VIPLE
VIPLE: визуальная среда языка программирования IoT/робототехники
ПарадигмаСервис-ориентированный , Визуальное программирование , Приложение Workflow
РазработаноУниверситет штата Аризона
Впервые появился2014 ; 11 лет назад ( 2014 )
Под влиянием
Язык визуального программирования Microsoft
Разнообразие роботизированных платформ, поддерживаемых VIPLE

ASU VIPLE — это визуальная языковая среда программирования Интернета вещей/робототехники, разработанная в Университете штата Аризона. [1]

ASU VIPLE — это образовательная платформа, разработанная с упором на вычислительное мышление, а именно на изучение того, как работают алгоритмы, не фокусируясь на синтаксических сложностях. С этой целью VIPLE разработан для облегчения программирования приложений, использующих робототехнику и другие устройства IoT. [2]

История

Визуальные и графические языки программирования использовались в качестве инструментов для обучения концепциям компьютерной науки и вычислительному мышлению. Было разработано и применено несколько сред визуального программирования. MIT App Inventor для Android использует головоломки в стиле перетаскивания для создания приложений для телефонов [3] Alice (программное обеспечение) Университета Вирджинии и Карнеги-Меллона — это среда разработки 3D-игр и фильмов. [4] Она использует раскрывающийся список, чтобы пользователи могли пошагово выбирать доступные функции. App Inventor и Alice позволяют начинающим программистам разрабатывать сложные приложения с использованием визуальной композиции на уровне рабочего процесса. Программное обеспечение LEGO EV3 позволяет программировать простую робототехнику с помощью блоков-головоломок на рельсах. Оно применялось на уровнях средней и младшей школы. Microsoft Robotics Developer Studio (MRDS) Visual Programming Language (VPL) специально разработаны для приложений робототехники, что является важной вехой в программной инженерии, робототехнике и образовании в области компьютерных наук во многих аспектах. Microsoft MRDS VPL ориентирован на сервисы; он визуален и основан на рабочем процессе; он управляется событиями; он поддерживает параллельные вычисления ; и он широко используется в средних школах, старших классах и колледжах как образовательный инструмент, который прост в освоении, но при этом мощный и выразительный. К сожалению, Microsoft прекратила разработку и поддержку MRDS и VPL в 2014 году. VIPLE (визуальная среда программирования IoT/Robotics Programming Language Environment) разработан для поддержки сообщества MRDS VPL. VIPLE разработан на основе концепции Robot as a Service . VIPLE используется во многих школах и университетах по всему миру. Machine Press China опубликовала учебник: Introduction to Computer Science with Robotics Experiment, Machine Press, 2013. [5] Летние лагеря робототехники ASU каждое лето проходят с использованием VIPLE. [6] Класс FSE100 ASU использует VIPLE в качестве языка программирования. [7] В рамках программ HEEAP и BUILD-IT более 90 преподавателей и 20 студентов во Вьетнаме прошли обучение в декабре 2016 года по использованию VIPLE для преподавания введения в инженерию с использованием программирования робототехники. [8] ASU VIPLE применялся в многочисленных студенческих проектах и ​​был упомянут в различных новостных репортажах: «Программирование роботов стало проще» [9] и «Команда ASU заняла первое место на Intel Cup в Китае». [10]

Особенности и философия

ASU VIPLE использует ту же вычислительную модель, что и Microsoft VPL. Программа работает на компьютере с Windows, настольном компьютере, ноутбуке или планшете. Компьютер отправляет команды для управления приводами робота (двигателями) и получает сенсорные данные и обратную связь от робота. Данные между компьютером и роботом кодируются в объекте JSON, который находится в текстовом формате. Он поддерживает соединения Wi-Fi, Bluetooth и USB между главным компьютером и роботом. ASU VIPLE основан на концепциях Robot as a Service и использует стандартный интерфейс для связи с различными платформами IoT и робототехники. Он поддерживает EV3 и любых самостоятельно разработанных роботов. ASU разработал различных роботов на основе архитектуры Intel, операционной системы Linux и операционной системы Windows. [1] Разработаны два симулятора VIPLE, которые можно использовать в качестве шага в процессе разработки перед использованием физических роботов, а также в качестве альтернативы, когда физические роботы недоступны. Симуляторы поддерживают все функции физических роботов. Один симулятор разработан с использованием игрового движка Unity 3D, который обеспечивает реалистичное и реальное поведение роботов, а другой симулятор разработан с использованием HTML 5 и JavaScript, который работает в любом веб-браузере. VIPLE — это язык программирования, который поддерживает следующие парадигмы: - Программирование потока управления общего назначения (императивное) - Сервисно-ориентированные вычисления, поддерживающие службы RESTful и WSDL - Параллельное/многопоточное программирование с безопасностью базовых потоков - Программирование, управляемое событиями, со встроенными и настраиваемыми событиями - Программирование рабочих процессов и визуальное программирование - Программирование Интернета вещей и робототехники

