|
|
Evoluční aproximace obrazových filtrů
Foukal, Tomáš ; Bidlo, Michal (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce popisuje problematiku aproximativního počítání, filtrování obrazu v hardwaru a evolučních algoritmů. Představuje řešení problému evoluční aproximace mediánových filtrů, kdy je cílem snížit výpočetní a implementační náročnost filtrace a současně minimalizovat chybu výpočtu. Na základě získaných poznatků a návrhů byly vytvořeny implementace nutných programů. Experimentální vyhodnocení ukazuje, že navržená metoda může pro mediánový filtr poskytovat dobrý kompromis mezi kvalitou filtrování a implementační cenou.
|
|
|
Acceleration Methods for Evolutionary Design of Digital Circuits
Vašíček, Zdeněk ; Miller, Julian (oponent) ; Zelinka,, Ivan (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Although many examples showing the merits of evolutionary design over conventional design techniques utilized in the field of digital circuits design have been published, the evolutionary approaches are usually hardly applicable in practice due to the various so-called scalability problems. The scalability problem represents a general problem that refers to a situation in which the evolutionary algorithm is able to provide a solution to a small problem instances only. For example, the scalability of evaluation of a candidate digital circuit represents a serious issue because the time needed to evaluate a candidate solution grows exponentially with the increasing number of primary inputs. In this thesis, the scalability problem of evaluation of a candidate digital circuit is addressed. Three different approaches to overcoming this problem are proposed. Our goal is to demonstrate that the evolutionary design approach can produce interesting and human competitive solutions when the problem of scalability is reduced and thus a sufficient number of generations can be utilized. In order to increase the performance of the evolutionary design of image filters, a domain specific FPGA-based accelerator has been designed. The evolutionary design of image filters is a kind of regression problem which requires to evaluate a large number of training vectors as well as generations in order to find a satisfactory solution. By means of the proposed FPGA accelerator, very efficient nonlinear image filters have been discovered. One of the discovered implementations of an impulse noise filter consisting of four evolutionary designed filters is protected by the Czech utility model. A different approach has been introduced in the area of logic synthesis. A method combining formal verification techniques with evolutionary design that allows a significant acceleration of the fitness evaluation procedure was proposed. The proposed system can produce complex and simultaneously innovative designs, overcoming thus the major bottleneck of the evolutionary synthesis at gate level. The proposed method has been evaluated using a set of benchmark circuits and compared with conventional academia as well as commercial synthesis tools. In comparison with the conventional synthesis tools, the average improvement in terms of the number of gates provided by our system is approximately 25%. Finally, the problem of the multiple constant multiplier design, which belongs to the class of problems where a candidate solution can be perfectly evaluated in a short time, has been investigated. We have demonstrated that there exists a class of circuits that can be evaluated efficiently if a domain knowledge is utilized (in this case the linearity of components).
|
|
|
Evolutionary Approach to Synthesis and Optimization of Ordinary and Polymorphic Circuits
Gajda, Zbyšek ; Schmidt, Jan (oponent) ; Zelinka,, Ivan (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
This thesis deals with the evolutionary design and optimization of ordinary and polymorphic circuits. New extensions of Cartesian Genetic Programming (CGP) that allow reducing of the computational time and obtaining more compact circuits are proposed and evaluated. Second part of the thesis is focused on new methods for synthesis of polymorphic circuits. Proposed methods, based on polymorphic binary decision diagrams and polymorphic multiplexing, extend the ordinary circuit representations with the aim of including polymorphic gates. In order to reduce the number of gates in circuits synthesized using proposed methods, an evolutionary optimization based on CGP is implemented and evaluated. The implementations of polymorphic circuits optimized by CGP represent the best known solutions if the number of gates is considered as the target criterion.
