|
|
Neural Network Based Image Segmentation
Vrábelová, Pavla ; Žák, Pavel (referee) ; Švub, Miroslav (advisor)
This paper deals with application of neural networks in image segmentation. First part is an introduction to image processing and neural networks, second part describes an implementation of segmentation system and presents results of experiments. The segmentation system enables to use different types of classifiers, various image features extraction and also to evaluate the success of segmentation. Two classifiers were created - a neural network (self-organizing map) and an algorithm K-means. Colour (RGB and HSV) and texture features and their combinations were used for classification. Texture features were extracted using a set of Gabor filters. Experiments with designed classifiers and feature extractors were carried out and results were compared.
|
|
|
Preparation of Homeworks in the Course Algorithms
Vrábelová, Pavla ; Techet, Jiří (referee) ; Lukáš, Roman (advisor)
This bachelor's thesis deals with a new set of exercises for a subject Algorithms. There are explained terms such as algorithm and complexity, described general properties and types of algorithms. Further, particular sort and search algorithms covered in the set of exercises are described in more details. There is explained how these algorithms work, described their complexity, category, field of use, advantages and disadvantages. Next part presents principles of a system for automated generation and rating of exercises. The implementation of particular parts of system is described in the last chapter of this paper.
|
|
|
Classifier of astrophysics data
Rylko, Vojtěch ; Vrábelová, Pavla (referee) ; Zendulka, Jaroslav (advisor)
Cílem této práce je implementace algoritmu pro dolování z dat pro použítí v astrofyzice. V práci jsou představeny základní pojmy a principy dolování z dat. Zejména jeho obecná definice, rozlišení mezi klasifikací a regresí a vyhodnocování přesnosti modelu. Text se zabývá převážně učením s učitelem. Blíže představeny jsou algoritmy založené na rozhodovacích stromech. Je definován rozhodovací strom jako model a uveden obecný algoritmus pro tvorbu rozhodovacích stromů z dat. Jsou diskutována různá kritéria dělení v uzlech (zejména založená na etropii), kritéria pro ukončení růstu a ořezávání stromů. Pro ilustraci jsou uvedeny vybrané algoritmy - ID3, CART, RainForest a BOAT. Na dříve uvedených informacích je založena kapitola o souborech rozhodovacích stromů. Zabývá se základními způsoby jejich kombinací (bagging a arcing) . Detailněji je popsán obecný algoritmus náhodných lesů a RandomForest TM jako příklad jeho praktické realizace. Na základě srovnání algoritmů a provedených experimentů v literatuře jsou k implementaci vybrány náhodné lesy. Implementovaný algoritmus je detailněji popsán - k dělení uzlů používá Gini entropie a průměrnou kvadratickou chybu, ignoruje chybějící hodnoty a pro kombinaci výstupů jednotlivých stromů používá většinové hlasování / průměr. Jako formát vstupních a výstupních dat je zvolena podmnožina ARFF formátu. Architektura implementace je ilustrována UML diagramy s popisujícím komentářem. Jednotlivé aspekty implementace jsou stručně popsány - implementačním jazykem je C++11, je využívána knihovna Boost (zejména chytré ukazatele, serializace, nastavení parametrů a konfigurační soubory, ...) společně s dalšími volně dostupnými knihovnami (google-glog pro logování, googletest pro jednotkové testování, ...). Grafického výstupu je dosaženo tiskem modelu náhodného lesu do XML souboru a jeho transformací skriptem do jazyka DOT. Pro oveření validity a vlastností implementace a jejího srovnání s jinými implementacemi náhodných stromů (Waffles, RF-ACE a R - balíček randomForest) jsou navrženy, popsány a provedeny exprimenty: klasifikace astronomických těles na základě barevných indexů, regrese rudého posuvu na základě barevných indexů, osm klasifikačních a pět regresních experimentů na datech z UCI repository. Průběh experimentů je plně automatizován skripty (Bash, Python a R) a je měřena doba učení modelů. Z výsledků experimentů vyplývá, že autorova implementace si vedla výborně při klasifikaci a průměrně při regresi; z časového hlediska měla problémy při datech s mnoha instancemi. Výsledkem práce je zdokumentovaná, snadno rozšiřitelná implementace náhodných lesů v jazyce C++ s grafickým znázorněním modelu, mnoha možnostmi nastavení a experimentálně ověřenou funkčností. Diskuze o dalším možném pokračování projektu se zabývá zejména odstraněním problemů s časovou náročností a přídáním nových funkcionalit.
