Stan bazy badawczej Instytutu Informatyki Politechniki Poznańskiej
Instytut Informatyki dysponuje nowoczesną bazą laboratoryjną przeznaczoną do prowadzenia prac naukowo-badawczych i dydaktycznych. W skład bazy dydaktyczno-naukowej Wydziału Informatyki i Zarządzania (a konkretnie Instytutu Informatyki) wchodzi 16 laboratoriów tematycznych. W laboratoriach Instytutu Informatyki zlokalizowanych jest ok. 300 komputerów różnych typów połączonych siecią instytutową. Laboratoria są obsługiwane przez kilkanaście superserwerów wieloprocesorowych (IBM, Sun, Hewlett Packard oraz Transtech - serwer transputerowy). Studenci kierunku Informatyki we wszystkich laboratoriach mają zapewniony dostęp do Internetu, a w ramach realizowanych projektów i prac badawczych mogą również korzystać z zasobów Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego (superkomputery CRAY SV1, CRAY J916, CRAY T3E, IBM SP2, SGI Power Challenge XL).
Na szczególną uwagę zasługują:
1. Laboratorium Teorii Algorytmów i Systemów sterowania, które zajmuje się szeroko pojętym projektowaniem i analizą algorytmów umożliwiających optymalne rozwiązanie problemów szeregowania zadań produkcyjnych, jak i problemów bioinformatycznych. Prowadzi on badania w ramach następujących specjalności naukowych:
o projektowanie algorytmów analiza złożoności problemów kombinatorycznych,
o problemy kombinatoryczne biologii molekularnej,
o algorytmy analizy struktury DNA RNA,
-
- badanie struktur przestrzennych łańcuchów proteinowych,
- teoria szeregowania zadań, szczególnie dla systemów wieloprocesorowych,
- projektowanie algorytmów współbieżnych,
- metodologie inżynierii oprogramowania,
- projektowanie kompilatorów i systemów czasu rzeczywistego,
- systemy sterowania wykorzystujące mikrokontrolery,
- wspomagane komputerowo systemy projektowania układów elektronicznych,
- komputerowo zintegrowane zarządzanie,
- systemy sterowania w zastosowaniach naukowo -badawczych.
Tematyka prac obejmuje wykorzystanie w pełni mocy obliczeniowej posiadanych serwerów do symulowania i modelowania procesów biologicznych, w szczególności dotyczących procesu wytwarzania szczepionek gentycznych, sekwencjonowania DNA, modelowania struktur białek i RNA czy też drzew filogenetycznych. Laboratorium to dysponuje 30 wydajnymi stacjami roboczymi na bazie Pentium 4 3.2Ghz/1Gb RAM wykorzystywanymi w eksperymentach bioinformatycznych.
2. Laboratorium Sieci Komputerowych i Systemów Rozproszonych zostało specjalnie przystosowane to badania różnych konfiguracji topologii sieciowych z wykorzystaniem nowoczesnych urządzeń sieciowych (wykorzystujących technologie przewodowe i bezprzewodowe). Jednym z celów wykorzystania takiego rodzaju urządzeń jest badanie współdziałania sieci przewodowych i bezprzewodowych w różnego rodzaju środowisku (wydajnym, nastawionych na duże obciążenia). Aktualnie dysponujemy dużą liczbą routerów firmy Cisco od serii 2500 do serii 2800 (5 routerów serii 2500, 3 routery serii 2611xm, 4 routery serii 2801, 2 routery serii 2811, 5 routerów serii 2821) oraz przełącznikami firmy Cisco od serii 1900 do 3500 (2 przełączniki serii 1900, 5 przełączników serii 2950, 8 przełączników serii 2960, 6 przełączników serii 3560). Laboratorium wyposażone jest w punkty dostępowe sieci bezprzewodowej firmy Cisco, a karty bezprzewodowe tej samej firmy są we wszystkich komputerach. Ponadto w sieciach bezprzewodowych wykorzystywane są najnowsze rozwiązania 802.11n firmy Linksys i D-link: karty sieciowe, punkty dostępowe, bramki VPN: 4 punkty dostępowe sieci 802.11n (3 routery dostępowe sieci ADSL, 8 routerów sieci bezprzewodowej 802.11n, 4 punkty dostępowe serii 1200, 2 mosty bezprzewodowe). Badania naukowe obejmują również problematykę bezpieczeństwa sieci komputerowych – wykorzystywane do tego celu są urządzenia typu firewall (firm 3com, Cisco, Checkpoint, Linksys, ISS: 4 firewall-e serii PIX 515E, 3 firewall'e serii X506) oraz systemy typu IDS/IPS firm 3com, Cisco, ISS (m.in. system IDS/IPS Proventia). Laboratoria wyposażono w analizator sieciowy – Etherscope i 2 systemy monitorowania sieci NetMon. Cluster obliczeniowy w liczbie 10 serwerów firmy Dell umożliwia prowadzenie obliczeń i symulacji nie blokując stanowisk komputerowych w laboratoriach.
