|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (oponent) ; Steininger, Andreas (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
In the development of current hardware systems, e.g. embedded systems or computer hardware, new ways how to increase their reliability are highly investigated. One way how to tackle the issue of reliability is to increase the efficiency and the speed of verification processes that are performed in the early phases of the design cycle. In this Ph.D. thesis, the attention is focused on the verification approach called functional verification. Several challenges and problems connected with the efficiency and the speed of functional verification are identified and reflected in the goals of the Ph.D. thesis. The first goal focuses on the reduction of the simulation runtime when verifying complex hardware systems. The reason is that the simulation of inherently parallel hardware systems is very slow in comparison to the speed of real hardware. The optimization technique is proposed that moves the verified system into the FPGA acceleration board while the rest of the verification environment runs in simulation. By this single move, the simulation overhead can be significantly reduced. The second goal deals with manually written verification environments which represent a huge bottleneck in the verification productivity. However, it is not reasonable, because almost all verification environments have the same structure as they utilize libraries of basic components from the standard verification methodologies. They are only adjusted to the system that is verified. Therefore, the second optimization technique takes the high-level specification of the system and then automatically generates a comprehensive verification environment for this system. The third goal elaborates how the completeness of the verification process can be achieved using the intelligent automation. The completeness is measured by different coverage metrics and the verification is usually ended when a satisfying level of coverage is achieved. Therefore, the third optimization technique drives generation of input stimuli in order to activate multiple coverage points in the veri\-fied system and to enhance the overall coverage rate. As the main optimization tool the genetic algorithm is used, which is adopted for the functional verification purposes and its parameters are well-tuned for this domain. It is running in the background of the verification process, it analyses the coverage and it dynamically changes constraints of the stimuli generator. Constraints are represented by the probabilities using which particular values from the input domain are selected. The fourth goal discusses the re-usability of verification stimuli for regression testing and how these stimuli can be further optimized in order to speed-up the testing. It is quite common in verification that until a satisfying level of coverage is achieved, many redundant stimuli are evaluated as they are produced by pseudo-random generators. However, when creating optimal regression suites, redundancy is not needed anymore and can be removed. At the same time, it is important to retain the same level of coverage in order to check all the key properties of the system. The fourth optimization technique is also based on the genetic algorithm, but it is not integrated into the verification process but works offline after the verification is ended. It removes the redundancy from the original suite of stimuli very fast and effectively so the resulting verification runtime of the regression suite is significantly improved.
|
|
Packet Classification Algorithms
Puš, Viktor ; Lhotka,, Ladislav (oponent) ; Dvořák, Václav (vedoucí práce)
This thesis deals with packet classification in computer networks. Classification is the key task in many networking devices, most notably packet filters - firewalls. This thesis therefore concerns the area of computer security. The thesis is focused on high-speed networks with the bandwidth of 100 Gb/s and beyond. General-purpose processors can not be used in such cases, because their performance is not sufficient. Therefore, specialized hardware is used, mainly ASICs and FPGAs. Many packet classification algorithms designed for hardware implementation were presented, yet these approaches are not ready for very high-speed networks. This thesis addresses the design of new high-speed packet classification algorithms, targeted for the implementation in dedicated hardware. The algorithm that decomposes the problem into several easier sub-problems is proposed. The first subproblem is the longest prefix match (LPM) operation, which is used also in IP packet routing. As the LPM algorithms with sufficient speed have already been published, they can be used in out context. The following subproblem is mapping the prefixes to the rule numbers. This is where the thesis brings innovation by using a specifically constructed hash function. This hash function allows the mapping to be done in constant time and requires only one memory with narrow data bus. The algorithm throughput can be determined analytically and is independent on the number of rules or the network traffic characteristics. With the use of available parts the throughput of 266 million packets per second can be achieved. Additional three algorithms (PFCA, PCCA, MSPCCA) that follow in this thesis are designed to lower the memory requirements of the first one without compromising the speed. The second algorithm lowers the memory size by 11 % to 96 %, depending on the rule set. The disadvantage of low stability is removed by the third algorithm, which reduces the memory requirements by 31 % to 84 %, compared to the first one. The fourth algorithm combines the third one with the older approach and thanks to the use of several techniques lowers the memory requirements by 73 % to 99 %.
