|
Retargetable Analysis of Machine Code
Křoustek, Jakub ; Janoušek, Jan (oponent) ; Návrat,, Pavol (oponent) ; Kolář, Dušan (vedoucí práce)
Program analysis is a computer-science methodology whose task is to analyse the behavior of a given program. The methods of program analysis can also be used in other methodologies such as reverse engineering, re-engineering, code migration, etc. In this thesis, we focus on program analysis of a machine-code and we address the limitations of a nowadays approaches by proposing novel methods of a fast and accurate retargetable analysis (i.e. they are designed to be independent of a particular target platform). We focus on two types of analysis - dynamic analysis (i.e. run-time analysis) and static analysis (i.e. analysing application without its execution). The contribution of this thesis within the dynamic analysis lays in the extension and enhancement of existing methods and their implementation as a retargetable debugger and two types of a retargetable translated simulator. Within the static analysis, we present a concept and implementation of a retargetable decompiler that performs a program transformation from a machine code into a human-readable form of representation. All of these tools are based on several novel methods defined by the author. According to our experimental results and users feed-back, all of the proposed tools are at least fully competitive to existing solutions, while outperforming these solutions in several ways.
|
|
Analysis and Testing of Concurrent Programs
Letko, Zdeněk ; Lourenco, Joao (oponent) ; Sekanina, Lukáš (oponent) ; Vojnar, Tomáš (vedoucí práce)
The thesis starts by providing a taxonomy of concurrency-related errors and an overview of their dynamic detection. Then, concurrency coverage metrics which measure how well the synchronisation and concurrency-related behaviour of tested programs has been examined are proposed together with a~methodology for deriving such metrics. The proposed metrics are especially suitable for saturation-based and search-based testing. Next, a novel coverage-based noise injection techniques that maximise the number of interleavings witnessed during testing are proposed. A comparison of various existing noise injection heuristics and the newly proposed heuristics on a set of benchmarks is provided, showing that the proposed techniques win over the existing ones in some cases. Finally, a novel use of stochastic optimisation algorithms in the area of concurrency testing is proposed in the form of their application for finding suitable combinations of values of the many parameters of tests and the noise injection techniques. The approach has been implemented in a prototype way and tested on a set of benchmark programs, showing its potential to significantly improve the testing process.
|
|
Relational Verification of Programs with Integer Data
Konečný, Filip ; Bouajjani, Ahmed (oponent) ; Jančar, Petr (oponent) ; Vojnar, Tomáš (vedoucí práce)
This work presents novel methods for verification of reachability and termination properties of programs that manipulate unbounded integer data. Most of these methods are based on acceleration techniques which compute transitive closures of program loops. We first present an algorithm that accelerates several classes of integer relations and show that the new method performs up to four orders of magnitude better than the previous ones. On the theoretical side, our framework provides a common solution to the acceleration problem by proving that the considered classes of relations are periodic. Subsequently, we introduce a semi-algorithmic reachability analysis technique that tracks relations between variables of integer programs and applies the proposed acceleration algorithm to compute summaries of procedures in a modular way. Next, we present an alternative approach to reachability analysis that integrates predicate abstraction with our acceleration techniques to increase the likelihood of convergence of the algorithm. We evaluate these algorithms and show that they can handle a number of complex integer programs where previous approaches failed. Finally, we study the termination problem for several classes of program loops and show that it is decidable. Moreover, for some of these classes, we design a polynomial time algorithm that computes the exact set of program configurations from which nonterminating runs exist. We further integrate this algorithm into a semi-algorithmic method that analyzes termination of integer programs, and show that the resulting technique can verify termination properties of several non-trivial integer programs.
