|
|
| Riadok 233: |
Riadok 233: |
| | === [[Matej Novotny|Matej Novotný]] === | | === [[Matej Novotny|Matej Novotný]] === |
| | | | |
| − | ** [[Visual programming of data analysis|Vizuálne programovanie dátovej analýzy]]
| + | * [[Visual programming of data analysis|Vizuálne programovanie dátovej analýzy]] |
| | | | |
| | {{Tema | | {{Tema |
Verzia zo dňa a času 21:08, 6. október 2008
Témy diplomových prác
Na tejto stránke je zoznam aktuálnych tém diplomových prác zoradených
podľa zamerania a školiteľov.
Počítačová grafika a videnie
Silvester Czanner
| Téma: Virtual Eyes
|
| Popis: The project proposed involves design and construction of "virtual eyes". There are several goals in this project. The first goal is to capture a real world scene with several cameras from different angles and stitch the collected video streams into one stream represented by panoramatic image. Second goal is to project this panoramatic image on a special projection wall to create the basis for a virtual environment. All that actions must be done very continuously in real-time. This sub-system will be used as a part of an immersive Virtual conferencing system.
|
| Literatura:
P. Kauff and O. Schreer,“Immersive Videoconferencing”, published in O. Schreer, P. Kauff and T. Sikora, (Editors): 3D Videocommunication, John Wiley & Sons, Chichester, UK, July 2005.
|
| Požiadavky: Must be able to program in C/C++.
|
| Odporúčania na predmety: Computer Graphics, Virtual Reality.
|
| Téma: Virtual Microscope
|
| Popis: The project proposed involves the design of a graphics/robotics user-interface to support communication between PC and a haptic device. Haptic device will be based on a simplification of a micromanipulation system. It will contain several joysticks to control positions of two pipettes. Signal from joysticks must be transformed into recognizable input for a PC user interface. This sub-system will be use as a part of a Virtual microscope system.
|
| Literatura:
Ref: Hui Chen, Hanqiu Sun, Xiaogang Jin, Interactive soft-touch dynamic deformations (p 153-163), Computer Animation and Virtual Worlds, Volume 18 Issue 3 , July 2007
|
| Požiadavky: Must be able to program in C/C++.
|
| Odporúčania na predmety: Computer Graphics, Virtual Reality.
|
| Téma: Ice surface modeling and visualization
|
| Popis: The project proposed involves mathematical modeling, rendering and visualization of an ice surface used for skating. The properties of the ice will be measured/captured during different light conditions and with several qualities of the ice (before and after an ice-hockey game). To design a mathematical model a data from HDRI camera (Spheron 3D) will be used. The results from this project will be used as a part of the Coventry SkyDome virtual model.
|
| Požiadavky: Must be able to program in C/C++.
|
| Odporúčania na predmety: Computer Graphics, Virtual Reality, HDR Imaging.
|
Problémy spadajúce do okruhu povodní:
| Téma: Physical based animation of flowing objects.
|
| Popis: Toto je podporný modul pre náš dynamický systém simulácie vody. Medzi objektami plávajúcimi na vode môže dôjsť ku kolízii, tak isto môže dôjsť ku koliízii objektu s prekážkou. Vstupom budú parametre zo simulátoru v presne definovanom formáte a výstupom bude nová pozícia objektov a ďalšie parametre spôsobené kolíziou s vodou.
|
| Téma: Simulation and visualization of soap bubble dynamics.
|
| Popis: Here you will do quantitative and qualitative extensions of existing software. The bubble dynamic is simulated by a particle system. Bubble destruction and animation of large foam should be done. We should be able to simulate bubbles in the smoke or gas fluid controlled by parameters.
|
Problems related to EU project:
| Téma: Sparkling effects simulation in metallic paint including visualization.
|
| Popis: The motivation here is to develop the industry standard of a paint model. Some research was done on this topic. We will try to improve the Ershov 2001 paper. We can not see very bright sparkles using his (Intergra) software. First step is re-implementation of Ershov sparkle model and then improve it to make sparkles more realistic. Good sparkling effect was produced in case of Japanese lacquer by Durikovic SCCG2003 but that method can not be used for non-planar surfaces.
|
| Téma: Multi-texturing approach for paint appearance simulation on virtual vehicles.
