Mascolo2.jpg Saverio Mascolo
Professore Ordinario (Full Professor)


Programma di Metodi di Controlli nei Sistemi di Elaborazione e di Telecomunicazione (6 crediti)

Il corso ha l’obiettivo di integrare le conoscenze fornite nei corsi di Fondamenti di Automatica I e Fondamenti di Automatica II con tecniche di controllo di particolare interesse nel campo delle reti di computer. Particolare enfasi è riservato a casi di studio di corrente interesse applicativo.

Modalità di esame

L'esame comprende una prova scritta, una prova orale in cui si discutono 3 articoli scientifici a scelta tra quelli studiati durante il corso e un tema d'anno. Il voto finale è la media della prova scriita, della prova orale e del tema d'anno.

Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica A.A. 2016/17

Programma

Descrizione nello spazio degli Stati. Realizzazione. Osservabilità e Controllabilità. Retroazione di stato. Osservatore di stato. Retroazione e osservatore: sintesi del regolatore ed esempi. Sincronizzazione di sistemi caotici e applicazioni alla crittografia con tecniche basate sugli osservatori. Il filtro di Kalman. Il controllo di congestione nella rete Internet. Smith predictor e controllo di congestione.Controllo rate-base e window based. Il TCP friendly rate control (2 ore). TCP Reno/NewReno, Vegas, Westwood+. Il video streaming adattivo. Il controllo di congestion per WebRTC di Google. Controllo attivo delle code (AQM). Il controllo di congestione nel kernel di Linux. WebRTC. PageRank. Esperimenti di laboratorio con con software di simulazione. Caso di studio: la WebTV del Politecnico di Bari.

Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica A.A. 2015/16

Programma

Descrizione nello spazio degli Stati. Realizzazione. Osservabilità e Controllabilità. Retroazione di stato. Osservatore di stato. Retroazione e osservatore: sintesi del regolatore ed esempi. Sincronizzazione di sistemi caotici e applicazioni alla crittografia con tecniche basate sugli osservatori. Il filtro di Kalman. Tecniche di controllo non lineare. Definizione di stabilita' dello stato di equilibrio alla Lyapunov. Forme quadratiche. Equazione di Lyapunov. Criteri di stabilita' diretto e indiretto (mediante linearizzazione) dello stato di equilibrio. Il controllo di congestione nella rete Internet. Smith predictor e controllo di congestione.Controllo rate-base e window based. Il TCP friendly rate control (2 ore). TCP Reno/NewReno, Vegas, Westwood+. Il video streaming adattivo. Il controllo di congestion per WebRTC di Google. Controllo attivo delle code (AQM). Il controllo di congestione nel kernel di Linux. WebRTC. PageRank. Esperimenti di laboratorio con con software di simulazione. Caso di studio: la WebTV del Politecnico di Bari.

Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica A.A. 2014/15

Programma

Descrizione nello spazio degli Stati. Realizzazione. Osservabilità e Controllabilità. Retroazione di stato. Osservatore di stato. Retroazione e osservatore: sintesi del regolatore ed esempi. Sincronizzazione di sistemi caotici e applicazioni alla crittografia con tecniche basate sugli osservatori. Il filtro di Kalman. Tecniche di controllo non lineare. Definizione di stabilita' dello stato di equilibrio alla Lyapunov. Forme quadratiche. Equazione di Lyapunov. Criteri di stabilita' diretto e indiretto (mediante linearizzazione) dello stato di equilibrio. Il controllo di congestione nella rete Internet. Smith predictor e controllo di congestione.Controllo rate-base e window based. Il TCP friendly rate control (2 ore). TCP Reno/NewReno, Vegas, Westwood+. Il video streaming adattivo. Il controllo di congestion per WebRTC di Google. Controllo attivo delle code (AQM). Il controllo di congestione nel kernel di Linux. WebRTC. Esperimenti di laboratorio con con software di simulazione. Caso di studio: la WebTV del Politecnico di Bari.

Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica A.A. 2013/14

Il corso ha l’obiettivo di integrare le conoscenze fornite nei corsi di Fondamenti di Automatica I e Fondamenti di Automatica II con tecniche di controllo di particolare interesse nel campo delle reti di computer.

Programma

Descrizione nello spazio degli Stati. Realizzazione. Osservabilità e Controllabilità. Retroazione di stato. Osservatore di stato. Retroazione e osservatore: sintesi del regolatore ed esempi. Sincronizzazione di sistemi caotici e applicazioni alla crittografia con tecniche basate sugli osservatori. Tecniche di controllo non lineare. Definizione di stabilita' dello stato di equilibrio alla Lyapunov. Forme quadratiche. Equazione di Lyapunov. Criteri di stabilita' diretto e indiretto (mediante linearizzazione) dello stato di equilibrio. Il controllo di congestione nella rete Internet. Smith predictor e controllo di congestione.Controllo rate-base e window based. Il TCP friendly rate control (2 ore). TCP Reno/NewReno, Vegas, Westwood+. Il controllo di congestione nelle reti a 10Gbps. Il video streaming adattivo. Il controllo in retroazione per la qualità del servizio su reti IEEE 802.11. Controllo attivo delle code. I sistemi peer-to-peer . Il controllo di congestione in Skype. PageRank. Il controllo di congestione nel kernel di Linux. WebRTC. Esperimenti di laboratorio con con software di simulazione. Caso di studio: la WebTV del Politecnico di Bari.

Testi di rferimento

  • Appunti dalle lezioni
  • Articoli
  • J. Hellerstein, Y Diao, S. Parekh, D.M. Tilbury, Feedback control of computing systems, John Wiley 2004
  • Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley, 2002
  • Slotine, Nonlinear applied control, Prenhall

Materiale di approfondimento sui casi di studio

Articoli, Esercitazioni, Temi d'Anno

2016

  • Comunicazione real-time con WebRTC ( Slides )

2015

  • Realizzazione di un osservatore di stato basato su filtro di Kalman per la stima della capacità del canale di trasmissione. Contattare Gaetano Carlucci per ricevere il materiale necessario.
  • Studio di sistemi di video streaming DASH/HLS utilizzando HTTP2 o QUIC volto alla riduzione del delay utilizzando TAPAS
  • Progettazione di un controllore per l’ adattamento del bitrate in un sistema di video streaming adattativo DASH/HLS utilizzando TAPAS - Documentazione: Tapas documentation
  • Implementazione di un testbed SDN emulato mediante mininet per realizzare un piano di controllo per una piattaforma di video streaming adattativo - Documentazione: mininet walkthrough
  • Stabilizzazione dei movimenti di un visore stereoscopico. Link utili: Threejs demo
  • Trasmissione sicura tra laptop usando oscillatori caotici. Link utili: [ ]

2014

2013

2007

2006

Temi di esame

Temi d'anno

Testing comparativo di TCP Stacks

L'obiettivo è lo studio delle performance dei diversi TCP Stacks disponibili sui seguenti sistemi operativi:

  • Linux 2.6.x
  • Linux 2.4.x
  • FreeBSD
  • NetBSD
  • Windows XP

Lo studente dovrà utilizzare applicazioni per l'auditing di reti e deve avere un background minimo sull'utilizzo di sistemi operativi GNU/Linux.

Riferimenti