|
|
Web Based Simulator of Superscalar Processors
Majer, Michal ; Olšák, Ondřej (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
A clear and interactive visualization of the superscalar processor is a valuable tool for studying its operation, particularly due to its complexity. The main contribution of this work is the extension of the existing RISC-V instruction set simulator with a new web-based user interface and improvements of the simulation quality. Nearly all modules of the simulator have been enhanced. Among other things, errors in the implementation have been resolved, statistics collection has been improved, and the instruction set has been expanded. The integration with the C language compiler is of great benefit. The simulator has been expanded to include HTTP and CLI interfaces. The React library has been utilized for implementing the web application. The result of the work is a functional and tested application, ready for practical use and with a positive impact on education.
|
|
| |
|
|
Playstation 1 Emulator with Higher Rendering Resolution
Stupka, Filip ; Šimek, Václav (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
This thesis investigates the augmentation of visual fidelity in PlayStation 1 emulation by implementing advanced rendering techniques for higher resolution output. The study begins with a thorough analysis of the original hardware architecture, identifying components impacting graphical output. Focusing on developing a custom emulator, the research addresses challenges associated with upscaling graphics while maintaining compatibility with existing game software. The findings provide valuable insights for retro gaming enthusiasts and researchers, showcasing the successful implementation of a PlayStation 1 emulator with higher rendering resolution to preserve the legacy of classic games.
|
|
|
Optimisation of TSP-Based Tasks Using Collective Computational Intelligence
Franěk, Jaromír ; Jaroš, Jiří (referee) ; Bidlo, Michal (advisor)
The aim of this work is to compare collective computational intelligence algorithms for the optimization of large-scale instances of traveling salesman problem consisting of in several of thousands of cities. This work will be focused on optimization based on swarm behavior and optimization based on bee swarm behavior. I have compared individual algorithms from these two approaches with different parameters within a set of experiments. Based on these results, I proposed an improvement to the algorithms for solving the given problem. Then I proposed an improvement to the algorithms using diversity support methods, or local search for discrete versions of these algorithms. Finally, I compared results of proposed algorithms within a final set of experiments.
|
|
|
Improvement of the RISC-V CPU for the automotive industry
Gallo, Jiří ; Jaroš, Jiří (referee) ; Šimek, Václav (advisor)
Cílem této práce je úprava existujícího RISC-V procesoru pro použití v automobilovém průmyslu - konkrétně ovládání motorů. Tyto úpravy jsou založeny na ukázkovém kódu pro řízení motoru využívajícím aritmetiku s pevnou řádovou čárkou. Tento kód byl profilován a analyzován, na základě čehož byly vytvořeny nové instrukce. Vliv těchto instrukcí byl zanalyzován jak z pohledu zrychlení běhu, tak z pohledu dopadu na parametry procesoru.
|
|
|
System for Control Automation of Home Brewery
Mimochodek, Vojtěch ; Jaroš, Jiří (referee) ; Šimek, Václav (advisor)
This thesis focuses on the control, automation, and monitoring of the beer brewing production process. The main goal is to develop a control system that enables the automation and monitoring of individual brewing phases. The theoretical part addresses the beer production processes, provides an overview of home brewing equipment, and offers a detailed description of the mini-brewery that is part of this thesis. The practical part includes the design and implementation of the proposed system. The Ąnal section is devoted to system testing and evaluation.
|
|
|
Design of Superscalar RISC-V Processor
Salvet, Dominik ; Šimek, Václav (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
Tato práce se zabývá návrhem a implementací superskalární mikroarchitektury RISC-V procesoru zaměřené na prostředí s omezenými zdroji. Za tímto účelem mikroarchitektura definuje sedmistupňovou zřetězenou linku s dvojitým vydáváním instrukcí, které vykonává v pořadí. Je popsána v jazyce SystemVerilog a lze ji snadno simulovat na počítači. Pomocí připravených nástrojů pouští vytvořený model procesoru programy napsané v RISC-V jazyce symbolických adres zkompilované GCC. Na základě provedeného testování bez speciální asistence kompilátoru procesor provede v průměru 0,88 instrukcí za cyklus, čímž poskytuje o 22,6 % vyšší výkon než jeho skalární protějšek. Vzhledem k tomu, že se navržená mikroarchitektura také vyhýbá nadměrné specializaci, poskytuje dobrý základ, který lze dále rozšiřovat a optimalizovat na základě profilování očekávaných programů, což vede k optimálnímu výkonu a využití zdrojů.
