Infrastrutture e piattaforme real-time per ambienti di ricerca e e-learning collaborativo

Attività pianificate

• Work Package 1 – Piattaforme hardware e software
  • 1.A) Infrastrutture: reti ottiche di prossima generazione
    • 1.1 A) Ingegneria del traffico e sopravvivenza ai guasti in reti IP/MPLS su WDM.
      L'obiettivo è quello di investigare gli algoritmi di sopravvivenza ai guasti che scelgono il layer al quale le connessioni interrotte vengono ripristinate, selezionando in modo casuale non solo il percorso ma anche la granularità degli LSPs (RLSPs) utilizzati per il recupero delle connessioni affette da guasto.
    • 1.2 A) Integrazione e controllo di reti di accesso/metropolitane IP/MPLS con dorsali WDM.
      Verranno studiate le implementazioni di nuove funzioni di rete per la gestione del Generalized Label Switched Path (GLSP). Le operazioni di rete che si pensa di sviluppare per la gestione unificata sotto GMPLS sono: rilevamento di adiacenza, integrazione di protezione/ripristino in caso di guasto; add/drop e pass-through di GLSP, routing di GLSP.
    • 1.3 A) Supporto end-to-end per la QoS (qualità di servizio).
      Saranno valutate e analizzate le caratteristiche principali di integrazione di reti di accesso/metropolitane/dorsali. Un aspetto particolarmente importante che verrà curato è come interfacciare con efficienza circuiti virtuali con traffico che appartengono allo stesso FEC (Forwarding Equivalence class) per garantire lo stesso QoS, attraverso segmenti di rete differenti, in modo trasparente.
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    1.B) Livello applicazione: Ambienti collaborativi per e-learning operanti in tempo reale
    • 1.1 B) Ambienti virtuali per e-learning collaborativo.
      A livello applicazione, in cooperazione, verranno sviluppati e implementati degli ambienti di e-learning con alta richiesta di banda sulla base delle quattro fasi di progetto: i- Informazione, ii- Interazione, iii- Presentazione, iv- Implementazione.
    • 1.2 B) Interfacce percettive basate sulla visione per l'interazione spontanea in contesti formativi - Comunicazione esplicita.
      Il riconoscimento della gestualità verrà utilizzato per l'identificazione dei movimenti delle mani, e l'informazione relativa verrà utilizzata in un sistema prototipale di e-learning. Nello scegliere il tipo di gestualità si farà particolare attenzione alla loro spontaneità che l'intuito consente di sfruttare al meglio. Noi pensiamo che le interfacce visive sono utilizzabili al meglio quando sono usate in combinazione con i sistemi di input ordinari (tastiera e mouse), e non in loro sostituzione.
    • 1.3 B) Interfacce percettive basate sulla visione per l'interazione spontanea in contesti formativi - Comunicazione implicita.
      La comunicazione implicita considera il riconoscimento dell'espressione e la classificazione delle 'attività-azioni' dell'utente: i- il riconoscimento delle espressioni verrà utilizzato per individuare lo 'stato emozionale' dell'utente; ii- la classificazione delle 'attività-azioni' sarà utilizzata per capire (e possibilmente anticipare) il comportamento dell'utente e conseguentemente agire in modo congruente.
    • 1.4 B) Altre applicazioini richiedenti banda elevata.
      Tutte le piattaforme applicative forniranno all'utente autorizzato un insieme di strumenti per semplificare la cooperazione con il collega remoto, ambiente di authoring, di apprendimento e di valutazione. Le piattaforme che svilupperemo dovranno includere in particolare: i- Strumenti standard di e-Learning; ii- Multimedia Document Management; iii- Knowledge Management; iv- Voice Over IP; v- Cooperazione on-line.
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    1.C) Livello applicazione: QoS adattativo. Un compito importante che si deve considerare è costituito dall’utilizzo a livello applicativo di standard per la codifica e la trasmissione con opzioni di scalabilità in grado di consentire compatibilità con terminali e con segmenti di rete eterogenei.
    • 1.1 C) Analisi degli attuali standard multimedia collaborativi.
      In un ambiente distribuito, l’estensione a comunicazioni multi-punto dove ogni punto fornisce un flusso di informazioni separato è da considerare di potenziale interesse e quindi il quadro degli standard deve essere esteso per includere questi tipi di comunicazioni, fornendo anche strumenti di ‘augmented reality’ per attività collaborative remote.
    • 1.2 C) Scalabilità e descrizioni multiple.
      Gli standard dei video moderni supportano diversi modi per dividere un flusso di informazioni a livelli diversi. Ciò può essere usato per esempio per fornire livelli di dettaglio diversi e in alcuni casi utilizzando anche percorsi differenti. Tale struttura può influenzare il modo in cui tale tipo di traffico è gestito in rete eventualmente assegnando priorità differenti ai differenti sotto-flussi.
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    1.D) Livello componenti
    • 1.1 D) Effetto foto rifrattivo.
      Una parte dell'attività sarà dedicata all'analisi dell'effetto foto rifrattivo in cristalli di lithium niobate, e a valutare le possibili tecniche per ridurre i danni da questo causati. Attualmente le applicazioni non-lineari del lithium niobate sono limitati ad esperimenti di laboratorio, perché il solo modo possibile per evitare i danni foto refrattivi è di tenere il cristallo a temperature sopra i 100°C, in sostanza quindi poco pratico nei settori applicativi.
    • 1.2 D) Fibre micro-strutturate.
      Un'altra parte dell'attività sarà dedicata all'analisi delle proprietà non lineari delle fibre micro-strutturate. queste fibre hanno la peculiarità di permettere un forte controllo sull'area efficace della stessa e sulla curva di dispersione che mostra. Questo può permettere di ottenere un forte controllo sugli effetti non lineari che intervengono lungo la fibra, che possono quindi essere impiegati per gestire il segnale, al semplice livello ottico.
  
