SIMULATION OF PATH TRACKING BASED ON FORCE SENSING FROM SMART TILES

This work is the result of the activity that was done at the Robotics Laboratory of theDepartment of Electrical, Computer and Biomedical Engineering of the Universityof Pavia.The work has been dedicated to simulate the sensing behavior of the smart tilesdeveloped in the LUMENTILE [1] project. The main goal of this dissertation isto build a software capable to simulate the path tracking of the persons who arewalking on a cover ofISTin order to determine the error rate of the sensors that areresponsible to detect and follow the exact positions of the person’s feet on the tiles.The complexity in terms of (number of entities, interactions between entities, andresulting emergent dynamic behavior, of such a large network containing hundredsof sensors and links make simulation an important tool for the study of such systems.Given the difficulties associated with complete analytical treatment such complexsystems, it is often the only practical tool to evaluate its behavior.This thesis presents an example of a flexible, modular, object-oriented toolboxdesigned to support modeling and experimental analysis of a large family of pathtracking and decision functions for adaptive self-managingISTwith particularemphasis onRWP. It discusses in detail the design, implementation, and validationof the toolbox usingRWPandOOPparadigm. It addresses several major practicaldesign challenges presented by potentially large computational time and memoryrequirements of large scale simulation of path tracking and describes novel solutionsadapted from the simulation and performance modeling and analysis literature tomeet such challenges. It also examines some issues that arise in the validation of theresulting Object Oriented Simulation (OOS) and modeling toolbox.

SIMULAZIONE DEL TRACKING DEL PERCORSO BASATA SUL RILEVAMENTO DELLA FORZA DA SMART TILES. Questo lavoro è il risultato dell'attività svolta presso il Laboratorio di Robotica del Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Informatica e Biomedica dell'Università di Pavia. Il lavoro è stato dedicato alla simulazione del comportamento di sensing delle smart tiles sviluppate nel progetto LUMENTILE [1] . L'obiettivo principale di questa tesi è costruire un software in grado di simulare il tracciamento del percorso delle persone che stanno camminando su una copertina di IS al fine di determinare il tasso di errore dei sensori che sono responsabili di rilevare e seguire l'esatta posizione dei piedi della persona sulle piastrelle La complessità in termini di (numero di entità, interazioni tra entità e comportamento dinamico emergente risultante, di una rete così grande contenente centinaia di sensori e collegamenti rende la simulazione uno strumento importante per lo studio di tali sistemi. Date le difficoltà associate a un trattamento analitico completo tali sistemi complessi, è spesso l'unico strumento pratico per valutarne il comportamento.Questa tesi presenta un esempio di toolbox flessibile, modulare, orientato agli oggetti, progettato per supportare la modellazione e l'analisi sperimentale di una grande famiglia di pathtracking e funzioni decisionali per l'autogestione adattativa Particolare enfasi su RWP Discute in dettaglio la progettazione, l'implementazione e la validazione nella casella degli strumenti utilizzando il parametro RWP e OPP. Affronta diverse importanti sfide di progettazione pratica presentate da requisiti di memoria e tempo di calcolo potenzialmente grandi per la simulazione su larga scala del tracciamento del percorso e descrive nuove soluzioni adattate dalla simulazione e dalla modellazione delle prestazioni e dalla letteratura di analisi per affrontare tali sfide. Vengono inoltre esaminati alcuni problemi che sorgono nella convalida della simulazione orientata agli oggetti (OOS) e degli strumenti di modellazione risultanti.