2023

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 10
  • Item
    Rozsáhlé simulace ultrazvuku za použití akcelerovaných clusterů
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií, ) Vaverka, Filip; Jaroš, Jiří; Boehm, Christian; Říha, Lubomír
    Efektivní využití akcelerovaných HPC clusterů je obzvlášť závislé na efektivitě komunikace použitých algoritmů. Tato práce se tedy věnuje přezkoumání pseudo-spektrálních algorimů používaných pro řešení vlnových problémů převážně v oblasti medicínského ultrazvuku s cílem umožnit jejich běh na akcelerovaných strojích. Je ukázáno, že doménová dekompozice je preferovaný způsob dosažení daného cíle, jelikož řada alternativních přístupů vykazuje výrazně horší numerické vlastnosti. Na základě tohoto přístupu a k-Wave modelu ultrazvuku, široce používaného v medicíně, je navržen nový simulační algoritmus. Následnými experimenty je ukázáno, že tento přístup dosahuje až 7.5x zrychlení a dosahuje téměř perfektního slabého škálování až do 512 GPU akcelerovaných uzlů. Zároveň toto řešení umožňuje plné využití výpočetních uzlů s několika GPU akcelerátory a pokročilým propojením jako je NVIDIA DGX-2 s NVLink. Tato metoda také nabízí možnost flexibilní volby mezi přesností a efektivitou. Volbou hloubky překryvu subdomén lze dosáhnout jak přesnosti srovnatelné s původní k-Space metodou, tak i maximalizovat výkon při zachování dostatečné přesnosti.
  • Item
    Teoretické a experimentální stanovení množství informací v biometrických vlastnostech lidského oka
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií, ) Semerád, Lukáš; Drahanský, Martin; Smolík, Luděk; Thorhallsson, Torfi
    Cílem této práce je navrhnout způsob a vyčíslit množství biometrické entropie v sítnici lidského oka. Jinými slovy se tato práce snaží určit, jak moc unikátní tento biometrický rys je a zda je zajištěna univerzálnost v lidské populaci. V první části je uvedeno, jak oko funguje s přihlédnutím zejména k sítnici. Jsou zde také zmíněny fyziologické základy tvorby cév v sítnici, na kterých je pak biometrické rozpoznávání v další části práce založeno. Představeny jsou také oftalmologické přístroje, navržené výzkumnou skupinou STRaDe. V další části je čtenář seznámen s nejběžnějšími onemocněními sítnice, které se projevují vizuální změnou této části těla, a tudíž i ovlivňují možnosti správného rozpoznávání. Jsou také uvedeny algoritmy, kterými lze zmíněná onemocnění detekovat. Ve čtvrté části je představen nástroj pro generování syntetických sítnic, který lze využít například pro tvorbu databází pro testování dalších algoritmů. Následující část pojednává o statistickém vyhodnocení bodů a vlastností sítnice, ze kterých posléze vychází teoretický vzorec pro výpočet na začátku zmíněné biometrické entropie sítnice. V závěrečné fázi je nastíněno několik principů, kterými je možné zmíněný teoretický vzorec vyčíslit, aby se dalo stanovit, jak unikátní zmíněný biometrický rys je. Práce by díky zjištěním mohla sloužit pro důkaz unikátnosti biometrických zařízení, založených na snímání sítnice, které v současné době nejsou zatím příliš rozšířeny.
  • Item
    Programování kobotů v rozšířené realitě koncovými uživateli
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií, ) Kapinus, Michal; Beran, Vítězslav; Hořejší, Petr; Hubinský, Peter
    Vzhledem k současnému rozmachu dostupných kolaborativních robotů pomalu nastává rapidní zvyšování podílu automatizace v malých a středních podnicích a je očekáváno, že toto zvyšování dále poroste v nadcházejících letech. Společně se zvyšujícím se počtem robotů, musí nevyhnutelně růst i počet programátorů těchto robotů. Aby ke zvyšování podílu automatizace mohlo dojít, cena za programování robotů musí být snížena. V opačném případě by si malé podniky nemohly automatizaci dovolit. Jeden ze způsobů, jak tuto cenu snížit, je zjednodušení programovacího procesu a zpřístupnění programování i méně školeným zaměstnancům. Předložená práce se zabývá problémem současných uživatelských rozhraní, se zaměřením na rozhraní pro zjednodušení programování robotů, které jsou stále příliš náročné pro běžné dělníky. V současnosti, většina interakce mezi člověkem a robotem, jak v průběhu programování, tak v průběhu vykonávání programu, se odehrává jinde než v prostoru, který daný robot přirozeně obývá -- na počítači, na obrazovce nějakého přídavného zařízení a podobně. Tento fakt nutí člověka neustále přemýšlet o prostorových náležitostech tvořeného programu a mentálně mapovat daný program na reálné prostředí.Abychom překonali tento problém, předložená práce nabízí několik metod založených na Rozšířené Realitě, které prezentují prostorové informace ve skutečném prostředí ve srozumitelné formě. Kromě toho, společně s danými interakčními metodami jsou představeny také uživatelská rozhraní jež tyto metody implementují, a které jsou vyhodnoceny v uživatelských studiích s více než 70 účastníky. Práce také představuje plně funkční prototyp univerzálního robotického programovacího nástroje určeného pro koncové uživatele.