Пример "Привет, мир"

ASU VIPLE похож на Microsoft VPL не только по концепциям, но и по программированию. Цель состоит в том, чтобы программисты Microsoft VPL использовали ASU VIPLE с небольшим обучением. Примеры базового программирования в ASU VIPLE. Начните с программы Hello World. На рисунке 2.2 показаны две версии кода с использованием VPL и ASU VIPLE. Две диаграммы выглядят одинаково. Однако ASU VIPLE упростил пару шагов: он автоматически меняет тип на String после ввода строки, а шаг null-значения по умолчанию в Microsoft VPL исключен. [11]

Библиотеки

Реализации

VIPLE внедрен и работает с 2015 года. Программное обеспечение поддерживается и обновляется ежемесячно. Программное обеспечение бесплатное, и последнюю версию можно загрузить с сайта Университета штата Аризона.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "ASU VIPLE". neptune.fulton.ad.asu.edu . Получено 13 февраля 2017 г. .
  2. ^ Чен, Инонг; Де Лука, Дженнаро (2016). «VIPLE: визуальная среда языка программирования IoT/робототехники для образования в области компьютерных наук». IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops (IPDPSW) 2016 года . стр.  963–971 . doi :10.1109/IPDPSW.2016.55. ISBN 978-1-5090-3682-0. S2CID  14954561.
  3. ^ Камриани, Фелиция; Рой, Кришненду (2016). Приложение Inventor 2: Основы. Пакт Паблишинг. ISBN 9781785281105.
  4. ^ Адамс, Джоэл (2014). Alice 3 в действии: вычисления через анимацию. Delmar Learning. ISBN 9781133589228.
  5. ^ «Введение в ЕГЭ с робототехническими лабораториями».
  6. ^ "Лагерь робототехники ASU".
  7. ^ "FSE100".
  8. ^ «Мастерская робототехники начинает использовать классы дистанционного обучения — веб-сайт HEEAP».
  9. ^ «Программирование роботов стало проще благодаря ASU». 12 августа 2016 г.
  10. ^ "Команда ASU выигрывает первый приз на Intel Cup в Китае - Full Circle". 9 августа 2016 г.
  11. ^ Чен, Инонг; Дженнаро, Де Лука. «Решение проблем Интернета вещей и робототехники в лабораторном руководстве по визуальному программированию» (PDF) . neptune.fulton.ad.asu.edu . Университет штата Аризона . Получено 13 февраля 2017 г. .

Дальнейшее чтение

  • Сервисно-ориентированные вычисления и интеграция веб-программного обеспечения, 5-е издание, Kendall Hunt Publishing, 2015 г.
  • Введение в информатику с использованием робототехнических экспериментов, Machine Press China, 2013
  • Учебное пособие VIPLE: визуальная среда языка программирования IoT/робототехники, GitBook
  • «VIPLE: визуальная среда языка программирования IoT/робототехники для образования в области компьютерных наук», семинары IPDPS 2016: 963-971 PDF и презентация PPT
  • «Анализ и визуальное программирование Интернета вещей и автономных децентрализованных систем», Практика и теория имитационного моделирования, том 65, июнь 2016 г., стр. 1–10
  • «Визуальный язык программирования Интернета вещей/робототехники в Пи-исчислении», 13-й Международный симпозиум по автономным децентрализованным системам, Таиланд, март 2017 г.
  • «Улучшение многопоточной производительности алгоритмическим путем в VIPLE», 13-й Международный симпозиум по автономным децентрализованным системам, Таиланд, март 2017 г.
  • Компании по разработке приложений Интернета вещей 2018 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=VIPLE&oldid=1257612776"