|
|
Akcelerace algoritmu sledování částic v experimentu CBM
Roth, Michael ; Kolář, Martin (oponent) ; Musil, Petr (vedoucí práce)
Cílem této práce je prostudovat metody detekce a rekonstrukce trajektorií částic v experimentu CBM a problematiku akcelerace těchto metod na hardwarových platformách. V práci byly srovnány výhody a nevýhody rozšířených metod a pro další studium byla vybrána metoda rekonstrukce na bázi celulárních automatů a Kalmanových filtrů. Práce se podrobně zabývá zejména vývojem simulačního modelu, vhodného pro generování testovacích dat pro usnadnění budoucí implementace vybraného sledovacího algoritmu. Byly vytvořeny dva odlišné simulátory částic, které budou v navazující práci použity pro výpočet predikčního kroku rozšířeného Kalmanova filtru a testování kvality implementované rekonstrukční metody.
|
|
|
Využití celulárních automatů pro šifrování dat
Dvořák, Martin ; Trunda, Otakar (vedoucí práce) ; Mráz, František (oponent)
Celulární automaty jsou diskrétní systémy s velmi jednoduchými pravidly, ale velmi rozmanitým chováním. Některé celulární automaty dokáží generovat kvalitní pseudonáhodné sekvence bitů. To nás vede k otázce, zda by celulární automaty mohly být využity v kryptografii, například jako náhražka proudových šifer. Budeme tvořit a porovnávat různé metody pro generování dlouhých one-time-padů z krátkých šifrovacích klíčů, kde naše metody budou využívat celulární automaty. Kromě přímého vymýšlení algoritmů naprogramujeme také evoluční algoritmus, který sám bude vymýšlet co nejlepší zapojení našich stavebních bloků. Výstupem bude desktopová aplikace na šifrování souborů pro Windows. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Spatial modeling of brain tissue
John, Pavel ; Neruda, Roman (vedoucí práce) ; Brom, Cyril (oponent)
Nervová spojení v lidském mozku se mění na základě vjemů z okolí. Způsob, jakým k proměnám dochází, a jak přesně tyto proměny ovlivňují vlastnosti mozkové tkáně, dosud není zcela pochopen. Práce zkoumá souvislost paměti a učení s prostorovým uspořádáním neuronů, zejména pak s tvarem jejich dendritických výběžků. Součástí je model, který zachycuje mozkovou tkáň pomocí dvourozměrné mřížky s různými druhy spojení mezi jednotlivými buňkami mřížky. Tento model je formálně definován a dále podroben teoretickému zkoumání. Zásadním výsledkem je důkaz věty o výpočetní síle definovaného modelu na úrovni Turingova stroje. K nalezení vhodné architektury vzhledem k problému slouží několik variant evolučních algoritmů. Model s danou architekturou je dále adaptován na základě komunikace s prostředím. Popsané myšlenky jsou implementovány a podrobeny několika experimentům, které poukazují na důležité vlastnosti modelu. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Plánování cesty mobilního robotu pomocí celulárních automatů
Holoubek, Tomáš ; Šoustek, Petr (oponent) ; Dvořák, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou využití algoritmů celulárních automatů pro plánování cesty v prostředí čtvercové mřížky. Teoretická část obsahuje přehled standardních přístupů plánování cesty, následně se podrobněji věnuje celulárním automatům včetně jejich možností a již existujících řešení. V praktické části jsou popsány a implementovány algoritmy celulárních automatů včetně generátoru map CA společně se standardními algoritmy. Závěrečná část vyhodnocuje výsledky testů realizovaných ve speciální aplikaci.
|
|
|
Komplexita v celulárních automatech
Hudcová, Barbora ; Mikolov, Tomáš (vedoucí práce) ; Kupsa, Michal (oponent)
Naším dlouhodobým cílem je identifikovat komplexní systémy vhodné k mod- elování umělého života. Tento problém je obtížný zčásti kvůli chybějící formální definici komplexního chování. V této práci proto zkoumáme pojem komplexity dynamických systémů známých jako celulární automaty. Představujeme novou klasifikaci jejich dynamiky, kterou využíváme k automatickému rozpoznávání zajímavého chování ve velkých prostorech celulárních automatů. Naše výsledky dále porovnáváme s dříve navrhnutými metodami klasifikace. Ve druhé části práce se zameřujeme na zkoumání dozadné dynamiky celulárních automatů, tedy studujeme vzory daných automatů. V tomto kontextu zavádíme novou metodu reprezentace jednodimenzionálních automatů, pomocí které lze charakterizovat všechny jejich garden of eden konfigurace. Využití této metody demonstrujeme na příkladech. 1
|
|
|
Sebemodifikující se celulární automaty
Szabo, Peter ; Drábek, Vladimír (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá celulárními automaty s konceptem sebe-modifikace a jich porovnáním s konvenčními celulárními automaty. Pro tento účel jsme vytvořili simulátor, který také umožňuje samostatně definovat logiky umělé inteligence, generátoru čísel a statistického testu, které simulátor využívá. Následně jsou provedeny dva pokusy, které koncept sebe-modifikace demonstrují.
