JAVOREK, D. Optimální nastavení algoritmu PSO pro regulátor PID [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.

Posudek vedoucího

Holoubek, Tomáš

Závěrečná práce se zabývá efektivním nastavením evolučního algoritmu (EA) PSO pro optimální nastavení regulátoru PID pro určité kategorizované regulační soustavy. Důležité je poznamenat, že jde o poměrně málo známý typ úlohy víceúrovňové optimalizace evolučního algoritmu v kombinaci s automatizací, jejíž implementace není úplně jednoduchá. Zpracování rešerše kolem teorie řízení možná zabíhá až moc podrobně k základům regulačních soustav pro následné využití v praktické části. Autor věnoval popisu PSO algoritmu a také odvozeným verzím dostatečný prostor. Optimalizační proces je dobře popsán až po důležitou Bayesovu optimalizaci. Některé výpočtové vztahy by měly pocházet z lépe ověřitelných, důvěryhodnějších zdrojů a zároveň se vyhnout obecným, nekonkrétním odkazům jako je např. „Mathworks control toolbox“. Až dodatečně se ukázalo, že získané finální výsledky neodpovídají, pravděpodobně v důsledku nastavení nedostatečného počtu běhů vnějšího algoritmu. Sestavená programová struktura ale byla sestavena správně. Student projevil obrovskou snahu, odvedl velký kus samostatné práce a dokázal všechny zádrhely vyřešit úspěšně. Chválím poměrně velký rozsah testovacích variant regulačních soustav. Testování navíc ukazuje na skutečně důkladnou, dlouhotrvající práci.

Posudek oponenta

Kůdela, Jakub

Předložená diplomová práce se zabývá optimální parametrizací PSO algoritmu pro úlohu nastavení PID regulátoru pro různé druhy soustav. Formát textu je na rozumné úrovni s občasnými překlepy a jinými nedostatky (chybějící mezery mezi slovem a citací, jednopísmenná slova na konci řádků, jiné zarovnání textu u odrážek, občas chybějící odsazení odstavců, atp.). Po obsahové stránce se v textu objevuje větší množství podivných obratů nebo sporných/nepravdivých tvrzení, např: kapitola 3.1: * Nevhodné slovní/neformální zavedení nedominovaného řešení na str. 44. * Věta “Neboť nalezení jednoho globálního optima vícekriteriální úlohy, je nemožné [39].”, která nedává smysl (navíc to, co se snaží autor nejspíš říct není pravda). * Celkově je popis vícekriteriální optimalizace a jednotlivých přístupů je zmatený. kapitola 3.2: * Popis optimalizační úlohy bez kriteriální funkce a omezení na proměnné. * Pseudokód pro PSO na Obr. 41 není správně (např. chybí F_cost ve vstupech, do pBest se ukádá hodnota funkce místo pozice, atp.) * Proměnné ve vztahu (64) nejsou popsány. * Podkapitola (bez číslování) “Výhody a nevýhody” je plná podivných obratů. * Tabulka 2 (převzatá z literatury) a popis jednotlivých metod optimalizace hyperparametrů je plná sporných výroků. * Bayesovská optimalizace (BO), která je dále v práci použita, je popsána jen velmi povrchně. a takhle by se dalo pokračovat celým textem. Největší slabinou práce je ale praktická část. V její první části se zkoumala závislost mezi velikostí populace PSO, hodnotou kriteriální funkce a výpočetním časem. Pro tyto účely se jednotlivé varianty PSO (s rostoucí velikostí populace) na daných úlohách spustily právě jednou, což je s ohledem na stochastičnost dané metody krajně nevyhovující. Výsledky a jejich rozbor na str. 71-84 jsou z části triviální (závislost mezi zvětšováním populace a výpočetním časem je lineární) a z části statisticky nevýznamné (nelze říct, od které velikosti populace už nelze očekávat zlepšení v dosažených hodnotách krit. funkce). Ve druhé části se pak zkoumá nalezení vhodných parametrů PSO pomocí BO. Krom toho, že je každá parametrizace PSO opět spuštěna jen jednou je další problém v nastavení BO, které z pro mne nepochopitelných důvodů má maximální počet “zkoušených” parametrizací nastavený na 10, ale celý proces je BO opakován 25 krát. Výsledkem je 250 víceméně náhodně vybraných parametrizací PSO (s 10 hodnotami toho BO moc nezoptimalizuje), ze kterých se vybírají a dále zkoumají “pareto optimální” a “kompromisní” varianty. Analýza výsledků a odvození vztahů pak vedou na hledání závislostí v šumu a jejich praktická využitelnost je nulová. Celkově má ale práce potenciál k tomu, aby byla užitečná. Přiložené zdrojové kódy jsou funkční a jen relativně malá modifikace (především opakování PSO experimentů a změna v nastavení BO) by vedla k alespoň rozumným výsledkům.

eVSKP id 169503