נושאים ופרוייקטים

הסדנה מתקיימת במסגרת מעבדת הוראה חדשה שהוקמה בבתי הספר למדעי המחשב ולהנדסת חשמל, המעבדה לתקשורת אלחוטית. הנושאים הספיציפיים של הסדנה משתנים מסמסטר לסמסטר.

בסמסטר א' תשס"ה הסדנה תתמקד במערכת למעקב אחרי בעלי חיים שפותחה במעבדה של סיון טולדו. המערכת מבוססת על משדרים זעירים שמוצמדים לחיות בר, מקלטים שקולטים את האותות והופכים אותם למידע דיגיטלי, מחשבים שמעבדים את האותות ושולחים אותם לשרת, ושרתים שמחשבים איכונים ושומרים אותם במסד נתונים. במפגשי הסדנה נלמד על המערכת, על האלגוריתמים השונים שהיא עושה בהם שימוש, ועל מבנה התוכנה שפותחה.

בהמשך נתחלק לצוותים של 2-3 סטודנטים/יות שכל אחד מהם יתמקד בפיתוח מודול תוכנה חדש למערכת. התוכנה במערכת מגוונת מאוד וגם הפרוייקטים שיוצאו לצוותים יהיו מגוונים. השאיפה היא שהמודולים החדשים שיפותחו ישולבו במערכת ושיעשה בהם שימוש אמיתי (אבל זה יהיה תלוי כמובן בצורך של המשתמשים, ביכולת לתחזק את התוכנה, ובאיכות שלה). בחלק מהפרוייקטים נשתמש בנתונים שנצברים במערכת הקיימת ובחלק נצטרך אולי לצאת לשטח/למעבדה עם משדרים ומקלטים ולאסוף נתונים.

פרוייקטים שיוצעו לצוותים השונים (תלמידים יוכלו גם להציע פרוייקטים לאחר שנלמד את המערכת):

·         אפליקציה אינטראקטיבית להצגת נתוני כמעט-זמן-אמת מהמערכת על טאבלט או טלפון חכם. המערכת מחשבת בדרך כלל איכונים בהשהיה של מספר שניות, ואפליקציה כזאת תאפשר לביולוגים למצוא את חיות הבר בשטח. זה שימושי למגוון גדול של מחקרים שדורשים גם תצפית או לכידה מחדש (למשל בשביל הסרת המשדר או הורדת נתונים שהוא אסף ולא שידר).

·         ניסוח אינווריאנטות ניתנות לבדיקה לגבי המערכת (הקיימת) ובדיקה שלהן או של חלק מהן על מנת לגלות תקלות ולדווח בצורה המדוייקת ביותר האפשרית מה התקלה. המערכת כוללת רכיבי חומרה רבים שיכולים להתקלקל (לפעמים לא בצורה קטסטרופלית, שזה מצב גרוע במיוחד) והיא פועלת בסביבה שיש בה הרבה משתנים (למשל משדרים נוספים על אלה שהצמדנו לחיות). מודול ניטור ואבחון תקלות אוטומטי יכול לשפר את התחזוקה שלה לאורך (יש במערכת ניטור כרגע, אבל מוגבל מאוד).

·         בחינת הביצועים בפועל של אלגוריתמים חדישים לחישוב טרנספורמי פוריה לעומת האלגוריתמים שהמערכת משתמשת בהם. אם האלגוריתמים החדישים יותר (שנותנים תוצאה מקורבת אבל בזמן ריצה אסימפטוטי יותר קטן) מהירים יותר בפועל, נשלב אותם במערכת.

·         מימוש מהיר של אלגוריתמי איכון שכרגע ממומשים בסביבה נוחה לפיתוח אבל שמייצרת תוכנה לא מהירה (Matlab). המטרה תהיה לשלב מימושים מהירים (חדשים או קיימים) של האלגוריתמים במערכת.

·         שדרוג של התוכנה כך שתוכל לרוץ גם על לינוקס וגם על חלונות (כרגע היא מוגבלת ללינוקס).

·         אפליקציה שתאפשר להתשתמש בחלק מהתוכנה של המערכת לאיכון חיות בר עם מקלט נייד בודד. יכולת עיבוד האותות הרלוונטית כבר קיימת במערכת, אבל חסרה אפליקציה אינטראקטיבית שתאפשר לביולוג לעקוב אחרי חיית בר.