|
|
Počítačem generované hologramy
Tvarog, Drahoslav ; Jákl, Petr (oponent) ; Kotačka, Libor (vedoucí práce)
Práce se pojednává o problematice počítačem generovaných difrakčních struktur, resp. počítačem generovaných hologramů. Vycházíme ze základních principů klasické holografie a v jejich kontextu definujeme syntetickou holografii. Probíráme různé druhy počítačem generovaných hologramů i otázku jejich kvalitativního hodnocení. V úvodu se věnujeme Fourierově transformaci a jejímu významu pro teorii difrakce a syntetické holografii. Dále se zabýváme některými iteračními algoritmy pro výpočet Fourierovy transformace a metodami kvantizace hodnot fáze. V druhé části práce stručně popisujeme program IFTAmaster vyvořený pro iterační výpočet Fourierovy transformace vhodný pro konstrukci syntetických hologramů a okračujeme vlastním využitím programu k návrhu počítačem generovaných hologramů v reflexním režimu. Po úvodu do elektronové litografie a jejím využití pro tvorbu počítačem generovaných hologramů ukážeme několik praktických realizací. V závěru se věnujeme rekonstrukci vyrobených počítačem generovaných hologramů a vyhodnocení jejich vlastností.
|
|
|
Automatické rozpoznávání logopedických vad v řečovém projevu
Dušil, Lubomír ; Atassi, Hicham (oponent) ; Smékal, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá analýzou a automatickou detekcí logopedických vad v řečovém projevu. Dává si za cíl ulehčit a urychlit práci logopedů a zvýšit procento odhalených logopedických vad u dětí v co nejmladším věku a následné, co nejúspěšnější, vyléčení. Jsou zde uvedeny metody logopedické práce, dělení vad v jednotlivých stádiích vývoje dítěte a vhodná slova k identifikaci vady řeči a následné nápravě. Následně jsou zde rozebrány metody výpočtu koeficientů, které nejlépe vystihují lidskou řeč. Dále klasifikátory, které se používají k rozpoznávání a určení jestli se jedná o logopedickou vadu či nikoliv. Klasifikátory využívají pro svoji práci koeficienty. Koeficienty a klasifikátory jsou testovány a hledá se co nejlepší jejich kombinace, která by měla nejvyšší procento úspěšnosti v automatickém odhalování logopedických vad řeči. Všechno programování a testování se provádí v programu Matlab.
|
|
|
Stereofonní ekvalizér se spektrálním analyzátorem
Náhlík, Ondřej ; Šotner, Roman (oponent) ; Kratochvíl, Tomáš (vedoucí práce)
V této bakalářské práci je popsán návrh desetipásmového analogového stereofonního ekvalizéru řešeného pomocí aktivních pásmových propustí 2. řádu. Simulovaný výsledný signál není při nulovém zesílení zvlněn o více než 2 dB a dá se zesílit o maximálně cca ± 8 dB. Poté je zkonstruován prototyp ekvalizéru a jsou proměřeny jeho charakteristiky. V další části práce je řešeno zapojení a konstrukce integrovaného koncového zesilovače třídy AB a jsou proměřeny jeho výstupní charakteristiky. V poslední části je popsána činnost spektrálního analyzátoru, který je následně navržen, zkonstruován a naprogramován. Analyzátor počítá pomocí rychlé Fourierovy transformace (FFT) a výsledné spektrum je zobrazováno na displeji.
|
|
|
Implementation of Fast Fourier Transformation on Transport Triggered Architecture
Žádník, Jakub ; Slovák, Jiří (oponent) ; Maršálek, Roman (vedoucí práce)
The thesis proposes an energy-efficient processor architecture for computing a Fast Fourier Transform (FFT) using a Transport Triggered Architecture (TTA) template. The architecture was specifically tailored to a custom instruction schedule using several custom functional units (FUs). The instruction schedule for computing the algorithm was developed in a way that most of the computation is done in a loop containing only one instruction word. This word is stored into an instruction loop buffer which is more power-efficient than a regular memory storage. Thus a power consumption can be lowered. A timed model of the processor and the instruction schedule were developed, verified the approach and suggested further improvements. Python programs for generating referencing and an automatic verification of the timed models were developed to aid the design process.