|
|
|
Preparation of Homeworks in the Course Algorithms
Vrábelová, Pavla ; Techet, Jiří (referee) ; Lukáš, Roman (advisor)
This bachelor's thesis deals with a new set of exercises for a subject Algorithms. There are explained terms such as algorithm and complexity, described general properties and types of algorithms. Further, particular sort and search algorithms covered in the set of exercises are described in more details. There is explained how these algorithms work, described their complexity, category, field of use, advantages and disadvantages. Next part presents principles of a system for automated generation and rating of exercises. The implementation of particular parts of system is described in the last chapter of this paper.
|
|
|
Classifier of astrophysics data
Rylko, Vojtěch ; Vrábelová, Pavla (referee) ; Zendulka, Jaroslav (advisor)
Cílem této práce je implementace algoritmu pro dolování z dat pro použítí v astrofyzice. V práci jsou představeny základní pojmy a principy dolování z dat. Zejména jeho obecná definice, rozlišení mezi klasifikací a regresí a vyhodnocování přesnosti modelu. Text se zabývá převážně učením s učitelem. Blíže představeny jsou algoritmy založené na rozhodovacích stromech. Je definován rozhodovací strom jako model a uveden obecný algoritmus pro tvorbu rozhodovacích stromů z dat. Jsou diskutována různá kritéria dělení v uzlech (zejména založená na etropii), kritéria pro ukončení růstu a ořezávání stromů. Pro ilustraci jsou uvedeny vybrané algoritmy - ID3, CART, RainForest a BOAT. Na dříve uvedených informacích je založena kapitola o souborech rozhodovacích stromů. Zabývá se základními způsoby jejich kombinací (bagging a arcing) . Detailněji je popsán obecný algoritmus náhodných lesů a RandomForest TM jako příklad jeho praktické realizace. Na základě srovnání algoritmů a provedených experimentů v literatuře jsou k implementaci vybrány náhodné lesy. Implementovaný algoritmus je detailněji popsán - k dělení uzlů používá Gini entropie a průměrnou kvadratickou chybu, ignoruje chybějící hodnoty a pro kombinaci výstupů jednotlivých stromů používá většinové hlasování / průměr. Jako formát vstupních a výstupních dat je zvolena podmnožina ARFF formátu. Architektura implementace je ilustrována UML diagramy s popisujícím komentářem. Jednotlivé aspekty implementace jsou stručně popsány - implementačním jazykem je C++11, je využívána knihovna Boost (zejména chytré ukazatele, serializace, nastavení parametrů a konfigurační soubory, ...) společně s dalšími volně dostupnými knihovnami (google-glog pro logování, googletest pro jednotkové testování, ...). Grafického výstupu je dosaženo tiskem modelu náhodného lesu do XML souboru a jeho transformací skriptem do jazyka DOT. Pro oveření validity a vlastností implementace a jejího srovnání s jinými implementacemi náhodných stromů (Waffles, RF-ACE a R - balíček randomForest) jsou navrženy, popsány a provedeny exprimenty: klasifikace astronomických těles na základě barevných indexů, regrese rudého posuvu na základě barevných indexů, osm klasifikačních a pět regresních experimentů na datech z UCI repository. Průběh experimentů je plně automatizován skripty (Bash, Python a R) a je měřena doba učení modelů. Z výsledků experimentů vyplývá, že autorova implementace si vedla výborně při klasifikaci a průměrně při regresi; z časového hlediska měla problémy při datech s mnoha instancemi. Výsledkem práce je zdokumentovaná, snadno rozšiřitelná implementace náhodných lesů v jazyce C++ s grafickým znázorněním modelu, mnoha možnostmi nastavení a experimentálně ověřenou funkčností. Diskuze o dalším možném pokračování projektu se zabývá zejména odstraněním problemů s časovou náročností a přídáním nových funkcionalit.
|
|
|
Neural Network Based Image Segmentation
Vrábelová, Pavla ; Žák, Pavel (referee) ; Švub, Miroslav (advisor)
This paper deals with application of neural networks in image segmentation. First part is an introduction to image processing and neural networks, second part describes an implementation of segmentation system and presents results of experiments. The segmentation system enables to use different types of classifiers, various image features extraction and also to evaluate the success of segmentation. Two classifiers were created - a neural network (self-organizing map) and an algorithm K-means. Colour (RGB and HSV) and texture features and their combinations were used for classification. Texture features were extracted using a set of Gabor filters. Experiments with designed classifiers and feature extractors were carried out and results were compared.
|
guest ::
