INTELIGENTNI TRANSPORTNI SUSTAVI Hrvoje Gold Fakultet prometnih znanosti

INTELIGENTNI TRANSPORTNI SUSTAVI Hrvoje Gold Fakultet prometnih znanosti Zagreb, 2003.

Sadržaj 1. INFORMATIČKA INFRASTRUKTURA ITS-a 2. TEHNIČKI SUSTAVI UMJETNE INTELIGENCIJE 3. NEIZRAZITA LOGIKA U PROMETU I TRANSPORTU 4. GENETIČKI ALGORITMI U PROMETU I TRANSPORTU 5. INTELIGENTI AGENTI U ITS-u

INFORMATIČKA INFRASTRUKTURA ITS-a Hrvoje Gold Fakultet prometnih znanosti Zagreb, 2003.

INTELIGENTNI TRANSPORTNI SUSTAVI ITS Transport i promet Telekomunikacije i informatika TELEMATIKA U PROMETU

TELEKOMUNIKACIJE PRIJENOS INFORMACIJA NA DALJINU ELEKTRONIČKIM SREDSTVIMA TELEFON TELEFAX 5

INFORMATIKA - UNOS - OBRADA - POHRANA - PREDAJA - OBJAVA - PRISTUP - RAZMJENA INFORMACIJA 6

TELEMATIČKI SUSTAV INTERNET/ INTRANET TRANSPORT ITS WORLD WIDE WEB GIS +GPS 7

SVEPRISUTNO RAČUNALSTVO • Pervasive = koji prožima • Ubiquitous = svudašnji INFORMACIJA – BILO KADA, BILO GDJE Informacijsko društvo – Društvo znanja 8

Decentralizacija energije • Strojevi i obrada energije su pokrenuli industrijsku “revoluciju” • Prvotno proizvodnja i potrošnja energije na jednom mjestu • Decentralizacija proizvodnje i potrošnje energije – motor s unutrašnjim sagorijevanjem, električna energija • Razvoj novih primjena 9

Decentralizacija računalne snage • Strojevi pojačavaju snagu čovjeka • Računala pojačavaju mentalne, intelektualne, sposobnosti čovjeka • Doba velikih računala – Statička okolina – Središnje upravljanje uređajima, aplikacijama i korisničkim sučeljem • Doba osobnih računala • Doba sveprisutnih računala 10

Razvoj sveprisutnih računala 1960 DOBA VELIKIH RAČUNALA 1980 DOBA OSOBNIH RAČUNALA (PC, Notebook) 2000 DOBA SVEPRISUTNIH RAČUNALA (PDA, HHA, Table PC, Grid) 11

Grid • Visoki stupanj integracije računalnih sustava brzim komunikacijskim mrežama • Na zahtjev: – – Procesna moć Memorijski prostor Podaci Programi • Sveopća virtualizacija (prikrivenost izvedbe sustava) računalnih usluga • Računalni ekosustav – proizvodnja, razdioba i potrošnje 12

Okolina sveprisutnog računalstva NOVE VRSTE UREĐAJA UREĐAJI / TEHNOLOGIJE INTERNET / BEŽIČNE MREŽE POKRETLJIVOST POVEZANOST BEZ GRANICA SVEPRISUTNO RAČUNALSTVO USLUGE S DODANOM VRIJEDNOŠĆU UGRAĐENI SUSTAVI DIGITALNI SADRŽAJI SVEPRISUTNOST INFORMACIJA RASTUĆA RAČUNALNA ZAJEDNICA PRIMJENE / USLUGE 13

Konvergencija računala, komunikacija, sadržaja i usluga POSLUŽITELJ POHRANA I OBRADA RADNA STANICA UREĐIVANJE I RUKOVANJE TERMINALNI UREĐAJ TVORBA I PRISTUP USLUGE Infrastruktura Sadržaj Komunikacije STANDARDI HTML GSM 802. 11 SQL Pristup XML WAP Java Bluetooth Ir. DA HTTP 14

