Category: ICT-Information and Communication Technology

今天有幸参加了在交大创新中心举办的机器人新赛事发布和vex机器人比赛和教育培训和研讨，会后进一步参观了创新中心的实习实训的实验室场地，又有新的发现和收获，感受交大创新中心的用心做教育的良苦用心。 vex原来是一个单词，我以前一直以为是什么缩写。vex的意思是使烦恼的，看来搞理工对有些人确实是一件比较烦恼的事情！不过每个人的优势不一样，不一定非得所有的人都得从事科学研究和工程技术研发，但是理工还是需要大部分有志青年来从事的方向，解决实业经济生产和高科技发展的问题，提高核心竞争力，拓宽国家的竞争保卫的护城河。 今天讲解的老师也说vex让机器人教育变得触手可及，vex起步的门槛相对比较低，入手相对容易，一个月可以动手搭建一个相对简单的机器人系统，但是往后做难度也会越来越大。 今天的全国比赛大学队伍20多支，中小学400多支，初高中学生更多，初高中学了vex到大学后继续还可以参加相关比赛，而且已经有了较好的基础，后面的比赛会显得更加游刃有余。 vex的机器人设计和制作也是一个团队来完成的，有操作手，熟悉精准通过遥控操作手柄来控制机器人的运动，有编程人员，可以通过python，c++，甚至图形化编程（看上去和scratch比较像）来实现机器人执行特定的动作以及机器人的设计和搭建等工作。因此也需要团队成员间精诚合作。 希望以后有机会参加相关的赛事，创新创业和相关专业教学结合起来。学以致用，用中促学。 References

这些天了解了一些国产的软硬件生态，包括数据底座的软硬件部分。 如国产服务器芯片，包括arm和x86以及mips扩展的架构都有相关产品，可以用作云计算的硬件设备。如arm系列的鲲鹏芯片和因特尔的至强系列服务器可以去比较（在并行计算方面挺有优势），还有曙光的海光是基于x86架构的，以及龙芯是基于mips的扩展架构，在自主安全方面更好。异构AI芯片有升腾系列。 在国产的底层基础软件方面，可以分为服务器端和终端。服务器段有openEuler操作系统和openGuass数据库软件，支持在其上构建云平台（如openstack和docker，k8s等），深度学习框架引擎mindspore等。 在智能终端上，主要以openharmony为代表的智能终端操作系统，可以在嵌入式设备上高效运行，而且其基于分布式软总线的网络能力使得万物互联更加便捷高效，openharmony可以在各种智能终端，以后也将会扩展到PC端。 以上软硬件的国产方案，基本可以实现全栈的产业链自供给。实在是了不起的事情，相关企事业单位还是抓住了发展的机遇期，使得国际间的竞争合作更加有灵活自主的空间。 而且现在相关开源生态也在推广中，力度还不小，希望我们以后也能为开源生态贡献力量。 References

科研和工程研发是一个相对较为长期的过程，即使最聪明的头脑也一般不会一蹴而就，往往需要下笨功夫。 对于先天比较聪明的人来说，往往觉得聪明是自己的强项，就会有比较大的优越感，反而可能在功夫时间上下的不够，后面的成就也许就没有那么大。 对于资质一般的人来说，通过长久的坚持，不断的突破自己，也会变得越来越聪明，后面成果反而还比较大，这样的例子其实也有很多。 其实不管聪明不聪明，做科研和工程技术需要的是兴趣和长久的坚持。因为其实我们每个人的认识都存在局限，我们不了解的东西很多，接收的信息也不全面，甚至先天都带有一定的主观偏见，所以要不断的提醒自己，在做决策和技术研发时是要多思考一些，多走一些路看看。就拿软件研发来说，bug在所难免，测试就是很重要的一环，要做单元测试，模块测试，集成测试和压力测试等等，使得系统不断的变得越来越鲁棒。 行百里者半九十，况且我们的云计算专业还刚刚起步，我们既要有对待工作态度上的红色的热情，也要有数字化技术研发方面蓝色的冷静。兴趣+信心+坚持，既要有自信，也要下笨功夫，后面的路需要一步一个脚印去走好，行稳致远。

