 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( сентябрь 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Физические вычисления включают интерактивные системы, которые могут воспринимать окружающий мир и реагировать на него. [ требуется пояснение ] Хотя это определение достаточно широко, чтобы охватить такие системы, как интеллектуальные системы управления автомобильным движением или процессы автоматизации производства , оно обычно не используется для их описания. В более широком смысле физические вычисления - это творческая основа для понимания отношения людей к цифровому миру. При практическом использовании, термин чаще всего описывает ручное искусство, дизайн или DIY проектов хобби , которые используют датчики и микроконтроллеры для перевода аналогового входа в систему программного обеспеченияи / или управлять электромеханическими устройствами, такими как двигатели , сервоприводы , освещение или другое оборудование.
Физические вычисления пересекают ряд видов деятельности, которые в академических кругах и промышленности часто называют электротехникой, мехатроникой, робототехникой, информатикой и особенно разработкой встроенных систем.
Примеры [ править ]
Физические вычисления используются в самых разных областях и приложениях.
В образовании [ править ]
Преимущество физической активности в образовании и играх нашло отражение в разнообразной неформальной учебной среде. Exploratorium , пионер в области обучения на основе запроса , разработаны некоторые из самых ранних интерактивных exhibitry с участием компьютеров, и продолжает включать все больше и больше примеров физических вычислений и материальных интерфейсов , как прогресс связанных с ними технологий.
В искусстве [ править ]
В мире искусства проекты, реализующие физические вычисления, включают работы Скотта Сниббе , Даниэля Розина , Рафаэля Лозано-Хеммера , Ионы Брукера-Коэна , Камиллы Аттербэк , Virtual Reality VR / shyam, AR / Hainn с дополненной реальностью и светодиодного искусства Electroland .
В дизайне продукта [ править ]
Практика физических вычислений также существует в сфере проектирования продуктов и взаимодействия, где встроенные системы ручной сборки иногда используются для быстрого и экономичного прототипирования новых концепций цифровых продуктов. Такие фирмы, как IDEO и Teague, как известно, подходят к дизайну продукта именно таким образом.
В коммерческих приложениях [ править ]
Коммерческие реализации варьируются от потребительских устройств, таких как Sony Eyetoy, или игр, таких как Dance Dance Revolution, до более эзотерических и прагматичных применений, включая машинное зрение, используемое для автоматизации контроля качества на заводской сборочной линии . Exergaming , например Wii Fit от Nintendo , можно рассматривать как форму физических вычислений. Другие реализации физических вычислений включают распознавание голоса , которое воспринимает и интерпретирует звуковые волны через микрофоны или другие устройства обнаружения звуковых волн, и компьютерное зрение , которое применяет алгоритмы к богатому потоку видео.данные, обычно воспринимаемые камерой какого-либо типа. Тактильные интерфейсы также являются примером физических вычислений, хотя в этом случае компьютер генерирует физический стимул, а не воспринимает его. И захват движения, и распознавание жестов - это области, в которых компьютерное зрение творит чудеса.
В научных приложениях [ править ]
Физические вычисления также могут описывать изготовление и использование специальных датчиков или коллекторов для научных экспериментов, хотя этот термин редко используется для описания их как таковых. Примером моделирования физических вычислений является проект Illustris , который пытается точно смоделировать эволюцию Вселенной от Большого взрыва до наших дней, 13,8 миллиарда лет спустя. [1] [2]
Методы [ править ]
Создание прототипов играет важную роль в физических вычислениях. Такие инструменты, как Wiring , Arduino и Fritzing, а также I-CubeX помогают дизайнерам и художникам быстро создавать прототипы своих интерактивных концепций.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Айго, Том; О'Салливан, Дэн (2004). Физические вычисления: зондирование и управление физическим миром с помощью компьютеров . Премьер Пресс. ISBN 1-59200-346-X.
Ссылки [ править ]
- ^ Персонал (14 июня 2014 г.). «Моделирование Illustris - На пути к предсказательной теории формирования галактик» . Проект Illustris . Проверено 16 июля 2014 года . Внешняя ссылка в
|work=( помощь ) - ^ Фогельсбергер, Марк; Genel, Shy; Спрингель, Фолькер; Торри, Пол; Сияцки, Дебора; Сюй, Дандан; Снайдер, Грег; Нельсон, Дилан; Эрнквист, Ларс (14 мая 2014 г.). «Представляем проект Illustris: моделирование совместной эволюции темной и видимой материи во Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 444 (2): 1518–1547. arXiv : 1405.2921 . Bibcode : 2014MNRAS.444.1518V . DOI : 10.1093 / MNRAS / stu1536 . S2CID 16470101 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме физических вычислений . |
- Arduino , очень популярная платформа физических вычислений с открытым исходным кодом
- Raspberry Pi , полный Linux-компьютер с GPIO для взаимодействия с миром, огромное сообщество, доступно множество обучающих программ.
- BeagleBone , тоже полноценный Linux-компьютер с GPIO, но немного менее гибкий
- FoxBoard (и другие) , еще один компьютер Linux с GPIO, но с небольшой информацией
- Arieh Robotics Project Junior]. Компьютер для физических вычислений на базе Windows 7, созданный с помощью Microsoft Robotics Developer Studio .
- BluePD BlueSense . Платформа физических вычислений от Blue Melon. Эта платформа программируется визуально с использованием популярной системы Pure Data (с открытым исходным кодом).
- Страница художника Даниэля Розина, галерея битовых форм , содержит изображения и видео интерактивных инсталляций и скульптур Даниэля Розина.
- Dwengo , PIC микроконтроллер на основе вычислительной платформы , которая поставляется с Макет для легкого прототипирования.
- EmbeddedLab , исследовательская лаборатория, расположенная в отделе компьютерного проектирования архитектуры в [1] ETH Zürich.
- Fritzing - от прототипа к продукту: программное обеспечение, которое помогает дизайнерам и художникам сделать шаг от физического прототипа к реальному продукту.
- GP3 , еще один популярный вариант, который позволяет создавать физические системы с ПК и традиционными языками (C, Basic, Java и т. Д.) Или автономно с помощью инструмента разработки «укажи и щелкни».
- Физические вычисления , программа интерактивных телекоммуникаций , Нью-Йоркский университет
- Физические вычисления Дэн О'Салливан
- Физические вычисления , коллекция ресурсов, примеров и конспектов лекций Тома Иго для курсов по физическим вычислениям в ITP.
- Физические вычисления , путь в электронику с использованием подхода «обучение через создание», введение электронных прототипов в игровой, нетехнической форме. (Янив Штайнер, IDII)
- Theremino , модульная система с открытым исходным кодом для подключения преобразователей (датчиков и исполнительных механизмов) через USB к ПК, ноутбукам, нетбукам, планшетам и мобильным телефонам.
