|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (referee) ; Steininger, Andreas (referee) ; Kotásek, Zdeněk (advisor)
Při vývoji současných číslicových systémů, např. vestavěných systému a počítačového hardware, je nutné hledat postupy, jak zvýšit jejich spolehlivost. Jednou z možností je zvyšování efektivity a rychlosti verifikačních procesů, které se provádějí v raných fázích návrhu. V této dizertační práci se pozornost věnuje verifikačnímu přístupu s názvem funkční verifikace. Je identifikováno několik výzev a problému týkajících se efektivity a rychlosti funkční verifikace a ty jsou následně řešeny v cílech dizertační práce. První cíl se zaměřuje na redukci simulačního času v průběhu verifikace komplexních systémů. Důvodem je, že simulace inherentně paralelního hardwarového systému trvá velmi dlouho v porovnání s během v skutečném hardware. Je proto navrhnuta optimalizační technika, která umisťuje verifikovaný systém do FPGA akcelerátoru, zatím co část verifikačního prostředí stále běží v simulaci. Tímto přemístěním je možné výrazně zredukovat simulační režii. Druhý cíl se zabývá ručně připravovanými verifikačními prostředími, která představují výrazné omezení ve verifikační produktivitě. Tato režie však není nutná, protože většina verifikačních prostředí má velice podobnou strukturu, jelikož využívají komponenty standardních verifikačních metodik. Tyto komponenty se jen upravují s ohledem na verifikovaný systém. Proto druhá optimalizační technika analyzuje popis systému na vyšší úrovni abstrakce a automatizuje tvorbu verifikačních prostředí tím, že je automaticky generuje z tohoto vysoko-úrovňového popisu. Třetí cíl zkoumá, jak je možné docílit úplnost verifikace pomocí inteligentní automatizace. Úplnost verifikace se typicky měří pomocí různých metrik pokrytí a verifikace je ukončena, když je dosažena právě vysoká úroveň pokrytí. Proto je navržena třetí optimalizační technika, která řídí generování vstupů pro verifikovaný systém tak, aby tyto vstupy aktivovali současně co nejvíc bodů pokrytí a aby byla rychlost konvergence k maximálnímu pokrytí co nejvyšší. Jako hlavní optimalizační prostředek se používá genetický algoritmus, který je přizpůsoben pro funkční verifikaci a jeho parametry jsou vyladěny pro tuto doménu. Běží na pozadí verifikačního procesu, analyzuje dosažené pokrytí a na základě toho dynamicky upravuje omezující podmínky pro generátor vstupů. Tyto podmínky jsou reprezentovány pravděpodobnostmi, které určují výběr vhodných hodnot ze vstupní domény. Čtvrtý cíl diskutuje, zda je možné znovu použít vstupy z funkční verifikace pro účely regresního testování a optimalizovat je tak, aby byla rychlost testování co nejvyšší. Ve funkční verifikaci je totiž běžné, že vstupy jsou značně redundantní, jelikož jsou produkovány generátorem. Pro regresní testy ale tato redundance není potřebná a proto může být eliminována. Zároveň je ale nutné dbát na to, aby úroveň pokrytí dosáhnutá optimalizovanou sadou byla stejná, jako u té původní. Čtvrtá optimalizační technika toto reflektuje a opět používá genetický algoritmus jako optimalizační prostředek. Tentokrát ale není integrován do procesu verifikace, ale je použit až po její ukončení. Velmi rychle odstraňuje redundanci z původní sady vstupů a výsledná doba simulace je tak značně optimalizována.