|
|
|
Simulace proudění tekutin s využitím celulárních automatů
Režňák, Michal ; Janoušek, Vladimír (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vytvořením aplikace pro simulaci proudění tekutin pomocí Lattice gas cellular automata. Použité modely jsou HPP, FHP-I, FHP-II a FHP-III. Program je implementovaný pomocí jazyka C++, tak aby byl spustitelný ve webovém standardu WebAssembly. Součástí práce je porovnání výkonnosti formátů wasm, asm.js a nativního formátu pro desktop (x86_64), kde se zjistilo, že doba načtení aplikace ve webovém prohlížeči je výrazně menší pro wasm formát a provádění aplikace je o 24% rychlejší oproti asm.js a o 50% pomalejší než desktop. Aplikace je vhodná pro studijní účely jako prezentace využití celulárních automatů a poskytuje úvod pro Lattice Boltzmann metodu simulace tekutin.
|
|
|
Simulation of two-dimensional flow past obstacles using lattice-gas cellular automata
Tomášik, Miroslav ; Scholtz, Martin (vedoucí práce) ; Pavelka, Michal (oponent)
Cellular automata constitutes a unique approach to the modeling of complex systems. The major phase of their development in continuum mechanics came in the late 80s, but the closer inspection of their macroscopic limit revealed that it does not accurately correspond to hydrodynamic equations. Besides the Lattice-Boltzmann model, various other approaches to improve LGCA have emerged. The main focus of our research is on the Pair-interaction cellular automaton. In this thesis, we propose the non-deterministic variant of this automaton, and we compare it with its predecessor on the simulations of the "exploding cube", Taylor- Green vortex and fully developed turbulence. The results for the non-deterministic automaton seem quiet reasonable, but derivation of the hydrodynamic equations is necessary to conclude in what extent it solves the problem with anisotropic viscosity.
|
|
|
Spatial modeling of brain tissue
John, Pavel ; Neruda, Roman (vedoucí práce) ; Brom, Cyril (oponent)
Nervová spojení v lidském mozku se mění na základě vjemů z okolí. Způsob, jakým k proměnám dochází, a jak přesně tyto proměny ovlivňují vlastnosti mozkové tkáně, dosud není zcela pochopen. Práce zkoumá souvislost paměti a učení s prostorovým uspořádáním neuronů, zejména pak s tvarem jejich dendritických výběžků. Součástí je model, který zachycuje mozkovou tkáň pomocí dvourozměrné mřížky s různými druhy spojení mezi jednotlivými buňkami mřížky. Tento model je formálně definován a dále podroben teoretickému zkoumání. Zásadním výsledkem je důkaz věty o výpočetní síle definovaného modelu na úrovni Turingova stroje. K nalezení vhodné architektury vzhledem k problému slouží několik variant evolučních algoritmů. Model s danou architekturou je dále adaptován na základě komunikace s prostředím. Popsané myšlenky jsou implementovány a podrobeny několika experimentům, které poukazují na důležité vlastnosti modelu. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Simulace dvojrozměrného toku kolem překážek za použití "lattice-gas" celulárních automatů
Tomášik, Miroslav ; Scholtz, Martin (vedoucí práce) ; Pavelka, Michal (oponent)
Celulární automaty představují originální výpočetní metodu, která našla uplatnění v mnohých oblastech, a pole její působnosti se stále zvěčšuje. Speciální třída celulárních automatů, Lattice-gas celulární automaty (LGCA) se s úspěchem utkala z mnohýma problémama v oblasti simulaci toku tekutin, a vyvynula se v jednu z nejperspektívnějších CFD metod, v Lattice-Boltzmanovu metodu. V teoretické části se zabíváme vývojem LGCA, vysvěltíme jejich teoretické základy a z jejich mikrodynamického popisu odvodíme hydrodynamické rovnice. V praktické části implementujeme dva význačné typy LGCA, Pair-interaction automat, a FCHC. Aplikujeme je na 3D tok kolem překážek nejrúznějších tvarú. Vědecky nejzajímavější část je věnovaná statistickým vlastnostem turbulentního toku, simulovaného těmito automaty, avšak bude zapotřeby delší výskum abychom mohli interpretovat získané výsledky. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.