|
|
Obrazová analýza v tribotechnické diagnostice
Machalík, Stanislav ; Stodola,, Jiří (oponent) ; Tillová,, Eva (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Obrazová analýza částic opotřebení je v práci využita ke klasifikaci jejich obrazů do tříd odpovídajících stanoveným typům opotřebení. Dává možnost získat informace nejen o základních parametrech otěrových částic, ale také údaje, které by při klasickém způsobu hodnocení bylo možné získat jen velmi obtížně. Na základě analýzy morfologických či obrazových charakteristik částic lze sledovat průběh opotřebení strojních součástí, a tím zabránit případné havárii motoru, případně stanovit optimální lhůty pro výměnu oleje. Cílem této práce je prozkoumat možnosti využití obrazové analýzy v kombinaci s metodou analytické ferrografie a na základě teoretických poznatků navrhnout nástroj pro automatickou klasifikaci částic. Současné metody analýzy částic opotřebení jsou založeny na vyhodnocení, které nedává přesnou představu o procesech probíhajících mezi třecími povrchy v motorové soustavě. Práce vychází z metody analytické ferrografie, která umožňuje zhodnotit stav sledovaného stroje z hlediska opotřebení. Přínosem klasifikátorů vytvořených v této práci je možnost automatického vyhodnocení výstupů analytické ferrografie; jejich použití odstraňuje zásadní nevýhodu ferrografické analýzy, kterou je její závislost na subjektivním hodnocení expertem provádějícím analýzu. Vytvořené klasifikátory jsou založeny na využití metod strojového učení. Na základě rozsáhlé databáze částic, která byla vytvořena v první fázi práce, byly klasifikátory natrénovány umožňují tak hodnotit ferrograficky separované otěrové částice, které pocházejí z olejů odebraných z mazaných soustav. Následně byly provedeny experimenty, z jejichž výsledků vyplynuly optimální nastavení klasifikátorů.
|
|
Physically-based Modeling and Simulation
Dvořák, Radim ; Racek, Stanislav (oponent) ; Šujanský,, Milan (oponent) ; Zbořil, František (vedoucí práce)
The thesis deals with the modeling of air pollution transportation and dispersion processes in the atmosphere, more precisely with the numerical approaches to solve such models. The modeling of air pollution has a great importance for prediction of the contaminations and it helps with understanding of the process and with elimination of its consequences. The models which are described by partial differential equations, namely advection-diffusion equations, and thus they can be solved by numerous analytical/numerical methods are in the scope of the thesis. In particular, well known method of lines (MoL) and several models based on it together with the possibility to accelerate the computation are studied in the first half of the work. It is shown that MoL approach is still suitable for many concrete models and it has a great potential for parallelization on graphics cards. Quite young ELLAM method and its application to solved atmospheric advection-diffusion equations is the second objective. A concrete form of ELLAM method and its proposed adaptation approaches are evaluated and it is shown that it overcomes the current state of the art methods in many cases.