|
|
Acceleration Methods for Evolutionary Design of Digital Circuits
Vašíček, Zdeněk ; Miller, Julian (oponent) ; Zelinka,, Ivan (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Although many examples showing the merits of evolutionary design over conventional design techniques utilized in the field of digital circuits design have been published, the evolutionary approaches are usually hardly applicable in practice due to the various so-called scalability problems. The scalability problem represents a general problem that refers to a situation in which the evolutionary algorithm is able to provide a solution to a small problem instances only. For example, the scalability of evaluation of a candidate digital circuit represents a serious issue because the time needed to evaluate a candidate solution grows exponentially with the increasing number of primary inputs. In this thesis, the scalability problem of evaluation of a candidate digital circuit is addressed. Three different approaches to overcoming this problem are proposed. Our goal is to demonstrate that the evolutionary design approach can produce interesting and human competitive solutions when the problem of scalability is reduced and thus a sufficient number of generations can be utilized. In order to increase the performance of the evolutionary design of image filters, a domain specific FPGA-based accelerator has been designed. The evolutionary design of image filters is a kind of regression problem which requires to evaluate a large number of training vectors as well as generations in order to find a satisfactory solution. By means of the proposed FPGA accelerator, very efficient nonlinear image filters have been discovered. One of the discovered implementations of an impulse noise filter consisting of four evolutionary designed filters is protected by the Czech utility model. A different approach has been introduced in the area of logic synthesis. A method combining formal verification techniques with evolutionary design that allows a significant acceleration of the fitness evaluation procedure was proposed. The proposed system can produce complex and simultaneously innovative designs, overcoming thus the major bottleneck of the evolutionary synthesis at gate level. The proposed method has been evaluated using a set of benchmark circuits and compared with conventional academia as well as commercial synthesis tools. In comparison with the conventional synthesis tools, the average improvement in terms of the number of gates provided by our system is approximately 25%. Finally, the problem of the multiple constant multiplier design, which belongs to the class of problems where a candidate solution can be perfectly evaluated in a short time, has been investigated. We have demonstrated that there exists a class of circuits that can be evaluated efficiently if a domain knowledge is utilized (in this case the linearity of components).
|
|
HUMAN ACTION RECOGNITION IN VIDEO
Řezníček, Ivo ; Baláž, Teodor (oponent) ; Sojka, Eduard (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
This thesis focuses on the improvement of human action recognition systems. It reviews the state-of-the-art in the field of action recognition from video. It describes techniques of digital image and video capture, and explains computer representations of image and video. This thesis further describes how local feature vectors and local space-time feature vectors are used, and how captured data is prepared for further analysis, such as classification methods. This is typically done with video segments of arbitrarily varying length. The key contribution of this work explores the hypothesis that the analysis of different types of actions requires different segment lenghts to achieve optimal quality of recognition. An algorithm to find these optimal lengths is proposed, implemented, and tested. Using this algorithm, the hypothesis was experimentally proven. It was also shown that by finding the optimal length, the prediction and classification power of current algorithms is improved upon. Supporting experiments, results, and proposed exploitations of these findings are presented.
|
|
Lidský a sociální kapitál v základním školství
KOKŠTEIN, Jiří
Obsahem diplomové práce je náhled do teoretických studií, které se problematikou lidského a sociálního kapitálu zabývají z různých pohledů, zabývají se jejich vývojem v čase, jejich měřitelností, zkoumají je a doplňují o další poznatky.Tato část práce obsahuje i vztah lidského a sociálního kapitálu v návaznosti na stárnutí lidské populace a zaměřuje se na lidský kapitál starších pracovníků. Teoretické studie končí náhledem do problematiky základního školství, role učitele a snaží se poskytnout informace o již provedených průzkumech v této oblasti školství, které v aplikační části poslouží k porovnání s mnou získanými daty z dotazníkového šetření. Aplikační část práce je zaměřena na pedagogické pracovníky základních škol. Vzdělávání v dnešním globalizovaném světě mění nejen svůj obsah, ale i metody a formy práce. Nezastupitelnou roli v tomto procesu sehrávají pedagogové. Aby vyhověli všem na ně kladeným požadavkům, je nezbytné, aby i oni věnovali zvýšenou pozornost svému dalšímu vzdělávání a sdílení nabytého vzdělání, což je nezbytné k růstu lidského i sociálního kapitálu, poněvadž jsou ve vzájemné interakci. Práce zkoumá vybraný vzorek pedagogů a přistupuje k této problematice zjišťováním toho, co je ke vzdělávání motivuje, zda jsou spokojeni s přínosem vzdělávacích akcí, jakému typu vzdělávání dávají přednost atd. Práce zjištěné skutečnosti dále analyzuje a hledá vztahy mezi věkem a pohlavím pedagogů dle stanovených hypotéz. Pedagog je člověk, který je v neustálém kontaktu s ostatními lidmi. To samozřejmě dále formuje jeho životní postoje a zkušenosti. Jako lidská bytost vnímá názory společnosti a utváří si na ní vlastní názory, které ho následné mohou ovlivňovat při výkonu jeho profese. Proto je v této části práce věnován prostor i zkoumání přemosťovacího sociálního kapitálu, který určuje velikost okruhu lidí, s kterými se pedagogové obecně stýkají a vzájemně ovlivňují. Posledním výzkumem, který je v práci možno nalézt, je vnímání společenského postavení pedagogů jimi samotnými.