|
|
Packet Classification Algorithms
Puš, Viktor ; Lhotka,, Ladislav (referee) ; Dvořák, Václav (advisor)
Tato práce se zabývá klasifikací paketů v počítačových sítích. Klasifikace paketů je klíčovou úlohou mnoha síťových zařízení, především paketových filtrů - firewallů. Práce se tedy týká oblasti počítačové bezpečnosti. Práce je zaměřena na vysokorychlostní sítě s přenosovou rychlostí 100 Gb/s a více. V těchto případech nelze použít pro klasifikaci obecné procesory, které svým výkonem zdaleka nevyhovují požadavkům na rychlost. Proto se využívají specializované technické prostředky, především obvody ASIC a FPGA. Neméně důležitý je také samotný algoritmus klasifikace. Existuje mnoho algoritmů klasifikace paketů předpokládajících hardwarovou implementaci, přesto však tyto přístupy nejsou připraveny pro velmi rychlé sítě. Dizertační práce se proto zabývá návrhem nových algoritmů klasifikace paketů se zaměřením na vysokorychlostní implementaci ve specializovaném hardware. Je navržen algoritmus, který dělí problém klasifikace na jednodušší podproblémy. Prvním krokem je operace vyhledání nejdelšího shodného prefixu, používaná také při směrování paketů v IP sítích. Tato práce předpokládá využití některého existujícího přístupu, neboť již byly prezentovány algoritmy s dostatečnou rychlostí. Následujícím krokem je mapování nalezených prefixů na číslo pravidla. V této části práce přináší vylepšení využitím na míru vytvořené hashovací funkce. Díky použití hashovací funkce lze mapování provést v konstantním čase a využít při tom pouze jednu paměť s úzkým datovým rozhraním. Rychlost tohoto algoritmu lze určit analyticky a nezávisí na počtu pravidel ani na charakteru síťového provozu. S využitím dostupných součástek lze dosáhnout propustnosti 266 milionů paketů za sekundu. Následující tři algoritmy uvedené v této práci snižují paměťové nároky prvního algoritmu, aniž by ovlivňovaly rychlost. Druhý algoritmus snižuje velikost paměti o 11 % až 96 % v závislosti na sadě pravidel. Nevýhodu nízké stability odstraňuje třetí algoritmus, který v porovnání s prvním zmenšuje paměťové nároky o 31 % až 84 %. Čtvrtý algoritmus kombinuje třetí algoritmus se starším přístupem a díky využití několika technik zmenšuje paměťové nároky o 73 % až 99 %.
|
|
Test Application Methodology Based On the Identification of Testable blocks
Herrman, Tomáš ; Plíva, Zdeněk (referee) ; Racek, Stanislav (referee) ; Kotásek, Zdeněk (advisor)
The PhD thesis deals with the analysis of digital systems described on RT level. The methodology of data paths analysis is decribed, the data path controller analysis is not solved in the thesis. The methodology is built on the concept of Testable Block (TB) which allows to divide digital component to such segments which can be tested through their inputs/outputs, border registers and primary inputs/outputs are used for this purpose. As a result, lower number of registers is needed to be included into scan chain - border registers are the only ones which are scanned. The segmentation allows also to reduce the volume of test vectors, tests are generated for segments, not for the complete component. To identify TBs, two evolutionary algorithms are used, they operate on TB formal model which is also defined in the thesis.
|
|
Location-aware data transfers scheduling for distributed virtual walkthrough applications.
Přibyl, Jaroslav ; Sochor, Jiří (referee) ; Sojka, Eduard (referee) ; Zemčík, Pavel (advisor)
Důležitou součástí aplikací procházení distribuovanou virtuální scénou je proces plánování přenosu dat. Jeho hlavním úkolem je zajištění efektivního přenosu dat a maximální kvality renderovaného obrazu. Největší vliv na kvalitu renderované scény mají omezení síťového připojení. Tyto omezení lze redukovat pomocí multi-resolution reprezentace dat scény, určováním priorit stahování jednotlivých částí scény, a přednačítáním dat. Pokročilé metody pro určování priorit a přednačítání částí scény jsou založeny na predikci pohybu uživatele vycházející z matematického popisu jeho pohybu. Tyto metody jsou schopny predikovat následující pozici uživatele jen v krátké vzdálenosti od jeho aktuální polohy. V případě náhlých, ale pravidelných změn směru pohybu uživatele jsou tyto metody nedostatečné co do přesnosti i délky predikce. V této práci je navrhnut komplexní přístup k řešení plánování přenosu dat splňující i tyto požadavky. Navrhované řešení využívá predikci pohybu uživatele založenou na znalostech k určení priority stahování dat i předstahování částí scény. Provedené experimenty nad testovacími daty ukazují, že navržené schéma plánování přenosu dat umožňuje dosažení vyšší efektivity přenosu dat a vyšší kvality renderovaného obrazu během průchodu testovací scénou.