|
|
|
Evoluční návrh filtrů pro zpracování signálů
Dobiš, Tomáš ; Hrbáček, Radek (oponent) ; Dobai, Roland (vedoucí práce)
Kalmanův filter slouží na filtrovaní signálů na základe konfigurace filtra a odhadu hodnot. Jeho konfigurace je však obtížná a vyžaduje zkušenosti matematika. Tato práce se věnuje implementaci metody pro spracování signálů s využitím Kartézského genetického programování, kde výhodou je automatizovaná konfigurace filtra. Výsledná metoda je porovnána na vícerých testovacích příkladech s Kalmanovým filtrem. Z výsledků je možno usoudit, že implementovaná metoda funguje porovnatelne efektivne při filtrovaní periodických a exponenciálních vstupech, a při filtrování konstantních vstupů funguje mnohem efektivněji než Kalmanův filter.
|
|
|
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.
|
|
|
Návrh soutěžního modelu F5F
Faltičko, Martin ; Bidlo, Michal (oponent) ; Chudý, Peter (vedoucí práce)
Tento dokument si dává za cíl prozkoumat možnosti optimalizace pro návrh koncepce leteckého modelu ve specifické soutěžní kategorii. Na základě simulování teoreticky navrženého modelu, popsého základními parametry, se provádí vyhodnocování výsledků. Dále podle vhodně zvoleného optimalizačního algoritmu probíhá zdokonalování návrhu. Při vyhodnocování se zohledňuje několik kritérií, mezi něž patří např. aerodynamický odpor, stabilita a hmotnost s přihlédnutím k požadavkům dané kategorie.
|
|
|
Evoluční návrh neuronových sítí
Beluský, Tomáš ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Minařík, Miloš (vedoucí práce)
Práce se zabývá vytvořením genetického algoritmu pro návrh struktury a učení neuronových sítí. Fitness funkce zahrnuje i počet skrytých neuronů a tím získáváme nejoptimálnější možné struktury. Představí se vlastní verze operátorů, které řídí celý proces evoluce. Výsledkem práce je knihovna pro evoluční návrh neuronových sítí a kromě ní bylo vytvořeno i grafické rozhraní pro nastavování parametrů a zobrazování výsledků. V experimentální části je návrh porovnán s jinými systémy a algoritmy. Na závěr jsou zhodnoceny výsledky a naznačen postup pro následující vývoj systému.
|
|
|
Evoluční návrh umělé neuronové sítě
Jílek, Tomáš ; Šperka, Svatopluk (oponent) ; Pospíchal, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na Neuronové sítě, Genetické algoritmy a evoluční návrh. První část popisuje Neuronové sítě, jejich historii, učení, způsob použití a Genetické algoritmy, jejich části, operátory a použití. Další část je věnována predikcícm časových řad, a to konkrétně pomocí Neuronových sítí. Poté následuje samotná implementace a experimenty s evolučně navrhnutými Neuronovými sítěmi pro predikci, v nichž jsou jako časové řady použity kurzy několika měn. V závěru je provedeno shrnutí dosažených výsledků a diskuze nad nimi, stejně tak nad možnostmi dalšího rozvoje práce.
|
|
|
Evoluční návrh simulátoru založeného na celulárních automatech
Brigant, Vladimír ; Šperka, Svatopluk (oponent) ; Mrnuštík, Michal (vedoucí práce)
Tato práce popisuje návrh simulátoru založeného na celulárních automatech, který je schopen předpovědet chování komplexního prostorového systému. Tato predikce je založena na dostupních datech a přechodové funkci získané pomocí regresní analýzy ve spolupráci s evolučními algoritmy. Dvě metody regresné analýzy (lineární a logistická regrese) jsou navrhnuty, implementovány a porovnány na predikci rastu urbanizace města Brno.
|
|
|
Evoluční návrh obrazů tvořených L-systémy
Kovařík, Roman ; Jaroš, Jiří (oponent) ; Gajda, Zbyšek (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o evolučním návrhu obrazů tvořených L-systémy. Vlastní návrh probíhá pomocí operátorů genetického programování. Ty jsou schopny pracovat s obrazem reprezentovaným ve formě syntaktického stromu. Ke komunikaci s uživatelem (návrhářem) slouží applet, který může být zobrazen na webové stránce.
|
host ::
RSS.