|
|
Implementace CellMatrix v FPGA
Martinák, Jan ; Bidlo, Michal (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Hardware s možností rekonfigurace představuje moderní trend ve vývoji nových obvodů. Stále rostoucí požadavky na takovou architekturu vyústily ve snahy vytvořit obvod, který dokáže rekonfiguraci provádět paralelně a lokálně. Jednou z takových technologií je architektura Cell Matrix, založená na principech celulárních automatů. Tato práce si klade za úkol seznámit čtenáře s architekturou Cell Matrix a ukázat její výhody, funkce a možnosti implementací v programovatelném poli FPGA na vývojovém kitu FITkit.
|
|
|
Generování pseudonáhodných čísel v FPGA
Korček, Pavol ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
V tejto bakalárskej práci boli prebrané možnosti implementácie hardvérových generátorov pseudonáhodných čísel. Konkrétne pojednáva o dvoch najpoužívanejších spôsoboch generovania pseudonáhodných čísel v číslicových systémoch založených na princípe lineárneho spätnoväzbového registra (LFSR) a systéme založenom na celulárnych automatoch (CA). Z každej skupiny boli navrhnuté a v jazyku C popísané dva vhodné modely, ktoré sa v praxi najčastejšie používajú. Taktiež bolo takto implementované i zaujímavé kombinačné zapojenie LFSR, ktoré sa v praxi taktiež občas používa. Implementované generátory boli ohodnotené pomocou vysoko kvalitnej sady štatistických testov Diehard. Ďalšia časť práce spočívala v návrhu a implementácií vybraných generátorov jazykom popisujúcim hardvér. Týmto bol VHDL. Pomocou neho bolo vytvorených niekoľko modelov. Ide najmä o typy sériových a paralelných LFSR. Napokon bol sériový LFSR implementovaný i do výukovej platformy FITKit. Práca sa taktiež zaoberá implementáciou generátorov do hardvéru s ohľadom na veľkosť zabranej plochy.
|
|
|
Sebereplikace v celulárních automatech
Mikeš, Martin ; Bidlo, Michal (oponent) ; Žaloudek, Luděk (vedoucí práce)
Tato práce představuje celulární automaty jako systémy, které mohou sloužit jako prototypový model pro komplexní masivně paralelní systémy složené z jednoduchých, navzájem interagujících komponent. Zaměřuje se na sebereplikující se smyčky - struktury operující v celulárním prostoru, mající potenciálně možnost provádět užitečné úlohy. Je zde ukázána implementace tří takových smyček, ve kterých jsou demonstrovány úlohy jednobarevné vyplnění vnitřní plochy smyčky, konstrukce písmen "MM" a binární sčítání. Na závěr je diskutována praktická použitelnost těchto principů.
|
|
|
Modelování dopravy s využitím celulárních automatů
Hodaňová, Andrea ; Martinek, David (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Jednou z mnoha oblastí, v níž nacházejí svoje uplatnění celulární automaty, jsou i mikrosimulace dopravy. Tato práce analyzuje vlastnosti různých celulárních modelů dopravy od nejednodušších deterministických po složité stochastické odvozené od stěžejního modelu Nagel-Schreckenberg, který je podrobně představen. Na základě tohoto zkoumání je pak navrhnut a v jazyce Java implementován obecný dopravní simulátor schopný vizualizace stavu CA silnice pomocí jednoduchého grafického uživatelského rozhraní, jehož prostřednictvím je uživatel seznámen s klíčovými prvky několika implementovaných dopravních modelů.
|
|
|
Knihovna pro simulaci celulárních automatů
Bocko, Dávid ; Křivánek, Jan (oponent) ; Korček, Pavol (vedoucí práce)
Tato práce je věnovaná návrhu a popisu knihovny pro simulaci celulárních automatů (CA). V úvodě je stručně zmíněna historie, rozdělení podle různých kategorií a formální definice samotného CA. V části věnované implementované knihovny je detailně popsán její OO návrh (třídy, metody) a možnosti použití. Knihovna pro simulaci CA je vytvořená s ohledem na znuvupoužitelnost, to znamená, že je možné si jednoducho nadefinovat libovolný typ simulátoru CA. Knihovna vznikla za účelem naplnit požadavky uživatele, z důvodů neexistence obecného simulátoru.
