele proiectului vizează trei nivele distincte: (a) T:Node, un mediu/metodologie hardware-software de proiectare şi evaluare a comportării timp-real şi a eficienţei energetice a dispozitivelor încorporate, (b) T:YNet, un sistem de dezvoltare şi analiză a comunicaţiilor TEE în reţele ad-hoc fără fir şi (c) T:PIlot, o metodologie pentru gestionarea consumului de energie a întregii reţele. De asemenea, se va crea un set integrat de unelte, teste şi baze de date de referinţă pentru a asista experţii din domeniul WSN în aplicarea paradigmei TEE în aplicaţii de înalt impact. Rezultatele obţinute vor fi validate pe studii de caz reale.

Resursele proiectului includ un cercetător postdoctoral, doi cercetători şi doi doctoranzi ce activează în domeniile proiectului, completaţi de doi experţi cu vizibilitate internaţională. Cercetările sunt susţinute de o infrastructură bine echipată - DSPLabs.

Project objectives:

• Increasing educational exchanges through a common cross-border approach in the area of technical education by implementing an Education web-cast system;
• Creating a cross-border partnership between the Faculty of Automation and Computers from Timisoara and the Technical Faculty from Zrenjanin;
• Improving the quality of education for the students and pupils from the border area Increasing the overall competitiveness of the economy in the border area.

Project results: EduWebCast systems, lectures that will be broadcasted through the portal, users of the portal, meetings attended by members of both teams, information and publicity events, conferences.

Target groups: University students from the two universities, High school pupils in the cross border area, Graduated students that are employed especially in companies that are located in the border region.