|
|
Principy a aplikace neuroevoluce
Herec, Jan ; Strnadel, Josef (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Práce se na teoretické úrovni zabývá evolučními algoritmy (EA), neuronovými sítěmi (NN) a jejich syntézou v podobě neuroevoluce. Z praktického hlediska je cílem práce ukázat uplatnění neuroevoluce na dvou odlišných úlohách. První úloha spočívá v evolučním návrhu architektury konvoluční neuronové sítě (CNN), která by dokázala klasifikovat s vysokou přesností ručně psané číslice (z datasetu MNIST). Druhá úloha spočívá v evoluční optimalizaci vah neurokontroléru, který řídí přistání 1. stupně rakety Falcon 9 ve 2D simulaci. Obě úlohy jsou výpočetně velmi náročné a proto byly řešeny na superpočítači. V rámci první úlohy se podařilo navrhnout takové architektury, které při správném natrénování dosahují přesnosti klasifikace 99,49%. Ukázalo se tak, že je možné návrh kvalitních architektur zautomatizovat s využitím neuroevoluce. V rámci druhé úlohy se podařilo optimalizovat váhy neurokontroléru tak, že pro definované počáteční podmínky dovede neurokontrolér model rakety k úspěšnému přistání. V obou úlohách tedy neuroevoluce uspěla.
|
|
|
Skládání balíčků karet v počítačové hře Hearthstone
Stachura, Šimon ; Gemrot, Jakub (vedoucí práce) ; Pilát, Martin (oponent)
Název práce: Skládání balíčků karet v počítačové hře Hearthstone Autor: Šimon Stachura Katedra: Katedra softwaru a výuky informatiky Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Jakub Gemrot, Ph. D. Abstrakt: Základem sběratelských karetních her, jako je např. Hearthstone, je sbírání karet, z nichž poté hráči vytvářejí balíčky pro samotnou hru. Tato činnost je obvykle velmi komplexní, zahrnující množství faktorů, jako je např. stabilita výsledků balíčku, nebo interakce mezi jednotlivými kartami. Cílem naší práce bylo pokusit se skládání balíčku pro Hearthstone automatizovat. Pro tento účel jsme využili algoritmus hill-climbing, v němž byly jednotlivé balíčky hodnoceny podle své úspěšnosti ve hře proti reálným nejhranějším balíčkům. Použití tohoto algoritmu s sebou přineslo množství otázek, jako např. jak omezit obrovský prostor možných balíčků; jakou umělou inteligenci použít pro simulaci her, nebo jak stabilizovat simulaci v tomto velmi nedeterministickém prostředí. Pokusili jsme se také o nový přístup k některým z těchto problémů. Na závěr jsme experimentálně vytvořili dva balíčky, které dosáhly v simulacích průměrné úspěšnosti kolem 80, resp. 90 procent proti reálným balíčkům. Tento výsledek ukázal, že i v takto nedeterministickém prostředí dokáže hill-climbing najít zajímavá řešení, která jsou však silně závislá na...
|
|
|
Evoluční algoritmy
Bortel, Martin ; Karásek, Jan (oponent) ; Lambertová, Petra (vedoucí práce)
Práce se zabývá principy a základními vlastnostmi Evolučních a Genetických algoritmů. Jsou zde rozebrány operátory mutace, křížení a selekce a možnosti ukončení algoritmu. Uvedeny jsou příklady využití evolučních a genetických algoritmů v praxi. Využití technologií PHP&MySQL a Google Maps API k optimalizaci distribuční trasy, je důležitým bodem práce.
|
|
|
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.
|
|
|
Optimalizační metody pro knihovnu SIMLIB/C++
Chlebík, Jakub ; Janoušek, Vladimír (oponent) ; Peringer, Petr (vedoucí práce)
Práce se věnuje metodám optimalizace parametrů simulačních modelů. Seznamuje se základy matematické optimalizace a jejím využitím v operačním výzkumu. Dále navrhuje rozšíření knihovny SIMLIB/C++ modulem pro optimalizační metody. Několik vybraných metod teoreticky popisuje, implementuje v jazyce C++, demonstruje jejich použití na několika příkladech a zhodnocuje jejich úspěšnost.
