Önvezető gépkocsi vezérlésével kapcsolatos fejlesztés

A labor során a hallgató ismerkedik az önvezető autók vezérlésével kapcsolatos szoftverkörnyezettel. Ezt követően különböző vezérlési feladatok fejlesztésére és tesztelésére alkalmas környezet kialakításában, valamint a vezérlési feladatok továbbfejlesztésében lehet részt venni.

Mesterséges intelligencia alapú anomáliadetekció hálózati telemetria adatokon

Az ICT hálózatok működésének menedzselése egyre inkább modern, telemetriai eljárásokat alkalmazó megoldásokra épül. Kutatócsapatunk az elmúlt évek során kidolgozott több, mesterséges intelligencia / gépi tanuló módszeren alapuló anomáliadetektort, valamint egy keretrendszert adatok klasszifikálására a megfelelő detektor kiválasztásához. A detektorok segítségével valós időben detektálhatók vagy előre jelezhetők hálózati anomáliák, melyek rendszerint hibás működésre utalnak. A hallgatók feladata a kialakított keretrendszerrel és kidolgozott anomáliadetektorokkal való ismerkedés után a keretrendszer továbbfejlesztése, valamint új detekciós eljárások vizsgálata, kidolgozása és fejlesztése nyílt forráskódú megoldásokat alkalmazó telemetriai tesztkörnyezetben.

???

Járműkommunikációs infrastruktúra hálózati csatlakoztatásának tervezése, elemzése

A járművek kommunikációjának támogatásához számos végponti egységet (pl. R-ITS-S, RSU, radar, LIDAR) kell a nagyvárosi főútvonalak és autópályák mellé telepíteni. Ennek a járműkommunikációs infrastruktúrának a hálózati csatlakoztatását komplex modellek segítségével lehet csak megtervezni. A modellnek lehetővé kell tennie a tervek különböző szempontok (pl. rendelkezésreállás, késleltetés) szerinti értékelését is.

• A feladat hipotetikus nagyvárosi és országos hálózati modellből kiindulva hálózati esetek és változatok kidolgozása az útmenti egységek és szenzorok csatlakoztatására.

Kooperatív forgalmi helyzetek elemzése és modellezés autonóm járművek támogatásához

Az autonóm járművek elterjedésével újszerű problémák és megoldások sora kerül előtérbe. Számos olyan forgalmi helyzet van, amelyben a járművezetõk együttműködése, szándékaikról egymásnak küldött jelzése a forgalmi helyzet biztonságos és hatékony kezelésének alapja. A hálózathoz kapcsolódó autonóm járművek (Connected Autonomous Vehicle - CAV) egymással és a közlekedési infrastruktúra aktív elemeivel is képesek szabványos kommunikációra (ETSI ITS G5, 3GPP 5G PC5), hatékonyabbá és biztonságosabbá téve ezzel környezetérzékelésüket és a jármű vezérlését. A CAR 2 CAR Communication Consortium számos ilyen forgalmi helyzetet, használati esetet gyűjtött össze és írt le.

• A témakör keretében a feladatok ezeknek az eseteknek a feldolgozása, a probléma elemzése, a megoldási követelmények meghatározása, publikusan elérhető megoldások, algoritmusok (triggerelés, koordináció) implementálása, összehasonlítása, értékelése, továbbfejlesztése, a megoldást támogató ETSI ITS G5 infrastruktúra hálózati követelmények azonosítása, hálózati infrastruktúra tervezése, elemzése. (Például: https://www.car-2-car.org/fileadmin/documents/General_Documents/C2CCC_UC_2097_UseCases_V1.0.pdf, 4.1 Cooperatíve line merging)

Hozzászólások népszerűségének előrejelzése közösségi médiában

A közösségi médiában megjelenő bejegyzések és a hozzájuk tartozó hozzászólások egyrészt jó fokmérői a kapcsolódó közösségek véleményének és hangulatának, másrészt visszahatva tovább is formálják ezeket a közösségeket. A bejegyzéseket és hozzászólásokat sok esetben expliciten (up/downvote, like) is értékelik a felhasználók. Az értékelések alapján a hozzászólások töredéke nagy népszerűségű, míg túlnyomó többségük semmilyen reakciót nem vált ki. Számos tanulmány vizsgálta, milyen tényezők alapján és milyen gépi tanulási modellekkel lehet egy bejegyzés népszerűségét előrejelezni, azonban a kérdés továbbra sem megoldott. Még inkább nyitott probléma a bejegyzésekhez tartozó hozzászólások népszerűségének predikciója.

• A hallgató feladata a probléma feldolgozása a Reddit nevű közösségi oldal hozzászólásainak vizsgálata alapján. A feladat része a vonatkozó szakirodalom megismerése, a kapcsolódó eljárások implementálása/kiegészítése, új megoldások vizsgálata.

Forgalommenedzsment módszerek szimulációs vizsgálata

Hálózatok programozása és automatizált üzemeltetése

A hálózati eszközök ma már lehetőséget nyújtanak az üzemeltetők számára, hogy hatékonyabb, programozható felületet adjanak a karbantartásra és a módosításokra. Ezek a technológiák ma már elérhetőek szinte minden gyártónál és szabványok is készültek hozzájuk. A munka során a hallgatók meg kell ismerkedjenek a NETCONF/RESTCONF és a YANG protokollok alapjaival, használatával, illetve szkriptszintű programozást lehetővé tevő python nyelvvel. A cél, hogy végül egyszerű lekérdezéseket és beállításokat elvégző szkripteket készítsenek, melyeket virtualizált eszközökön próbálnak ki.

