יום חמישי, 2 באפריל 2015

מדהים מה שהנוער של היום מסוגל לעשות אם רק נותנים לו את הכלים !

בסוף החודש שעבר ביקרה בארץ ד"ר לורן שור, אשר הינה האדם הראשון שנשכר לעבודה ע"י מנכ"ל MathWorks (היום כבר יש בחברה מעל 3,000 עובדים). במהלך 28 שנות עבודתה עד כה בחברה, פיתחה ד"ר שור כלים שונים ופונקציות רבות (imread, imwrite, diff, filtfilt, interp1, interp2, imagesc  וכו'), והיא גם מנהלת בלוג   שזוכה לחשיפה "קצת יותר גדולה" מהבלוג שאתם קוראים כרגע, אשר בו פורסם לראשונה על ביקורה הצפוי
ד"ר שור הוזמנה לארץ על מנת לשמש כ-Keynote Speaker בכנס IMVC השנתי, בו דיברה על פתרון בעיות Big Data בתחום הראיה הממוחשבת באמצעותMATLAB . פרט לכך, במהלך ביקורה ד"ר שור אף השתתפה בשני סמינרים בנושא Big Data שקיימה חברת סיסטמטיקס, וכן הרצתה במוסדות אקדמים מובילים.  בסך הכל, במהלך חמשת הימים בהם שהתה בישראל, הרצתה ד"ר שור בפני למעלה מ-1,000 איש  !
ד"ר שור מרצה בפני מאות אנשים בכנס IMVC
כיוון שאחד מתפקידי בחברת סיסטמטיקס הוא לשמש כאחראי הטכני על הפעילות מול המוסדות להשכלה, התלוויתי לד"ר שור במהלך כל ביקורה בישראל, אשר על תכנונו הייתי מופקד. אחד הביקורים המעניינים שהיו לנו היה בתיכון מטרו-ווסט ברעננה, שם נפגשנו עם ארבעה מתלמידי המגמה המדעית-הנדסית, אשר פיתחו יישום חברתי לניהול תזונה אישית - כאשר כל החלק של עיבוד התמונה לשם זיהוי סוגי מאכלים שונים פותח עם תוכנת MATLAB. כן, הם החלו להשתמש ב-MATLAB בכיתה י"א  !
פרויקט ה-CalCam, לחצו להגדלה
ד"ר שור ואני שמחנו להצטלם יחד עם ארבעת השמיניסטים המוכשרים, אחראי המגמה הדר טל ומנהל בית הספר אמנון בר נתן, שאף העניק לנו שי צנוע - דגל בית הספר שבמרכז התמונה - לאות תודה על הסיוע לפרוייקט.
מנהל בית הספר (מימין), ד"ר שור (שלישית מימין), אחראי המגמה (שני משמאל), אני (משמאל) ומפתחי פרויקט ה-CalCam

אם זו לא דוגמה ל-MATLAB with Fun, כשם הבלוג הזה, אז אני לא יודע מה כן :)



יום שני, 30 במרץ 2015

חידושים בגרסת R2015a - ארבעה כלים חדשים והמון פיצ'רים משמעותיים

גרסת R2015a של כלי MathWorks כוללת עדכונים משמעותיים ב-MATLAB, Simulink ובעוד עשרות כלים, וכן ארבעה כלים שימושיים חדשים (מודגשים בהמשך בצהוב). 

להלן עיקרי החידושים:

MATLAB
פונקציות חדשות כמו repelem ו-milliseconds; הרצת אלגוריתמי mapreduce על כל cluster מחשבים התומך ב-parallel pools (דורש MATLAB Distributing Server); תמיכה בהתקני BeagleBone Black, Arduino Leonardo, מצלמות IP ואחרים; תוספת הערה בתחתית עמוד תיעוד ממנה ניתן ללמוד באיזו גרסה נוסף הפיצ'ר הנדון בעמוד.

MATLAB Compiler
מעתה הכלי כולל יכולת ליצור add-ins ל-Excel.

MATLAB Compiler SDK
הרחבה ל-MATLAB Compiler המאפשרת יצירת ספריות C/C++, Java ו-.NET (לא ניתן יותר לרכוש את ה-Builder-ים שהיו בעבר).

Statistics and Machine Learning Toolbox
אפליקציית Classification Learner לאימון מודלים וסיווג מידע באמצעות Supervised machine learning; יצירת קוד C מתוך הפונקציות pca ו-kmeans (דורש MATLAB Coder).

Communications System Toolbox
עדכונים רבים, וביניהם שיטות סנכרון חדשות למקלטים אלחוטיים וספריה הכוללת את כל הבלוקים הנתמכים ליצירת קוד HDL באמצעות HDL Coder.

