|
|
Automated compression of neural network weights
Lorinc, Marián ; Sekanina, Lukáš (oponent) ; Mrázek, Vojtěch (vedoucí práce)
Convolutional Neural Networks (CNNs) have revolutionised computer vision field since their introduction. By replacing weights with convolution filters containing trainable weights, CNNs significantly reduced memory usage. However, this reduction came at the cost of increased computational resource requirements, as convolution operations are more computation intensive. Despite this, memory usage remains more energy-intensive than computation. This thesis explores whether it is possible to avoid loading weights from memory and instead functionally calculate them, thereby saving energy. To test this hypothesis, a novel weight compression algorithm was developed using Cartesian Genetic Programming. This algorithm searches for the most optimal weight compression function, aiming to enhance energy efficiency without compromising the functionality of the neural network. Experiments conducted on the LeNet-5 and MobileNetV2 architectures demonstrated that the algorithm could effectively reduce energy consumption while maintaining high model accuracy. The results showed that certain layers could benefit from weight computation, validating the potential for energy-efficient neural network implementations.
|
|
|
External ballistics of airgun projectiles
Melichar, Tomáš ; Strouhalová, Jitka (oponent) ; Průša, Stanislav (vedoucí práce)
Throughout the paper, the reader is introduced to basic concepts and issues of exterior ballistics. Considering the problem stiffness, a suitable model of atmosphere is determined and combined with the optimal method of ballistic trajectories numerical modeling. Using PRODAS V3 software a basic aerodynamical characteristics of the small caliber reference projectile (diabolo type) model are estimated. Detailed attention is given to the description of the measurement platform, its errors, and optimization. Based on the experimental measurements of the given standard projectile, a new drag law JSBE is determined. The results between numerical solutions and real measurements are compared against measured drag law JSBE, G1/GA drag law, and software PRODAS V3 drag law estimation.
|
|
|
Užití kovových materiálů pro selektivní růst
Němeček, Tomáš ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Povrch Si(100), povrchové fáze Ga a jejich oxidace byly zkoumány pomocí metod XPS a LEED. Byly provedeny studie oxidace substrátu Si(100) a struktury (2x2)-Ga s následným žíháním pro odpaření oxidu gallného. Selektivní růst Ga na mřížkách tvořených SiO2/Si byl mapován s využitím metod SEM a AFM. Bylo zjištěno, že gallium roste uvnitř struktur selektivně. Dále byly analyzovány jednotlivé struktury. Kombinací STM měření a výpočtů DFT se podařila plně určit struktura povrchového oxidu na Ni3Al(111) a na NiAl(110) substrátech. Bylo zjištěno, že struktura povrchového oxidu hlinitého na NiAl(110) netvoří tzv. vzor, a že klastry Fe a Co na něm nerostou uspořádaně. Naproti tomu, oxid hlinitý vytvořený na povrchu Ni3Al(111) vzor tvoří a může být použit pro růst klastrů Fe a Co.
|
|
|
Detekce obtížně diferencovatelných skupin srdečních arytmií
Kantor, Marek ; Ronzhina, Marina (oponent) ; Novotná, Petra (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou detekčních metod fibrilace síní, flutteru síní a sinusového rytmu ze záznamu EKG. Práce rovněž pojednává o těchto arytmiích a klasifikačních algoritmech vhodných pro tuto problematiku. V rámci této práce je vytvořeno několik přístupů klasifikace. Pro extrakci příznaků je využita konvoluční neuronová síť a klasifikace je realizovaná prostřednictvím umělé neuronové sítě. Vybrána metoda 1D CNN pro tyto těžko diferencovatelné srdeční arytmie dosahuje průměrné přesnosti klasifikace F1 - skóre = 91 %. Vybrána CNN optimalizovaná pomocí GA je rychlá mělká síť s lepší přesností než hluboká síť. Vytvořené modely jsou použity i pro klasifikaci jiných typů arytmií.
|
|
|
Nelineární řízení komplexních soustav s využitím evolučních přístupů
Minář, Petr ; Ošmera, Pavel (oponent) ; Oplatková,, Zuzana Komínková (oponent) ; Matoušek, Radomil (vedoucí práce)
Problematika optimalizace složitých soustav za použití algoritmů umělé inteligence, je relativně nový vědní obor a má mnohé způsoby využití v technické praxi. Vhodné algoritmy na řešení podobných úloh jsou třeba genetický algoritmus, diferenciální evoluce, algoritmus HC12, metoda nelder-mead, fuzzy logika a gramatická evoluce. Kompletní řešení je prezentováno na vybraných příkladech od matematických soustav nelineárních systémů, až po praktické úlohy spolu s návrhem antén a stabilizace deterministického chaosu. Práce si klade za cíl navržení jednotlivých postupů využití algoritmů umělé inteligence při vícekriteriální optimalizaci. K dosažení optimálních výsledků slouží navržené softwarové řešení na základě multi-platformové aplikace v rámci Matlab a Java rozhraní. Softwarové řešení spojuje všechny algoritmy do ucelené aplikace a dále rozšiřuje možnosti uplatnění výsledků na reálných soustavách a v technické praxi.