|
|
Optimalizace sledování síťových toků
Žádník, Martin ; Lhotka,, Ladislav (oponent) ; Matoušek, Radomil (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá optimalizací sledování síťových toků. Sledování síťových toků spočívá ve sledování jejich stavu a je klíčovou úlohou pro řadu síťových aplikací. S každým příchodem paketu je nutné aktualizovat hodnoty stavu, což zahrnuje přístupy do paměti. Vzhledem k vysoké propustnosti linek a obrovskému množství souběžných toků hraje přístup do paměti kritickou roli ve výkonnosti stavového zpracování síťového provozu. Tento problém se řeší různými technikami. Tyto techniky ale ve výsledku vždy požadují, aby nejblíže zpracování provozu byla nasazena paměť s nízkou odezvou, cache toků, schopná vyřídit všechny přístupy. Cache toků má proto omezenou kapacitu a její efektivní správa má zásadní vliv na výkonnost a výsledky zpracování síťového provozu. Vzhledem ke specifikům síťového provozu nemusí být stávající správy vhodné pro správu cache toků. Disertační práce se proto zabývá automatizovaným vývojem správy cache na základě reálného provozu dané sítě. Automatizace vývoje správy cache toků je realizována pomocí genetického algoritmu. Genetický algoritmus vyvíjí nová řešení a hodnotí je simulací nad vzorkem provozu z různých sítí. Navržený postup je ověřen na vývoji správ pro dva problémy. Prvním problémem je vývoj správy, která bude vykazovat celkově nízký počet výpadků stavů z cache toků. Druhým problémem je vývoj správy, která bude vykazovat velmi nízký počet výpadků u velkých toků. Optimalizace zakódování správy a experimenty s parametry genetického algoritmu ukázují, že je možné nalézt správy cache toků, které jsou optimalizované pro specifika daného nasazení. Nově vyvinuté správy poskytují lepší výsledky než ostatní testované správy. Z hlediska snížení celkového počtu výpadků je vyvinuta správa, která snižuje počet výpadků na konkrétní datové sadě až o deset procent vůči nejlepší porovnávané správě. Z pohledu snížení počtu výpadků u velkých toků je dosaženo vyvinutou správou až dvojnásobného snížení výpadků. Většina velkých toků (více než 90%) nezaznamenala při použití vyvinuté správy dokonce ani jeden výpadek. Rovněž během záplav nových toků, které se v síťovém provozu vyskytují v souvislosti se skenováním sítí a útoky, se ukazují velmi dobré vlastnosti vyvinuté správy. V rámci práce je rovněž navrženo rozšíření správy o využití doplňkové informace ze záhlaví příchozích paketů. Výsledky ukazují, že kombinací této informace lze počet výpadků u správ dále snižovat.
|
|
Efektivní využití potenciálu bilingvního prostředí
HOVORKOVÁ, Eva
Disertační práce s názvem "Efektivní využití potenciálu bilingvního prostředí" je zaměřena na zmapování jak správných, tak špatných postupů při bilingvní výchově. Téma bilingvismu je v současné době velmi aktuální. V souvislosti s rostoucí globalizací společnosti je kladen stále větší důraz na výuku cizích jazyků. Lidé žijící ve smíšeném manželství však často nemají představu, jak své děti vychovávat a dopouštějí se mnohých chybných kroků, které později není možné napravit. Teoretická část podává přehled o bilingvismu, jeho rozdělení, typech a způsobech nabytí. Empirická část teorii prakticky demonstruje na různých příkladech. V rámci kvalitativního výzkumu bylo zpracováno 42 případových studií, které zachycují typické i netypické bilingvní respondenty. Výsledky výzkumu jsou porovnány s fakty uvedenými v odborné literatuře. Cílem disertační práce je podat přehled úspěšných i neúspěšných postupů a upozornit na ty, při kterých je potenciálu bilingvního prostředí využito co nejlépe. Současně také ukazuje, čemu se při bilingvní výchově vyhnout.
