1

INTELIGENTNIINTELIGENTNITRANSPORTNITRANSPORTNISUSTAVISUSTAVI

Hrvoje GoldHrvoje GoldFakultet prometnih znanostiFakultet prometnih znanostiZagreb, Zagreb, 2002003.3.

2

SadržajSadržaj

1.1. INFORMATIINFORMATIČKA INFRASTRUKTURA ITS-aČKA INFRASTRUKTURA ITS-a

2.2. TEHNIČKI SUSTAVI UMJETNE INTELIGENCIJETEHNIČKI SUSTAVI UMJETNE INTELIGENCIJE

3.3. NEIZRAZITA LOGIKA U PROMETU I TRANSPORTUNEIZRAZITA LOGIKA U PROMETU I TRANSPORTU

4.4. GENETIČKI ALGORITMI U PROMETU I TRANSPORTUGENETIČKI ALGORITMI U PROMETU I TRANSPORTU

5.5. INTELIGENTI AGENTI U ITS-uINTELIGENTI AGENTI U ITS-u

Hrvoje GoldHrvoje GoldFakultet prometnih znanostiFakultet prometnih znanosti

Zagreb, Zagreb, 20032003..

INFORMATIČKA INFORMATIČKA INFRASTRUKTURAINFRASTRUKTURAITS-aITS-a

4

ITS

Transporti promet

INTELIGENTNI TRANSPORTNI SUSTAVIINTELIGENTNI TRANSPORTNI SUSTAVI

TELEMATIKA U PROMETU

Telekomunikacije i informatika

5

TELEKOMUNIKACIJETELEKOMUNIKACIJE

PRIJENOS INFORMACIJA NA DALJINU ELEKTRONIČKIM

SREDSTVIMA

TELEFON

TELEFAX

6

INFORMATIKAINFORMATIKA

- UNOS- OBRADA- POHRANA- PREDAJA

- OBJAVA- PRISTUP- RAZMJENA

INFORMACIJA

7

TELEMATIČKI SUSTAVTELEMATIČKI SUSTAV

TRANSPORT

ITSITS

WORLD WIDEWEB GIS +GPS

INTERNET/INTRANET

8

SVEPRISUTNO RAČUNALSTVOSVEPRISUTNO RAČUNALSTVO

• Pervasive = koji prožima

• Ubiquitous = svudašnji

INFORMACIJA – BILO KADA, BILO GDJE

Informacijsko društvo – Društvo znanja

9

Decentralizacija energijeDecentralizacija 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

10

Decentralizacija računalne snageDecentralizacija 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

11

Razvoj sveprisutnih računalaRazvoj sveprisutnih računala

DOBA VELIKIHRAČUNALA

DOBA OSOBNIHRAČUNALA

(PC, Notebook)

DOBA SVEPRISUTNIHRAČUNALA

(PDA, HHA, Table PC, Grid)

1960 1980 2000

12

GridGrid

• 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

13

Okolina sveprisutnog Okolina sveprisutnog računalstvaračunalstva

SVEPRISUTNOSVEPRISUTNORAČUNALSTVORAČUNALSTVO

UREĐAJI / TEHNOLOGIJE

PRIMJENE / USLUGE

UGRAĐENISUSTAVI

POKRETLJIVOST

INTERNET / BEŽIČNE MREŽE

NOVE VRSTEUREĐAJA

USLUGE S DODANOM

VRIJEDNOŠĆU

DIGITALNISADRŽAJI

RASTUĆA RAČUNALNAZAJEDNICA

POVEZANOST BEZ GRANICA

SVEPRISUTNOSTINFORMACIJA

14

Konvergencija računala, Konvergencija računala, komunikacija, sadržaja i uslugakomunikacija, sadržaja i usluga