|
|
|
Automatické vyhodnocení signálů s využitím Fourierovy transformace
Rudžík, Matej ; Zuth, Daniel (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá vyhodnotením signálov pomocou Fourierovej transformácie. V teoretickej časti sú popísané rôzne možnosti analýzy signálov s dôrazom na rýchlu Fourierovu transformáciu. Teoretická časť obsahuje taktiež popis bežných porúch strojných zariadení a ich diagnostiky pomocou analýzy frekvenčných spektier. V praktickej časti bol v prostredí Matlab navrhnutý algoritmus na vyhodnocovanie signálov s dôrazom na dodržanie podmienky koherencie. Pomocou tohto algoritmu boli vyhodnotené predložené signály.
|
|
|
Bezkontaktní detekce fyziologických parametrů z obrazových sekvencí
Bršlicová, Tereza ; Janoušek, Oto (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studií bezkontaktních a neinvazivních metod pro odhad tepové a dechové frekvence. Bezkontaktní měření spočívá ve snímání osob běžnou videokamerou a ze získaných sad obrazových sekvencí jsou vhodnými přístupy vyhodnoceny hodnoty fyziologických parametrů. Teoretická část práce je věnována především popisu jednotlivých metod a jejich implementace. Praktická část popisuje návrh a realizaci experimentu pro bezkontaktní detekci tepové a dechové frekvence. Experiment byl uskutečněn na 10 dobrovolnících se známou hodnotou tepové a dechové frekvence, což zajišťoval sofistikovaný systému BIOPAC. Zpracování a analýza naměřených dat byla provedena v programovém prostředí Matlab. Nakonec bylo provedeno srovnání výsledků z bezkontaktní detekce a referenčního měření systémem BIOPAC. Výsledky experimentu jsou statisticky vyhodnoceny a diskutovány.
|
|
|
Paralelizace ultrazvukových simulací pomocí 2D dekompozice
Nikl, Vojtěch ; Dvořák, Václav (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce je součástí projektu k-Wave, což je simulační nástroj akustické tomografie sloužící k simulaci a rekonstrukci akustických vlnových polí a jeho hlavním přínosem je plánování ultrazvukových operací lidské tkáně, např. nádoru na mozku. Dopředné simulace jsou založeny na řešení k-prostorové pseudospektrální časové domény. Simulace jsou časově a výpočetně velice náročné. Simulace probíhají na 3D maticích, které reprezentují určité vlastnosti reálné tkáně, např. hustotu absorbce nebo rychlost šíření zvuku. K výpočtu gradientu se používá Rychlá Fourierova transformace (dále jen FFT), jejíž výpočet zabere zhruba 60% simulačního času. 3D FFT byla do této doby počítána pomocí softwarové knihovny FFTW, která interně využívá 1D dekompozici, tj. dekompozici podél jedné osy. Hlavní nevýhoda 1D dekompozice je relativně malý maximální počet výpočetních jader, přes které lze paralelizovat výpočet. Matice mají velikost řádově 1024x2048x3072, tím pádem lze efektivně paralelizovat přes maximálně 1024 jader. Dnešní superpočítače umožnují využít až stovky tisíc jader a tomu bychom se rádi přiblížili. Řešením je využití 2D dekompozice, která by teoretický maximální počet jader posunula až do řádu milionů. Její efektivní implementací se zabývá právě tato práce. 