3. Laboratorium Systemów Operacyjnych umożliwia zapoznanie się z różnymi elementami funkcjonowania nowoczesnych systemów operacyjnych, w tym systemów: Linux, FreeBSD, OpenSolaris, Microsoft Windows. Laboratorium umożliwia poznawanie systemów z punktu widzenia: użytkownika, programisty i administratora. Wykorzystywanie jednocześnie wielu systemów operacyjnych jest realizowane poprzez: instalację wielu systemów na oddzielnych partycjach oraz zastosowanie wirtualizacji. Drugie rozwiązanie jest szczególnie istotne dla bezpiecznej pracy na poziomie administracyjnym. W ramach ćwiczeń związanych z programowaniem prezentowane są różne mechanizmy systemu operacyjnego: system plików, zarządzanie procesami i wątkami, mechanizmy komunikacji międzyprocesowej, synchronizacja, przetwarzanie wielowątkowe. Ćwiczenia z administracji obejmują: zarządzanie systemami plików, zarządzanie użytkownikami, zarządzanie oprogramowaniem, instalację i konfigurację poszczególnych usług systemowych i sieciowych, monitorowanie i strojenia systemów operacyjnych, badanie efektywności.
4. Laboratorium Baz Danych przeznaczone jest do prowadzenia prac badawczych oraz zajęć dydaktycznych związanych z systemami zarządzania bazami danych, hurtowniami danych i eksploracją danych. Tematyka prac obejmuje: podstawy baz danych (m.in. język SQL, języki proceduralne baz danych, zarządzanie obiektami i transakcjami, autoryzacja dostępu do bazy danych, optymalizacja zapytań), techniki tworzenia aplikacji bazodanowych w oparciu o różne interfejsy (ODBC, JDBC, OCI, ...), rozproszone bazy danych (m.in. replikacja danych, zarządzanie transakcjami rozproszonymi, optymalizacja zapytań rozproszonych), hurtownie danych (m.in. integracja danych, struktury danych, optymalizacja zapytań analitycznych, partycjonowanie danych, rozszerzenia analityczne języka SQL, wielowymiarową analizę danych), zaawansowane bazy danych (rozszerzenia obiektowe, przestrzenne i XML), multimedialne i obiektowe bazy danych (składowanie, przetwarzanie i przeszukiwanie danych multimedialnych, obiektowe bazy danych (db4o), mapowanie obiektowo-relacyjne).
Laboratorium wyposażone jest w 30 wysokowydajnych stacji roboczych klasy Pentium 4 oraz serwery, m.in. serwer zawierający dwa dwurdzeniowe procesory AMD Opteron 275, 4 dyski SCSI 146GB, 8GB RAM oraz serwer z procesorem czterordzeniowym Intel Core2 Quad Q6600, 2 dyski 250GB, 4GB RAM. Oprogramowania bazuje głównie na systemie zarządzania bazą danych Oracle10g (dla Linux i Windows) i narzędziach programistycznych firmy Oracle, m.in. Internet Developer Suite, Warehouse Builder, serwerze analitycznym wielowymiarowy OLAP. Ćwiczenia i projekty realizowane są z wykorzystaniem systemów zarządzania bazami danych takich jak IBM DB2, Sybase Adaptive Server Eneterprise, Hyperion Essbase, Microsoft SQL Server 2005, Versant FastObjects, MySQL i PostgreSQL.