|
| Popis: This theme similar to theme 3 is part of the EU project. This is not a new approach; similar approach was used for rendering complex reflections on urushi EG2003. This is a fake approach often applicable in games.
|
| Téma: Real-time rendering of BRDF with hemispherical representation.
|
| Popis: Use the hemispherical representation of BRDF (compression). First step will be to make the rendering of Lambertian surfaces (diffuse surfaces), using hemisphere basis functions. In second step we need to extend to FULL BRDF, this will be yours new contribution. Hemispherical compression is more natural for BRDF and it is also a hot topic. Your implementation can be done on CPU or GPU.
|
| Téma: Survey of BTDF methods and BTDF representations, management and BTDF -> BRDF conversion.
|
| Popis: Huge data sets, larger than in volume rendering! You will summarize the known methods on a web site for "pain coating" projects. New contribution could be the level of texture detail during BTDF->BRDF conversion.
|
| Téma: Prehlad analytickych modelov zamracenej a jasnej oblohy s priemernou radianciou v kazdom bode oblohy a implementacia tohto modelu.
|
| Téma: Prehlad BRDF reprezentacii a ich vyhodnotenenie pre potreby simulacie lakov.
|
| Téma: Tvorba HDR textúr z fotografii skutočných nameraných automobilových lakov.
|
| Téma: Vizualizácia vodných plôch v reálnom teréne a v reálnom čase.
|
| Téma: Simulácia záplav pomocou výpočtu povrchu vody (shallow model).
|
| Téma: Simulácia a vizualizácia šplechov pri vodnych tokoch.
|
| Téma: Simulácia erózie pôdy vodným tokom.
|
| Téma: Prehľad a implementácia nových modelov adaptívnych hadov a ich topológií. (toto je téma zo spracovania obrazov, najviac ISI citovaný článok na katedre KAI.)
|
Témy projektu VIPER:
| Téma: Projekcie obsahu WWW stánok do audio priestoru v mobilných zariadeniach, PocketPc.
|
| Téma: Adaptácia audio a video kodeky pre PocketPc.
|
| Téma: podľa dohody - pozri projekty na stránke
http://www.sccg.sk/~durikovic
|
| Popis: (Vezmem maximálne 5 študenov tento rok!). Pozrite si aj moje témy bakalárskych prác, tiež ich možete použiť ako diplomové témy.
|
| Téma: Jednopohľadová rekonštrukcia objektov.
|
| Popis: Cieľom práce je vytvorenie aplikácie pre semiautomatickú rekonštrukciu architektonických objektov s využitím metód jednopohľadovej rekonštrukcie
|
| Téma: Extrakcia parametrov zo vstupných fotografií pre virtuálnu rekonštrukciu objektov a ich využitie v renderovacom procese.
|
| Popis: Cieľom práce je nájdenie maximálneho množstva parametrov (geometrických a fotogrametrických) využiteľných pri renderovacom procese v rámci doplnenia neexistujúcich dát.
|
| Téma: Virtuálne planetárium.
|
| Popis: Cieľom práce je vytvorenie aplikácie (OpenGL) a hardvérového riešenia pre rendering a animáciu planetárnych a solárnych systémov.
|
| Téma: Virtuálne planetárium.
|
| Popis: Cieľom práce je vytvorenie aplikácie (OpenGL) a hardvérového riešenia pre rendering a animáciu planetárnych a solárnych systémov.
|
| Téma: Úvod do metód spracovania videa v súčasnom multimediálnom prostredí. (obsadené)
|
| Téma: Platform independent generic implementation of triangulations.
|
| Popis: Cieľom práce je implementácia vybraných druhov rovinných triangulácií pomocou Boost Graph Library ako súčasti knižníc Boost, ktoré sú založené na princípoch obdobných ako uStandard Template Library. Táto implementácia má ponúknuť znovupoužiteľný kód, ktorý nebude závislý na konkrétnych dátových štruktúrach asociovaných s elementami grafu. Navrhnutá implementácia by mala byt použitá na riešenie konkrétneho problému z praxe. Medzi implementovanými trianguláciami by mali byt minimálne DT, GT a prípadne aj aproximácia MWT založená na konštrukcií LMT-skeletonu. Samotné implementácie majú byť samozrejme časovo i priestorovo efektívne. Predpokladá sa samozrejme aj teoretický prehľad týkajúci sa implementovaných triangulácií.