|
|
Postavení sestry v prevenci civilizačních chorob
PAVLOVÁ, Martina
Současný stav Prevence je komplexní péče o pacienta, kdy se snažíme zabránit vzniku či rozvoji onemocnění, nebo zabránit či zmírnit jeho následky. Preventivní doporučení stanovená lékařem musí mít vědecký základ a jsou součástí všech oborů medicíny. Jejich efektivita je závislá na spolupráci pacientů a zdravotníků. Základní a nejvíce efektivní metodou prevence je podpora zdraví a s ní úzce související zdravotní výchova. Pod pojmem podpora zdraví se skrývá soubor činností a opatření k upevnění a podpoře zdraví. Civilizační choroby jsou skupiny nemocí, které se vyznačují svým spojením s naším životním stylem. Náš organismus je stále více ohrožován nepříznivými vlivy vnějšího prostředí, jako je kvalita ovzduší, pracovní i životní prostředí, nedostatek pohybu, nesprávné stravování, kouření, alkohol. Seznam civilizačních onemocnění se mění spolu se společností a stylem jejího života. V dnešní době se mezi nejčastější řadí kardiovaskulární onemocnění, kam spadá ateroskleróza, hypertenze, infarkt myokardu, cévní mozková příhoda, ischemická choroba srdeční a také obezita. Dále mezi civilizační onemocnění patří diabetes mellitus 2. typu či nádorová onemocnění. Cíle práce Pro tuto práci byly stanoveny dva cíle. Prvním bylo zjistit, jaké je postavení sester v prevenci civilizačních chorob. Druhým cílem bylo zjistit, jaké je postavení sester v prevenci civilizačních chorob z pohledu pacientů. Metodologie Pro výzkumné šetření provedené v této práci byla zvolena kvalitativní metoda s použitím polostrukturovaných rozhovorů. Respondenti byli rozděleni na dvě části, kdy první část tvořilo 8 sester pracujících na interní a neurologické ambulanci českobudějovické nemocnice a setra pracující v soukromé ordinaci obvodního lékaře pro dospělé. Druhou část tvořilo 8 pacientů zmíněných ordinací. Výsledky Podle námi zjištěných odpovědí vidí sestry a pacienti postavení sester jinak. Sestry se v prevenci nemocí spíše vidí vedle lékaře, kdy plní jeho ordinace a pokyny. S pacienty mluví jen, aby mu zdůraznily, co jim sdělil lékař a zopakovali mu nejdůležitější body. Dávají jim k dispozici letáky a brožury, nebo internetové zdroje. Naopak většina pacientů vidí sestru jako důležitější zdroj informací než je lékař. Pacienti mají pocit, že lékař na ně nemá tolik času ani ho nechtějí svými dotazy zdržovat či obtěžovat. Raději se obrátí na sestru, kterou vidí jako svého rádce a někoho komu se mohou svěřit, aniž by ho obtěžovali. Závěr Cílem této bakalářské práce bylo zaměřit se na prevenci, na civilizační choroby a na postavení sestry v prevenci těchto chorob. Prostudovat danou problematiku, nahlédnout na ni očima pacientů a sester díky provedeným rozhovorům a analyzovat tyto informace. Z této analýzy nám vyšla doporučení pro sestry a pacienty.