INFORMACIJSKA TEHNOLOGIJA • Tehnologija za tvorbu, pohranu, razmjenu i upotrebu informacija u svim njezinim oblicima (poslovni podaci, govorna komunikacija, fotografije, video zapisi, multimedijski prikazi, …) • Obuhvaća telekomunikacijsku i računalnu tehnologiju – telekomunikacije, računala, integracija računala i komunikacija 15

ELEKTRONIČKO RAČUNALO • Računalo je uređaj sastavljen od elektroničkih i elektromehaničkih sklopova koji prihvaća informacije i njima rukuje prema programu (prethodno zadanim uputama rukovanja podacima) koji opisuje način obrade podataka • Računalo raspolaže uređajem za pohranu podataka i programa (također predstavlja vrstu podataka) 16

ELEKTRONIČKO RAČUNALO • Sklopovska oprema (Hardware) • Programska oprema (Software) – Operacijski sustav (OS – Operating System) – Sustav upravljanja bazom podataka (DBMS – Data Base Management System) – Grafičko korisničko sučelje (GUI – Graphics User Interface) – Namjenski programi (aplikacije) i programski jezici 17

OSNOVNE SKLOPOVKSE KOMPONENTE RAČUNALA • • • Procesor Memorija Sabirnice Priključnice Vanjski uređaji (disk jedinica, video jedinica, tipkovnica, miš, tiskalo, …) 18

Pametna (Smart) kartica ROM (16 KB) - Operacijski sustav - Komunikacija - Zaštita (DES, RSA) SPJ - 8 (16, 32) bita - 5 MHz, 5 V - Kripto-koprocesor EEPROM (16 KB) - Datotečni sustav - Datoteke programa - Ključevi - Lozinke - Aplikacije RAM (4 KB) 19

Sklopovi za izvođenje programa • Programsko brojilo pokazuje na sljedeću naredbu programa koja će se izvesti • Dekoder naredbi prepoznaje naredbu i priprema aritmetičko-logičku jedinicu za izvođenje naredbe • Programi i podaci smješteni u ispisno/upisnoj (RAM) memoriji • Taktom se pokreću operacije dohvata (fetch) i izvođenja naredbe (execute) 20

CIKLUS RADA RAČUNALA +1 Programsko brojilo e e Takt e PROCESOR f f Dekoder naredbi Aritmetičko-logička jedinica Ispisno/upisna memorija (RAM) Podaci 21

1. Dohvat naredbe – f +1 Programsko brojilo (A) e e Takt e PROCESOR f f Dekoder naredbi Aritmetičko-logička jedinica Naredba se iz memorijske lokacije (A) prenosi u dekoder naredbi Podaci 22

2. Izvođenje naredbe - e +1 Programsko brojilo e e Takt e PROCESOR f f Dekoder naredbi Aritmetičko-logička jedinica Podaci se iz memorije prenose u aritmetičkologičku jedinicu Podaci 23

PROGRAMSKA OPREMA • Upravlja radom računala • Programiranje pomoću programskih jezika • Naredbe zapisane programskim jezikom se prevode u jezik računala (strojni jezik) • Izvodi različite zadatke 24

Primjeri programskih zadataka • • Prikupljanje podataka Praćenje vozila Usmjeravanje vozila Grafički prikaz Upravljanje bazom podataka Obrada teksta Proračunske tablice 25

PROGRAMSKA OPREMA • Sistemski programi – Operacijski sustav – Sustavi upravljanja bazama podataka – Grafička korisnička sučelja • Aplikacijski programi 26

Programski slojevi uređaja APLIKACIJE KORISNIČKO SUČELJE OSNOVNE KOMPONENTE KOMUNIKACIJSKE INDUSTRIJSKE Grafičko (GUI) Pristup bazama podataka Poruke Smart Card API Prepoznavanje rukopisa Zaštita podataka (elektroničko plaćanje, digitalni potpis) Protokoli Telefon API Usluge GPS API Tekst u govor Prepoznavanje govora OPERACIJSKI SUSTAV SKLOPOVSKA OPREMA 27

OPERACIJSKI SUSTAV (OS) • Operacijski sustav upravlja svim ostalim programima računala • Ostali programi se nazivaju aplikacijama • Aplikacije daju zahtjev za uslugama operacijskog sustava putem utvrđenog sučelja aplikacijskih programa (API) • Korisnici izravno djeluju korištenjem upravljačkog jezika 28

