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  • Il software open source aiuta i ricercatori a estrarre informazioni chiave da enormi set di dati di sensori

    Software open source "Dave":la visualizzazione dei dati (mostrata sullo sfondo) aiuta il professor Andreas Schütze (a destra) e l'assistente di ricerca Julian Joppich (a sinistra) a ottimizzare in modo interattivo i sistemi di misurazione. Credito:Oliver Dietze

    Il professor Andreas Schütze e il suo team di esperti in misurazione e tecnologia dei sensori presso la Saarland University hanno rilasciato uno strumento gratuito di elaborazione dei dati chiamato semplicemente Dave:è un toolbox MATLAB che consente una rapida valutazione dei segnali, riconoscimento di modelli e visualizzazione dei dati durante l'elaborazione di enormi set di dati. Il software gratuito consente grandi volumi di dati, come quelli prodotti dai moderni sistemi di sensori, essere processato, analizzati e visualizzati visivamente in modo che i ricercatori possano ottimizzare i loro sistemi di misurazione in modo interattivo.

    I membri del gruppo di ricerca saranno ad Hannover Messe dal 1 al 5 aprile (Hall 2, Stand B46) dove spiegheranno il loro software open source. Il codice sorgente del toolbox MATLAB "Dave—Data Analysis and Verification/Visualization/Validation Environment" è stato pubblicato su http://www.lmt.uni-saarland.de/dave.

    Quando gli ingegneri conducono esperimenti con sistemi di sensori, raccolgono enormi quantità di dati e hanno innumerevoli segnali da analizzare, di conseguenza, le cose tendono a complicarsi molto rapidamente. Destreggiarsi tra tutti i numeri che arrivano dai sensori può essere estremamente impegnativo. Uno dei compiti principali durante la configurazione di un sistema di sensori è ottimizzare i parametri e le variabili in modo che i risultati forniscano informazioni significative. Quali impostazioni siano effettivamente quelle ottimali è qualcosa che i ricercatori in genere devono determinare euristicamente e ciò può richiedere tempo. Se le relazioni scelte si rivelano inadatte, l'intero puzzle crolla semplicemente.

    Il nuovo software sta aiutando i ricercatori e le aziende a navigare nella giungla dei dati. Invece di affidarsi a un approccio convenzionale e dispendioso in termini di tempo per tentativi ed errori, il nuovo software pone effettivamente la domanda "Cosa succede quando...?"

    "Ogni volta che utilizziamo i nostri sensori di gas per misurare gli inquinanti atmosferici, ci troviamo di fronte allo stesso vecchio problema di analizzare vasti volumi di dati e di riconoscere pattern di segnale. Se vogliamo continuare a rendere i nostri sensori più sensibili e più selettivi, abbiamo bisogno di sapere se modifiche molto fini ai sensori stessi e all'analisi portano effettivamente ai miglioramenti desiderati in sensibilità e selettività. Ma ci sono innumerevoli modi in cui i sensori possono essere modificati. Vogliamo essere in grado di individuare i percorsi migliori nel minor tempo possibile, o, ugualmente, per individuare e rifiutare rapidamente i percorsi improduttivi, " spiega il professor Andreas Schütze. "In un periodo di molti anni e in numerosi progetti di ricerca, abbiamo sviluppato un software che ci aiuta a raggiungere questo obiettivo. Il software utilizza metodologie di apprendimento automatico e ci consente di identificare rapidamente i modelli, valutare i dati in modo pulito e visualizzare i nostri risultati, " dice Schütze.

    Lo strumento software è disponibile con una licenza copyleft. In base alle regole del copyleft, eventuali adattamenti dell'opera originale, come modifiche o miglioramenti sono anche vincolati dalla stessa licenza che copre l'opera originale. "Chiunque può utilizzare il software open source, a condizione che al momento della pubblicazione dei risultati, gli autori fanno riferimento a Dave, " dice Schütze.

    Qualsiasi quantità di dati del sensore può essere elaborata con lo strumento software Saarbrücken. Il software aiuta a individuare rapidamente i percorsi migliori da intraprendere. "Dave è l'opposto di una scatola nera. Il software rende i calcoli completamente trasparenti. Mostra all'utente che quando modifica un particolare parametro, ha una conseguenza specifica identificabile. I moduli di visualizzazione in Dave semplificano inoltre l'ottimizzazione di un sistema di misurazione. L'utente può percorrere, testare e visualizzare diverse varianti, e che aiuta l'utente a trovare le varianti più promettenti in modo rapido ed efficiente, " spiega Manuel Bastuck, un assistente di ricerca nel Measurement Technology Lab e lo sviluppatore del software Dave.

    "Usando Dave come strumento, siamo stati in grado di raggiungere rapidamente alcuni risultati ampiamente acclamati nel campo del monitoraggio delle condizioni nelle applicazioni "Industria 4.0". I risultati non solo hanno aiutato a risolvere il problema di misurazione stesso, ma anche per configurare il sistema di misura in modo più semplice ed economico, " dice Andreas Schütze.


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