11 februari 2004, Arjen Vestjens, Embedded Optimization

De tweede WIRE lezing van 11 feb 2004 ging over Embedded Optimization en werd gehouden door Arjen Vestjens. Arjen is afdelingsleider bij het adviesbureau Center for Quantitative Methods (CQM) in Eindhoven.

Na een korte introductie van de spreker en het bedrijf waar hij werkt, CQM, wordt dieper ingegaan op het onderwerp van de lezing, Optimalisering in Embedded Software.

Arjen constateert als belangrijkste trends binnen de Embedded Software de toegenomen complexiteit van machines, maar ook de toegenomen mogelijke rekenkracht in die machines. Product prestaties en innovaties worden tegenwoordig voor een belangrijk deel door de embedded software bepaald. Door de toegenomen rekenkracht wordt het mogelijk om optimalisaties tijdens gebruik te laten plaatsvinden.

Uit de praktijk wordt een aantal voorbeelden aangehaald. Het eerste voorbeeld betrof het ontwerp van machines om componenten te plaatsen op printplaten. Met de toegenomen rekenkracht zijn zij in staat om bij verandering van printplaat sneller met een goed nieuw plaatsingprogramma te komen, waardoor de tijd dat de machine stilstaat wordt verminderd en de plaatsingstijd per printplaat minimaal is.

Het tweede voorbeeld betrof het herkennen en wegen van voorbijrazende vrachtwagens. Overbeladen vrachtwagens beschadigen het wegdek enorm. Om effectief overbeladen vrachtwagens op te sporen worden automatische weeginstallaties in het wegdek aangebracht die van een stukje embedded software worden voorzien. Behalve het wegen van de vrachtwagen is met name het classificeren van belang. De regelgeving betreffende toegestaan gewicht is afhankelijk van het type vrachtwagens, dat bepaald wordt door aantal en plaatsing van de assen. Het bestaande herkennings algoritme was eenvoudig van opzet en bleek vaak niet in staat een voertuig te classificeren. Hierdoor ontliepen nog veel vrachtwagens controle. Door een intelligent herkenningsalgoritme dat mogelijk wordt gemaakt door de toegenomen rekenkracht is het aantal verkeerde classificaties en zo ook de ontsnapkans teruggebracht tot een minimaal niveau.

Het laatste voorbeeld betrof een zelfstandig opererende stofzuigrobot. Dit tot de verbeelding sprekende apparaat bleek in de praktijk te worstelen met elementaire kwaliteitseisen die aan zo'n systeem mogen worden gesteld. Men mag verwachten dat een vertrek in z'n geheel wordt aangedaan en dan ook nog eens redelijk efficient. Omdat de ruimte die gezogen dient te worden voor de stofzuiger onbekend is, is dit een complex probleem. Het is echter mogelijk om embedded optimalisatie algoritmes te ontwikkelen die desondanks aan deze kwaliteitseisen voldoen. Hierbij speelt registratie van reeds bereikte gebieden een belangrijke rol.

Al met al wist Arjen zijn enthousiasme voor (wiskundige) optimalisering in moderne machines aan de hand van praktische voorbeelden goed over te brengen.