TERMINALNI UREĐAJTVORBA I PRISTUP

RADNA STANICAUREĐIVANJE I RUKOVANJE

POSLUŽITELJPOHRANA I OBRADA

USLUGEInfrastruktura

Sadržaj Komunikacije Pristup

STANDARDI HTML GSM XML WAP Java802.11 SQL Bluetooth IrDA HTTP

15

INFORMACIJSKA TEHNOLOGIJAINFORMACIJSKA 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

16

ELEKTRONIČKO RAČUNALOELEKTRONIČKO 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)

17

ELEKTRONIČKO RAČUNALOELEKTRONIČKO 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

18

OSNOVNE SKLOPOVKSE OSNOVNE SKLOPOVKSE KOMPONENTE RAČUNALAKOMPONENTE RAČUNALA

• Procesor

• Memorija

• Sabirnice

• Priključnice

• Vanjski uređaji (disk jedinica, video jedinica, tipkovnica, miš, tiskalo, …)

19

Pametna (Smart) karticaPametna (Smart) kartica

SPJ- 8 (16, 32) bita- 5 MHz, 5 V- Kripto-koprocesor

ROM (16 KB)- Operacijski sustav- Komunikacija- Zaštita (DES, RSA)

RAM (4 KB)

EEPROM (16 KB)- Datotečni sustav- Datoteke programa- Ključevi- Lozinke- Aplikacije

20

Sklopovi za izvođenje Sklopovi za izvođenje programaprograma

• 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)

21

CIKLUS RADA RAČUNALACIKLUS RADA RAČUNALA

Ispisno/upisna memorija

(RAM)

Ispisno/upisna memorija

(RAM)

Programsko brojiloProgramsko brojilo

Dekoder naredbiDekoder naredbi

Aritmetičko-logička jedinica

Aritmetičko-logička jedinica

TaktTakt

Podaci

e

ff

e

e

+1

PROCESOR

22

1. Dohvat naredbe – 1. Dohvat naredbe – ff

Naredba se iz memorijske lokacije (A) prenosi u

dekoder naredbi

Naredba se iz memorijske lokacije (A) prenosi u

dekoder naredbi

Programsko brojiloProgramsko brojilo

Dekoder naredbiDekoder naredbi

Aritmetičko-logička jedinica

Aritmetičko-logička jedinica

TaktTakt

Podaci

e

ff

e

e

+1 (A)

PROCESOR

23

2. Izvođenje naredbe - 2. Izvođenje naredbe - ee

Podaci se iz memorije prenose u

aritmetičko-logičku jedinicu

Podaci se iz memorije prenose u

aritmetičko-logičku jedinicu

Programsko brojiloProgramsko brojilo

Dekoder naredbiDekoder naredbi

Aritmetičko-logička jedinica

Aritmetičko-logička jedinica

TaktTakt

Podaci

e

ff

e

e

+1

PROCESOR

24

PROGRAMSKA OPREMAPROGRAMSKA OPREMA

• Upravlja radom računala

• Programiranje pomoću programskih jezika

• Naredbe zapisane programskim jezikom se prevode u jezik računala (strojni jezik)

• Izvodi različite zadatke

25

Primjeri programskih Primjeri programskih zadatakazadataka

• Prikupljanje podataka

• Praćenje vozila

• Usmjeravanje vozila

• Grafički prikaz

• Upravljanje bazom podataka

• Obrada teksta

• Proračunske tablice

26

PROGRAMSKA OPREMAPROGRAMSKA OPREMA

• Sistemski programi– Operacijski sustav– Sustavi upravljanja bazama podataka– Grafička korisnička sučelja

• Aplikacijski programi

27

Programski slojevi uređajaProgramski slojevi uređaja

KORISNIČKO SUČELJE

Grafičko (GUI)

Prepoznavanje rukopisa

Tekst u govor

Prepoznavanje govora

OSNOVNE KOMPONENTE

Pristup bazama podataka

Zaštita podataka(elektroničko plaćanje,

digitalni potpis)