Phased Array System Toolbox
מידול ושערוך פשוטים יותר של מספר מטרות מכ"מ; כיול מערך; דוגמה של מערכת מתקדמת לסיוע לנהג.

Antenna Toolbox
כלי חדש לתכנון, ניתוח והצגת אלמנטי אנטנה ומערכי אנטנות. הכלי מרחיב את יכולות הכלים SimRF ו-Phased Array System Toolbox. למידע נוסף - לחצו פה.

Image Processing Toolbox
אפליקציית Image Batch Processor המאפשרת ביצוע batch processing – הפעלת פעולת עיבוד תמונה על קבצים נבחרים מתוך תיקייה או אפילו על התיקייה כולה; אפשרות לייצר קוד C מתוך פונקציות דוגמת bwlabel, regionprops ו-watershed (דורש MATLAB Coder); יכולת להפעיל את אפליקציית ה-Color Thresholder על תמונות המוזרמות ב-live; אפשרות להאיץ חמש פונקציות נוספות באמצעות ה-GPU, וביניהן – regionprops (דורש Parallel Computing Toolbox).

Simulink
חיוויים גרפיים חדשים לשימוש בתוך המודל לצורך כוונון סימולציות, ביצוע בדיקות והצגת תצוגות (שעונים, מתגים ובלוקים נוספים הנמצאים בספריית Dashboard של ה-Simulink  הבסיסי); עדכון מהיר יותר של מודלים באמצעות קימפול JIT לבלוקי MATLAB Function ותרשימי Stateflow; יצירה מהירה של bus מתוך אוסף של סיגנלים; מירקור לולאות אלגבריות; אפשרות ליצור אפליקציות ל-Apple iOS המריצות מודלי Simulink.

Robotics System Toolbox
כלי חדש לתכנון ובדיקת אלגוריתמים לאפליקציות רובוטיות. למידע נוסף - לחצו פה.

Computer Vision System Toolbox
תמיכה ביצירת קודC  מתוך פונקציות המשמשות לכיול מצלמה ו-Optical Flow (דורש MATLAB Coder); פונקצית plotCamera המאפשרת לראות היכן היתה המצלמה ולאן הסתכלה); שיפור ביצועים של מגוון מרכיבים ובראשם של אלמנטי תצוגה; פונקציות יעילות לעיבוד Point Cloud; חיפוש תמונות ושליפה באמצעות Bag of visual words;

Vision HDL Toolbox
כלי חדש לתכנון מערכות עיבוד תמונה, וידאו וראיה ממוחשבת עבור FPGAs ו-ASICs. הכלי מכיל System Objects ב-MATLAB ובלוקים ב-Simulink. למידע נוסף - לחצו פה.

HDL Coder
שערוך נתיב קריטי ללא צורך בביצוע סינטזה.

MATLAB Coder
אפליקציית ייצור קוד משופרת, הכוללת editor משולב ותהליך עבודה פשוט יותר; קוד יעיל יותר עבור logical indexing; תוספת פונקציות רבות מהן ניתן ליצר קוד C מכלי עיבוד האות, עיבוד התמונה, התקשורת והסטטיסטיקה, וכמובן מ-MATLAB עצמו.

Parallel Computing Toolbox
תוספת של עשרות פונקציות לרשימת הפונקציות הניתנות להאצה באמצעות כרטיס המסך (GPU);

Simulink Test
כלי חדש ליצירת test harnesses, חיבור תרחישי בדיקות מורכבים וניהול בדיקות מבוססות-סימולציה. למידע נוסף - לחצו פה.

לעמוד הגרסה - לחצו פה.

.......................

יום חמישי, 29 בינואר 2015

חוויות מבוסטון

בשבוע שעבר השתתפתי בכנס השנתי של עובדי חברת MathWorks, ואני חייב לשתף אתכם בהתרגשות שאחזה בי כאשר שמעתי על תוכניות החברה לשנים הקרובות (לצערי בינתיים אני יכול לשתף אתכם רק בהתרגשות, ולא בתוכניות...).
פרט למושבים שבהם השתתפו גם מנהלי הפיתוח של הכלים השונים שדיברו על הכיוונים העתידיים, היו בכנס הרבה סדנאות מקצועיות והדגמות טכניות מגניבות.
אחת ההדגמות שמשכה את תשומת לבי היתה מימוש של גלאי אנשים מבוסס HOG על גבי פלטפורמת Zynq של חברת Xilinx. האלגוריתם מומש באמצעות תוכנת Simulink, והומר אוטומטית לקוד HDL באמצעות כלי של חברת MathWorks הנקרא HDL Coder, אשר מסוגל לייצר בצורה אוטומטית קוד VHDL ו-Verilog מתוך קוד MATLAB ומודלי Simulink. הנה תמונה מייצגת בה ניתן לראות את פלטפורמת ה-Zynq (בצד שמאל) ואת הגילוי המוצלח של האנשים שמבוצע על ידי האלגוריתם (לחצו על התמונה להגדלה):


