|
| |
|
|
Užití genetického programování v návrhu digitálních obvodů
Hejtmánek, Michal ; Bidlo, Michal (oponent) ; Gajda, Zbyšek (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo nastudování evolučních algoritmů a jejich využití pro návrh digitálních obvodů. Především jsem se zaměřil na genetické programování a jeho rozdílný způsob zacházení se stavebními bloky ve srovnání s genetickým algoritmem. Na základě těchto dvou přístupů jsem vytvořil a odzkoušel hybridní metodu návrhu obvodů. Tato metoda využívá šíření schemat podle genetického algoritmu pro problémy řešené genetickým programováním. U složitějších obvodů dosahuje vyšší úspěšnosti návrhu i rychlejší konvergence k řešení než obecný algoritmus genetického programování.
|
|
|
Boosting a evoluční algoritmy
Mrnuštík, Michal ; Juránek, Roman (oponent) ; Hradiš, Michal (vedoucí práce)
Tato práce představuje kombinaci AdaBoostu a evolučního algoritmu. Evoluční algoritmus je použit pro hledání lineární kombinace Haarových příznaků. Z té je vytvořen slabý klasifikátor pro AdaBoost. Jsou zde popsány základy klasifikace, Haarovy příznaky a Adaboost. Uvedeny jsou také základní informace o evolučních algoritmech. Dále obsahuje teoretický popis spojení AdaBoostu a evolučního algoritmu, doplněný o některé implementační detaily. Implementace je testována na obrazových datech jako součást systému pro detekci obličeje. Výsledky jsou porovnány se samostatnými Haarovými příznaky.
|
|
|
Porovnání klasifikačních metod
Dočekal, Martin ; Zendulka, Jaroslav (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá porovnáním klasifikátorů. Nejprve jsou popsány klasifikační techniky založené na strojovém učení, poté je navržen a implementován systém pro porovnání klasifikátorů. Dále jsou popsány klasifikační úlohy a datové sady, na kterých je systém otestován. Vyhodnocení je prováděno pomocí standardních metrik. V rámci práce je též navržen a implementován klasifikátor založený na principu evolučních algoritmů.
|
|
|
Nástroj pro statistické vyhodnocení koevolučních algoritmů
Urban, Daniel ; Zachariášová, Marcela (oponent) ; Drahošová, Michaela (vedoucí práce)
V této bakalářské práci se nachází teoretický základ, který nás seznámí s evolučními algoritmy, genetickým programováním, koevolučními algoritmy a metodami pro jejich statistické vyhodnocení. Dále se tato práce zabývá návrhem a implementací nástroje s grafickým uživatelským rozhraním, který umožňuje analýzu koevolučního algoritmu pro různá nastavení parametrů a jeho statistické vyhodnocení. Funkčnost implementovaného nástroje byla testována na datech získaných z externího programu umožňujícího evoluční návrh obrazových filtrů s využitím koevoluce prediktorů fitness. Výsledné grafy a statistiky umožňují jednoduché porovnávání průběhů a výsledků jednotlivých běhů programu.
|
|
|
Evoluce CoreWar válečníků pomocí genetických algoritmů
Tříska, Martin ; Beran, Vítězslav (oponent) ; Zuzaňák, Jiří (vedoucí práce)
Evoluční algoritmy jsou progresivní a neustále se vyvíjející část informatiky. Jsou využívány zejména k řešení mnohodimenzionálních problémů s četnými lokálními maximami, které není možné řešit analyticky. Tato práce pojednává o možnosti jejich využití pro tvorbu programů v jazyce Redcode, které budou schopny bojovat dle pravidel hry Corewars. Navrhuje možnosti reprezentace programů jazyka Redcode pro účely evolučních algoritmů, řeší návrh platformy pro evaluaci fitness těchto jedinců a diskutuje možnosti jejich křížení a mutace. Součástí práce je rovněž aplikace schopná vývoje takovýchto programů.
|
|
|
Evoluční návrh využívající přepisovací systémy
Nétková, Barbora ; Hyrš, Martin (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
V této práci byla navržena a implementována metoda pro evoluční návrh přepisovacích systémů. Pomocí genetického algoritmu jsou navrhována pravidla pro specifickou variantu Lindenmayerova systému. Navržené gramatiky jsou následně interpretovány jako rostoucí řadicí sítě. Byly prozkoumány různé přístupy interpretace L-systému na řadící sítě. Bude ukázáno, že evoluce je schopna navrhnout přepisovací systém pro částečně rostoucí sítě. Mezi nejlepší výsledky patří L-systémy navržené evolucí pro tvorbu sítí s 24 vstupy, které jsou schopny v dalších derivacích vytvořit síť až o 36 vstupech.