|
|
Užívání návykových látek u seniorů
KOPAČKOVÁ, Dominika
Bakalářská práce se zabývá užíváním návykových látek u seniorů. Věková kategorie 60+ by neměla být z hlediska užívání návykových látek opomíjena. Důvodem je skutečnost, že i mezi seniory patří uživatelé některých návykových látek, především léků. Práce je rozdělena na část teoretickou a výzkumnou. Teoretickou část tvoří čtyři kapitoly (Stáří a stárnutí, Látková závislost, Návykové látky a jejich klasifikace, Užívání návykových látek ve stáří), které shrnují poznatky současné literatury o daném tématu. První kapitola se věnuje stárnutí a životní etapě stáří. Pozornost je věnována i duševní hygieně osob v této životní etapě. Rovněž jsou zde zmíněny multifaktoriální projevy stáří, tj. biologické, psychické a sociální. Ve druhé kapitole je uvedena definice závislosti, jsou zde popsány znaky, kterými se závislost projevuje. Kapitola popisuje faktory, které zvyšují pravděpodobnost užívání návykových látek, případně vzniku závislosti. Tyto faktory mohou být genetické, biologické, či psychické. Zmíněné jsou i některé systémové modely vzniku, vývoje a udržování závislosti. Třetí kapitola rozděluje návykové látky na legální a nelegální. Popsané jsou zde jejich účinky a dopady na organismus člověka. Do skupiny legálních návykových látek jsou zahrnuty tabák, alkohol, léky a některé potraviny. Nelegální látky zde zastupuje konopí, halucinogeny, stimulancia a opiáty. Poslední, čtvrtá, kapitola je zaměřena přímo na užívání návykových látek u seniorů. Senioři jsou uživateli mnohých látek se závislostním potenciálem. Nejpodrobněji zmapovaná je problematika alkoholismu. Ostatní podkapitoly se věnují závislosti na nikotinu, lécích, kofeinu i nelegálních návykových látkách. Cílem práce je zjistit, zda senioři návykové látky užívají. Dílčím cílem je zjistit rozsah a příčiny jejich užívání. K zjištění cílů byla zvolena strategie kvantitativního výzkumu. Pro sběr dat byly použity dotazníky vlastní konstrukce. Dotazníky obsahovaly uzavřené i otevřené otázky. Realizace výzkumu probíhala v únoru 2015 v Sušici a okolí. Okruh respondentů tvořili lidé s minimální věkovou hranicí 70let. Jednalo se o 40 osob žijících v domácnosti i v domově pro seniory. Z výsledků výzkumu vyplývá, že i mezi seniory se najdou uživatelé některých návykových látek. Z nich to jsou zejména léky na předpis. Dnešní senioři užívají léky pravidelně, často i v kombinaci hned několika léků. Obzvlášť často používaná jsou analgetika. To může být způsobeno faktem, že staří lidé trpí bolestí častěji než mladší populace. Stejné je to s poruchami spánku, proto jsou senioři i častými uživateli i hypnotik. Další skupinou léků, kterým je v práci věnovaná pozornost, jsou anxiolytika. Mezi seniory patří kuřáci tabáku, kteří si svůj zlozvyk nesou zpravidla ze středního věku. Jsou mezi nimi muži i ženy. Přestože některé výzkumy prokazují pozitivní účinky marihuany v léčbě Parkinsonovy i Alzheimerovy choroby, senioři ji k léčbě těchto nemocí nepoužívají. Vzhledem k tomu, že legislativa držení a užívání marihuany zakazuje, je to pochopitelné. Alkohol pijí lidé staršího věku především příležitostně, ale jsou i tací, kteří pijí větší množství, než je pokládáno za nerizikové. U starších lidí ubývá excesivního pití v porovnání s mladou generací. V práci je tato problematika popsána podrobněji. Výsledky šetření by mohly sloužit laické veřejnosti k lepšímu pochopení problematiky. Tato práce může být zdrojem informací pro studenty zdravotně-sociálních oborů. Navíc by mohla zlepšit povědomí o důvodech užívání návykových látek mezi seniory.
|
|
Využití pracovních činností v procesu sociální integrace dospělých s mentálním postižením.