עוד דוגמה נחמדה לשימוש בכלי MathWorks היתה דוגמה של המרה אוטומטית של קוד MATLAB לקוד C לצורך שילובו באפליקציית Android. הכלי אשר ממיר קוד MATLAB לקוד C++/C בצורה אוטומטית נקרא MATLAB Coder, והתייחסתי אליו בפוסט מלפני כחודשים וחצי (לחצו לקריאה). במרכז התמונה ניתן לראות טאבלט מבוסס Android, אשר מצלם חפיסת קלפים (מצד ימין), ומבצע גילוי פינות בתמונה המצולמת (התוצאה מוצגת על גבי מסך המחשב המחובר לטאבלט), והכל הודות לקוד MATLAB שהומר אוטומטית לקוד C והורד אליו.


מעבר לכך, היה לי את הכבוד לשוחח ארוכות עם ד"ר לורן שור, אשר הינה האדם הראשון שנשכר לעבודה ע"י מנכ"ל MathWorks (היום כבר יש בחברה מעל 3,000 עובדים). במהלך 28 שנות עבודתה עד כה בחברה, פיתחה ד"ר שור כלים שונים ופונקציות רבות (imread, imwrite, diff, filtfilt, interp1, interp2, imagesc וכו'), והיא גם מנהלת בלוג שזוכה לחשיפה "קצת יותר גדולה" מהבלוג שאתם קוראים כרגע :)
ד"ר שור צפויה להגיע לארץ בחודש מרץ, ולהיות Keynote Speaker בכנס IMVC השנתי הקרוב, בו תדבר על פתרון בעיות Big Data בתחום הראיה הממוחשבת באמצעות MATLAB. פרט לכך, במהלך ביקורה צפויה ד"ר שור להשתתף בשני סמינרים בנושא Big Data שתקיים חברת סיסטמטיקס, וכן להרצות במוסדות אקדמים מובילים. היו בטוחים שתקראו עוד על הביקור שלה בפוסט הזה.

יום שלישי, 23 בדצמבר 2014

MATLAB בשירות האקדמיה

בין התפקידים השונים שאני ממלא במסגרת עבודתי בסיסטמטיקס, לאחרונה הפכתי גם לאחראי הטכני על הפעילות מול האקדמיה. בין היתר, התפקיד כולל:
* מתן הרצאות, בעיקר לסטודנטים לתארים גבוהים, דוקטורים ופרופסורים, למשל בנושאים "האצת ביצועי MATLAB" או "חידושים בתוכנת MATLAB, טיפים וטריקים". הנה תמונה מתוך הרצאה שהעברתי בחודש שעבר ביחידה לקידום הוראה בטכניון, מול סטודנטים לתארים מתקדמים מפקולטות דוגמת הנדסת חשמל, מדעי המחשב ופיזיקה. ההרצאה אף צולמה בוידאו על מנת שתעלה לערוץ היוטיוב של הטכניון
* פגישות ייעוץ עם חוקרים. הנה קטע ממכתב תודה לדוגמה, שקיבלתי לאחרונה מחוקר בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, אשר סייעתי לו להאיץ פי 3 קוד שהוא כתב (כל סימולציה "גדולה" שלו נמשכה כשבוע, עד שייעלתי את הקוד שלו כך שכעת הוא מסיים לרוץ תוך פחות מיומיים וחצי). לחצו על התמונה להגדלה.
* סיוע למרצים אשר מעוניינים לשלב את הכלים השונים של סביבת MATLAB במסגרת תוכנית הלימודים של הקורסים אותם הם מעבירים.
* שיתופי פעולה עסקיים, בין אם באמצעות גופי שת"פ עם התעשייה במוסדות האקדמיים השונים, ובין אם באמצעות קשר ישיר עם המארגנים מהאקדמיה. הודות לכך, למשל, נתנה השבוע סיסטמטיקס חסות לכנס Israel Computer Vision Day, שהתקיים במרכז הבינתחומי הרצליה, ובו נכחו כ-300 חוקרים ומפתחים (לחצו לעמוד הכנס עם לוגו סיסטמטיקס).
כל השירותים המוזכרים לעיל ניתנים חינם, ואם אתם מתעניינים באחד מהם (או יותר...) – ניתן ליצור עמי קשר במייל royf@systematics.co.il

