|
|
Analysing and Optimizing GPU Kernels with Machine Learning
Šťavík, Petr ; Kruliš, Martin (vedoucí práce) ; Straka, Milan (oponent)
Grafické výpočetní jednotky (GPU) byly původně používány výhradně pro účely grafického vykreslování. To se změnilo zavedením technologií jako je CUDA, které umožnily použití grafických procesorů jako kterýchkoliv jiných výpočetních zařízení. Psaní efektivního programu pro GPU, nazývaného také GPU kernel, je však jednou z nejnáročnějších programovacích disciplín. Nejnovější výzkum v této oblasti naznačuje, že tyto problémy by mohly být potenciálně zmírněny metodami strojového učení. Jeden obzvláště úspěšný přístup je založen na využití rekurentních neuronových sítí (RNNs) nad různými reprezentacemi zdrojového kódu. V této práci představujeme dvě řešení založená na RNNs, která jsou schopna odvodit výkonové charakteristiky CUDA GPU kernelu přímo z jeho mezikódu, který se nazývá PTX. Použitelnost námi vyvinutých dvou metod vyhodnocujeme ve dvou optimalizačních úlohách pro GPU. V první úloze jsou naše metody schopny dosáhnout přesnosti okolo 82 %, což jsou výsledky, které jsou pouze o málo horší než kterých dosahují nedávné práce v této oblasti. Při druhé, náročnější úloze, kde je cílem správně klasifikovat jednu z deseti tříd, dosahují naše dvě metody přesnosti nad 50%. Tyto slibné výsledky naznačují velký potenciál dalšího výzkumu, který by se ubíral podobným směrem. 1
|
|
|
Load Balancing in Evaluation Systems for Programming Assignments
Buchar, Jan ; Kruliš, Martin (vedoucí práce) ; Tůma, Petr (oponent)
Systémy pro automatické vyhodnocování úloh jsou cenným nástrojem pro učitele programování i pro jejich studenty. Cílem této práce je prozkoumat možnost nasazení takovýchto systémů v rozsáhlém distribuovaném prostředí a vyřešit problémy, které při takovémto nasazení mohou vyvstat. Velká část řešených požadavků pochází ze zkušenosti se systémem ReCodEx - vyhodnocovacím systémem vyvinutým na katedře vedoucího. Moderní serverové procesory s mnoha jádry poskytují velký výkon, který lze využít i na vyhodnocování programátorských úloh. Souběžná měření se ale mohou navzájem ovlivňovat. To může způsobit nestabilní výsledky, čímž je ovlivněna spravedlivost hodnocení studentských řešení. Technologie pro izolaci (sandboxing) mohou způsobovat podobné problémy. V naší práci měříme oba tyto vlivy a na základě výsledků určujeme, do jaké míry lze vícejádrové procesory skutečně využít. Dále se zabýváme efektivním rozdělováním práce mezi více vyhodnocovacími stroji, což je úloha, která doplňuje problém využití vícejádrových strojů. Práce obsahuje rešerši plánovacích algoritmů a popis experimentu, který porovnává jejich výkon. Následně se věnujeme možnosti využití kontejnerových technologií ke zjednodušení nasazování softwaru nutného pro vyhodnocování. Tím se zjednodušuje jak administrace, tak složení množiny vyhodnocovacích...