5. Laboratorium Systemów Mobilnych przeznaczone jest do prowadzenia badań nad metodami, algorytmami oraz architekturami systemów, związanymi
z aplikacjami mobilnymi przyszłości. Zakres działań obejmuje zarówno zajęcia dydaktyczne, jak i prace koncepcyjne i implementację wybranych systemów. Laboratorium posiada infrastrukturę bezprzewodową, umożliwiającą korzystanie z sieci i urządzeń Wi-Fi (w tym dalekiego zasięgu), Bluetooth oraz InfraLAN. Wyposażenie obejmuje również komputery przenośne, Tablet PC, PDA, telefony i komunikatory komórkowe, działające także w technologii UMTS oraz wiele akcesoriów. W Laboratorium znajduje się kilkanaście odbiorników GPS różnych typów, dalmierze laserowe, kompasy elektroniczne, układy inercyjne oraz systemy ultradźwiękowe. Sprzęt obserwacyjny stanowią kamery działające w oparciu o GPRS i Wi-Fi. Komputery płytkowe, moduły radiowe oraz sprzęt telemetryczny pozwalają na prowadzenie ciekawych prac, związanych z automatyką wewnątrz budynków i zdalnym sterowaniem, oraz projektowaniem i budową bezpilotowych środków latających i pływających. Całości dopełnia odpowiednie oprogramowanie, umożliwiające programowanie i testowanie wszelkiego posiadanego sprzętu, jak i obejmujące systemy informacji przestrzennej tj. MapInfo i ArcInfo.
6. Laboratorium Prototypowania Układów Elektronicznych pozwala na prowadzenie prac związanych z praktycznym wykorzystaniem najnowszych osiągnięć informatyki w zakresie przetwarzania i analizy obrazu oraz dźwięku, sztucznej inteligencji, wspomagania decyzji, badań dotyczących nowych możliwości oferowanych przez nowoczesne mikrokontrolery, procesory sygnałowe, układy FPGA oraz PSoC, badań związanych z tzw. czynnikiem ludzkim (kognitywistyka). Laboratorium wyposażone jest w urządzenia do wykonywanie płytek drukowanych (wiertarko-frezarka ProtoMat S62, urządzenie do metalizacji otworów MiniContact III, prasa Multipress II), narzędzia do lutowania (stacje lutownicze Pace ST45 + Nec H7, ST450, ST350), mikroskop optyczny do regeneracji układów BGA, sprzęt testujący (oscyloskop cyfrowy Agilent MSO6032A, multimetr cyfrowy Agilent 34401A) oraz oprogramowanie do projektowania i uruchamiania mikroprocesorowych układów elektronicznych (Altium Designer/Protel 2006, Xilinx ISE Webpack, TI Code Composer Studio, AD Visual DSP++).
7. Laboratorium Komputerowych Systemów Sterowania wyposażono w sterowniki PLC (Siemens SIMATIC S7-300 CPU 314C-2 DP, DI8xDC 24V, AI5/AO2x12 Bit, DI16/DO16xDC24V, SM374 IN/OUT 16, SIWAREX U WEIGHING, MODULE, SIMATIC DP/PA Coupler, Siemens SIMATIC S7-300 CPU 314IFM - 2 szt., DI4xDC 24V, AI4/AO1x12 Bit, DI16/DO16xDC 24V, SM374 IN/OUT 16, SIMATIC NET CP 342-5, BACtalk VLC-550C3, BACtalk VLC-651RC3, BACtalk VLC-660RC3, ALERTON APEX-LT, ALERTON APLC, ALERTON TX-HOST-R3, ALERTON TX-SA-651, ALERTON TX-VAV, ALERTON TX-450, Festo FPC 101 AF; Kanał automatyki: DBK 206 IOtech Inc. - 4 szt., DBK 23 24-CHANNEL ISOLATED DIGITAL INPUT MODULE IOtech Inc., DBK 24 24-CHANNEL ISOLATED DIGITAL OUTPUT MODULE IOtech Inc., Serwery Web WebEmbed-IND3 8 wejść A/C bez izolacji firmy NETICA - 5 szt. Dostępne są również obiekty: klimatyzator, modele pomieszczenia klimatyzowanego, waga TP-300/1 "FAWAG S.A." i rekuperator. Oprogramowanie obejmuje: MATLAB 7.1, SIMATIC STEP 7 Version 5.3 + SP1 oraz SIMATIC ProTool v6.0 SP2. Celem prowadzonych zajęć jest przedstawienie struktury sprzętowej i funkcjonalnej komputerowych systemów sterowania. Dostępny sprzęt pozwala prowadzić ćwiczenia w zakresie zastosowania mikrokontrolerów i ich układów uruchomieniowych, sterowników programowalnych i ich programowania oraz metodyki projektowania inteligentnych systemów sterowania na przykładzie systemów budynków inteligentnych.