|
|
|
Evoluční algoritmy pro ultrazvukovou perfúzní analýzu
Kolářová, Jana ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na aplikaci evolučních algoritmů při prokládání dat získaných ultrazvukovým snímání tkáně. Proložená křivka slouží k odhadům perfúzních parametrů, umožňuje odhalit případné patofyziologie ve snímané oblasti. Teoretický úvod je věnován perfúzi a jejím parametrům, kontrastním látkám pro ultrazvukovou aplikaci, snímání ultrazvukovou modalitou, optimalizaci, evolučním algoritmům obecně a dvěma zvoleným evolučním algoritmům – genetický algoritmus a včelí algoritmus. Tyto dva algoritmy byly testovány na zašuměných datech získaných z klinických snímků myší s nádorem. V závěrečné části jsou shrnuty výsledky praktické části a poskytnuty návrhy a doporučení pro další možné zpracování.
|
|
|
Automated Design Methodology for Approximate Low Power Circuits
Mrázek, Vojtěch ; Bosio, Alberto (oponent) ; Fišer, Petr (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
The rapid expansion of modern embedded and battery-powered systems has brought new challenges for design methods oriented to low power circuits and systems. Although these methods systematically apply various power optimization techniques, the overall power requirements are still growing because of the increased complexity of integrated circuits. It has been shown that many applications are inherently error resilient and this property can be exploited for further power consumption reduction. This principle is systematically investigated in the nascent field of approximate computing. This thesis deals with efficient design methods for approximate circuits. The proposed methods are based on evolutionary algorithms (EAs). Although EAs have been applied in logic synthesis and optimization of common as well as approximate circuits, their scalability is limited in these areas. The goal of this dissertation is to show that approximate logic synthesis based on evolutionary algorithms (particularly on genetic programming) can provide excellent tradeoffs between the error and power consumption of complex digital circuits. We analyzed four different applications that use digital circuits described at three different levels of abstraction. By means of Cartesian genetic programming we reduced power consumption of small transistor-level circuits that are typically used in a technology library. We combined evolutionary approximation with formal verification techniques in order to evolve high quality gate-level approximate circuits such as adders and multipliers and provide formal guarantees on the approximation error. These circuits were employed to reduce power consumption in neural image classifiers and discrete cosine transform blocks of the HEVC encoder. We proposed a new data-independent error metric - the distance error - and used it in the evolutionary approximation of complex median circuits that are suitable for low power signal processing. This doctoral thesis presents a coherent methodology for the design of approximate circuits at different levels of description which is also capable of providing formal guarantees on the approximation error.
|
|
|
Implementace vlnkové transformace v jazyku C++
Valouch, Lukáš ; Hasmanda, Martin (oponent) ; Beneš, Radek (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je implementace algoritmu vlnkové transformace pro následné využití při redukci šumu. Samotné potlačování šumu je zaměřeno k zlepšování vypovídající schopnosti sonografických (ultrazvukových) obrazů v medicíně. Využilo se u něj metody prahování detailních koeficientů jednotlivých úrovní mnohaměřítkové analýzy. Při hledání nejvhodnějších prahů se nevycházelo z žádného z běžných postupů pro odhad těchto hladin. Návrh alternativního pojetí vychází ze základního empirického přístupu, kdy jsou jednotlivé prahy optimalizovány za pomoci evolučních algoritmů. S tímto zalgoritmizováným postupem se však projevují problémy objektivního vyhodnocení úspěšnosti redukce šumu. Program za tímto účelem využívá obecně používaných parametrů: střední kvadratickou chybu celého obrazu, strmost jasových změn na zvolené hraně, relativní kontrast dvou dostatečně jasově rozdílných bodů a směrodatnou odchylku jednolité plochy. Popsané teoretické poznatky jsou využity v naprogramované aplikaci DTWT. Ta realizuje víceúrovňovou dekompozici a zpětnou rekonstrukci diskrétní vlnkovou transformací s diskrétním časem, prahování detailních koeficientů a výsledné ohodnocení provedeného potlačení šumu. Tento vyvinutý nástroj lze využít samostatně pro redukci šumu. Pro naše účely byl ale upraven tak, aby se spouštěl prostřednictvím komponenty pro evoluční optimalizaci parametrů (Optimize Parameters) v navrženém scénáři v programu RapidMiner. V optimalizačním procesu využívala tato komponenta jako fitness funk¬ci předané ohodnocení od programu DTWT. Nejvhodnější prahy byly separátně vyhledávány pro tři rodiny vlnek – Daubeschies, Symlety a Coiflety. Evoluční algoritmus vybral u všech tří rodin měkký práh. Ten je ve srovnání s tvrdým prahem pro potlačování šumu vhodnější, ale má tendenci více rozmazávat hrany. Navržená metoda vyhodnotila ve většině případů lepší úspěšnost redukce šumu u vlnkové transformace s vyhledáním prahů evolučními algoritmy, než u běžně používaných filtrů. Při vizuálním porovnání již ale vnášela vlnková transformace do obrazu mírné znehodnocující artefakty. Jedná se vždy o kompromis mezi největším potlačením šumu a zároveň největším zachováním užitečné obrazové informace. Vyhodnotit objektivně toto dilema není jednoduché a záleží vždy na subjektivním pohledu, v případě sonografických snímků pohledu ošetřujícího lékaře.
|
host ::
RSS.