KOMUNIKACIJSKE

Poruke

Protokoli

Usluge

INDUSTRIJSKE

Smart Card API

Telefon API

GPS API

OPERACIJSKI SUSTAV

SKLOPOVSKA OPREMA

APLIKACIJE

28

OPERACIJSKI SUSTAV (OS)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

29

ZADACI OS-AZADACI 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

30

VIŠEZADAĆNI OSVIŠEZADAĆNI OS

• Istovremeno izvođenje više programa

• Operacijski sustav određuje koji se program treba izvoditi

• Određuje trajanje izvođenja pojedinog programa

• Određuje prikaz izlaznih podataka aplikacije

31

VIŠEZADAĆNI OSVIŠEZADAĆNI OS

Operacijski sustav

Operacijski sustav

Aplik.1Aplik.1 Aplik.2Aplik.2 Aplik.nAplik.n

Memorija (RAM)Memorija (RAM)

Ulaz

Video

Disk

Podaci za aplikaciju

API

Naredbe za prijenos podataka

32

NAJZASTUPLJENIJI OS-INAJZASTUPLJENIJI 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, MacOS

33

Sustavi upravljanja bazama Sustavi upravljanja bazama podatakapodataka

• 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

34

Baza podataka kao tablicaBaza podataka kao tablica

ID oznaka Ime Prezime Odjel Zanimanje

1 Ivan Ivanek 1 Vozač

4 Marko Markov 2 Vozač

5 Luka Lukov 2 Mehaničar

7 Josip Josek 3 Vozač

11 Mislav Mislek 2 Mehaničar

… … … …

Zaposlenici

35

PODJELA DBMS-APODJELA DBMS-A

• Relacijski DBMS (RDBMS) – najčešća primjena

• Raspodjeljeni DBMS (DDBMS) - ITS aplikacije

• Objektu osmjereni DBMS (OODBMS) – relativno nova tehnologija

36

Dohvat podataka iz baze - Dohvat podataka iz baze - SQLSQL

• 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

37

RELACIJSKA BAZA PODATAKARELACIJSKA 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

38

Ralacija Zaposlenici - OdjelRalacija Zaposlenici - Odjel

ID oznaka Ime Prezime Odjel Zanimanje

1 Ivan Ivanek 1 Vozač

4 Marko Markov 1 Vozač

5 Luka Lukov 2 Mehaničar

7 Josip Josek 3 Vozač

11 Mislav Mislek 2 Mehaničar

… … … …

Zaposlenici

39

Baza OdjelBaza Odjel

Odjel Opis Lokacija

1 Garaža Zagreb

2 Servis Zagreb

3 Garaža Zadar

40

RASPODJELJENA BAZA RASPODJELJENA BAZA PODATAKAPODATAKA

• 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

41

RASPODJELJENI DBMSRASPODJELJENI DBMS

SQL upitSQL upit Izvještaj

DDMBSDDMBS

Zagrebačkizaposlenici

Zadarskizaposlenici

Zagreb Zadar

42

Objektu usmjerena baza Objektu usmjerena baza podatakapodataka

• 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

43

Grafičko korisničko sučelje - Grafičko korisničko sučelje - GUIGUI

• Najvidljiviji element sustava

• Određuje djelotvornost uzajamnog djelovanja korisnika i računala

• Prilagođuje se vrsti korisnika:– dispečer,– operater,– vozač, …

44

KOMPONENTE GUI-AKOMPONENTE GUI-A

• Ikone

• Potezni izbornici

• Prozori

• Izvještaji

• Posebni prikazi– Alarmi,– Detaljni dijagrami, …

45

ZADAVANJE GUI-AZADAVANJE GUI-A

• Boja i oblik

• Mogućnosti povećanja, smanjenja, …

• Mogućnosti upotrebe (pop-up prikazi, maskiranje, postavljanje ispred/iza …)

• Podloga

• Sučelja između prikaza

• Učestalost obnavljanja

46

OBLIKOVANJE GUI-AOBLIKOVANJE GUI-A

• Brzim stvaranjem prototipova(rapid prototyping)