SVITÁKOVÁ, Iveta
V rámci své bakalářské práce jsem se věnovala využití pracovních činností v procesu sociální integrace dospělých s mentálním postižením, přičemž cílem bylo vytvořit, zrealizovat a vyhodnotit pravidelnou pracovní činnost určenou specifické skupině dospělých s mentálním postižením a zaměřenou primárně na rozvoj sociální integrace. Text práce je strukturován do šesti kapitol. V první z nich jsem se zaměřila na vymezení mentálního postižení, charakteristiku dospělosti jako důležitého vývojového období v životě člověka a na dospělost jedinců s mentálním postižením s cílem nalézt a pojmenovat specifika, která byla třeba při práci s touto cílovou skupinou zohlednit. V následující části jsem se věnovala sociální integraci, jejím determinantům a prostředí, ve kterém se uskutečňuje. Na získané výstupy jsem navázala ve třetí kapitole, v níž jsem se zaměřila na klíčové kompetence, z nichž jsou pro sociální integraci nezbytným podkladem zejména sociální, personální a komunikativní kompetence. Cílený rozvoj těchto kompetencí lze realizovat prostřednictvím edukační činnosti, která však musí respektovat specifika účastníků a dobrovolnost účasti. Oba tyto předpoklady lze naplňovat v rámci zájmového vzdělávání s využitím adekvátních pedagogických metod. Na tyto oblasti jsem proto zacílila svou pozornost v závěru kapitoly. Kapitola čtvrtá je věnována práci a pracovním činnostem, konkrétně vymezení pojmů, jejich charakteristice, významu a roli pracovních činností v životě člověka, respektive člověka s mentálním postižením. Na základě všech získaných teoretických poznatků a s využitím dosavadních zkušeností s cílovou skupinou jsem v páté kapitole navrhnula specifický vzdělávací program založený na pracovních činnostech a zaměřený na rozvoj vybraných klíčových kompetencí. Do vzdělávacího programu se dobrovolně přihlásili čtyři účastníci, přičemž jsem se rozhodla sledovat rozvoj kompetencí jen tří účastníků z důvodu, že jeden účastník docházel velmi nepravidelně. Program byl realizován třikrát týdně, vždy 2,5 hodiny po dobu sedmi měsíců (od října 2015 do května 2016) v prostorách vzdělávacího centra Mo-zai-ka. Na počátku realizace vytvořeného vzdělávacího programu účastníci souhlasili s tím, že budeme dodržovat a rozvíjet správné návyky potřebné pro dobré vzájemné vztahy ve skupině a výsledky pracovní činnosti. Na základě individuálních charakteristik účastníků jsem připravovala pracovní činnosti, které měly přispět také k rozvoji sociálních a personálních a komunikativních kompetencí. Ty jsem průběžně sledovala a zaznamenávala. Během realizace programu jsem kladla důraz na opakování, trpělivé jednání s účastníky a vytvoření přátelské atmosféry. Po ukončení vzdělávacího programu jsem rozvoj kompetencí u tří vybraných účastníků vyhodnotila. Na základě toho jsem dospěla k závěru, že k největší změně došlo v komunikativních kompetencích. Posun jsem zaznamenala i v sociálních a personálních kompetencích, zde se však výsledky u jednotlivých účastníků značně lišily. Přesto se domnívám, že cíl práce byl splněn. Uvedené výsledky ukazují, že vzdělávání ve volném čase založené na pracovních činnostech může vést k rozvoji sociálních, personálních a komunikativních kompetencí, které jsou pro dospělé s mentálním postižením nezbytné v procesu sociální integrace. Tato bakalářská práce může být zajímavým zdrojem inspirace pro realizaci obdobných programů zacílených na sociální integraci osob s mentálním postižením.