|
|
|
Sledování průběhu deskových her pomocí kamery a hloubkového senzoru
Staněk, Roman ; Kruliš, Martin (vedoucí práce) ; Musil, Tomáš (oponent)
Deskové hry byly oblíbenou kratochvílí lidstva již od nepaměti. Během posledních dekád se objevilo mnoho pokusů jak pomocí RGB kamery rozpoznat aktuální stav hry, nebo dokonce sledovat průběh celých zápasů. V této práci k danému účelu používáme senzor Kinect verze 2 od společnosti Microsoft. Jedná se o levný senzor obsahující jak RGB kameru, tak snímáč hloubky obrazu. Cílem práce je analyzovat vlastnosti snímače hloubky při pozorování malých scén a navrhnout způsoby, jakými mohou prostorová data vylepšit výsledky dosavadních postupů používaných k určení pozice herního plánu a fi- gurek. Pro demonstraci jsme vyvinuli program schopný sledovat průběh šachové partie. Dokáže v obrazu určit pozici šachovnice, rozpoznat přítomnost černých a bílých figurek na jednotlivých polích, validovat tahy hráčů v průběhu hry a pořizovat záznam partie, který může být uložen na disk a znovu nahrán do programu. 1
|
|
|
Webový editor a simulátor hradlových sítí
Horák, Jan ; Kruliš, Martin (vedoucí práce) ; Bulej, Lubomír (oponent)
Jedním z témat vyučovaných v rámci informatiky jsou principy hradlové logiky. Pomůckou k lepšímu pochopení této látky může být aplikace, která stu- dentům umožní sestavovat a zkoumat hradlové sítě. Měla by být jednoduše použitelná a její instalace by měla být snadná nezávisle na vybavení počítače. Podařilo se nám vytvořit prototyp webové aplikace, která tyto požadavky splňuje a umožňuje sestavování logických obvodů ze všech základních typů hradel, a která názorně zobrazuje hodnotu na každém vodiči. Implementovali jsme i další funkce, které zpříjemní použití aplikace - neomezenou editační plochu, úvodní tutoriál, možnost importu a exportu sítí do souboru či knihovnu log- ických obvodů, které lze importovat v podobě sítě či samostatné komponenty. Aplikace je díky objektovému přístupu a rozdělení jednotlivých částí do modulů snadno rozšiřitelná a její zdrojový kód je uvolněn pod open-source licencí. 1
|
|
|
Zlepšení metod rozpoznávání obličejů s pomocí senzoru pro sledování pohybu těla
Belák, Michal ; Kruliš, Martin (vedoucí práce) ; Lokoč, Jakub (oponent)
Kinect je vstupné zariadenie na sledovanie pohybu vytvorené spoločnosťou Microsoft. S pomocou rôznych inštalovaných senzorov dokáže efektívne nájsť a sledovať pohyb ľudských tiel, ktoré reprezentuje pomocou skeletálnych modelov. Primárne použitie Kinectu je ovládanie hernej konzoly Xbox 360 pomocou pohybu tela hráča. Microsoft tiež vydal balík pre vývoj software (Kinect SDK), ktorý umožňuje programátorom prístup k nespracovaným dátovým prúdom a vypočítaným dátam sledovania pohybu z pripojeného zariadenia. Druhá verzia Kinectu, vydaná pre Xbox One, priniesla vylepšenia hardware a tiež novú a nekompatibilnú verziu Kinect SDK. Hlavným cieľom tejto práce je zistiť, či by Kinect mohol byť lepšou platformou pre rozpoznávania tvárí v reálnom čase ako bežná videokamera. Vyvinuli sme software kompatibilný s obomi verziami Kinectu, ktorý spája sledovanie pohybu s existujúcimi knižnicami pre rozpoznávanie tvárí. Tento software sme použili na empírické zhodnotenie prínosov sledovania pohybu pomocou zozbieraných dát.
|
|
|
Web Platform for Parallel Programming Tutorials
Buzek, Emanuel ; Kruliš, Martin (vedoucí práce) ; Yaghob, Jakub (oponent)
Tato diplomová práce prezentuje originální způsob pro výuku programování v paralelním a distribuovaném prostředí. Hlavním cílem práce je vytvoření online platformy pro programování, která bude obsahovat tutoriály ve formě jednoduchých úloh z oblasti paralelismu. Webová aplikace simuluje a vizualizuje více agentů, kteří musí kolaborativně vyřešit daný problém. Agenti jsou programováni v procedurálním jazyce, který vychází z JavaScriptu. Významná část práce se zabývá návrhem tohoto jazyka. Kompilátor jazyka byl vytvořen pomocí nástroje, který je obdobou Bisonu a Flexu. Implementovaný paralelní simulátor podporuje několik plánovacích algoritmů včetně lock-step módu, který simuluje běh programů na grafických kartách. Důležitá vlastnost platformy je rozšiřitelnost, proto jsou tutoriály a balíčky navrženy jako plug- iny. Závěrečná část práce je věnována implementaci ukázkových balíčků a tutoriálů, které demonstrují, že hlavního cíle práce se podařilo dosáhnout.