ZADACI OS-A • Upravlja korištenjem memorije (gdje se što pohranjuje) • Upravlja ulazom i izlazom podataka između računala i vanjskih jedinica (disk, tiskalo, …) • Obaviještava korisnika i aplikacijske programe o stanju sustava i pogreškama u sustavu 29

VIŠEZADAĆNI OS • Istovremeno izvođenje više programa • Operacijski sustav određuje koji se program treba izvoditi • Određuje trajanje izvođenja pojedinog programa • Određuje prikaz izlaznih podataka aplikacije 30

VIŠEZADAĆNI OS Video Operacijski sustav Ulaz Aplik. 1 Naredbe za prijenos podataka API Aplik. 2 Aplik. n Podaci za aplikaciju Memorija (RAM) Disk 31

NAJZASTUPLJENIJI OS-I • Stariji sustavi – Amiga, Apple II, Atari, CP/M i DOS • Microsoft: Windows 3. x, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows CE • Unix: Unix, Ultrix, HP-UX, AIX, SCO Unix, Solaris • Ostali sustavi: Linux, Mac. OS 32

Sustavi upravljanja bazama podataka • Sustav upravljanja bazama podataka (DBMS) je aplikacijski program • Podržava izgradnju baza • Podržava pristupe bazama • Upravlja zahtjevima korisnika i ostalih programa • Oslobađa korisnika od poznavanja fizičke organizacije i položaja podataka 33

Baza podataka kao tablica Zaposlenici ID oznaka Ime Prezime Odjel Zanimanje 1 Ivanek 1 Vozač 4 Markov 2 Vozač 5 Luka Lukov 2 Mehaničar 7 Josip Josek 3 Vozač 11 Mislav Mislek 2 Mehaničar … … 34

PODJELA DBMS-A • Relacijski DBMS (RDBMS) – najčešća primjena • Raspodjeljeni DBMS (DDBMS) - ITS aplikacije • Objektu osmjereni DBMS (OODBMS) – relativno nova tehnologija 35

Dohvat podataka iz baze - SQL • SQL (Structured Query Language) – Jezik strukturiranih upita – standardni jezik za dohvat informacija i obnavljanje podataka u bazi • SQL standardizirani jezik ISO, ANSI • Većina sustava baza podataka podržava SQL s vlastitim proširenjima standardnog jezika • Upravljačkim jezikom se tvore zahtjevi (upiti) za izbor, umetanje, obnavljanje i lociranje podataka 36

RELACIJSKA BAZA PODATAKA • Skupina podataka, ustrojena u vidu tablica, kojoj se može pristupiti i presložiti je na različite načine bez potrebe reorganizacije tablica • Između tablica se uspostavljaju veze (relacije) preko kojih se može pristupiti traženim podacima 37

Ralacija Zaposlenici - Odjel Zaposlenici ID oznaka Ime Prezime Odjel Zanimanje 1 Ivanek 1 Vozač 4 Markov 1 Vozač 5 Luka Lukov 2 Mehaničar 7 Josip Josek 3 Vozač 11 Mislav Mislek 2 Mehaničar … … 38

Baza Odjel Opis Lokacija 1 Garaža Zagreb 2 Servis Zagreb 3 Garaža Zadar 39

RASPODJELJENA BAZA PODATAKA • Podaci su fizički odvojeni (raspodjeljeni) • Podaci su obično smješteni na izvoru (mjestu gdje su nastali) • Dohvat podataka (SQL) bez poznavanja mjesta njihovog smještaja • Primjenljiva u ITS sustavima - održavanje podataka provodi posrednik koji ih prikuplja i unosi u sustav 40

RASPODJELJENI DBMS SQL upit Izvještaj DDMBS Zagrebački zaposlenici Zadarski zaposlenici 41

Objektu usmjerena baza podataka • OODBMS je DBMS koji podržava modeliranje i stvaranje podataka kao objekata • Podaci se zadaju u obliku objekata i njihovih značajki • OODBMS odgovara objektu usmjerenom programiranju 42