• Tokom oblikovanja prototipa dolazi se do zahtjeva na sučelje

47

Brzo stvaranje prototipaBrzo stvaranje prototipa

RazvojRazvoj

KorisnikKorisnik

PrototipPrototip

Povratna veza

48

APLIKACIJSKI PROGRAMIAPLIKACIJSKI PROGRAMI

• Programi prilagođeni zahtjevima korisnika

• Različite namjene– Nadzor prometa– Praćenje vozila– Naplata cestarine, …

• Vlastiti razvoj i programiranje ili preuzimanje gotovih programa

49

Sučelja aplikacijskih programa - Sučelja aplikacijskih programa - APIAPI

• 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

50

PROGRAMSKI SUSTAVPROGRAMSKI SUSTAV

Aplikacijski programi

Aplikacijski programi

Driveri

Driveri

Operacijski sustav

Operacijski sustav

GUIGUI

DBMSDBMS

API-i

Disk

Tipkovnica

Zaslon

Vanjski uređaji

Vanjski uređaji

51

Hrvoje GoldHrvoje GoldFakultet prometnih znanostiFakultet prometnih znanostiZagreb, Zagreb, 2002003.3.

Internet kao telematička Internet kao telematička infrastruktura ITS-ainfrastruktura ITS-a

52

• ?nnn 106 korisnika

• ?nnn 106 računala

• ?nnn 103 lokalnih mreža

• nnn država

Svjetska mreža računalnih mreža: razmjena informacija, dijeljenje aplikacija, ponuda

sadržaja i usluga

INTERNETINTERNET

53

• Brzi i jednostavan pristup informacijama

- World Wide Web (WWW)

USLUGE INTERNETAUSLUGE INTERNETA

• Brza i jednostavna komunikacija

- Elektronička pošta (E-mail)

54

ARHITEKTURA MREŽE ARHITEKTURA MREŽE INTERNETINTERNET

PREGLEDNIK INFORMACIJA

WINDOWS

INTERNET

PC NET

PREGLEDNIK INFORMACIJA

WINDOWS

INTERNET

MODEM PC

INFORMACIJE

POSLUŽITELJINFORMACIJA

INTERNET

PC

NET MODEM

TERMINAL TERMINALWEB POSLUŽITELJ

55

Informacijama (tekst, podaci, slika, zvuk, video) oblikovanim u obliku dokumenata ili datoteka i pohranjenim na računalu poslužitelju pristupa se programom preglednika na računalu korisnika

WWW-WWW-Hipermedijski Hipermedijski informacijski sustavinformacijski sustav

PREGLEDNIKINFORMACIJAINTERNET

POSLUŽITELJINFORMACIJA

LET ZGB-DUB?

Knjižnica Fakulteta prometnih znanosti je specijalizirana prometna knjižnica u Republici Hrvatskoj, te je nezamj-enjiv izvor informacija za prometnu znanost i praksu

1113 2314 3245

2342 1235 7538

2347 2134 4563

3218 8754 3245

WWWSTOP

UPIT

ODGOVOR

ZGB-DUB11.30, 15.40

56

BAZE PODATAKA BAZE PODATAKA NA POSLUŽITELJUNA POSLUŽITELJU

VOZAČIPROMETNICI

VOZILA

57

Web oglasna pločaWeb oglasna ploča

BAZEPODATAKA

OBJAVA Internet

SASTAVLJANJE

PC

PC

PC

WEB POSLUŽITELJ

INORMACIJE

58

• Jedinstvena adresa dokumenta (URL)

http://www.fpz.hr/index.html

Metodapristupa

Adresaračunala

Nazivdokumenta

• Jezik za oblikovanje dokumenata (html)

• Standardi www, html: http://www.w3.org

Pristup informacijama na Pristup informacijama na WWWWWW

60

Središte nadzoraprometaBelfast

61U ŽIVO!

62

Prometneinformacije

Seattle

63

Volumenprometa Seattle

64

Pozicijekamera Seattle

65

66

Rasporedodržavanjaprometnica

Seattle

67

PITANJA I ODGOVORI

FPZ