|
|
Prostředí pro verifikaci DMA řadičů v jazyku SystemVerilog
Zachariášová, Marcela ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Puš, Viktor (vedoucí práce)
V dnešních hardwarových návrzích se verifikační techniky používají pro ověřování funkcionality dílčích komponent i komplexních systémů. Tato bakalářská práce se zabývá verifikací DMA řadičů. Jsou popsány teoretické principy verifikace v jazyce SystemVerilog a činnost DMA - přenos dat přes sběrnici bez účasti procesoru. Následuje úvod do praktické části verifikace řadičů, těžištěm práce je návrh verifikačního prostředí a následně samotná verifikace a její výsledky.
|
|
|
Hardwarová akcelerace šifrování
Hradil, David ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvořit hardwarovou realizaci obvodu, která by představovala algoritmus AES. Motivací k vytvoření této realizace bylo urychlení vůči softwarovému šifrování. Urychlení je dosaženo pomocí speciálně navržených částí obvodu, které odpovídají jednotlivým operacím AES algoritmu. V prvním kroku bylo potřeba obvod navrhnout. V dalším kroku pak byl tento obvod popsán v jazyce VHDL. Dále pak následovala simulace a syntéza obvodu. Aby bylo možné dané hardwarové řešení porovnat se softwarovým zpracováním, byla za tímto účelem vytvořena SW implementace. Obě implementace byly vytvořeny pro platformu FITKit. HW implementace je vytvořena pomocí technologie FPGA a SW implementace pak pomocí mikrokontroléru. Výsledkem této práce pak bylo téměř tisícinásobné urychlení šifrování oproti klasickému softwarovému zpracování.
|
|
|
Analýza strukturních elementů DNA
Knytl, Marek ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je návrh a implementace nástroje trackAnalysis pro statistickou analýzu strukturních elementů na DNA. Pozice jednotlivých elementů v rámci genomu jsou získány v podobě stopy a nad těmito pozicemi poté nástroj provádí sadu analýz, mezi které patří test náhodnosti stopy, test vzdáleností stop od genů, klasifikace, detekce shluků a překryvů. Výsledky jednotlivých testů je možné navzájem propojit. Výsledek bude poté zobrazen ve formě výpisu, grafu, případně nové anotační stopy. Důležitou částí této práce je rovněž otestování výsledného nástroje na sadě reálných dat.
|
|
|
Implementace šifrovacích algoritmů v jazyku VHDL
Kožený, Petr ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a implementací šifrovacích algoritmů AES a DES pro vestavěné systémy. Architektury jsou implementovány v jazyce VHDL a navrženy pro umístění do programovatelných logických polí FPGA. Výsledná řešení jsou určena pro obvody Xilinx Spartan 3. Obě architektury pracují v režimu ECB (Electronic Codebook) s použitím vyrovnávacích pamětí. Maximální propustnost navržené architektury DES je 370 Mb/s při pracovní frekvenci 104 MHz. Pro šifrování algoritmem AES je propustnost na maximální frekvenci 118 MHz až 228 Mb/s. Při porovnání se softwarovými implementacemi, určenými pro vestavěné systémy, dosáhly obě architektury podstatně vyšších propustností.
|
|
|
Systém interních sběrnic pro čipy s technologií FPGA
Málek, Tomáš ; Kořenek, Jan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a implementací propojovacího systému interních sběrnic pro čipy s technologií FPGA. Systém zajišťuje jak komunikaci mezi interními komponentami v rámci čipu, tak jejich komunikaci s ostatními prvky počítače, které jsou namapovány do paměti hostitelského systému. Architektura vysokorychlostní plně duplexní paketově-orientované sběrnice vychází ze stromové topologie. Šířka datové sběrnice je genericky nastavitelná, individuálně pro každou její část. Díky tomu je možné vybudovat jednotný hierarchický systém sběrnic na různých rychlostech, který propojuje různě rychlé komponenty. Navržený propojovací systém byl implementován v jazyce VHDL a je nasazen v projektu Liberouter, který je součástí výzkumného záměru CESNETu Programovatelný hardware.
|
|
|
Zpracování a visualizace hmotnostních spekter
Beneš, Ondřej ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Jedna z nových technik v oblasti analytické chemie, které nalézá stále více uplatnění v praxi, je zobrazovací hmotnostní spektrometrie. Díky její schopnost zaznamenat zastoupení látek ve vzorku při analýze tkáně však vznikají až GB dat a tyto data je nutné zpracovávat programově. Cílem této práce je vytvořit aplikaci pro zpracování a vizualizaci dat z nového standardu imzML. Součástí práce je stručný úvod do problematiky hmotnostní spektrometrie, konkrétněji pak typu MALDI TOF a jsou zde popsány některé metody předzpracování hmotnostně spektrometrických dat. V práci je také nahlédnuto na současný stav existující software a na základě požadavků spolupracující laboratoře je navržena a implementována nová aplikace nejen umožňující zobrazení dat, ale i jejich předzpracování jako jsou například metody vyhlazování dat Savitzky-Golay, interní kalibrace či vyhledávání píků pomocí spojité vlnkové transformace. K závěru jsou i některé ukázky vizualizovaných dat z reálných experimentů.