|
|
Generic Reverse Compilation to Recognize Specific Behavior
Ďurfina, Lukáš ; Šaloun, Petr (referee) ; Zahradnický,, Tomáš (referee) ; Kolář, Dušan (advisor)
Práce je zaměřena na rozpoznávání specifického chování pomocí generického zpětného překladu. Generický zpětný překlad je proces, který transformuje spustitelné soubory z různých architektur a formátů objektových souborů na stejný jazyk na vysoké úrovni. Tento proces se vztahuje k nástroji Lissom Decompiler. Pro účely rozpoznání chování práce zavádí Language for Decompilation -- LfD. LfD představuje jednoduchý imperativní jazyk, který je vhodný pro srovnávaní. Konkrétní chování je dáno známým spustitelným souborem (např. malware) a rozpoznání se provádí jako najítí poměru podobnosti s jiným neznámým spustitelným souborem. Tento poměr podobnosti je vypočítán nástrojem LfDComparator, který zpracovává dva vstupy v LfD a rozhoduje o jejich podobnosti.
|
|
Lifting Scheme Cores for Wavelet Transform
Bařina, David ; Kälviäinen, Heikki (referee) ; Sojka, Eduard (referee) ; Zemčík, Pavel (advisor)
Práce se zaměřuje na efektivní výpočet dvourozměrné diskrétní vlnkové transformace. Současné metody jsou v práci rozšířeny v několika směrech a to tak, aby spočetly tuto transformaci v jediném průchodu, a to případně víceúrovňově, použitím kompaktního jádra. Tohle jádro dále může být vhodně přeorganizováno za účelem minimalizace užití některých prostředků. Představený přístup krásně zapadá do běžně používaných rozšíření SIMD, využívá hierarchii cache pamětí moderních procesorů a je vhodný k paralelnímu výpočtu. Prezentovaný přístup je nakonec začleněn do kompresního řetězce formátu JPEG 2000, ve kterém se ukázal být zásadně rychlejší než široce používané implementace.
|
|
Security of Biometric Systems
Lodrová, Dana ; Busch, Christoph (referee) ; Provazník, Ivo (referee) ; Drahanský, Martin (advisor)
Hlavním přínosem této práce jsou dva nové přístupy pro zvýšení bezpečnosti biometrických systémů založených na rozpoznávání podle otisků prstů. První přístup je z oblasti testování živosti a znemožňuje použití různých typů falešných otisků prstů a jiných metod oklamání senzoru v průběhu procesu snímání otisků. Tento patentovaný přístup je založen na změně barvy a šířky papilárních linií vlivem přitlačení prstu na skleněný podklad. Výsledná jednotka pro testování živosti může být integrována do optických senzorů. Druhý přístup je z oblasti standardizace a zvyšuje bezpečnost a interoperabilitu procesů extrakce markantů a porovnání. Pro tyto účely jsem vytvořila metodologii, která stanovuje míry sémantické shody pro extraktory markantů otisků prstů. Markanty nalezené testovanými extraktory jsou porovnávány oproti Ground-Truth markantům získaným pomocí shlukování dat poskytnutých daktyloskopickými experty. Tato navrhovaná metodologie je zahrnuta v navrhovaném dodatku k normě ISO/IEC 29109-2 (Amd. 2 WD4).
|
|
Optical Measurement of Electromechanical Characteristics of Heart Cells
Čmiel, Vratislav ; Križanová,, Olga (referee) ; Babula, Petr (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Dissertation is focused on the application of optical measurement methods using techniques of optical microscopy and fluorescence microscopy in measurements of electromechanical characteristics of isolated cardiac cells and clusters of differentiated cardiomyocytes. The first proposed method uses a practical combination of fluorescence microscopy equipped with fluorescent fast and high-resolution camera and atomic force microscopy for simultaneous measurement of calcium transients and contraction of cardiomyocyte clusters. The signals obtained undergoes filtration, processing and analysis. Result function parameters obtained by analyzing signals after application of caffeine are evaluated by comparison with functional parameters obtained during the control measurement. The second proposed method is applied to the cardiomyocyte clusters for the purpose of cardiomyocyte contraction signals measurement. The signals obtained by optical methods are analyzed and compared with the reference signal obtained using atomic force microscopy. Optical measurement method of cell contractins based on detection of cell ends using adjusting of microscopy images by re-sharpening and fluorescence method for cardiomyocyte contractions measurements were designed to increase realiability in simultaneous measurement of cell contractions simultaneously with calcium transients in isolated cardiomyocytes experiments.