|
|
|
Streaming system scheduling for Xeon Phi
Faltín, Tomáš ; Yaghob, Jakub (vedoucí práce) ; Kruliš, Martin (oponent)
Plánování procesů v oblasti operačních systémů je velmi dobře prozkoumaný problém na tradičních architekturách (NUMA, SMP). Bohužel nepracuje správně na nově vzniklých architekturách, speciálně na procesoru Intel Xeon Phi. Proto jsme shromáždili všechny dostupné informace o této architektuře. Nedostupné informace jsme se pokusili zjistit pomocí vlastních testů. Především jsme se soustředili na věci související s architekturou jádra a pamětí, jelikož to jsou nejdůležitější části pro tvorbu plánovače. Na základě výsledků jsme navrhli vylepšení pro stávající plánovač. Při ověřování navrhnutých vylepšení jsme zjistili, že problém není v plánovači, ale v návrhu, jakým se provádí paralelizace operátorů uvnitř Boboxu. Proto jsme navrhli nějaká vylepšení pro paralelizaci operátorů a jedno z nejjednodušších naimplementovali jako příklad a otestovali.
|
|
|
Bojiště pro virtuální autonomní roboty
Sejkora, Vojtěch ; Ježek, Pavel (vedoucí práce) ; Kruliš, Martin (oponent)
Programování se ve většině případů vyučuje na matematicky motivovaných příkladech, které nedokáží zaujmout všechny studenty. Proto v minulosti vzniklo mnoho projektů, které se snaží vyučovat programování pomocí her. Cílem této ba- kalářské práce bylo vyvinout hru, v které by mohli studenti mezi sebou soupeřit v programování virtuálních robotů, a tak si osvojit základy programování. Součástí bakalářské práce je několik typů her, zobrazování průběhu zápasu a mechanismus k přidání překážek na mapu. Dále tato bakalářská práce obsahuje také návod, jak pracovat s tímto projektem a programovat virtuální roboty. 1
|
|
|
Framework for Customizable Autopilot Solutions
Raška, Michal ; Zavoral, Filip (vedoucí práce) ; Kruliš, Martin (oponent)
Práca analyzuje, navrhuje a implementuje framework pre tvorbu prispôsobiteľných autopilotných systémov, určených pre rádiom riadené modely lietadiel. Pre účely overenia funkčnosti a vhodnosti frameworku sú vytvorené aplikácie využívajúce tento framework. Výsledkom práce je rozšíriteľný modulárny systém, schopný riadiť model lietadla, prenášať telemetriu a bezdrôtovo komunikovať s pozemnou stanicou. Systém používa množsvo komponentov, ktorých rozdielosť musí byť vhodne enkapsulo- vaná, aby bola zaručená potrebná miera komfortu a použiteľnosti pre programátorov a koncových užívateľov. Testy, ktoré validujú ciele práce ukazujú, že výsledný systém je schopný vykonávať všetky požadované funkcie, a rovnako tak, že ďalšie funkcie môžu byť do systému v budúcnosti pridané. 1
|
|
|
Streaming system scheduling for Xeon Phi
Faltín, Tomáš ; Yaghob, Jakub (vedoucí práce) ; Kruliš, Martin (oponent)
V oblasti operačních systémů je plánování dobře popsaným problémem. Ačkoliv dané postupy fungují dobře na tradičních architekturách (NUMA, SMP), tak již tak dobře nefungují na nových mnohajádrových architekturách, speciálně máme na mysli Intel Xeon Phi. Proto jsme shromáždili veškeré dostupné informace o jeho architektuře. Chybějící informace o architektuře jsme zjistili za pomoci testů. Zaměřili jsme se především na struktura jádra a paměti, jelikož jsou to klíčové prvky pro návrh plánovače. Na základě zjištěných poznatků jsme navrhli zlepšení pro plánovač v proudovém systému Bobox. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.