ASU VIPLE es un entorno de lenguaje de programación visual de IoT / robótica desarrollado en la Universidad Estatal de Arizona. [1]
Paradigma | Programación visual , orientada a servicios , aplicación de flujo de trabajo |
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Diseñada por | Universidad del estado de Arizona |
Apareció por primera vez | 2014 |
Influenciado por | |
Lenguaje de programación visual de Microsoft |
ASU VIPLE es una plataforma educativa diseñada con un enfoque en el pensamiento computacional, es decir, en aprender cómo funcionan los algoritmos sin centrarse en las complejidades sintácticas. Con este fin, VIPLE está diseñado para facilitar la programación de aplicaciones que hacen uso de la robótica y otros dispositivos IoT. [2]
Historia
Los lenguajes de programación visual y gráfica se han utilizado como herramientas para enseñar conceptos de ciencias de la computación y pensamiento computacional. Se han desarrollado y aplicado varios entornos de programación visual. MIT App Inventor para Android utiliza acertijos de arrastrar y soltar para construir aplicaciones telefónicas [3] Alice (software) de la Universidad de Virginia y Carnegie Mellon es un entorno de desarrollo de películas y juegos en 3D. [4] Utiliza una lista desplegable para que los usuarios seleccionen las funciones disponibles de forma escalonada. App Inventor y Alice permiten a los programadores novatos desarrollar aplicaciones complejas utilizando la composición visual a nivel de flujo de trabajo. El software LEGO EV3 permite una programación robótica simple a través de bloques de rompecabezas sobre rieles. Se ha aplicado en los niveles de secundaria y media. El lenguaje de programación visual (VPL) de Microsoft Robotics Developer Studio (MRDS) se ha desarrollado específicamente para aplicaciones robóticas, lo que constituye un hito en la educación en ingeniería de software, robótica y ciencias de la computación desde muchos aspectos. Microsoft MRDS VPL está orientado a servicios; es visual y se basa en el flujo de trabajo; está impulsado por eventos; admite computación paralela; y ha sido ampliamente utilizado en las escuelas intermedias, secundarias y universidades, una herramienta educativa que es simple de aprender y, sin embargo, poderosa y expresiva. Desafortunadamente, Microsoft detuvo su desarrollo y soporte para MRDS y VPL en 2014. VIPLE (Visual IoT / Robotics Programming Language Environment) está desarrollado para brindar soporte a la comunidad MRDS VPL. VIPLE se desarrolla en base al concepto de Robot as a Service . VIPLE se ha utilizado en muchas escuelas y universidades de todo el mundo. Machine Press China ha publicado un libro de texto: Introducción a la informática con el experimento de robótica, Machine Press, 2013. [5] Los campamentos de robótica de verano de ASU se imparten utilizando VIPLE todos los veranos. [6] La clase ASU FSE100 usa VIPLE como lenguaje de programación. [7] Bajo los programas HEEAP y BUILD-IT, más de 90 profesores y 20 estudiantes en Vietnam fueron capacitados en diciembre de 2016 para usar VIPLE para enseñar introducción a la ingeniería usando programación robótica. [8] ASU VIPLE se ha aplicado en numerosos proyectos de estudiantes y se informó en diferentes informes de noticias: "Programación de robots simplificada" [9] y "El equipo de ASU ganó el primer premio en la Copa Intel en China". [10]
Características y filosofía
ASU VIPLE utiliza el mismo modelo informático que Microsoft VPL. El programa se ejecuta en una computadora con Windows, una computadora de escritorio, una computadora portátil o una tableta. La computadora envía comandos para controlar los actuadores del robot (motores) y recibe los datos sensoriales y la retroalimentación del motor del robot. Los datos entre la computadora y el robot están codificados en un objeto JSON que está en formato de texto sin formato. Admite conexiones Wi-Fi, Bluetooth y USB entre la computadora principal y el robot. ASU VIPLE se basa en conceptos de Robot as a Service y utiliza una interfaz estándar para comunicarse con diferentes plataformas robóticas y de IoT. Es compatible con EV3 y cualquier robot de desarrollo propio. ASU desarrolló diferentes robots basados en la arquitectura Intel, el sistema operativo Linux y