8. Laboratorium Monitorowania i Wizualizacji Procesów – zajęcia prowadzone w ramach laboratorium dotyczą sposobów prezentacji przebiegu procesów przemysłowych. Laboratorium jest wyposażone zarówno w urządzenia techniczne systemów wizualizacji (panel operatorski OP7/DP oraz multipanel dotykowy MP270B Firmy Siemens), jak i oprogramowanie systemów monitorowania i wizualizacji (ASIX 3.12 HMI/SCADA, CITECT SCADA/HMI/MES). Wyposażenie laboratorium zostało dobrane w taki sposób, aby można było przeprowadzić ćwiczenia ilustrujące wykorzystanie technik multimedialnych i rzeczywistości wirtualnej do wspomagania decyzji operatora procesu. Studenci przeprowadzają ćwiczenia z zakresu systemów monitorowania obiektów i procesów rozproszonych, na przykładach procesów odnowy środowiska oraz systemów budynków inteligentnych.
9. Laboratorium Komputerowo Zintegrowanych Systemów Zarządzania dysponuje trzema najbardziej popularnymi systemami klasy ERP: SAP R/3, IFS oraz Microsoft Dynamics AX. W laboratorium prowadzone są zajęcia z zakresu Organizacji procesów biznesowych, Logistyki i planowania produkcji, Systemów klasy ERP oraz Projektowania aplikacji biznesowych. W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci zapoznają się z podstawową funkcjonalnością systemów ERP w zakresie finansów, procesów logistycznych, handlu, produkcji i planowania jak również z dodatkowymi funkcjonalnościami pojawiającymi się w nowoczesnych systemach ERP, np. z funkcjonalnością modułów CRM (Zarządzanie Relacjami z Klientem), modułów Zarządzania Wiedzą (m.in. Zrównoważoną Kartą Wyników), modułami Kreatora Produktów czy Zaawansowanego Zarządzania Magazynami. Studenci poznają możliwości poszczególnych systemów, zasady ich konfiguracji, możliwości rozwijania aplikacji biznesowych oraz metody integracji procesów biznesowych. W laboratorium dostępne są ponadto systemy wspomagające modelowanie procesów biznesowych: ARIS, DGA-Proces i DGA-Jakość. Zajęcia z zakresu modelowania procesów biznesowych pozwalają studentom na zapoznanie się zarówno z procesami wdrażania, jak i eksploatacji systemów klasy ERP.
10. Laboratorium Przetwarzania Dźwięków i Rozpoznawania Mowy umożliwia prowadzenie zajęć laboratoryjnych dotyczących cyfrowego przetwarzania sygnałów i metod automatycznego rozpoznawania mowy i mówców. Wyposażenie stanowi specjalistyczne oprogramowanie dydaktyczne będące efektem prac dyplomowych prowadzonych w okresie kilkunastu lat w Instytucie Informatyki. W efekcie każde ćwiczenie laboratoryjne dotyczące konkretnego wykładu pozwala na skuteczne, poparte wieloma eksperymentami, przyswojenie wiedzy teoretycznej. Bardziej zaawansowane ćwiczenia zostały opracowane „przy okazji” realizacji projektów badawczych, umożliwiając w ten sposób poznanie „state of the art” w dziedzinie cyfrowego przetwarzania sygnałów i metod automatycznego rozpoznawania mowy i mówców. Na potrzeby samokształcenia studentów w sposób ciągły monitorowany jest Internet pod kątem bezpłatnych programów do prowadzenie eksperymentów na wysokim poziomie dydaktycznym, np. Praat.
11. Laboratorium Inżynierii Oprogramowania – wyposażone w 15 wydajnych stacji roboczych na bazie Pentium 4 3.2Ghz/1Gb RAM, wykorzystywane w eksperymentach z zakresu Inżynierii Oprogramowania i prowadzenia zajęć dydaktycznych. W laboratorium studenci mają dostęp do kompletu środowisk programistycznych, oraz narzędzi Rational wspierających projektowanie oprogramowania.