|
|
|
Synchronizace času v počítačových sítích
Matoušek, Denis ; Kořenek, Jan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem řešení pro synchronizaci času v počítačových sítích, což je klíčový problém mnoha síťových aplikací. Na základě analýzy protokolů pro synchronizaci času byl jako vhodný kandidát vybrán protokol PTP. Práce popisuje implementaci návrhu pro speciální síťovou kartu a ukazuje vlastnosti řešení na několika testech. Část řešení pro práci s přesnými časovými značkami byla implementována v čipu FPGA síťové karty, zatímco pro zpracování zpráv protokolu PTP je použita softwarová aplikace. Hodnoty konfigurovatelných parametrů aplikace byly určeny na základě analýzy vlastností síťové karty a výsledků jednotlivých testů. Dosažená přesnost se pohybuje v řádu desítek nanosekund.
|
|
|
Rychlé zpracování aplikačních protokolů
Bárta, Stanislav ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Polčák, Libor (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a implementací systému pro zpracování aplikačních protokolů ve vysokorychlostních sítích s~využitím konceptu softwarem řízeného monitorování. Navrhované řešení využívá hardwarově akcelerované síťové karty provádějící předzpracování síťového provozu na základě zpětně vazby od uživatelských monitorovacích aplikací. Navržený systém provádí předzpracování a filtraci síťového provozu pro aplikační moduly, které provádějí zpracování sledovaných aplikačních protokolů a vytvářejí metadata popisující danou komunikaci. Předzpracování je tvořeno parsováním hlaviček síťových protokolů až po transportní vrstvu, skládáním TCP toků a přeposílání paketů pouze do modulů, které mají o~daný typ síťového provozu zájem. Navržené řešení systému úzce propojuje funkcionalitu řešení dynamické identity uživatele a zachytávání obsahu komunikace za účelem minimalizace provádění duplicitních operací a zvýšení efektivity výsledného systému.
|
|
|
Ovladač protokolu MiWi pro Linux
Wolfert, Richard ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Novotný, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá tvorbou ovladače zařízení pro Linux. Výsledný ovladač dokáže obsluhovat PAN koordinátor protokolu MiWi. Komunikace se zařízením je uživateli zpřístupněná formou socketového rozhraní. Teoretická část popisuje princip činnosti a tvorbu ovladačů zařízení pro jádro systému Linux. Mezi hlavní částí práce patří návrh, implementace, výsledné testování a zhodnocení výsledků.
|
|
|
Prediktor vlivu aminokyselinových substitucí na funkci proteinů
Musil, Miloš ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaobírá problematikou predikce škodlivosti aminokyselinových substitucí pomocí metody fylogenetické analýzy, inspirované nástrojem MAPP. Nezanedbatelné množství genetických onemocnění je způsobeno nesynonymními SNPs, projevujícími se jako jednobodové mutace na úrovni proteinů. Schopnost identifikovat tyto škodlivé substituce by mohla být užitečná v oblasti proteinového inženýrství pro testování, zda navržená mutace nepoškodí funkci proteinu a stejně tak k identifikaci choroby způsobujících škodlivých mutací. Experimentální ohodnocení navržených mutací je však nákladné a vyvstala tak potřeba pro predikci vlivu aminokyselinových substitucí počítačovými metodami. Tato práce popisuje návrh a implementaci nového predikčního nástroje, založeného na principech evoluční analýzy a studiu rozdílnosti fyzikálně-chemických vlastností mezi původní a substituovanou aminokyselinou. Vyvinutý algoritmus byl otestován na čtyř datasetech, čítajících celkem 74 192 mutací na 16 256 proteinových sekvencích. Prediktor dosáhl až 72 % přesnosti a ve srovnání s většinou v současné době existujících nástrojů je jeho výpočet výrazně méně náročný na počítačový čas. Ve snaze dosáhnout maximální možnou efektivitu nástroje byl optimalizační proces zaměřen na výběr nejvhodnějších (a) nástrojů třetích stran, (b) rozhodovacího prahu a (c) sady fyzikálně-chemických vlastností.
|
host ::
RSS.