  
  
• Work Package 2 – Integrazione e valutazione dei risultati
  • 2.A) Livello infrastruttura: valutazione delle soluzioni di rete
    • Il piano è quello di mettere a punto una semplice rete ad anello. L'OADM, cioè il nodo dell'anello, è un elemento per il quale saranno studiate varie soluzioni per la raccolta del traffico sul lato dei tributari per l’immissione nell’anello fino alla consegna alla corretta destinazione.
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    2.B) Livello applicativo: valutazione delle soluzioni software
    • A livello applicativo, gli ambienti di e-learning environments ad alta banda saranno testati ed eventualmente riprogettati. In particolare, verranno fatti esperimenti e controlli in classi virtuali e reali, in un processo ciclico di test/riprogetto della piattaforma applicativa, considerando: i- Ambienti Virtuali Multidimensionali; ii- Interfacce percettive basate sulla visione; iii- Multimedia Document Management; iv- Knowledge Management; v- Voice Over IP; vi- Cooperazione on-line; vii- E-learning.
  
  
  
• Work Package 3 – Esperimento congiunto attraverso il laboratorio geograficamente distribuito
  • 3.1) Piattaforme per l'insegnamento a distanza
    • La verifica di questa linea di ricerca si basa sulla realizzazione di un Integrated Learning System che permetta a studenti ed istruttori, situati in aree geograficamente disperse , di accedere a risorse tecnologiche, come per esempio sofisticati strumenti di laboratorio, strumenti di misura e, in generale, sistemi di test complessi, attraverso una infrastruttura di rete scalabile e con diverse tecnologie multimediali di supporto.
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    3.2) Piattaforme di misura remote
    • Questa linea di ricerca ha lo scopo di studiare i problemi relativi all'accesso remoto 'multi-party' verso laboratori reali e di trovare soluzioni operative innovative ed efficienti concernenti: i- protocolli di accesso e per il controllo di specifica strumentazione di laboratorio; ii- interfacce grafiche d'utente; iii- architetture del middleware per l'integrazione di domini eterogenei; iv- fornitura di servizi più estesi ed efficaci all'utente finale.
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    3.3) Piattaforme di lavoro comuni
    • L'obiettivo principale di questa linea di ricerca è la realizzazione di una piattaforma software distribuita per la condivisione sincrona di applicazioni tra utenti remoti mobili consentendo l'uso di hardware eterogeneo,usando sistemi operativi e tipi di comunicazione diversi. Il progetto mira anche alla promozione di nuove modalità di collaborazione remota.