|
|
|
Evoluční návrh struktur využívající přepisovací systémy
Dobeš, Michal ; Zachariášová, Marcela (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá aplikací přepisovacích systémů pro biologií inspirovaný vývin struktur v oblasti evolučních algoritmů. V rámci práce byla vytvořena metoda pro návrh obecných struktur založená na uvedeném principu. Práce popisuje teorii řadicích sítí a jejich návrhu, jakožto problému, který lze řešit navrženou metodou. Dále je uvedena teorie z oblasti evolučních algoritmů a přepisovacích systémů. V oblasti přepisovacích systémů bylo pro použití v navržené metodě vytvořeno rozšíření třídy IL-systémů, MDIL-systémy. Navržená metoda byla úspěšně uplatněna při návrhu rostoucích řadicích sítí. Dosažené výsledky v oblasti konstrukce řadicích sítí rostoucích po třech a čtyřech vstupech výrazně překonávají aktuálně nejlepší srovnatelnou metodu.
|
|
|
Evoluční optimalizace analogových obvodů
Mihulka, Tomáš ; Zachariášová, Marcela (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vytvořit systém pro optimalizaci vybraných analogových obvodů pomocí evoluce s různými fitness funkcemi. Taktéž na tomto systému provádět sadu experimentů a na jejich základě vyhodnotit možnosti evoluční optimalizace analogových obvodů. Prerekvizitou k tomuto cíli bylo nastudování a vybrání určitých typů analogových obvodů a evolučních algoritmů. Pro účely této práce byly z analogových obvodů vybrány zesilovače a oscilátory. Jako zástupci evolučních algoritmů byli zvoleni genetický algoritmy a evoluční strategie.
|
|
|
Plánování reklamních kampaní v TV pomocí evolučních algoritmů
Vytasil, Jiří ; Pilát, Martin (vedoucí práce) ; Neruda, Roman (oponent)
Práce se zabývá problémem plánování reklam v televizích. Tento problém se se vzrůstajícím počtem televizních stanic stává stále složitějším a naivní algoritmy používané v minulosti přestávají stačit. V práci se především věnujeme možnosti využití evolučních algoritmů v této oblasti. Součástí práce je také implementace pilotní verze softwaru, která umožňuje otestovat schopnosti evolučních algoritmů a porovnat je mezi sebou a s naivním algoritmem. Ukazuje se, že výsledky evoluce jsou dobré a evoluční algoritmy jsou vhodné pro řešení tohoto problému. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Generování melodií pomocí genetického algoritmu
Helikar, Matouš ; Maršík, Ladislav (vedoucí práce) ; Křen, Tomáš (oponent)
Pro skládání hudby je, podobně jako u jakékoli jiné tvůrčí činnosti, důležitá prvotní inspirace. Jednou z možností je stavět na melodiích vytvořených počítačem. Tato práce se věnuje generování skladeb pomocí stromové reprezentace jejich struktury a zásuvných modulů, které tvoří nebo upravují jednotlivé hudební motivy. Vytvořené stromy pak lze vzájemně kombinovat pomocí křížícího algoritmu založeném na hodnocení od uživatele. Skladby se tak vyvíjí na různých úrovních, jako použité nástroje či hudební motivy, rytmus a celková struktura. Vhodným nastavením parametrů generátoru a dílčích modulů pak lze docílit rozmanitých skladeb, například pro tvůrčí podnět nebo relaxaci. Součástí práce je naprogramovaná aplikace využívající tento postup ke generování hudby a uživatelská studie spokojenosti s výslednými skladbami. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Combination of Evolutionary Algorithms and Constraint Programming for Scheduling
Štola, Miroslav ; Pilát, Martin (vedoucí práce) ; Klíma, Martin (oponent)
Je známé, že rozvrhovací problémy a problémy splňování podmínek jsou velice těžké. Tato práce nabízí nový přístup, jak pomocí evolučních algoritmů řešit rozvrhování s omezujícími podmínkami. Evoluce probíhá na pořadí proměnných, které solver postupně ohodnocuje. Tento přístup umožňuje jedince zakódovat jako permutace, a tedy je použitelný na širší škálu problémů s omezujícími podmínkami. Na základě analýzy grafu závislostí byly navrženy metody pro inicializaci počáteční populace jedinců. Rovněž byly vymyšleny a úspěšně použity nové genetické operátory. Naše metoda nalezla mnoho rozličných rozvrhů s optimální délkou. Dále byla úspěšně vy- zkoušena vícekriteriální optimalizace za pomoci algoritmu NSGA-II. 1
|
host ::
RSS.