|
|
Faktory ovlivňující poptávku po osobních automobilech v ČR
ČURILLOVÁ, Michaela
Bakalářská práce se věnuje hledání a analyzování faktorů ovlivňujících poptávku po osobních automobilech v České republice. Poptávka je zde reprezentována počtem registrací nových osobních automobilů na domácím trhu. Teoretická část práce se zabývá představením základních pojmů, které souvisí s poptávkou obecně. Dále charakterizuje termíny týkající se statistických metod užitých při analýze faktorů. Praktická část práce se v úvodu zaměřuje na deskripci českého automobilového průmyslu, dále zkoumá specifické faktory poptávky. Potenciální determinanty, které by na danou poptávku mohly mít významný vliv, byly zvoleny na základě literárních zdrojů a vlastních úvah autora. Byly jimi: registrace ojetých osobních automobilů, spotřebitelské ceny nových a ojetých osobních vozidel, spotřebitelské ceny pohonných hmot, průměrný příjem, počet obyvatel a zavedení ekologické daně. Ekonometrickou analýzou se podařilo zjistit, že danou poptávku nejlépe ovlivňuje souhrn všech zvolených proměnných bez poslední zmíněné proměnné, kterou je ekologická daň. Pomocí vytvořeného ekonometrického modelu je také možné předpovědět počet registrací nových osobních automobilů do budoucna, což je v praxi velmi přínosné. Tento model tedy umožňuje predikovat vývoj poptávky po osobních automobilech v České republice.
|
|
Řízení projektů ve vybraném podniku
POKORNÝ, Radek
Tato práce se zabývá projektovým řízením ve vybrané společnosti. Má dvě části. První část je teoretická, která je zaměřena na teoretické zpracování tématu. To vysvětluje, co je projekt, řízení projektů, organizace projektů, procesů projektového managementu, jaký je cíl projektu, komunikace, řízení, změny a rizika a další. V praktické části jsem se zaměřil na konkrétní společnost a jejich projektový management a následně jsem analyzoval konkrétní projekt. Název zmíněné společnosti je OHL ŽS, a.s. Je to Španělská, která působí po celém světě. V České republice má ředitelsví v Brně. Tato společnost má několik divizí a každý z nich je zaměřen na jiný typ stavebnictví. Vybral jsem si divizi pozemního stavitelství. Tato divize se zaměřuje na všechny druhy staveb. Mohla by to být výstavba nových budov nebo rekonstrukce. Při analýze vybraného projektu jsem použil různé obchodní dokumenty, smlouvy s investorem, nebo dodavateli, náklady na projekt, časový harmonogram. Také jsem využil své zkušenosti s tímto projektem, protože jsem se podílel na realizaci tohoto projektu po větší části jeho provádění. Název tohoto projektu je rekonstrukce obvodového pláště včetně výměny oken a zateplení. Při analýze projektu jsem našel pár zásadních nedostatků. Pokud by se nám podařilo vyhnout se těmto nedostatkům, mohli bychom zvýšit zisk. Tyto nedostatky jsou zejména chyby při řízení. Na začátku byli jmenováni dva dočasní stavbyvedoucí. Pracovníci na této pozici v podstatě nemají zájem na výsledku projektu, protože jejich vedoucí nemá žádné prostředky na ovlivnění výkonosti tohoto pracovníka. Chybí zde motivační systém. Nezáleží na výkonu, ale pracovník dostane vždy stejnou mzdu. Pro odstranění těchto nedostatků jsem navrhl několik návrhů na zlepšení. První návrh je modifikace a rozšíření motivačního systému. Nový motivační systém obsahuje osobní ohodnocení. Toto hodnocení je závislá na výkonu zaměstnance. Druhá část je odměna z nadzisku. Dalším návrhem je vytvoření nové pracovní pozice. Tato pozice se bude starat o kontrolu a projektové dokumentace. V průběhu stavebního projektu, a to zejména na konci je stavbyvedoucí velmi zaneprázdněn. To záleží na rozhodnutí stavbyvedoucího, jakým činnostem dá přednost. Zda se bude věnovat dokumentaci, nebo prováděným pracím a technologii. Navrhovaná pozice by se starala o faktury, skutečně provedené práce, projektovou dokumentaci a předávání skutečně odvedené práce. Třetím návrhem je nákup malého strojního zařízení, jako jsou bourací kladiva a vrtačky. V této době se pronajímají všechna zařízení. Nájemné je vyšší než kupní cena. Poslední návrh je použít leasing na obnovu vozového parku. V této době mají zastaralý vozový park, protože současný vozový park byl pořízen za hotovost. To není výhodné.