יום רביעי, 12 בנובמבר 2014

MATLAB לא קודר | חדשות משמחות בנושא יצירה אוטומטית של קוד C מתוך MATLAB


לפני כ-3 שנים וחצי שחררה חברת MathWorks כלי בשם MATLAB Coder, המסייע בהמרה אוטומטית של אלגוריתמי MATLAB לקוד C/C++. הדבר הינו כמובן בעל שימושים רבים – מהאצת ביצועים של אלגוריתמי MATLAB, דרך יצירת ספריות ו-Executables המסוגלים לפעול על מחשבים בהם לא מותקן MATLAB, ועד ליצירת קוד אשר יכול לפעול על מעבדי-אות (DSPs).

בראשית הדרך, לא כל הפונקציות ב-MATLAB ובטולבוקסים השונים נתמכו על ידי הכלי, אלא רק subset של שפת MATLAB, סדר גודל של כ-600 פונקציות, אופרטורים ו-System Objects. מגרסה לגרסה, כתוצאה מפידבקים שנאספו מהמשתמשים, הגדילה MathWorks את כמות האלגוריתמים בהם הכלי תומך, והאמת היא שאני כבר הפסקתי לבדוק מה הכמות המדויקת שנתמכת. לאחרונה, בעקבות שאלה ששאלתי, התברר לי שהכמות המדויקת שנתמכת בגרסה האחרונה כבר עומדת על כ-1200 פונקציות, אופרטורים ו-System Objects – כלומר – כפליים מהמצב שהיה כאשר הכלי שוחרר לראשונה (לחצו לרשימה המלאה).

בין היתר, התברר לי שהכלי היום תומך ביצירת קוד C/C++ מתוך

כ-200 אלגוריתמים לעיבוד אות (כמעט כולם מתוך ה-DSP System Toolbox וה-Signal Processing Toolbox),
כ-170 פונקציות סטטיסטיות (כמעט כולן מתוך ה-Statistics Toolbox),
כ-150 אלגוריתמי עיבוד תמונה, ראיה ממוחשבת ורכישת וידאו ותמונה (כמעט כולם מתוך ה-Computer Vision System Toolbox, Image ProcessingToolbox ו-Image Acquisition Toolbox),
כ-140 אלגוריתמים המשמשים לתכנון, סימולציה וניתוח של מערכות מכ"מ, מערכות Ultrasound ומערכות תקשורת מרובות-אנטנות (מתוך ה-Phased Array System Toolbox),
וכ-120 אלגוריתמים המשמשים לתכנון, סימולציה וניתוח של Physical Layer של מערכות תקשורת (מתוך ה-Communications System Toolbox).

אני מודה שנדהמתי מהעלייה הדרמטית בכמות האלגוריתמים שנתמכים על ידי ה-MATLAB Coder, אשר עם השנים גם השתדרג בממשק משתמש גרפי נוח המקל על תהליך יצירת הקוד ואפילו בפונקציה שמאפשרת להעריך מראש כמה פשוטה תהיה מלאכת המרת האלגוריתם שלכם מ-MATLAB ל-C/C++. אני מזמין אתכם לנסות את הכלי (ניתן לשלוח מייל ל- royf@systematics.co.il), ואם יש פונקציה מסוימת שאינה נתמכת כיום ואתם מעוניינים שתיתמך, אפשר להוסיף תגובה למטה.

יום שני, 6 באוקטובר 2014

שלומית בונה גרסה | R2014b


בתחילת החודש, קצת לפני חג הסוכות, שוחררה גרסת R2014b של כלי MathWorks, הכוללת שינויים משמעותיים ב-MATLAB, Simulink ובכל יתר מוצרי MathWorks. להלן החידושים העיקריים:

