|
| |
|
|
Optimalizační metody pro knihovnu SIMLIB/C++
Chlebík, Jakub ; Janoušek, Vladimír (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Práce se věnuje metodám optimalizace parametrů simulačních modelů. Seznamuje se základy matematické optimalizace a jejím využitím v operačním výzkumu. Dále navrhuje rozšíření knihovny SIMLIB/C++ modulem pro optimalizační metody. Několik vybraných metod teoreticky popisuje, implementuje v jazyce C++, demonstruje jejich použití na několika příkladech a zhodnocuje jejich úspěšnost.
|
|
|
Akcelerace neurostimulace pomocí metod umělé inteligence
Gaňo, Martin ; Chlebík, Jakub (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Léčba pomocí transkraniálního ultrazvuku je rychle se rozvíjející doménou medicíny. Tato metoda přináší možnosti neinvazivní mozkové terapie, včetně ablace, neuromodulace nebo potenciálního otevření hematoencefalické bariéry pro následující léčbu. Zdravotník potřebuje neustále dostávat zpětnou vazbu o ultrazvukovém vlnovém poli v lidské lebce v reálném čase, aby mohl pomocí těchto technik provést léčbu. Tradiční metody pro simulaci monochromních ultrazvukových vln jsou výpočetně příliš drahé. Jejich použití by proto bylo pro tyto účely neproveditelné a přináší to potřebu alternativních metod.Tato práce navrhla a implementovala metodu řešení Helmholtzovy rovnice ve 3D prostoru pomocí neuronové sítě dosahující vyšší rychlosti konvergence. Návrh neuronové sítě využívá odlehčenou architekturu založenou na UNet. Hlavním předmětem zájmu této práce je neuromodulace, protože v této aplikaci je možné ignorovat několik proměnných a jevů, které by v jiných případech nebyly zanedbatelné. Jejich vynecháním z výpočtů se zvýšila šance na provedení výpočtů v rozumném čase. Tato metoda je plně bez dozoru a používá výhradně uměle generované sférických harmonik a fyzikální ztráty pro trénink, bez nutnosti anotovaných dat. Výsledky ukázaly rychlejší výpočet s přijatelnou chybou než jiné tradiční metody.
|
|
|
Odhad doby běhu algoritmu pomocí strojového učení
Buchta, Martin ; Chlebík, Jakub (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je vytvořit model pro odhad doby běhu ultrazvukové simulace k-Wave na základě dané velikosti domény. Program využívá MPI a může být spuštěn na více uzlech superpočítače. Predikční modely byly vytvořeny s využitím symbolické regrese a následně porovnány s modely založenými na neuronových sítích. Tyto modely byly natrénovány na zaznamenaných datech. Výsledky ukazují, že modely překonávají stávající řešení. Model se symbolickou regresí dosáhl průměrné relativní odchylky 5,64% u vhodných úloh. Model neuronové sítě dosáhl průměrné relativní odchylky 8,25% na neznámých doménách včetně těch, které nejsou optimalizované pro simulaci k-Wave. Tato práce přináší nový, přesnější model pro předpovídání doby běhu a porovnává chybovost neuronových sítí a symbolické regrese pro tento konkrétní typ regresní úlohy. Celkově tyto modely mají potenciál praktického využití při spouštění a plánování simulací k-Wave.
|
|
|
Akcelerace neurostimulace pomocí metod umělé inteligence
Gaňo, Martin ; Chlebík, Jakub (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Léčba pomocí transkraniálního ultrazvuku je rychle se rozvíjející doménou medicíny. Tato metoda přináší možnosti neinvazivní mozkové terapie, včetně ablace, neuromodulace nebo potenciálního otevření hematoencefalické bariéry pro následující léčbu. Zdravotník potřebuje neustále dostávat zpětnou vazbu o ultrazvukovém vlnovém poli v lidské lebce v reálném čase, aby mohl pomocí těchto technik provést léčbu. Tradiční metody pro simulaci monochromních ultrazvukových vln jsou výpočetně příliš drahé. Jejich použití by proto bylo pro tyto účely neproveditelné a přináší to potřebu alternativních metod.Tato práce navrhla a implementovala metodu řešení Helmholtzovy rovnice ve 3D prostoru pomocí neuronové sítě dosahující vyšší rychlosti konvergence. Návrh neuronové sítě využívá odlehčenou architekturu založenou na UNet. Hlavním předmětem zájmu této práce je neuromodulace, protože v této aplikaci je možné ignorovat několik proměnných a jevů, které by v jiných případech nebyly zanedbatelné. Jejich vynecháním z výpočtů se zvýšila šance na provedení výpočtů v rozumném čase. Tato metoda je plně bez dozoru a používá výhradně uměle generované sférických harmonik a fyzikální ztráty pro trénink, bez nutnosti anotovaných dat. Výsledky ukázaly rychlejší výpočet s přijatelnou chybou než jiné tradiční metody.
|
|
| |
|
|
Optimalizační metody pro knihovnu SIMLIB/C++
Chlebík, Jakub ; Janoušek, Vladimír (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Práce se věnuje metodám optimalizace parametrů simulačních modelů. Seznamuje se základy matematické optimalizace a jejím využitím v operačním výzkumu. Dále navrhuje rozšíření knihovny SIMLIB/C++ modulem pro optimalizační metody. Několik vybraných metod teoreticky popisuje, implementuje v jazyce C++, demonstruje jejich použití na několika příkladech a zhodnocuje jejich úspěšnost.
|
host ::
RSS.