VIPLE
VIPLE：ビジュアルIoT/ロボティクスプログラミング言語環境
パラダイムサービス指向、ビジュアルプログラミング、ワークフローアプリケーション
デザイン：アリゾナ州立大学
初出2014 （2014年）
影響を受けている
Microsoft Visual Programming Language
VIPLEがサポートするさまざまなロボットプラットフォーム

ASU VIPLEはアリゾナ州立大学で開発されたビジュアルIoT/ロボティクスプログラミング言語環境です。[ 1 ]

ASU VIPLEは、計算論的思考、つまり構文の複雑さにとらわれずにアルゴリズムの仕組みを学ぶことに重点を置いて設計された教育プラットフォームです。この目的のため、VIPLEはロボットやその他のIoTデバイスを活用したアプリケーションのプログラミングを容易にするように設計されています。[ 2 ]

歴史

ビジュアルおよびグラフィカルプログラミング言語は、コンピュータサイエンスの概念と計算的思考を教えるツールとして使用されてきました。数多くのビジュアルプログラミング環境が開発され、適用されてきました。 MIT App Inventor for Android は、ドラッグアンドドロップ形式のパズルを使用して電話アプリケーションを構築します[ 3 ] バージニア大学とカーネギーメロン大学のAlice (ソフトウェア)は、3D ゲームおよび映画開発環境です。[ 4 ]ドロップダウンリストを使用して、ユーザーが段階的に利用可能な機能を選択します。 App Inventor と Alice を使用すると、初心者のプログラマーでもワークフローレベルでビジュアル構成を使用して複雑なアプリケーションを開発できます。 LEGO EV3 ソフトウェアは、レール上のパズルブロックを通じて簡単なロボットプログラミングを可能にします。これは、中学校および中等学校で適用されています。Microsoft Robotics Developer Studio (MRDS) ビジュアルプログラミング言語 (VPL) は、ロボットアプリケーション用に特別に開発されており、多くの側面からソフトウェアエンジニアリング、ロボット工学、およびコンピュータサイエンス教育のマイルストーンですVIPLEは、中学校、高校、大学で広く使用されており、習得が簡単でありながら強力で表現力豊かな教育ツールです。残念ながら、マイクロソフトは2014年にMRDSとVPLの開発とサポートを中止しました。 VIPLE (Visual IoT/Robotics Programming Language Environment) は、MRDS VPLコミュニティをサポートするために開発されました。 VIPLEは、Robot as a Serviceの概念に基づいて開発されています。 VIPLEは世界中の多くの学校や大学で使用されています。 Machine Press Chinaから教科書が出版されています：Robotics Experimentによるコンピューターサイエンス入門、Machine Press、2013。[ 5 ] ASUサマーロボットキャンプは、毎年夏にVIPLEを使用して教えられています。[ 6 ] ASUクラスFSE100は、プログラミング言語としてVIPLEを使用しています。[ 7 ] HEEAPおよびBUILD-ITプログラムでは、2016年12月にベトナムの90人以上の教員と20人の学生がVIPLEを使用してロボットプログラミングでエンジニアリング入門を教えるためのトレーニングを受けました。[ 8 ] ASU VIPLEは数多くの学生プロジェクトに適用されており、「ロボットプログラミングが簡単に」 [ 9 ]や「ASUチームが中国で開催されたインテルカップで優勝」[ 10 ]など、様々なニュースでも報道されています。

特徴と哲学

ASU VIPLEは、Microsoft VPLと同じコンピューティングモデルを使用しています。このプログラムは、Windowsコンピュータ、デスクトップ、ラップトップ、またはタブレットで実行されています。コンピュータは、ロボットアクチュエータ（モーター）を制御するためのコマンドを送信し、ロボットからセンサーデータとモーターフィードバックを受け取ります。コンピュータとロボット間のデータは、プレーンテキスト形式のJSONオブジェクトにエンコードされています。メインコンピュータとロボット間のWi-Fi、Bluetooth、およびUSB接続をサポートしています。ASU VIPLEはRobot as a Serviceの概念に基づいており、標準インターフェイスを使用してさまざまなIoTおよびロボットプラットフォームと通信します。EV3と自社開発のロボットをサポートしています。ASUは、Intelアーキテクチャ、Linuxオペレーティングシステム、およびWindowsオペレーティングシステムに基づいて、さまざまなロボットを開発しました。 [ 1 ] 2つのVIPLEシミュレータが開発されており、物理ロボットを使用する前の開発プロセスのステップとして、また物理ロボットが利用できない場合の代替手段として使用できます。シミュレータは物理ロボットのすべての機能をサポートしています。 1つのシミュレータは、ロボットのリアルでリアルタイムな動作を実現するUnity 3Dゲームエンジンを使用して開発されており、もう1つのシミュレータはHTML 5とJavaScriptを使用して開発されており、あらゆるWebブラウザで動作します。VIPLEは、以下のパラダイムをサポートするプログラミング言語です。- 汎用制御フロープログラミング（命令型）- サービス指向コンピューティング（RESTfulおよびWSDLサービスをサポート）- 並列/マルチスレッドプログラミング（スレッドセーフティを基盤とする）- イベントドリブンプログラミング（組み込みイベントおよびカスタムイベントを使用）- ワークフローおよびビジュアルプログラミング- IoTおよびロボティクスプログラミング