|
| Požiadavky: C/C++, Templates, STL, Boost.
|
| Téma: Vizuálne programovanie analytického nástroja.
|
| Popis: Vizuálne programovanie umožňuje vytvárať skripty alebo postupnosti príkazov pomocou interaktívneho skladania a prepájania grafických objektov predstavujúcich elementárne operácie, filtre, transformácie. Cieľom práce je vytvoriť nástroj na vizuálne programovanie pre účely interaktívnej analýzy viacrozmerných dát. Predmetom práce nie je výskum analytických metód ani zložitá implementácia analytických algoritmov. Dôraz je kladený na vzájomne prepájanie jednotlivých krokov analýzy, vytváranie postupností krokov, rozvetvovanie postupností a iné.
|
| Požiadavky: schopnosť samostatného štúdia odbornej literatúry v angličtine, základná znalosť počitačovej grafiky, záujem o matematiku a štatistiku výhodou.
|
| Téma: Témy diplomových prác pre študentov MPG najdete na internetovej stránke katedry:
|
Popis: http://fractal.dam.fmph.uniba.sk/~kg/study-sk.shtml
Študujúci so záujmom o grafické diplomovky si môžu nájsť témy a konzultantov aj na TU Wien a VRVis v Rakúsku:
www.vrvis.at, www.cg.tuwien.ac.at.
Platená diplomová práca v oblasti GIS - informácie u doc. A. Ferka.
|
| Téma: Ukladanie dát pre virtuálne mestá
|
| Popis: V rámci diplomovej práce by mali byť skúmané rôznorodé dátové reprezentácie a spôsoby ukladania dát veľkých virtuálnych miest, vrátane geometrických modelov či textových atribútov. Diplomant môže očakávať prácu v niektorom z priestorových DBMS (predpokladajú sa aspoň základné znalosti databáz), GIS, 3D modelerov alebo iných nástrojov pracujúcich s 3D geomteriou, v prípade úspechu aj účasť na projektoch Virtuálnej Bratislavy (VrBA).
|
Umelá inteligencia a kognitívna veda
| Téma: Transformational Semantics for Well-Supported Models of Multidimensional Dynamic Logic Programs.
|
| Popis: V dnešnej dobe neexistuje software na počítanie sémantiky multidimenzionálnych dynamických logických programov, avšak existuje viacero implementácií na počítanie stabilných modelov klasických logických programov.
Cieľom práce je zadefinovať preklad multidimenzionálneho dynamického logického programu na klasický logický program tak, aby sa sémantika pôvodného programu dala skonštruovať z množiny stabilných modelov transformovaného programu.
|
| Odporúčania na predmety: "Logické programovanie ASP", "Sémantické základy znalostných systémov"
|
| Téma: Paraconsistent Semantics for Multidimensional Dynamic Logic Programs.
|
Popis: Multidimenzionálne dynamické logické programy riešia konflikty na základe relácie preferencie. Pokiaľ viac preferovaná informácia (novšia, spoľahlivejšia) tvrdí opak ako menej preferovaná informácia (staršia, nespoľahlivá), uprednostňujeme samozrejme tú preferovanejšiu. Nie však vždy v prípade konfliktu vieme spoľahlivosť či aktuálnosť informácií porovnať. V takomto prípade neexistuje klasický dvojhodnotový model.
Cieľom práce je zadefinovať parakonzistentú sémantiku, ktorá by pomohla identifikovať časti báz znalostí, ktoré nie sú ovplyvnené takýmto konfliktom a získať z nich zmysluplné konzistentné informácie.
|
| Odporúčania na predmety: "Logické programovanie ASP", "Sémantické základy znalostných systémov"
|
| Téma: Implementácia legislatívy pomocou ontológií a logických programov.
|
| Popis: Formalizácia právnych textov sa vo všeobecnosti musí vysporiadavať s pojmami, ktoré sú vágne. Existujú však v ekonomickom práve oblasti, kde s formalizáciou nie je problém, ba niekedy je až priamočiara.