|
|
|
Simulátor celulárních automatů
Martinek, Dominik ; Polášek, Petr (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Tato práce popisuje návrh a implementaci simulátoru celulárních automatů. Práce je rozdělena na tři tématické celky. První část obsahuje popis jednotlivých druhů celulárních automatů a jejich použití. Následuje část, ve které je uveden návrh simulátoru celulárních automatů. V poslední části je uveden postup implementace a sada testovacích a ukázkových příkladů.
|
|
|
Inteligentní řízení světelné signalizace
Skoták, Miloš ; Samek, Jan (oponent) ; Malačka, Ondřej (vedoucí práce)
V této práci rozebereme multiagentním systémem pro ovládání světelné signalizace. Pro vytvoření reálných situací byl implementován simulátor dopravní situace v jazyce Java, který je založen na celulárním automatu. V multiagentní systému nedochází pouze ke komunikaci mezi agentem a prostředím, ale také i mezi agenty. K implementaci pravidel byl použit rozšířený AgentSpeak s interpretem Jason. Experimenty byly provedeny na reálném silničním úseku ve městě Brně.
|
|
|
Predikce sekundární struktury proteinů pomocí celulárního automatu
Šalanda, Vojtěch ; Vogel, Ivan (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce přináší nový přístup k predikci sekundární struktury proteinů. K existujícím přístupům k této problematice zavádí novou metodu, založenou na celulárním automatu a jeho charakteristických vlastnostech. Hlavním cílem práce je zvýšení rychlosti predikce i za cenu mírného snížení její úspěšnosti. Pro nalezení optimálních parametrů běhu celulárního automatu je využito genetického algoritmu s vhodně definovanými genetickými operátory. Dosažené výsledky byly porovnány s výsledky existujících metod. Parametry predikce, se kterými bylo dosaženo nejvyšší úspěšnosti, byly použity ve výpočetním frameworku pro predikci sekundární struktury libovolného analyzovaného proteinu.
|
|
|
Evoluce emergentního chování v celulárních systémech
Novák, Radim ; Žaloudek, Luděk (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou celulárních automatů a jejich využití v oblasti výzkumu sebe-replikace. Konkrétně se zaměřuje na sebe-replikující se smyčky a ukazuje možné přístupy k optimalizaci jejich schopnosti replikace. První kapitoly jsou teoretickým úvodem do oblasti celulárních automatů, seznamují čitatele s problematikou sebe-replikace v celulárních automatech a představují vybrané sebe-replikující se smyčky, počínaje nejznámější Langtonovou smyčkou. Další části prezentují výsledky práce v oblasti optimalizace sebe-replikace u dvou variant smyček - Bylovy a Chou-Reggia smyčky. Jsou představeny dva přístupy k optimalizaci a jejich možná kombinace. Jeden spočívá v obohacení smyčky o schopnost vícenásobné sebe-replikace. U druhého je cílem optimalizace redukce potřebného počtu kroků k vytvoření repliky smyčky.
|
|
|
Simulace fyzikálních jevů s využitím celulárních automatů
Martinek, Dominik ; Smrčka, Aleš (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá modelováním a simulací fyzikálních jevů, u nichž se využívají celulární automaty. Jsou zde vyjmenovány a popsány základní metody, které se k modelování fyzikálních jevů využívají. U každého modelu jsou uvedena přechodová pravidla zároveň s jejich odvozením. Tato pravidla se pak používají v implementovaných modelech. V práci je pak uveden návrh aplikace, která slouží k simulaci jednotlivých modelů. Podle tohoto návrhu byla vytvořena aplikace, s jejíž pomocí byla provedena simulace ukázkových příkladů. Každý příklad se zabývá jednou oblastí fyzikálních jevů. V práci jsou pak zaznamenány výstupy jednotlivých modelů včetně zhodnocení jednotlivých závěrů. Jeden vybraný příklad byl rovněž zparalelizován a byly změřeny časy výpočtu s využitím různého počtu procesorů.
|
host ::
RSS.