Newsletter Tydzień w SEP

Numer majowy ELKTRONIKI rozpoczęliśmy artykułem „Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w kontroli ładunków CARGO System zaawansowanego skanowania obrazowego ARCIS – wyniki testów prototypu”. Autorem artykułu jest mgr inż. Sylwester Bułka z Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie.

Adaptacyjny System Inspekcji Ładunków Kolejowych ARCIS oparty jest na metodzie wieloenergetycznej, wykorzystującej narastający pakiet energetyczny krótkich impulsów promieniowania X. System stosuje źródło promieniowania o narastającej energii w postaci pakietów krótkich (~400 ns) impulsów promieniowania X, nowy typ szybkich detektorów rentgenowskich oraz szybkie przetwarzanie sygnałów z detektorów do inteligentnego sterowania linakiem. System umożliwia skanowanie z rozróżnianiem materiałów przy prędkościach do 45 km/h. Prototyp detektora i elementy akwizycji danych systemu ARCIS zostały przetestowane w Idaho Accelerator Center (IAC). Zakres dynamiczny systemu detektorów pozwala na rozróżnianie grubości od 5 do 250 mm równoważnika stali w materiałach testowych o różnej liczbie Z. Pomiary z dodatkowymi absorberami stalowymi wskazały, że głębokość penetracji osiągnęła 400 mm. Oprócz prostych wzorców schodkowych wygenerowano także obrazy małych obiektów o wysokiej częstotliwości przestrzennej (gęstości detali) , w celu zademonstrowania rozdzielczości obrazowania prototypowego detektora ARCIS.

„Filtry optyczne i fotoniczne” to artykuł naszego Autora, Profesora Ryszarda Romaniuka.  Optyka i fotonika są dziedzinami których rola w rozwoju cywilizacji znacznie się zwiększyła w ostatnim okresie i nadal dynamicznie się rozszerza. Systemy optyczne, fotoniczne i hybrydowe zawierające komponenty elektroniczne, mechatroniczne i inne są stosowane w różnych obszarach jak bezpieczeństwo, przemysł, rolnictwo, ochrona środowiska, biologia i medycyna, oraz rozrywka i kultura. Przedmiotema naszych zainteresowań jest biofotonika i budowa na­rzędzi badawczych dla takiego obszaru nauki. Biofotonika jest dzie­dziną na pograniczu biologii i fotoniki. Jest obszarem badawczym i aplikacyjnym obejmującym zjawiska i procesy, substancje, obiekty w skali rozmiarowej od nanometrów do makro, jak wirusy, molekuły, organelle, komórki, bakterie, membrany, tkanki, małe i większe organi­zmy, w aspekcie ich właściwości fotonicznych. Biofotonika obejmuje oprzyrządowanie laboratoryjne badawcze i standaryzowane kliniczne i ogólnego zastosowania. Aktywnym kierunkiem rozwoju biofotoniki jest jej gałąź kwantowa, gdzie badane są procesy zachodzące w na­noskali. Funkcjonalna aparatura fotoniczna dla różnych wymienio­nych zastosowań a w szczególności biofotonicznych zawiera filtry optyczne i fotoniczne. Filtry te są budowane jako komponenty dys­kretne oraz zintegrowane z innymi częściami systemu funkcjonal­nego. Rozmaitość filtrów optycznych i fotonicznych jest znaczna, nawet przekraczając analogiczny obszar w elektronice. Wynika to z faktu znacznej liczby stopni swobody fotonu, w widzialnym zakresie spektrum fal EM oraz w obszarach przyległych jak bliski UV, NIR, ale także MIR. Same stopnie swobody elektrony byłyby niewystarcza­jące. Chodzi o ich efektywne wykorzystanie funkcjonalne, w czym pomagają znacznie filtry optyczne i fotoniczne.