|
|
Právní a zdravotně sociální aspekty činnosti OSPOD jako ustanovených opatrovníků v zámu nezletilých dětí
BORSKÁ, Jana
The Czech Republic as a signatory of the Convention on the Rights of the Child has vested the practice of state administration in the field of care for minor children to municipalities with extended powers, where the protection of the rights and legitimate interests of minor children is safeguarded by state authorities of social and legal protection of children (ASLPC hereinafter). These authorities are incorporated to the extent laid down by the Act on Social and Legal Protection of Children (Act No 359/1999 Coll., as amended). The position and roles of ASLPC and their competence and jurisdiction are also regulated by the same act. The position of workers of these authorities and its legal embodiment is equally important. Regarding professionality, there are high demands on these workers. In the Czech Republic, significant changes in legislature have been made over the past three years. These amendments have led to the strengthening of the rights of minor children and to the establishing of new tools for their protection. In connection with the adoption of new substantive regulation of family law, which is now exhaustively dealt with by the Act No 89/2012 Coll., the Civil Code, new procedural rules have been established regarding protection of rights of minor children. Such procedural legislation includes (apart from the long-existent Act No. 99/1963, the Code of Civil Procedure) the Act No 292/2013 Coll., on Special Civil Proceedings. The decision-making regarding minor children has been vested mainly by the state into the competence of courts. The courts appoint the locally relevant ASLPC as a guardian who then represents the interests of minor children. The purpose, interwoven with and derived from the first one, was to explore the opinions of selected social workers of ASLPC and of district court judges regarding the defined problems occurring during the work of ASLPCs and courts while protecting the interests of minor children. These particularly include: the use of the tool of precautionary measure; problems of different territorial jurisdiction of courts and ASLPCs; processing of complaints regarding bias in various phases of the proceedings; professional training of workers of ASLPC It is evident from the proposals of both judges and ASLPC workers that it is necessary to unify territorial jurisdiction. The courts are suggesting the priority criterion of the address where the child mainly resides. ASLPC workers suggest the official permanent residence as the prime criterion. Bias causes problems in all phases of proceedings. It is obvious that courts take differing approaches towards the solution of this problem (some courts solve the problem of bias complaints filed by the parties while other courts do not) and for ASLPC workers it is difficult to assess how to act when such complaint is raised against them. The training of ASLPC workers - workers are obliged to educate themselves and their employer is obliged to finance such training. Not all ASLPCs are able to provide training in the required extent - due to financial reasons (the average costs of education of one employee pose from 9,169 to 13,400 CZK annually and they cover approximately 6 days of training). The heavy work-load caused by insufficient numbers of ASLPC employees prevents them from completing such compulsory training. As part of the examination of the "participation of a collision guardian in court proceedings" it has been found out that irregular participation of the worker in the proceedings (absence from participation in appeals proceedings); incomplete reports (directed to courts) from surveys in families. Based on comprehensive examination of the problems of territorial jurisdiction, it was recommended that requests are independently recorded and financial compensation is provided for ASLPCs who are requested to represent minors in front of courts, to draft proposals for precautionary measures.
|
|
The study of the influence of the single entry and pillar mining method in seam No. 40 in Jan-Karel protective shaft pillar, location CSA Mining Plant 1 on Jan and shaft No. 2 downcast shafts and on the CSA 3 upcast air shaft, surface and surface objects
Ptáček, Jiří ; Kajzar, Vlastimil ; Koníček, Petr ; Kukutsch, Radovan ; Waclawik, Petr ; Jiránková, E.
The presented method single entry room and pillar solves the possibility of applying single entry room and pillar mining method, where roadheaders are used, newly in two variants. According to the first of them will be entries and intra-entries inundated with a time lag with fly ash mixtures. The second variant will be excavated only basic entries with a width of 6.8 meters. They will not be flooded. The purpose of the study is also adding calculations of potential and the expected impact of single entry room and pillar method on the surface and surface objects and also the expected impact on the shafts in Jan-Karel protective shaft pillar.
|
guest ::
