|
|
Metoda pro evoluční návrh násobiček využívající development
Kaplan, Tomáš ; Jaroš, Jiří (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na techniky překonání problému škálovatelnosti při evolučním návrhu kombinačních násobiček. Běžně používané techniky evolučního návrhu pracují přímo s kandidátním řešením, což není příliš vhodné při návrhu rozsáhlých struktur. Je zde použita technika developmentu, která zajišťuje netriviální mapování genotypu na fenotyp. Pomocí developmentu založeného na instrukcích jsme schopni vytvořit poměrně rozsáhlé obvody. V práci jsou představeny tři modely pro tvoření násobičky, která jako poslední stupeň obvodu pro výpočet finálního součtu využívá sčítačku s postupným přenosem.
|
|
|
Evoluční návrh využívající booleovské sítě
Mrnuštík, Michal ; Žaloudek, Luděk (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce představuje možnosti využití booleovských sítí jako vývojového modelu v evolučním návrhu. Jsou zde popsány reprezentace booleovských sítí vhodné pro evoluční návrh včetně genetických operátorů. Booleovské sítě jsou použity jako vývojový model pro vývoj kombinačních obvodů a řadicích sítí. Dále je uvedena jedna z možných reprezentací aplikovatelná pro návrh obrazových filtrů. Navržené metody jsou experimentálně ověřeny a je navrženo jejich potenciální vylepšení a směr dalšího výzkumu.
|
|
|
Modularita v evolučním návrhu
Klemšová, Jarmila ; Bidlo, Michal (oponent) ; Vašíček, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce popisuje vybrané evoluční algoritmy a jejich využití hlavně v oblasti návrhu číslicových obvodů. V první části se zabývá obecným principem evolučních algoritmů. Na tuto část navazuje genetickými algoritmy a genetickým programováním. Dále se zabývá popisem kartézského genetického programování a některými jeho modifikacemi jako modulární, sebemodifikující se a kartézské genetické programování s více chromozomy. Hlavní část tvoří návrh a implementace modularizační techniky pro zefektivnění evolučního návrhu. Nedílnou součástí je experimentální vyhodnocení systému na sadě benchmarkových obvodů.
|
|
|
Evoluční návrh obvodů na úrovni tranzistorů
Žaloudek, Luděk ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá evolučním návrhem elektronických obvodů na úrovni tranzistorů se zaměřením na číslicové obvody. Popisuje teoretické základy pro evoluční návrh obvodů na výpočetních systémech včetně vysvětlení evolučních algoritmů genetického programování a evolučních strategií, možných úrovní návrhu elektronických obvodů, přehledu technologie CMOS a nejdůležitějších evolučních metod pro návrh obvodů, jako jsou development a kartézské genetické programování (CGP). Dále je uvedena nová metoda návrhu číslicových obvodů s tranzistory založená na CGP a je představen vývojový systém, který tuto metodu využívá. Na závěr jsou popsány a vyhodnoceny experimenty provedené se systémem.
|
|
|
Evoluční návrh s využitím přepisovacích systémů
Hýsek, Jiří ; Jaroš, Jiří (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na problematiku evolučního návrhu, věnuje se zejména problému zakódování kandidátního řešení. Běžně používané techniky evolučního návrhu pracují s kódováním kandidátního řešení, které není vhodné pro návrh rozsáhlých struktur. Práce se zabývá možným řešením popisovaného problému, tedy netriviálním převodem fenotypu na genotyp -- developmentem. Tuto techniku demonstrujeme na evolučním návrhu posloupnosti přepisovacích pravidel, která umožňující konstrukci libovolně velkých řadicích sítí.
|
|
|
Evoluční návrh kolektivních komunikací akcelerovaný pomocí GPU
Tyrala, Radek ; Dvořák, Václav (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce provádí analýzu existující aplikace implementující evoluční algoritmus pro plánování kolektivních komunikací a navrhuje možnosti její akcelerace s využitím obecných výpočtů na grafických čipech (GPU). V práci je obsažen teoretický úvod do problematiky systémů na čipu, plánování kolektivních komunikací a podrobnější popis evolučních algoritmů. Práce dále zkoumá architektury GPU a paměťovou hierarchii grafických karet z pohledu OpenCL. Na základě analýzy zaměřené na časovou náročnost jednotlivých částí aplikace je proveden návrh paralelního zpracování hodnotící funkce fitness a odhad dosažitelného zrychlení. Stěžejní část práce popisuje implementaci navrženého řešení se zaměřením na využité optimalizace. Práce přináší srovnání původního řešení na CPU a paralelního provedení na GPU. V práci je popsána implementace distribuce výpočtu mezi různá zařízení podporovaná standardem OpenCL a jsou diskutovány výhody, omezení a další možnosti akcelerace výpočtu na základě jeho distribuce na heterogenních výpočetních systémech.
|
|
|
Polymorfní obrazové filtry
Salajka, Vojtěch ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá evolučním návrhem polymorfních obrazových filtrů. Studie zahrnuje polymorfní obvody, jejich teoretický základ a praktické oblasti nasazení. Dále se zabývá kartézským genetickým programováním, které je použitelné pro evoluční návrh některých typů obrazových filtrů. V dalších částech je specifikován evoluční algoritmus pro návrh polymorfních obrazových filtrů. Je popsána implementace tohoto algoritmu ve dvou verzích -- neakcelerovaná běžící pouze na CPU a akcelerovaná využívající pro svůj běh také GPU. Pomocí algoritmu je navrženo několik polymorfních obrazových filtrů.
|
|
|
Optimalizace návrhu celulárních automatů
Jílek, Tomáš ; Drábek, Vladimír (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na evoluční návrh celulárních automatů a jeho optimalizaci. Nejprve jsou popsány evoluční algoritmy, celulární automaty, a poté je rozebrán jeden z možných nových postupů pro reprezentaci a evoluční návrh přechodové funkce automatu - podmínková pravidla. Následuje popis experimentů s podrobnými výsledky. V závěru je prezentováno úspěšné dosažení optimalizace evolučního návrhu celulárních automatů za pomocí podmínkových pravidel pro vybrané problémy.
|
|
|
Užití genetického programování v návrhu digitálních obvodů
Hejtmánek, Michal ; Bidlo, Michal (oponent) ; Gajda, Zbyšek (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo nastudování evolučních algoritmů a jejich využití pro návrh digitálních obvodů. Především jsem se zaměřil na genetické programování a jeho rozdílný způsob zacházení se stavebními bloky ve srovnání s genetickým algoritmem. Na základě těchto dvou přístupů jsem vytvořil a odzkoušel hybridní metodu návrhu obvodů. Tato metoda využívá šíření schemat podle genetického algoritmu pro problémy řešené genetickým programováním. U složitějších obvodů dosahuje vyšší úspěšnosti návrhu i rychlejší konvergence k řešení než obecný algoritmus genetického programování.
|
|
|
Celulární automat v evolučním procesu
Hejč, Michal ; Herrman, Tomáš (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o využití evolučních algoritmů společně s technikou developmentu v celulárních automatech. Popisuje základní principy jednotlivých nástrojů a následně se zaměřuje na jednu specifickou oblast - návrh kombinačních logických obvodů. Pomocí genetického algoritmu je hledán neuniformní celulární automat, který slouží jako generátor výsledného obvodu. Jsou provedeny experimenty se základními typy kombinačních logických obvodů a se speciální třídou nazývanou polymorfní obvody. Na závěr jsou představeny dosažené výsledky a provedeno porovnání s uniformními celulárními automaty.
|
host ::
RSS.