Apollo系统是影响力比较大的智能驾驶开源系统，仅不说其在模型和算法上的表现，其整个车载上部署的智能驾驶系统的代码是有很多借鉴和学习的地方的。其特色主要在于其在操作系统之上构建的中间件（middleware）CyberRT，是在apollo开发过程中不断迭代逐渐发展起来的。今天不说apollo中使用的智能算法，仅说一说其中间件的特性。 ROS（Robot Operating System)是一个开源的机器人操作系统，虽说是操作系统，其实是建立在底层操作系统上的一个开源机器人的应用的框架，其基于Node的结构实现了不同的逻辑节点之间的相对独立，不同的Node之间可以通过pub/sub机制进行通信。一般一个Node为单独的进程，通信采用socket网络模式进行，效率不高，而且进程太多也会影响系统的调度。在智能驾驶系统中，ROS的框架在性能上有很多可以提升的地方，所以CyberRT在其思想之上做了不少的优化和改进更新。 apollo里采用了component为单位对计算逻辑节点进行建模，每一个计算component一般对应为一个协程，协程是比线程更小粒度的计算实体，其载体为线程，一个线程可以运行多个协程，多个协程在线程里依次切换上下文执行，不能同时并行。同时apollo里采用了processor类来对线程进行了抽象，比如processor可以调度协程，可以设置cpu亲和性等，以便对很多个任务进行合理调度编排（如某个processor在固定的cpu上进行执行，这样可以根据任务的先后顺序关系和计算量大小进行合理的任务拓扑排序，以便能够高效执行，而且这样的编排可以通过配置文件进行编辑，给系统的扩展带来了很大的灵活性）。 采用component和processor的模式相比ros的好处是每个计算逻辑单元不必是独立的进程，一个进程内部的多线程或协程间的数据访问和通信要快捷很多。关于apollo的通信机制，以前在知乎写过一篇简要的介绍文章，可以参考引文。 从我个人的感受来看，apollo系统的中间件是比较优秀的，ros2系统也估计很不错，不过没有细看过，就不好去和apollo之间去做对比了，据说其通信机制也很优秀。 以后国内开源生态建立的更完善以后，期待这样的场景：open harmony os+apollo+芯片实现万物互联的的底层软硬件基础设施，虽严格来讲apollo算是中间层，但如果和这些组合一起进行软硬件打包，对于智能机器人系统（包括智能汽车）来说，可以将开发更专注在要求更加个性化的智能算法上，从而也从效率上带来很大的提升。 References

基础软件是个庞大的系统工程，和芯片一样都是核心的数字产业的基础设施。 软件的生态建立要有一个比较漫长的过程，如开源的基础软件，有linux操作系统，mysql数据库，android系统等。但这些生态也经历了比较漫长的时间，功能不断的迭代，bug不断的被fix，才能像滚雪球一样越滚越大。 基础软件的研发是个庞大的系统工程，操作系统底层要和各种外围设备硬件、persistent memeory， volatile memory，register，cpu等组件通过bus进行连接和通信，这些不同组件的管理都是很复杂的事情，一般在内核态通过系统调用去排他的访问设备，而进程线程的管理和调度等也都是比较复杂的过程。这些庞大的基础软件国内还处于暂时落后的状态。 好的东西是要拿来学习互鉴的，就像三人行必有我师焉，学习彼此的长处，在这种动态的合作博弈中去不断的推动文明的进步，减少彼此的短板效应，才能形成一个更大更深广的“地球人”命运共同体。 国内新的曙光已经出现，如harmony os和小米的澎湃os以及龙芯等都是逐渐实现自主的基础软硬件，希望能够通过开源和硬件的推广吸引更多的开发者去不断的丰富完善其功能，以后的万物互联，智能家居和汽车，智能个人AI agent，将会使得人们的生活越来越便捷，海纳百川，科技的发展将会超乎每一个人的想象。