Cieľom práce je namodelovať právnickú taxonómiu pomocou ontológií a prepojiť ich s pravidlovými systémami. Takýmto spôsobom sa získajú rôzne druhy reasoningu, ktoré sú veľmi dobrým pomocníkom pri analýzach právnych textov.
|
| Odporúčania na predmety: "Logické programovanie ASP", "Sémantické základy znalostných systémov", "Deskripčné logiky, ontológie a sémantický web".
|
| Téma: Defeasible Logic Programs with Disjunction
|
| Popis: Defeasible logický program je argumentačný formalizmus. Argument pre nejaké tvrdenie je množina pravidiel, pomocou ktorých sa dá dané tvrdenie odvodiť. Pôvodná definícia argumentov neumožňuje použiť pravidlá s disjunkciou v hlave. Cieľom práce je rozšíriť syntax a sémantiku defeasible logických programov o disjunkciu v hlavách pravidiel.
|
| Odporúčania na predmety: "Logické programovanie ASP", "Sémantické základy znalostných systémov".
|
| Téma: Riadenie vozidla na ceste pomocou neurónovej siete. (téma je obsadená)
|
| Popis: Nadizajnujte virtuálne prostredie (kľukatá cesta) a navrhnite agenta (neurónovú sieť), ktorý bude prijímať vizuálne vstupy a naučí sa v reálnom čase reagovať na zmeny smeru a optimalizovať rýchlosť jazdy.
|
| Literatura:
bude poskytnutá
|
| Požiadavky: pasívna znalosť angličtiny, schopnosť programovať (Java, Python), relatívna samostatnosť, ochota pracovať priebežne
|
| Téma: Sledovanie pohybujúcej sa loptičky mobilným robotom.
|
| Popis: Nadizajnujte a implementujte virtuálne (3D) prostredie, v ktorom sa bude pohybovať loptička na ploche. Navrhnite simulovaného agenta (neurónovú sieť), ktorý bude na vstup dostávať predspracovaný obraz) a bude sa pohybovať (pomocou dvoch kolies) tak, aby loptička ostávala v strede jeho zorného poľa v primeranej vzdialenosti.
|
| Literatura:
bude poskytnutá
|
| Požiadavky: pasívna znalosť angličtiny, relatívna samostatnosť, ochota pracovať priebežne
|
| Téma: Situačné modely porozumenia textu. (len pre mag. program KV)
|
| Popis: V oblasti porozumenia (komprehenzie) textu je stále nevyriešenou otázkaou to, aké typy mentálnej reprezentácie si čitateľ vytvára pri čítaní. Popri "klasickej" propozičnej úrovni reprezentácie stále väčší význam nadobúdajú tzv. situačné modely, podporované empirickými výskumami. Náplňou diplomovej práce bude: urobiť prehľad situačných modelov z dostupnej literatúry, navrhnúť, realizovať a vyhodnotiť experiment, ktorý by testoval hypotézu o využití situačnej úrovne reprezentácie u čitateľa (textový vstup).
|
Literatura:
- Osobná stránka R. Zwaan na http://www.brain-cognition.eu/index.html?personal.php?id=Zwaan
- http://en.wikibooks.org (Situation models)
- ďalšie články budú poskytnuté
|
| Požiadavky: pasívna znalosť angličtiny, relatívna samostatnosť, ochota pracovať priebežne
|
| Téma: Modelovanie porozumenia vetám pomocou distribuovaného situačného modelu.
|
| Popis: Cieľom je pokračovať v testovaní sémantickej systematickosti v simulovanom modeli mikrosveta (jednoduché objekty na 2D scéne), s využitím distribuovaných (konekcionistických) reprezentácií situácií. Úlohou je pomoocou vhodného prístupu naučiť (rekurentnú) neurónovú sieť, aby dokázala mapovať jazykový opis situácie (sekvencia symbolov) na situačnú reprezentáciu.
|
Literatura:
- P. Jankovič: Konekcionistický prístup k porozumeniu textu na báze situačného priestoru mikrosveta. Diplomová práca, FMFI UK, 2008. (http://ii.fmph.uniba.sk/~farkas/Theses/past_theses.html)
- články na osobnej stránke S. Franka (http://staff.science.uva.nl/~sfrank/)
|
| Požiadavky: pasívna znalosť angličtiny, relatívna samostatnosť, ochota pracovať priebežne, znalosť Java
|
| Téma: Navrh a implementacia semantickej databazy pre projekt lumberjazk
|
| Téma: Simulácia dopravných úloh pomocou jazyka Evolp.
|
Popis: Cieľom diplomovej práce je simulovať pasažiera cestujúceho v MHD pomocou BDI agenta, ktorého hlavné zložky budú reprezentované logickým programom (resp. Evolpom). Agent sa skladá z:
- Bázy znalostí, ktorá obsahuje stratégiu cestovania ( najkratší čas cestovania, najmenší počet prestupovaní, vyhýbanie sa určitým oblastiam ) ako aj všeobecné znalosti o prestupovaní, meškaní, resp. vynechaní spojov, vyhýbanie sa zápcham a potrebe preplánovania trasy.