  • Item
    Modelování a analýza logistických procesů pomocí procesních a datových analytických metod
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií, ) Rudnitckaia, Julia; Hruška, Tomáš; Wang, Hao; Zendulka, Jaroslav
    V této práci navrhujeme přístup k modelování skrytých a neznámých procesů a podprocesů na příkladu logistického námořního přístavu. Základní procesní model umožňuje využívat pokročilejší algoritmy, protože odchylky a hlavní cesty jsou viditelnější a lépe kontrolovatelné. Získaný model je základem pro stěžejní výzkum této práce a bude obohacen o klíčové ukazatele výkonnosti a jejich predikce použitím pokročilých technik procesního dolování, statistiky a strojového učení. Hlavní rozdíl v přístupu je v tom, že jako cílovou proměnnou nebereme žádnou konkrétní hodnotu, ale objekt - variantu procesu nebo typ procesu se sadou parametrů. Analýza úzkých míst na jedné straně a predikční analýza na druhé straně jsou vynuceny informacemi, které jsou zlepšené pomoci context-aware informace, zejména těmito dalšími objektivními atributy procesu. Kromě toho podpora deskriptivního ("Jak je") aktuálního procesního modelu s určitou notace a integrace s relevantními úzkými a prediktivními metodami kompromitují výhody tohoto přístupu. Práce se primárně zaměřuje na návrh algoritmů a metod pro podporu analýzy logistických dat. Lze jej však odpovídajícím způsobem upravit a aplikovat na jiné oblasti, díky čemuž je přístup flexibilní a universální. Výsledkem práce je framework pro modelování nestrukturovaných procesů a metoda predikce klíčových parametrů procesů. Tato analýza procesů s jejich atributy by mohla být v budoucnu využita pro systémy rozhodování a procesní mapy.
  • Item
    Inteligentní síťové forenzní metody
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií, ) Pluskal, Jan; Ryšavý, Ondřej; Sheppard, John; Slay, Jill
    Tato disertační práce je souborem vybraných recenzovaných prací autora spojených tématem forenzní analýzy počítačových sítí. Práce byly publikovány v posledním desetiletí v časopisech a konferencích zaměřujících se na oblast informatiky se specializací na digitální forenzní analýzu. Tato práce se nedívá na síťovou forenzní analýzu jako disciplínu monitorování síťové bezpečnosti, ale zajímá se o pomoc při forenzním vyšetřování kriminalisty z policejních složek (LEA). Rozdíl spočívá spíše v zaměření se na získávání důkazů o nezákonných činnostech než na odhalování síťových útoků nebo bezpečnostních incidentů. Práce reviduje metody používané pro zpracování zachyceného síťového provozu při síťovém forenzním vyšetřování. Dále provádí kritickou analýzu síťových forenzních a analytických nástrojů (NFAT), které jsou běžně používané vyšetřovateli bezpečnostních složek (LEA). Analýza spočívá v identifikaci jejich slabin, navrhuje vylepšení a nové přístupy k řešení problémů. Zvláštní pozornost je věnována zpracování neúplné síťové komunikace, ke které běžně dochází při nekvalitním odposlechu poskytovateli internetových služeb (ISP). Řešení spočívá ve vynechání chybějících částí komunikace a inteligentním převinutí analyzátoru aplikačního protokolu, které zanedbá chybějící segmenty s využitím informací získaných z síťové a transportní vrstvy. Vyvinuté metody byly následně použity k obohacení sad funkcí používaných pro identifikaci aplikačních protokolů, které navíc umožňují nejen identifikaci aplikačního protokolu, ale také jemnější identifikaci aplikace. Toto rozšíření může poskytnout užitečné metainformace v případě, že bylo použito šifrování. V následném výzkumu jsou analyzovány výkonnostní charakteristiky zpracování zachycené síťové komunikace pouze jedním strojem. Dále je navržena, implementována a vyhodnocena lineárně škálovatelná architektura pro zajištění distribuovaného zpracování na více výpočetních prvcích. Práce je završena zaměřením se na zpracování virtuálních sítí a tunelované komunikace, kde jako modelový příklad bylo zvoleno použití Generic Stream Encapsulation, který doposud nebyl podporován žádným síťovým forenzním analytickým nástrojem. Prezentovaný výzkum je volně dostupný vyjma článků s omezeným přístupem. Tam, kde to bylo možné, byly metody implementovány do nástroje pro forenzní vyšetřování a analýzu sítě s otevřeným zdrojovým kódem - Netfox Detective. Metody byly ověřeny pomocí přiložených datových sad. Všechny datové sady a výsledky jsou volně dostupné a odkazované z příslušných publikací.