|
|
Dálkový průzkum Země jako podpůrný nástroj při posuzování zemědělského sucha
Hlavinka, Petr ; Semerádová, Daniela ; Balek, Jan ; Žalud, Z. ; Tadesse, T. ; Hayes, M. ; Wardlow, B. ; Trnka, Miroslav
Díky satelitnímu snímání v rámci Dálkového průzkumu Země (DPZ) lze získávat velmi cenné údaje o podmínkách na rozsáhlých územích (napříč kontinenty i státy) i pro menší území v rozlišení stovek až desítek metrů. Mezi velké přednosti těchto přístupů patří časová a prostorová kontinuita získaných údajů. Pro hodnocení stavu vegetačního krytu na zemském povrchu jsou často využívány tzv. vegetační indexy. Předkládaný příspěvek si klade za cíl demonstrovat možnosti využití vegetačního indexu EVI2 (Enhanced Vegetation Index) v rámci sledování odezvy stavu vegetace na výskyt sucha. Výsledky jsou zaměřeny na popis situací ve vybraných letech za období 2000-2015 s využitím dat získaných pomocí zařízení MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) neseného družicí Terra. Prezentována jsou data dostupná v týdenním kroku pro celé území České republiky.
|
|
Management následné péče u pacientů se srdeční arytmií po propuštění z kardiologického oddělení
JANÁSOVÁ, Věra
Poruchy srdečního rytmu neboli arytmie, patří mezi nejčastější onemocnění srdce. Vznikají na podkladě poruchy tvorby nebo vedení elektrických vzruchů na srdci. Často se vyskytují arytmie, které si člověk ani neuvědomuje a je možné je zachytit při dlouhodobém monitorování EKG. Pacientovi většinou působí obtíže poruchy rytmu, které jsou záchvatovité nebo setrvalé. Ty mohou pacienta ohrožovat na životě. Mezi subjektivní potíže u pacientů patří nepříjemné bušení srdce, únava, dušnost, pocity tísně, kratší dech, závratě až ztráta vědomí, někdy může pacient pociťovat nepříjemnou bolest na hrudi. Takovéto subjektivní prožívání bývá pro člověka se srdeční arytmií velmi nepříjemné a může mu znemožňovat zvládání běžných denních aktivit. Úkolem sestry je pomoci pacientovi toto obtížné období překonat a naučit ho zdravému způsobu života jako prevenci srdečních onemocnění. Důležitá je zde spolupráce sester v nemocnici a v kardiologické ambulanci. Stanoveny byly čtyři hypotézy. První hypotéza měla potvrdit, že péče o pacienty se srdeční arytmií po propuštění do domácího léčení je dostatečná, vzhledem k jejich potřebám. Tato hypotéza byla potvrzena. Druhá hypotéza měla potvrdit, že u pacientů je dostatečná edukace o prevenci recidiv srdečních arytmií. Tato hypotéza se nepotvrdila. Třetí hypotéza měla potvrdit, že pacienti znají dopady srdečních arytmií na jejich celkové zdraví a byla nepotvrzena. Čtvrtá hypotéza měla potvrdit, že pacienti znají další možnosti péče po propuštění z nemocnice. Tato hypotéza se nepotvrdila. V praktické části diplomové práce byl použit kvantitativní výzkum. Výzkumné šetření bylo prováděno v nemocnicích v Českých Budějovicích, Jihlavě, Plzni a Praze, formou anonymních dotazníků, které byly rozdány pacientům v odborných kardiologických ambulancích. Výsledky byly zpracovány do grafů a tabulek v SPSS programu. Cíle byly splněny. V příloze v diplomové práci je přiložen stručný návrh, na co by se měla ošetřovatelská péče po propuštění pacienta z nemocnice zaměřit. Výsledky budou nabídnuty náměstkyním pro ošetřovatelskou péči a také sestrám v kardiologických ambulancích.
|
host ::