Többféle technológia is lehetővé teszi, hogy több hálózati eszközt egy központi programszkript lefuttatásával konfiguráljunk. Erre alkalmasak olyan, egyébként általános automatizálási célokra használatos eszközök is, mint például az Ansible. A feladat az Ansible megismerése és használata virtualizált hálózati környezetben. Az egyszerű lekérdezéseket elvégző szkriptek (playbookok) elkészítése mellett cél saját, python nyelven írt modulok integrálása is.

• Hibrid SDN hálózat automatizálása
• NAT-gateway automatizált kialakítása
• OSPF beállítások automatikus ellenőrzése

5G Core elemeinek vizsgálata: A mobil hálózatok új generációjához kidolgozott architektúra számos új elemet is tartalmaz, melyek alapvetően befolyásolják a hálózat teljesítményét, ezért vizsgálatuk fontos. A kapcsolódó feladatok során a hallgatók megismerkednek a 5G gerinchálózati szegmensének (core) elemeivel és az elemek közti kommunikációval (jelzés, vezérlés).

Mobil 5G backhaul hálózatok modellezése: Az 5G mobil hálózatok architekturális és szolgáltatási újdonságai alapvetően új követelményeket támasztanak a backhaul hálózattal szemben is. Az alkalmazott hálózatvirtualizálási technikák (NFV - Network Function Virtualization) és új architekturális megoldások a modellezési megközelítések új irányokba mutató továbbfejlesztését igénylik. A feladatok egyszerű, általános architekturális modellek specifikálását és értékelését, valamint egyszerűbb tervezési és elemzési esettanulmányok kidolgozását érintik.

Jármű-kommunikációs infrastruktúra hálózati csatlakoztatásának tervezése, elemzése: A járművek kommunikációjának támogatásához számos végponti egységet (pl. R-ITS-S, RSU, radar, LIDAR) kell a nagyvárosi főútvonalak és autópályák mellé telepíteni. Ennek a jármű-kommunikációs infrastruktúrának a hálózati csatlakoztatását komplex modellek segítségével lehet csak megtervezni. A modellnek lehetővé kell tennie a tervek különböző szempontok (pl. rendelkezésreállás, késleltetés) szerinti értékelését is. A feladat hipotetikus nagyvárosi és országos hálózati modellből kiindulva hálózati esetek és változatok kidolgozása az útmenti egységek és szenzorok csatlakoztatására.

Hálózatok programozása: A hálózati eszközök ma már lehetőséget nyújtanak az üzemeltetők számára, hogy hatékonyabb, programozható felületet adjanak a karbantartásra és a módosításokra. Ezek a technológiák ma már elérhetőek szinte minden gyártónál és szabványok is készültek hozzájuk. A munka során a hallgatók meg kell ismerkedjenek a NETCONF/RESTCONF és a YANG protokollok alapjaival, használatával, illetve szkriptszintű programozást lehetővé tevő python nyelvvel. A cél, hogy végül egyszerű lekérdezéseket és beállításokat elvégző szkripteket készítsenek, melyeket virtualizált eszközökön próbálnak ki.

Hálózatok automatizált üzemeltetése: Többféle technológia is lehetővé teszi, hogy több hálózati eszközt egy központi programszkript lefuttatásával konfiguráljunk. Erre alkalmasak olyan, egyébként általános automatizálási célokra használatos eszközök is, mint például az Ansible. A feladat az Ansible megismerése és használata virtualizált hálózati környezetben. Az egyszerű lekérdezéseket elvégző szkriptek (playbookok) elkészítése mellett cél saját, python nyelven írt modulok integrálása is.

Hálózati anomáliák detektálására alkalmas módszerek vizsgálata: A hálózatok működésük során rengeteg adatot generálnak, melyek sok szempontból elemezhetők, például anomáliás (szokatlan, potenciálisan hibás) működés szempontjából is. Erre a feladatra különböző anomália detekciós módszerek (pl. isolation forest, LODA) alkalmazhatók. A téma során a hallgatók ezeket a módszereket és a hozzájuk kapcsolódó kiértékelési eszközöket ismerik meg és alkalmazzák szintetikus és valós adatokra.

Ütemezési algoritmusok hatása a szolgáltatásminőségre: A feladat során a hallgató valós forgalmi mintát állít elő (pl. videóhívás), majd szimulátor segítségével megvizsgálja, miként módosítja ezt, ha a hálózatban különböző ütemezési módszereket alkalmazunk (pl. prioritásos kiszolgálás). A feladat célja, hogy a hallgató jártasságot szerezzen valós hálózati problémák szimulációjában és a hálózati forgalom ütemezésének alapjaiban.

Optika-alapú hálózatok tervezése és elemzése: A többrétegű kommunikációs hálózatok tervezésénél figyelembe kell venni a hálózat struktúráját, tényleges kapacitásait, és fel kell készülni az üzemeltetése során előforduló szándékos vagy nem szándékos hibákra is. A feladat a modellezési háttér megismerése és alkalmazása, és egyes tervezési lépések kiegészítése, vagy védelmi megoldások elemzésének fejlesztése. A feladathoz kapcsolódhat szoftverfejlesztés is (C, C++, Python).