el sistema operativo Windows. [1] Se desarrollan dos simuladores VIPLE, que se pueden utilizar como un paso en el proceso de desarrollo antes de utilizar robots físicos, así como alternativas cuando no se dispone de robots físicos. Los simuladores admiten todas las funcionalidades de los robots físicos. Un simulador se desarrolla utilizando el motor de juego Unity 3D, que proporciona comportamientos realistas y en tiempo real de los robots, y el otro simulador se desarrolla utilizando HTML 5 y JavaScript, que se ejecuta en cualquier navegador web. VIPLE es un lenguaje de programación que admite los siguientes paradigmas: - Programación de flujo de control de propósito general (imperativo) - Computación orientada a servicios, que admite servicios RESTful y WSDL - Programación en paralelo / multiproceso, con subprocesos subyacentes de seguridad - Programación impulsada por eventos, con -en y eventos personalizados - Flujo de trabajo y programación visual - Programación de IoT y robótica
Sintaxis
Ejemplo de "hola mundo"
ASU VIPLE es similar a Microsoft VPL no solo en conceptos sino también en programación. La intención es que los programadores de Microsoft VPL usen ASU VIPLE con poco aprendizaje. Ejemplos de programación básica en ASU VIPLE. Comience con el programa Hello World. La Figura 2.2 muestra las dos versiones de código que utilizan VPL y ASU VIPLE. Los dos diagramas tienen el mismo aspecto. Sin embargo, ASU VIPLE ha simplificado un par de pasos: cambia automáticamente el tipo a String después de que se ingresa una cadena, y se elimina el paso de valor nulo predeterminado en Microsoft VPL. [11]
Bibliotecas
Implementaciones
VIPLE está implementado y operativo desde 2015. El software se mantiene y actualiza mensualmente. El software es gratuito y la última versión se puede descargar del sitio de la Universidad Estatal de Arizona: http://neptune.fulton.ad.asu.edu/VIPLE/
Ver también
Publicaciones
- Computación orientada a servicios e integración de software web, 5.a edición, Kendall Hunt Publishing, 2015
- Introducción a la informática mediante experimentos de robótica, Machine Press China, 2013
- Tutorial de VIPLE: entorno de lenguaje de programación visual de IoT / robótica, GitBook
- "VIPLE: Entorno de lenguaje de programación visual de IoT / robótica para la educación en informática", Talleres de IPDPS 2016: 963-971 PDF y PPT de presentación
- "Análisis y programación visual de Internet de las cosas y sistemas autónomos descentralizados", Práctica y teoría del modelado de simulación, Volumen 65, junio de 2016, págs. 1–10
- "Visual IoT / Robotics Programming Language in Pi-Calculus", 13 ° Simposio internacional sobre sistemas autónomos descentralizados, Tailandia, marzo de 2017.
- "Mejora del rendimiento de subprocesos múltiples algorítmicamente en VIPLE", 13 ° Simposio internacional sobre sistemas autónomos descentralizados, Tailandia, marzo de 2017.
- [https://www.mobileappdaily.com/reports/top-iot-app-development-companies "rel="nofollow"> Empresas de desarrollo de aplicaciones IOT 2018 ]
Referencias
- ^ a b "ASU VIPLE" . neptune.fulton.ad.asu.edu . Consultado el 13 de febrero de 2017 .
- ^ Chen, Yinong; De Luca, Gennaro (2016). "VIPLE: Entorno de lenguaje de programación visual IoT / robótica para la educación en informática". Talleres del simposio internacional de procesamiento paralelo y distribuido de IEEE (IPDPSW) : 963–971. doi : 10.1109 / IPDPSW.2016.55 . ISBN 978-1-5090-3682-0.
- ^ Kamriani, Felicia; Roy, Krishnendu (2016). App Inventor 2 Essentials . Packt Publishing.
- ^ Adams, Joel (2014). Alice 3 en acción: Computación a través de la animación . Delmar Learning.
- ^ "Introducción a CSE con Robotic Labs" .
- ^ "Campamento de robótica de ASU" .
- ^ "FSE100" .
- ^ "El taller de robótica inicia el uso de las aulas de aprendizaje a distancia - sitio web de HEEAP" .
- ^ "Programación de robots simplificada, gracias a ASU" . 12 de agosto de 2016.
- ^ "El equipo de ASU gana el primer premio en la Copa Intel en China - Círculo completo" . 9 de agosto de 2016.
- ^ Chen, Yinong; Gennaro, De Luca. "Manual de Laboratorio de Solución de Problemas de Robótica y IoT en Programación Visual" (PDF) . neptune.fulton.ad.asu.edu . Universidad Estatal de Arizona . Consultado el 13 de febrero de 2017 .