|
|
Editor a simulátor silničního provozu pomocí celulárních automatů
Vašátko, Libor ; Zbořil, František (oponent) ; Žák, Jakub (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá celulárními automaty, především jejich aplikací v oblasti simulace dopravy. Z existujících simulačních modelů jsou analyzovány modely Nagel-Schreckenberg a Brake-light, pro které je navrženo rozšíření pro simulaci křižovatek. Následně je navržena a vytvořena aplikace umožňující editaci a simulaci modelu libovolné křižovatky se světelnou signalizací. Tato aplikace umožňuje porovnávat různé simulační modely při simulaci jedné křižovatky a také podporuje přidávání dalších simulačních modelů. Závěrem je testováno navržené rozšíření simulačních modelů.
|
|
|
Calibration of the high-speed traffic microsimulation
Korček, Pavol ; Apeltauer, Tomáš (oponent) ; Pospíchal, Jiří (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
This dissertation thesis is focused on the high-speed simulation of road traffic and its precise calibration with different types of traffic data. The thesis surveys the state of the art in traffic simulation, with a special focus on traffic simulators and the data they utilize. A new traffic microsimulation model inspired by existing cellular automaton-based model is proposed and its features and parameters are discussed. The proposed acceleration techniques allowed the utilization our microsimulation model beyond the real-time simulation even for large scale systems. The complex process of quality assurance is tightly associated with the model calibration. A brand new calibration methodology that is based on the evolutionary algorithms is proposed. It was found that the proposed method does not require a sensitivity analysis. The method is also capable of determining the parameters that are hard to estimate with other well know techniques. The quality of the resulting optimized models was experimentally analyzed and discussed at both the macroscopic and microscopic traffic levels. The method is robust enough to deal with missing samples and other imperfections of the real data. Properties of the proposed model such as the scalability and accuracy were evaluated with respect to the existing solutions, showing a considerable improvement of the state of the art. The software tools that were created within the research are briefly presented. Finally, the thesis also outlines further steps of research and development, especially the use of the proposed tools in practice.
|
|
|
Instrukcemi řízené celulární automaty
Bendl, Jaroslav ; Žaloudek, Luděk (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem nového konceptu řízení celulárního automatu založeného na tzv. instrukcích. Instrukci lze chápat jako určité pravidlo ověřující stavy předem definované skupiny buněk v sousedství vyšetřované buňky, přičemž při splnění stanovené podmínky kladené na danou skupinu je její stav změněn dle daného předpisu. Jelikož je možné v rámci jednoho výpočetního kroku uvažovat sekvenci složenou z více instrukcí, přičemž každá instrukce může změnit stav centrální buňky ihned po své aplikaci, lze jejich posloupnost pokládat za určitou formu krátkého programu. Tento koncept je zároveň možné rozšířit o jednoduché operace aplikované na buněčné okolí a prováděné během interpretace jednotlivých instrukcí - příkladem takové operace může být řádkový nebo sloupcový posun. Výhoda použití instrukcí tkví v redukci vyhledávacího prostoru, neboť oproti obvykle používané tabulkové metodě není nutné prohledávat množinu všech možných konfigurací buněk v okolí, nýbrž pouze několik oblastí vymezených předpisy instrukcí. Zatímco skupiny vyšetřovaných buněk v rámci instrukce jsou navrhovány ručně na základě analýzy řešené úlohy, posloupnost jejich umístění v chromozomu je optimalizována prostřednictvím genetického algoritmu. Úspěšnost navržené metody řízení celulárního automatu je zkoumána na vybraných benchmarkových úlohách - majoritě, synchronizace, samoorganizaci a návrhu kombinačních logických obvodů.
|
|
|
Hra pro Oculus Quest
Kryštůfek, Jakub ; Novák, Jiří (oponent) ; Pomikálek, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je vytvořit prototyp hry ve virtuální realitě pro cílovou platformu Oculus Quest 2. Hra byla vytvořena v herním enginu Unity s kladeným důrazem na optimalizaci a rozšiřitelnost implementovaných systémů. V rámci hry byl vytvořen systém řízení autonomních agentů pomocí konečných automatů a plánovací architektury s názvem cílem řízené plánování akcí. Jednou z nejzajímavějších herních mechanik je systém šíření ohně implementovaný pomocí celulárního automatu.
|
|
| |
|
|
Kalibrace mikrosimulačního modelu dopravy
Pokorný, Pavel ; Minařík, Miloš (oponent) ; Korček, Pavol (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou mikroskopické simulace dopravy. Součástí práce je návrh a implementace mikrosimulačního modelu, který je založen na celulárním automatu a vychází z modelu Nagel-Schreckenberg. Model podporuje kalibraci genetickým algoritmem. Práce obsahuje výsledky simulací s nastavením modelu, které bylo nalezeno při kalibraci.
|
|
|
Procedural Generation and Simulation of 2D Gaming World
Dubský, Tomáš ; Kocur, Viktor (oponent) ; Chlubna, Tomáš (vedoucí práce)
The goal of this thesis is to implement procedural generation and simulation of a two-dimensional gaming world. The virtual world is a seemingly-endless grid composed of small-tiled chunks which are generated and simulated when the player is nearby. The generated terrain consists of several biomes and underground caves. Liquids, gases or growth of grass are among the simulated processes of the world.
|
|
|
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.
|
|
|
Interaktivni simulace s využitím technologie Flash
Látal, Pavel ; Šedá, Jitka (oponent) ; Matoušek, Radomil (vedoucí práce)
Práce se zabývá vytvořením šesti interaktivních simulací pomocí technologie Flash. Vytvořené interaktivní simulace jsou následující: rozšířená varianta Conwayova celulárního automatu realizovaná v ortogonální a hexagonální mřížce, simulace 1D celulárního automatu, demonstrace vybraných selekčních principů evolučních algoritmů, možné grafické zobrazení 2D Turingova stroje a aplikace demonstrující příklad chování mravenčí kolonie.
|
|
|
Techniky reprezentace pro evoluční návrh celulárních automatů
Kovács, Martin ; Drábek, Vladimír (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na experimentální testování různých reprezentací přechodové funkce celulárního automatu. V práci je prezentována výpočetní platforma celulárního automatu. Celulární automat má mnoho potenciálních využití při simulacích různých přírodních jevů, fyzikálních systémů, atd. Jeho paralelní výpočet založený na lokálních bunečných interakcích je však náročný na programování, proto je návrh programu automatu často přenechán evolučním technikám. Evoluční techniky založené na Darwinově teorii evoluce byly už mnohokrát využity pro nalezení stejně dobrých nebo lepších než lidsky navržených řešení různých problémů. Evoluční techniky ale vyžadují speciální zakódování řešených problémů, a právě z toho důvodu jsou reprezentace přechodové funkce celulárního automatu zkoumány. Zkoumané reprezentace zahrnují klasickou tabulkovou reprezentaci, podmínková pravidla a kartézske genetické programování. Testovacím problémem pro určení efektivity reprezentací je funkce druhé mocniny.
|
host ::
RSS.