|
|
|
Acceleration of Ultrasound Neurostimulation Using Multi-GPU Systems
Bayer, David ; Kadlubiak, Kristián (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
This theses is focused on extending the accelerated implementation of propagating acoustic waves in a medium simulation of k-Wave toolbox by the possibility of using multiple GPUs for the computation. It first describes multi-GPU systems in general and the tools that can be used to work with them. It continues with a description of the k-Wave toolbox and an analysis of existing accelerated implementations. Selected technologies are then tested on a heat diffusion in a medium simulation and the results are used to select tools for the design a resulting implementation. Finally, it summarizes the results obtained.
|
|
|
Automatic scheduling, execution and monitoring of computational workflows on distributed systems
Jaroš, Marta ; Corbalan Gonzales, Julita (referee) ; Martinovič, Jan (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
Rutinní automatizované vykonávání složitých výpočetních procesů, tzv. workflows, se stalo naprosto klíčovým pro dosažení vysoké produktivity v různých oblastech vědy a výzkumu. Výpočetní workflows se v posledních několika letech staly důležitou abstrakcí mnoha reálných procesů a jevů, jako např. digitálních dvojčat, personalizované medicíny či na simulaci založené vědě obecně. Vykonání workflow lze vnímat jako orchestraci mnoha úloh s různými výpočetními požadavky a vzájemnými závislostmi. Vzhledem k výpočetní složitosti reálných workflows je jejich provádění možné pouze na výpočetních klastrech nebo v cloudu, kde hraje efektivní plánování a optimalizace provedení workflows klíčovou roli. Hlavním cílem této práce je umožnit automatizované a spolehlivé vykonání výpočetních workflows. Tyto workflows se často skládají z distribuovaných úloh, které jsou schopny běžet na několika výpočetních prostředcích najednou, dokonce umožňují toto množství měnit. Anglicky se tyto úlohy nazývají moldable tasks. Množství přiřazených prostředků ovlivňuje jak dobu vykonání workflow, tak i cenu výpočtu, ovšem ne stejnou měrou díky rozdílné výpočetní efektivitě. Proto tato práce zkoumá různé přístupy k plánování a optimalizaci vykonání workflows, převážně se zabývá optimalizačními technikami založenými na genetických algoritmech. Práce představuje tři optimalizační přístupy zkoumající dynamicky i staticky přidělované výpočetních zdroje. V procesu optimalizace hraje důležitou roli výkonnostní databáze, která je průběžně vytvářena a jejíž úlohou je uchovávat paralelní škálování prováděných úloh při různých vstupech. Řídkost a neúplnost výkonnostní databáze je řešena různými interpolačními metodami. Navrhované přístupy vykazují lepší využití výpočetních prostředků a umožňují prioritizaci různých optimalizačních kritérií, např. doby provádění workflow či ceny výpočtu. Finální implementace byla experimentálně ověřena na reálných workflows vykonávaných na klastrech v národním superpočítačovém centru IT4Innovations. Tato práce rovněž představuje návrh a implementaci komplexního systému pro automatické plánování, vykonávání a monitorování workflows na výpočetních klastrech. Systém rovněž disponuje dalšími funkcemi jako jsou účtování, reportování či odolnost vůči chybám. Tento systém, zvaný k-Dispatch, byl úspěšně komercializován v oblasti ultrazvukové neurostimulace a je nabízen společností Brainbox, Ltd.
|
|
|
Diffusion Evolutionary Algorithm
Mészáros, István ; Pospíchal, Petr (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
There are new trends in artificial intelligence nowadays. Methods known as evolutionary algorithms are one of them. These algorithms allow us to design and optimize systems using computers. One of the variants of evolutionary algorithms is the diffusion evolutionary algorithm. This type of algorithms is able to run in parallel, and besides that it brings many positive features. The question is under what conditions the diffusion variant of evolutionary algorithms can effectively be used. Is it possible to use for planning systems and for problem optimization? Why are they more favorable than other types of evolutionary algorithms? This work tries to answer these questions and explain the behavior of these algorithms.
|
guest ::
RSS feed.