|
|
|
Depozice Ga nanostruktur na grafenové membrány
Severa, Jiří ; Mikulík, Petr (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou grafenových membrán pro depozici atomů galliametodou molekulární svazkové epitaxe. V první části jsou nejprve popsány vlastnostigrafenu a metody jeho výroby. Druhá část je zaměřena na grafenové membrány, jejichspecifické vlastnosti, aplikace a způsoby výroby. Třetí část práce popisuje teorii růstutenkých vrstev. Praktická část práce je zaměřena na přípravu grafenových membrán,která spočívala v překrytí mikrodutin v křemíkovém substrátu grafenovou vrstvou. ktomu byl použit mechanicky exfoliovaný a CVD grafen Na takové membrány bylo následnědeponováno gallium technikou molekulární svazkové epitaxe a in situ pozorována pomocírastrovací elektronové mikroskopie.
|
|
|
Problém obchodního cestujícího
Šůstek, Martin ; Snášelová, Petra (oponent) ; Zbořil, František (vedoucí práce)
Práce se zaměřuje na úpravu známých postupů ACO a GA s ohledem na zvyšování efektivity nalézaných řešení. Jsou zde prezentovány dva nové přístupy pro řešení TSP. Pomocí jednoho z nich lze také vytvořit počáteční populaci pro GA. Je uveden konkrétní návrh programu a v příloze pak i jeho implementace v jazyce Java. Aby se zlepšila efektivita řešení, jsou navržené a implementované lokální optimalizace. Po uplynutí předem stanoveného strojového času jsou mezi sebou porovnány minimální vzdálenosti dosažené zvolenými metodami. Experimenty jsou provedeny na sadách s různými počty míst, konkrétně od 101 až po 3891.
|
|
|
Assistant systems in car and aircraft control
Novotný, Timotej ; Horpatzká, Michaela (oponent) ; Zikmund, Pavel (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with assistance systems in cars and aircraft. The aviation sector is focused on GA aircraft. This thesis describes assistance systems used in cars and aircraft, their contribution to traffic safety and limitations of these systems. The comparison of assisting systems in the automotive and aviation industries shows the difference in the speed of development in individual areas, which is caused mainly due to strict requirements for safety and reliability of aviation systems. Furthermore, we can see the difference in implementation of systems monitoring the condition of a driver/pilot. Although the work of a pilot is more demanding than the work of a driver, today’s aircraft do not have a system for monitoring the condition of a pilot or an emergency landing system. Part of the thesis concerning future assistance systems in aviation is devoted to the system monitoring the pilot’s condition and the automatic landing system. Both systems are still under development. However, experiments have shown that these systems could be implemented in future aircraft and increase aviation safety. The last part of the thesis mentions the future of assistance systems, which create a path to autonomous vehicles.
|
|
|
Metoda termální desorpční spektroskopie (TDS) a její aplikace pro výzkum povrchových procesů
Potoček, Michal ; Čech, Vladimír (oponent) ; Pavlík, Jaroslav (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
Metoda termální desorpční spektroskopie (TDS) je obecná metoda pro povrchovou analýzu adsorbovaných molekul. Práce se v 1. kapitole zabývá teoretickými základy této metody a ukazuje princip desorpčního procesu ovlivněného podpovrchovou difuzí. Kapitola 2 se nejprve věnuje praktickému využití metody TDS při detekci povrchových molekul a určením vazebné energie. Experimenty byly zaměřeny na detekci povrchových adsorbantů a nečistot na povrchu desek Si. Druhá část této kapitoly se zabývá desorpcí atomů tenkých vrstev Ga a jejich podpovrchovou difuzi. Proces difuze Ga byl také pozorován hmotnostní spektrometrií sekundárních iontů (SIMS) a numericky simulován.
|
|
|
Řešení spojitých systémů evolučními výpočetními technikami
Lang, Stanislav ; Šeda, Miloš (oponent) ; Olehla, Miroslav (oponent) ; Matoušek, Radomil (vedoucí práce)
Práce je věnována problematice řešení spojitých systémů evolučními výpočetními technikami. Evoluční výpočetní techniky spadají do oblasti studia softcomputingu, jedná se o pokročilé optimalizační metaheuristiky, které se s postupným růstem výpočetního výkonu počítačů stávají stále více používanými metodami řešení složitých optimalizačních problémů. Řešení spojitých systémů, potažmo syntéza spojitých regulačních obvodů, je jednou z oblastí, kde tyto pokročilé algoritmy nalézají své uplatnění. Při řešení spojitých systémů se zaměříme na problematiku regulace. Evoluční výpočetní techniky se pak mohou stát nástrojem nejen pro optimalizaci parametrů regulátoru, ale i pro návrh jeho struktury. Pro optimalizaci parametrů regulátoru lze využít mnoho různých algoritmů (genetický algoritmus, diferenciální evoluce, atd.), pro návrh struktury se setkáváme běžně s využitím tzv. gramatické evoluce. Nasazení gramatické evoluce však není nutné, pokud je využito vhodného kódování, jak je navrženo v předložené práci. Práce prezentuje metodu návrhu struktury a parametrů obecného lineárního regulátoru s využitím genetického algoritmu. V rámci polynomiální teorie řízení se též setkáme s označením polynomiální regulátor. Způsob kódování popisu obecného lineárního regulátoru do genetického řetězce je stěžejní, určuje množinu algoritmů použitelných pro optimalizaci a ovlivňuje efektivitu výpočtů. Popsané kódování, efektivní implementace EVT, včetně multikriteriální optimalizace je stěžejním přínosem této práce.
|
host ::
RSS.