2D dekompozice je obecně paralelizována pouze pomocí MPI procesů, např. v~knihovnách PFFT nebo P3DFFT, v této práci ale využíváme pokročilejší kombinace MPI procesů a OpenMP vláken, kterou jsme nazvali hybridní 2D dekompozice (HybridFFT). Má tři hlavní části: výpočet 1D FFTs, lokální transpozice dat a globální transpozice dat. Pro výpočet sérií 1D FFT je využita knihovna FFTW.Lokální transpozice jsou implementovány pomocí blokové transpozice 2D matice, která je vektorizována pomocí SSE/AVX instrukcí. Jak 1D FFT, tak lokální lokální transpozice, jsou akcelerovány pomocí OpenMP vláken. Globální transpozice je opět implementována prostřednictvím knihovny FFTW, která při použití pokročilého plánování dokáže výrazně snížit dobu potřebnou pro její realizaci. Hlavním cílem této práce je tedy dosáhnout maximálního možného zrychlení a škálovatelnosti oproti předchozímu řešení, zároveň ale i zachovat kompatibilitu a přenositelnost. Hybridní transformace pracuje nejlépe, pokud na jednom socketu spustíme jeden MPI proces a v rámci tohoto socketu využijeme tolik vláken, kolik máme k dispozici jader. Díky tomu nemusí jádra v rámci jednoho socketu komunikovat přes MPI zprávy, ale využívají rychlejší sdílenou paměť, a zároveň je MPI komunikace efektivnější, protože máme pouze jeden MPI proces na socket a tím pádem jsou MPI zprávy vetší a je jich méně, což vede k menšímu zahlcení propojovací sítě a lepší efektivitě komunikace. Řešení bylo testováno na superpočítačích Anselm (Ostrava), Zapat (Brno) a Supernova (Wroclaw). Pro nižší počty jader, v řádu několika set, je výkon přibližně stejný nebo o pár procent lepší, než původně použitá 1D dekompozice FFTW knihovny nebo knihony PFFT a P3DFFT. Jeden z velmi dobrých výsledků je např. 512^3 FFT na 512 jádrech, kde hybridní dekompozice dosáhla času 31 ms, zatímco FFTW 39 ms a PFFT 44ms. Na stroji Anselm jsme spustili výpočet až na 2048 jádrech a škálovatelnost byla stále lineární. Nejlepší nárust výkonu oproti ostatním knihovnám by se měl projevit při počtu zhruba 8-16 tisíc jader pro kostky velikosti 1024^3, protože v této konfiguraci bude mít jeden MPI proces na starosti jednu desku matice a zároveň budou MPI zprávy dostatečně velké a v takovém počtu, že by se měla projevit lepší efektivita komunikace oproti ostatním knihovnám.
|
|
|
Návrh a realizace automatické ladičky kytary
Zatloukal, Tomáš ; Formánek, Martin (oponent) ; Appel, Martin (vedoucí práce)
Cílem této práce je návrh a realizace automatické ladičky kytary. Nejprve byla provedena rešerše dostupných ladiček a senzorů na trhu. Následovali experimenty, potřebné ke zjištění určitých parametrů, na které navazuje přímo návrh softwaru a hardwaru ladičky. Zařízení zpracovává zvuk vydávaný strunou a pomocí elektrického motoru otáčí ladící mechanikou kytary, čímž dochází k ladění. O zpracování vstupních dat a ovládání motoru se stará vývojová karta s ESP32.
|
|
|
Design and fabrication of a vibration shaker with excitation by imbalance
Demura, Dominik ; Kšica, Filip (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
The topic of this thesis is the design and production of a vibrating table excited by unbalance. The main part of the work is the design of the table structure. The proposal depends on the basic requirements such as the maximum length of the beam, the natural frequency and the change in the natural frequency. The rest of the structure is adapted to these requirements and the dimensions of the beam. The next part of the work consists of the design of the exciter, which is based on the required values of acceleration, frequency of oscillation and weight of the exciter. In the work, the mechanical design and subsequently the control of the exciter was carried out. The main part of the control is the Arduino, which controls the entire system with the help of a program. At the end of the work, the entire experimental system is manufactured and tested. The measurement is performed using an accelerometer and a vibration energy harvester.
|
|
| |
host ::
RSS.