Mgr inż. Bartłomiej Piotr Mastej jest Autorem artykułu „Inteligencja rozproszona – orkiestra bez dyrygenta”. Inteligencja rozproszona (IR) jest to rodzaj Sztucznej Inteligencji, która wyłania się w sposób emergentny na podstawie lokalnych in­terakcji. Co do zasady, systemy oparte o IR są zdecentralizowane - nie mają dostępu do wiedzy globalnej. Badania nad IR rozpoczęły się od obserwacji i opisywania zachowań stadnych występujących w przyrodzie np. mrówek, kluczy ptaków czy ławic ryb. Roje mają zdolność do samoorganizacji, co wprowadza zestaw unikalnych cech i zastosowań. Pomimo pierwotnego zainteresowania IR w biologii, systemy oparte o IR zostały zastosowane w technologii. Na początku, były wykorzystywane do rozwiązywania problemów optymalizacyj­nych np. Ant Colony Optimization, czy Particle Swarm Optimization. Jednakże, z czasem Inteligencja Rozproszona została wykorzystana do tworzenia systemów wielorobotycznych, zwanymi rojami robotów. Wykorzystanie IR nie kończy się jedynie na tych dwóch obszarach - w artykule są przedstawiono również inne możliwości jej wyko­rzystania, m.in. w telekomunikacji. Ponadto, została przedstawiona problematyka tworzenia systemów IR oraz metody wykorzystywane do projektowania i modelowania systemów inteligencji rozproszonej.

„Komputing zaufany w Internecie Rzeczy: sprzętowe zabezpieczenie krawędzi”, Autorami są: mgr Daniel Migwi oraz prof. dr hab. inż. Ryszard Romaniuk. Rozpowszechnienie urządzeń Internetu rzeczy (IoT) wprowadziło nowe i złożone wyzwania bezpieczeństwa. Ze względu na ograni­czone zasoby, urządzenia IoT są podatne na szeroki zakres ataków; w tym wstrzykiwanie kodu, podszywanie się pod tożsamość, manipulacje łańcuchem dostaw i wiele innych. W artykule przedsta­wiono, w jaki sposób koncepcje Trusted Computing mogą zwiększyć bezpieczeństwo urządzeń IoT. Pokazano szczegółowy model zagro­żeń przy użyciu struktury modelowania PASTA ilustrujący wektory ataków, za pomocą których przeciwnicy mogą naruszyć bezpieczeń­stwo urządzeń IoT. W odpowiedzi na te zagrożenia proponowana jest lekka architektura Trusted Computing dostosowana do wdro­żeń IoT. Architektura umożliwia dostarczanie tożsamości urządzeń, weryfikację integralności w czasie rozruchu i zdalne poświadczanie w czasie wykonywania, pozostając jednocześnie wystarczająco wy­dajną do zastosowań w urządzeniach mikrokontrolerów o niskim poborze mocy. Podane przykłady podkreślają zarówno wykonal­ność, jak i ograniczenia Trusted Computing w IoT. Zidentyfikowano również przyszłe otwarte obszary badawcze, w tym skalowalność poświadczeń, gotowość postkwantową i bezpieczne zarządzanie cy­klem życia urządzenia. Przedstawione rozważania mogą przyczynić się do stworzenia modelu fundamentalnego, który umożliwia osa­dzenie weryfikowalnego zaufania w przyszłych ekosystemach IoT.

Numer kończy artykuł historyczny „Działalność Tadeusza Malarskiego”, którego Autorami są: dr hab. inż. Jerzy Hickiewicz, prof. PO, dr Piotr Rataj oraz dr Przemysław Sadłowski. W artykule opisano działalność radiotechniczną Tadeusza Malar­skiego (1883-1952), profesora Politechnik Lwowskiej i Śląskiej, a także wykładowcy Politechniki Krakowskiej. Jako fizyk, zajął się radiotechniką z konieczności, w trakcie wojny w 1918 r., gdy zorga­nizował jednostki radiotelegraficzne w Wojsku Polskim. Przekonany o znaczeniu tej dziedziny, stał się pionierem radiotechniki we Lwo­wie, zorganizował kursy radiotechniczne, nauczanie radiotechniki na Politechnice Lwowskiej i popularyzował tą tematykę. Przyczynił się do powstania rozgłośni Polskiego Radia we Lwowie. Po II wojnie światowej zainicjował nauczanie radiotechniki w Politechnice Śląskiej w Gliwicach i Politechnice Krakowskiej.

Życzę ciekawej lektury

Bożena Lachowicz - redaktor