「Hello World」の例

ASU VIPLEは、概念だけでなくプログラミングにおいてもMicrosoft VPLに似ています。Microsoft VPLプログラマーがASU VIPLEをほとんど学習せずに使用できるようにすることが目的です。ASU VIPLEでの基本的なプログラミングの例。まずはHello Worldプログラムから始めましょう。図2.2は、VPLとASU VIPLEを使用した2つのバージョンのコードを示しています。2つの図は同じに見えますが、ASU VIPLEではいくつかの手順が簡素化されています。文字列が入力されると自動的に型がStringに変更され、Microsoft VPLのデフォルトのnull値の手順が省略されています。[ 11 ]

図書館

実装

VIPLEは2015年から実装され、運用されています。ソフトウェアは毎月メンテナンスとアップデートが行われています。ソフトウェアは無料で、最新バージョンはアリゾナ州立大学のサイトからダウンロードできます

関連項目

参考文献

  1. ^ a b “ASU VIPLE” . neptune.fulton.ad.asu.edu . 2021年10月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年2月13日閲覧。
  2. ^ Chen, Yinong; De Luca, Gennaro (2016). 「VIPLE: コンピュータサイエンス教育のための視覚的IoT/ロボティクスプログラミング言語環境」. 2016 IEEE 国際並列分散処理シンポジウムワークショップ (IPDPSW) . pp.  963– 971. doi : 10.1109/IPDPSW.2016.55 . ISBN 978-1-5090-3682-0. S2CID  14954561 .
  3. ^カムリアニ、フェリシア、ロイ、クリシュネンドゥ (2016). App Inventor 2 Essentials . Packt Publishing. ISBN 9781785281105。
  4. ^アダムス、ジョエル (2014). Alice 3 in Action: Computing Through Animation . Delmar Learning. ISBN 9781133589228。
  5. ^ 「ロボティックラボによるCSE入門」
  6. ^ 「ASU ロボティクス キャンプ」。
  7. ^ 「FSE100」。
  8. ^ 「ロボット工学ワークショップが遠隔学習教室の利用を開始 - HEEAPウェブサイト」。
  9. ^ 「ASUのおかげでロボットプログラミングが簡単に」 2016年8月12日。
  10. ^ 「ASUチームが中国で開催されたインテルカップで優勝 - Full Circle」 2016年8月9日。
  11. ^ Chen, Yinong; Gennaro, De Luca. 「IoTとロボティクスにおけるビジュアルプログラミング問題解決実験マニュアル」(PDF) neptune.fulton.ad.asu.eduアリゾナ州立大学2017年2月13日閲覧。

さらに詳しい情報

  • サービス指向コンピューティングとWebソフトウェア統合、第5版、Kendall Hunt Publishing、2015年
  • ロボット実験を用いたコンピュータサイエンス入門、Machine Press China、2013年
  • VIPLEチュートリアル: ビジュアルIoT/ロボティクスプログラミング言語環境、GitBook
  • 「VIPLE: コンピュータサイエンス教育のための視覚的IoT/ロボティクスプログラミング言語環境」、IPDPSワークショップ2016: 963-971 PDFおよびプレゼンテーションPPT
  • 「IoTと自律分散システムの分析とビジュアルプログラミング」、シミュレーションモデリング実践と理論、第65巻、2016年6月、pp. 1-10
  • 「π計算によるビジュアルIoT/ロボティクスプログラミング言語」、第13回自律分散システム国際シンポジウム、タイ、2017年3月。
  • 「VIPLE におけるマルチスレッド パフォーマンスのアルゴリズムによる改善」、第 13 回自律分散システム国際シンポジウム、タイ、2017 年 3 月。
  • 2018年のIoTアプリ開発会社
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