Arvutisüsteemide instituut

Usaldusväärsete arvutisüsteemide keskuse uurimistöö põhisuunad hõlmavad laia teemade ringi digitaalsüsteemide (k.a mitme- ja paljutuumalised süsteemid) projekteerimise, usaldusväärsuse, verifitseerimise ja testimise vallast. Keskus on mitmete üleeuroopaliste aktsioonide eestvedaja, koordineerides Horisont 2020 Marie Skłodowska Curie ITN projekti RESCUE. Uurimisrühm on partneriks Arvutisüsteemide instituudi poolt koordineeritavas teaduse tippkeskuses EXCITE.

Uurimisrühma juht: prof.  Jaan Raik

Kompetentsid:

• Digitaaltehnoloogia vananemisprotsesside ja noorendamisstrateegiate uurimine
• Riistvara turve 
• Kihiülene usaldusväärsus
• Omaduste kaevandamine
• Diagnostiline testigenereerimine ja mikroprotsessorite test
• Küberfüüsikaliste süsteemide riistvara/tarkvara koossimuleerimine 
• Arvutisüsteemide erinevate aspektide koosverifitseerimine
• Rikkesisestusmeetodite optimiseerimine

Rohkem infot usaldusväärsete arvutisüsteemide keskusest

Arukate süsteemide keskuse teadustöö keskendub tehisintellektile, juhtimissüsteemidele, hägusale loogikale, mikrokontrolleritele ja virtuaalsele reaalsusele. Keskuse põhifookuseks on uute efektiivsete kontrollitehnoloogiate väljatöötamine ja realiseerimine uue põlvkonna tööstuse (Tööstus 4.0) rakendustes. Uurimistöö baseerub klassikaliste tööstuskontrollerite integreerimisel teadmispõhiste meetoditega.

Uurimisrühma juht: prof. Eduard Petlenkov

Kompetentsid:

• Keeruliste dünaamiliste süsteemide modelleerimine ja juhtimine
• Murrulistel tuletistel põhinevad mudelid ja juhtimisalgoritmid
• Teadustarkvara arendus
• Iseõppimise ja adapteerimise meetodid juhtimissüsteemides
• Tehisintellekti meetodid - tehisnärvivõrgud, hägus loogika, geneetilised algoritmid
• Hajusjuhtimissüsteemid
• Andmeanalüüs
• Virtuaal- ja liitreaalsuse rakendused

Rohkem infot Arukate süsteemide keskusest

Riistvara turvalisuse keskus viib läbi uuringuid kõigis riistvara turvalisuse rakenduslikes aspektides – eesmärk on turvalisuse valideerimise tehnikad reaalsetes ränikiipides. Keskuse uurimistöö integraalskeemide projekteerimise, elektroonilise projekteerimise automatiseerimise (EDA) ja krüptograafilise riistvara vallas võimaldab luua usaldusväärseid riistvarapõhiseid süsteeme. Ohud nagu riistvara troojalased, pöördprojekteerimine, integraalskeemi paigutuse hägustamine, IP-piraatlus, integraalskeemide ületootmine, külgkanali rünnakud jne lahendatakse mitmesuguste tehniliste vastumeetmete abil.

Uurimisrühma juht: prof. Samuel Nascimento Pagliarini

Kompetentsid:

• Rakendusspetsiifiliste integraallülituste projekteerimine
• Integraalskeemi paigutuse hägustamine projekti tükeldamise teel (Split-Chip ja Split-Fab)
• Usaldusväärse elektroonilise projekteerimise automatiseerimise töövoog (alates RTL-ist kuni paigutuseni)
• Vastumeetmed pöördprojekteerimisele, külgkanali rünnakutele ja piraatlusele
• Krüpto-riistvara

Keskus asutati 2019. a lõpus ja on käivitumise staadiumis.