MATLAB
שדרוג משמעותי לגרפיקה – מפת הצבעים ברירת המחדל מאפשרת תצוגה ברורה יותר, כותרות הגרפים מודגשות וגדולות יותר, Tick Labels ניתנים לסיבוב והם יכולים להכיל ביטויים מתמטיים, ועוד  לחצו לסרטון
ניתוח נתונים בעזרת פרדיגמת התכנות MapReduce המאפשרת התאמה ל-Hadoop Cluster עבור big data
טיפוסי מידע חדשים עבור עבודה עם תאריכים וזמנים (datetime, duration, calendarDuration) - לחצו לסרטון
שילוב עם מערכות ניהול הגרסאות Git ו-Subversion מתוך חלון ה-Current Folder – לחצו לסרטון
שליטה על תיקיית העבודה שנפתחת בעת העלאת התוכנה (אפשר שהיא תהיה התיקייה שהיתה בשימוש כאשר התוכנה נסגרה)
הצעת תיקונים נוספים ב-Command Window לשגיאות סינטקס (למשל, למקרים של סוגריים שלא נסגרו)
אפשרות לשימוש בפונקציות ואובייקטי Python מתוך MATLAB ומנוע ממשק לקריאה ל-MATLAB מתוך Python
אפשרות לייצר ממשקי משתמש גרפיים (GUIs) בעלי לשוניות, בעזרת הפקודות uitab ו-uitabgroup
טעינה אינקרמנטלית של מידע מקבצי טקסט גדולים ואוספים של קבצים, באמצעות פקודת datastore
שיפורים ב-VideoReader הכוללים קריאה מהירה יותר ויכולת להתחיל בקריאה החל מרגע זמן מסויים בוידאו
אפשרויות חדשות עבור שירותי WEB שונים - תמיכה בפרוטוקול SOAP (פונקצית matlab.wsdl.createWSDLClient) ויבוא מידע מתוך שרתי WEB מרוחקים בפורמטי JSON, CSV או תמונות (פקודת webread)
פקודת tcpclient לצורך קריאת ושליחת מידע מ/אל אל שרתים וציוד רשת בעזרת sockets

Image Processing Toolbox
אפליקציות לביצוע סגמנטציה או region analysis
תוספת של 16 פונקציות הניתנות להמרה אוטומטית לקוד C על ידי ה-MATLAB Coder, ביניהן: imadjust, imclearborder ו-medfilt2
סגמנטציה בגישת Fast Marching

Simulink
האצת תהליך הבניה (build) של מודלים באמצעות סימני עריכה חכמים (Smart Editing Cues) – ניתן להוסיף בלוקים באמצעות כתיבת שמותיהם ולערוך את השדה העיקרי שלהם מבלי להיכנס לממשק המשתמש, ניתן לסמן מספר בלוקים ולהיעזר בתפריט המאפשר יצירת תת מערכת מהם או התעלמות מהם, וניתן להכניס בקלות למודל בלוק שיש לו צימוד טבעי עם בלוק אחר (למשל – goto עם from לחצו לסרטון
שמירה של תצוגות גרפיות של המודל לצורך טעינה מאוחר יותר (Viewmarks – מעין סימניות) לחצו לסרטון
התחלה מחודשת מהירה של סימולציות לצורך האצת סימולציות עוקבות (Fast Restart) – שימושי כאשר רוצים לכוונן פרמטרים במודלים שמשך עדכונם (update diagram) הינו ארוך לחצו לסרטון
בניית מודלים באמצעות דפוסי-תכנון המשמשים כנקודת התחלה לפתרון בעיות שכיחות (Model Templatesלחצו לסרטון
יכולת לקשר בין Annotation לבלוק לחצו לסרטון 

Computer Vision System Toolbox
אפליקציה לכיול צילומי סטריאו
קלאס בשם imageset לאוספים גדולים של קבצי תמונה
תהליך עבודה לסיווג קטגוריאלי בגישת bag-of-visual-words
חבילת תמיכה אשר מקלה על שילוב קוד OpenCV ב-MATLAB )פונקצית visionSupportPackages)

Phased Array System Toolbox
ספריית בלוקים לשימוש בסביבת Simulink (לא עוד רק פונקציות ו-System Objects)

Fixed-Point Designer
אפליקציית המרה להמרה אוטומטית של קוד MATLAB מ-Floating Point ל-Fixed Point

HDL Coder
אפשרות לשלב Custom HDL code בתוך System Object הנכלל בפונקצית MATLAB ממנה יופק בהמשך בצורה אוטומטית קוד HDL – לחצו לתיעוד
תמיכה ב-Xilinx Vivado

HDL Verifier
יצירת SystemVerilog DPI-C מתוך פונקציות MATLAB (מצריך רישיון MATLAB Coder)
תמיכה ב-Xilinx Vivado לסימולציות FPGA-in-the-Loop

MATLAB Coder
אפשרות ליצירת קוד C מתוך פונקציות ו-System Objects נוספות ב-MATLAB, Image Processing Toolbox, Computer Vision System Toolbox, DSP System Toolbox ו- Communication System Toolbox וכן מתוך ode23 ו-ode45

Parallel Computing Toolbox
הגדלת מספר הפונקציות הניתנות להאצה בעזרת ה-GPU, למשל: accumarray, histc, cummax ו-cummin
העלאת דרישת המינימום של compute capability לצורך האצת ביצועים בעזרת GPU מ-1.3 ל-2.0