Grafičko korisničko sučelje - GUI • Najvidljiviji element sustava • Određuje djelotvornost uzajamnog djelovanja korisnika i računala • Prilagođuje se vrsti korisnika: – dispečer, – operater, – vozač, … 43

KOMPONENTE GUI-A • • • Ikone Potezni izbornici Prozori Izvještaji Posebni prikazi – Alarmi, – Detaljni dijagrami, … 44

ZADAVANJE GUI-A • Boja i oblik • Mogućnosti povećanja, smanjenja, … • Mogućnosti upotrebe (pop-up prikazi, maskiranje, postavljanje ispred/iza …) • Podloga • Sučelja između prikaza • Učestalost obnavljanja 45

OBLIKOVANJE GUI-A • Brzim stvaranjem prototipova (rapid prototyping) • Tokom oblikovanja prototipa dolazi se do zahtjeva na sučelje 46

Brzo stvaranje prototipa Razvoj Prototip Povratna veza Korisnik 47

APLIKACIJSKI PROGRAMI • Programi prilagođeni zahtjevima korisnika • Različite namjene – Nadzor prometa – Praćenje vozila – Naplata cestarine, … • Vlastiti razvoj i programiranje ili preuzimanje gotovih programa 48

Sučelja aplikacijskih programa - API • • Nadzirana od operacijskog sustava Za podršku u radu često koriste baze podataka Pribavljaju podatke korisničkom sučelju Sadrže sučelja (upravljački program – driver) za komunikaciju s vanjskim uređajima • Sadrže zaštitne mehanizme protiv neovlaštenog pristupa podacima 49

PROGRAMSKI SUSTAV Operacijski sustav API-i Zaslon Disk DBMS Tipkovnica Driveri GUI Aplikacijski programi Vanjski uređaji 50

Internet kao telematička infrastruktura ITS-a Hrvoje Gold Fakultet prometnih znanosti Zagreb, 2003.

INTERNET Svjetska mreža računalnih mreža: razmjena informacija, dijeljenje aplikacija, ponuda sadržaja i usluga • • ? nnn 106 korisnika ? nnn 106 računala ? nnn 103 lokalnih mreža nnn država

USLUGE INTERNETA • Brzi i jednostavan pristup informacijama - World Wide Web (WWW) • Brza i jednostavna komunikacija - Elektronička pošta (E-mail)

ARHITEKTURA MREŽE INTERNET INFORMACIJE PREGLEDNIK INFORMACIJA POSLUŽITELJ INFORMACIJA WINDOWS INTERNET PC NET TERMINAL NET MODEM WEB POSLUŽITELJ PREGLEDNIK MODEM PC TERMINAL 54

WWW-Hipermedijski informacijski sustav Informacijama (tekst, podaci, slika, zvuk, video) oblikovanim u obliku dokumenata ili datoteka i pohranjenim na računalu poslužitelju pristupa se programom preglednika na računalu korisnika UPIT POSLUŽITELJ INFORMACIJA WWW INTERNET ODGOVOR ZGB-DUB Knjižnica Fakulteta 1113 2314 3245 11. 30, 15. 40 prometnih znanosti je specijalizirana prometna 2342 1235 7538 knjižnica u Republici 2347 2134 Hrvatskoj, te je 4563 nezamjenjiv izvor informacija za 3218 8754 3245 prometnu znanost i praksu PREGLEDNIK LET ZGB-DUB? STOP INFORMACIJA

BAZE PODATAKA NA POSLUŽITELJU VOZILA VOZAČI PROMETNICI 56

Web oglasna ploča WEB POSLUŽITELJ INORMACIJE Internet OBJAVA SASTAVLJANJE PC BAZE PODATAKA PC PC 57

Pristup informacijama na WWW • Jedinstvena adresa dokumenta (URL) http: //www. fpz. hr/index. html Metoda pristupa Adresa računala Naziv dokumenta • Jezik za oblikovanje dokumenata (html) • Standardi www, html: http: //www. w 3. org

Središte nadzora prometa Belfast

U ŽIVO!

Prometne informacije Seattle

Volumen prometa Seattle

Pozicije kamera Seattle

Raspored održavanja prometnica Seattle

PITANJA I ODGOVORI FPZ