Biorobootika keskus arendab välja allveetehnoloogiaid, sealhulgas bioloogiast inspireeritud allveeroboteid, robotite täiturmehhanisme, allveeandureid ja andmeanalüüsimeetodeid

Uurimisrühma juht: prof. Maarja Kruusmaa

Kompetentsid:

• Bioloogiast inspireeritud robotid
• Robootika, robotite juhtimine, robotite tarkvara arhitektuur ja operatsioonisüsteemid
• Allveerobootika
• Sensoorika
• Ookeanipõhja hüdrodünaamiline kujutamine
• Robotkaaslased
• Robotid allveearheoloogias
• Robootika kirurgias
• Vedelike dünaamika
• Mehatroonika

Rohkem infot Biorobootika keskusest

Keskkonnaseire tehnoloogiate keskus on spetsialiseerunud vastupidavate, multimodaalsete mõõteseadmete arendamisele ja kasutamisele ekstreemsetes keskkondades, andmepõhisele modelleerimisele ja ökohüdroloogiale. Usume, et maailmas, kus otsused tehakse kättesaadavatele andmetele toetudes, on mõistlik parendada keskkonna andmete kvaliteeti ja usaldusväärsust.

Uurimisrühma juht: prof. Jeffrey A. Tuhtan

Kompetentsid:

• Mõõtmised ekstreemsetes veealustes keskkondades, sealhulgas hüdroelektrijaamade turbiinides, jõgedes, rannikualadel, liustikutel ja nende sees
• Autonoomsete multimodaalsete sensorite andmetöötlus reaalajas
• Andmetel põhinev modelleerimine ja välikeskkonnas paiknevate sensorvõrkude andmete assimilatsioon numbriliste mudelitega
• Ökohüdroloogia seire ja modelleerimine, keskendudes kaladele ja hüdroelektrile
• Veealused multispektraalsed kaamerad ja masinnägemise meetodid kalade tuvastamiseks ja jälgimiseks

Rohkem infot Keskkonnaseire tehnoloogiate keskusest

Uurimiskeskuse fookuses on adaptiivne kihtideülese töökindluse ja enesetervise teadlikkuse tehnoloogia homsete arukate autonoomsete süsteemide ja värkvõrgu jaoks Eestis ja Euroopas. Teadusrühm uurib küberfüüsikaliste süsteemide alusarvutusriistvara toetades nende süsteemide  heterogeensust ja tehisintelligentsusel põhinevat autonoomsust. Keskuses loodud teadmised pakuvad inseneridele disainilahendusi ja kohapealset instrumentaariumi tööstuslike süsteemide tõrgete haldamiseks. 

Uurimisrühma juht: prof. Maksim Jenihhin

Kompetentsid:

• arvutusriistvara projekteerimine
  • VHDL ja Verilog projektid
  • Projekteerimise keskkonnad (Cadence, Siemens-Mentor, Synopsys)
  • Rakendusspetsiifilised arvutusplatvormid (Mehitamata õhusõidukid ehk droonid)
• FPGA-põhilised lahendused ja metodoloogiad
  • FPGA süsteemkiibid (Zynq, CycloneV)
  • Projekteerimise keskkonnad (Xilinx Vivado, Altera/Intel Quartus, Lattice Diamond)
• Tarkvara ja sardtarkvara arendus
  • Paljasmetalli rakendused, buudilaadurid, Linux draiverid ja Userspace rakendused
  • Operatsioonisüsteemid Petalinux, Yocto, FreeRTOS ja tarkvaraarenduskomplektid (SDK, ELDK)
• Kihtideülene töökindlus ning rikete haldus
  • Masinõppepõhised lahendused
  • Funktsionaalne ohutus (standard ISO26262)
• Testi ja tõrkeotsingu instrumendid
  • JTAG/IJTAG põhised lahendused (standardid IEEE-1149.1, IEEE-1149.6, IEEE-1687)

Sardtehisintellekti labor keskendub masinõppe lahenduste arendamisele sardsüsteemides. Labor teeb rahvusvaheliselt koostööd nii merenduse, meditsiini, targa linna, autonoomsete sõidukite ja tööstusautomaatika teadusgruppide ja ettevõtetega.

Uurimisrühma juht: Mairo Leier

Kompetentsid:

• Sardriistvara disain ja prototüüpimine
• Reaalajaoperatsioonisüsteemid
• Masinõppemudelite optimeerimine sardriistvarale
• Kommunikatsioonilahendused sardriistvaras
• Sensoorikasardriistvara disain ja prototüüpimine

Rohkem infot Sardtehisintellekti laborist