|
|
Tanec jako prostředek integrace dospělých s mentálním postižením
KRAUMANNOVÁ, Eva
Cílem bakalářské práce Tanec jako prostředek integrace dospělých s mentálním postižením bylo vytvořit, realizovat a vyhodnotit taneční kurz zaměřený na rozvoj sociálních kompetencí dospělých lidí s mentálním postižením. Práce se věnuje dospělým lidem s mentálním postižením a volnočasové aktivitě zaměřené na tanec. Ve volném čase lidí s mentálním postižením je prostor pro rozvíjení sociálních kompetencí. V reakci na současnou situaci nabídky volnočasových aktivit pro dospělé lidi s mentálním postižením jsem pokládala za přínosné založit taneční skupinu lidí s mentálním postižením, zároveň s jedinci intaktními v prostorách, které jsou pro ně neznámé. Na základě aktivity, kterou je možné realizovat zábavně, lze všestranně rozvíjet osobnost člověka a jeho sociální kompetence, které jsou předpokladem úspěšné integrace. Bakalářská práce se skládá ze čtyř kapitol. V první kapitole je vymezen pojem mentální postižení. Následně se pozornost zaměřuje na charakteristiku cílové skupiny, tedy dospělých osob s lehkou a střední mentální retardací. Dále je popsán zásah postižení do oblasti psychiky člověka a oblasti sociální. Ve druhé kapitole je nejprve definován pojem tanec a popis jeho využitelnosti v oblasti volnočasové, umělecké, ale i terapeutické. Ve třetí kapitole jsou vypsány předpoklady pro úspěšnou integraci. V závěru teoretické části je propojení cílové skupiny a aktivity pro rozvoj sociálních kompetencí. Na teoretickou část bakalářské práce navazuje část praktická, čtvrtá kapitola. Jedná se o program šestiměsíčního kurzu, který jsem sestavila na základě analýzy odborné literatury a získaných zkušeností při vedení tanečních lekcí a práci s lidmi s mentálním postižením. V programu budou zahrnuty metody práce a vyhodnocení dílčích činností. Šesti měsíční taneční kurz probíhal ve školním roce 2015/2016 a účastnilo se ho šest dospělých lidí s mentálním postižením. Do kurzu byly zapojeny studentky Jihočeské univerzity. Pro jednotlivé taneční lekce byly stanoveny dílčí cíle a aktivity byly uzpůsobeny tak, aby v nejvyšší možné míře nenásilně rozvíjely sociální kompetence účastníků. Kurz byl realizován v prostorách Občanského sdružení IN. Pro vyhodnocení aktivity a zjištění progresu v oblasti sociálních kompetencí účastníků bylo stanoveno několik oblastí rozvoje. Několik vybraných sociálních kompetencí bylo rozděleno do hodnotících škál. Účastníci byli hodnoceni při začátku kurzu a znovu po šesti měsících. Metodou vyhodnocení bylo vlastní pozorování. Zaměřila jsem se na evaluaci svého působení, evaluaci skupiny a každého jednotlivce. Evaluace proběhla také ze strany účastníků kurzu. Taneční lekce a aktivity s nimi spojené se osvědčily jako vhodný prostředek pro rozvíjení sociálních kompetencí dospělých s mentálním postižením. U pěti účastníků se hodnoty zvýšily v 5 10 ze 17 sledovaných kompetencí. Regres nastal u účastníka, který prožíval poslední dva měsíce kurzu náročnou životní situaci. Nejvýrazněji a u všech účastníků se zvýšily hodnoty v oblasti spolupráce ve skupině. U pěti účastníků došlo k progresu v navazování a udržování očního kontaktu a navazování konverzace. U jednoho účastníka se zvýšila hodnota v oblasti vystupování ve skupině, u jednoho v oblasti samostatnosti a jeden oproti začátku oslovoval ostatní účastníky jménem. Celkově se členové skupiny stali sebevědomějšími. K dosažení žádoucích výsledků přispíval fakt, že se kurz konal mimo známé prostory a v kolektivu dalších dospělých intaktních jedinců. Důležitý byl také přístup lektora, promyšlení a stanovení cílů a reakce na podněty účastníků. Při realizaci taneční aktivity s lidmi s mentálním postižením dochází k rozvoji sociálních kompetencí. Při promyšleném postupu lze kompetence rozvíjet intenzivněji a přesto nenásilně. Bakalářská práce má sloužit jako motivace pro pracovníky, kteří by chtěli touto aktivitou naplňovat volný čas dospělých s mentálním postižením a cíleně tak působit na jejich rozvoj.
|
host ::