- Báza cieľov a Báza zámerov, obsahujú cieľ cesty ako aj jednotlivé podcieľe.
- Plánovací modul obsahujej tranformovaný cestovný poriadok a umožňuje agentovi plánovanie v čase aj priestore.
Úlohou diplomanta je:
- navrhnúť reprezentáciu cestovného poriadku
- navrhnúť reprezentáciu plánu a implementovať plánovací modul
- implementovať a porovnať rôzne stratégie cestovania
|
| Odporúčania na predmety: "Logické programovanie ASP", "Sémantické základy znalostných systémov"
|
| Téma: Automaticka detekcia bezpecnostnych incidentov pomocou mechanizmov umelej inteligencie
|
| Popis: Existuju mnohe dohladove a monitorovacie systemy, ktore upozornuju spravcu na mozne technicke a bezpecnostne problemy. Zvacsa su zalozene na pravidlach, ktore je potrebne nakonfigurovat. Mnohe abnormality, ktore signalizuju problem, by sa vsak dali automaticky detekovat. Napriklad nahly narast alebo pokles sietovej prevadzky signalizuje DOS utok alebo vypadnute sietove spojenie. Na necakanu hlasku v logu by mal byt spravca takisto upozorneny. Normalne prevadzkove hodnoty sa daju naucit z beznej prevadzky; abnormalita sa da zachytit pomocou detektorov novosti, napr. neuronove siete, statisticke pravidla, strojove ucenie a pod.
Pracu mozno smerovat prakticky (implementacia) alebo teoreticky (analyza moznosti, pripadne vyvinutie vlastnych specializovanych mechanizmov detekcie)
|
| Požiadavky: znalost mechanizmov AI, zaujem o oblast bezpecnosti
vyhodou je znalost Linuxu, znalost monitorovacich alebo bezpecnostnych softverov
|
| Téma: Extrakcia gramatiky prirodzeneho jazyka pomocou formalnych gramatik
|
| Popis: Kratke priklady gramatik su klasickymi motivacnymi ilustraciami pre formalne gramatiky. Tieto kratke priklady boli vyrobene rucne. Je mozne z korpusu extrahovat takuto gramatiku automaticky? Myhill-Nerodova veta popisuje konstrukciu regularnej gramatiky (automatu) ak je znamy jazyk. Povazujuc korpus za dany jazyk, co ziskame aplikaciu tohoto postupu? Existuju podobne postupy pre vyssie triedy v Chomskeho hierarchii?
Praca je zamerana hlavne teoreticky, ale je potrebne teoreticke poznatky vyskusat na praktickych prikladoch.
|
| Literatura:
John E. Hopcroft and Jeffrey D. Ullman, Introduction to Automata Theory, Languages and Computation
|
| Požiadavky: dobry vztah k formalnym jazykom
|
| Odporúčania na predmety: Formálne jazyky a automaty
|
Anna Krakovská
Vedúci projektu: RNDr. Anna Krakovská, PhD., ÚM SAV
Pedagogický vedúci: Doc. RNDr. Mária Markošová, PhD.
| Téma: Filtrácia signálu, založená na rekonštrukcii dynamiky generujúceho systému: Vytvorenie programu pre systém MatLab.
|
| Popis: Získať prehľad o možnostiach filtrácie signálov v systéme MatLab. Vytvoriť program tzv. nelineárnej filtrácie, ktorý využíva metódy modernej teórie nelineárnych dynamických systémov. Nadviazať pritom na výsledky, získané v rámci diplomového projektu [3]. Navrhnúť optimálnu voľbu parametrov nelineárnej filtrácie, vytvorenej v jazyku C++ a publikovanej v [3]. Výslednú filtračnú techniku porovnať s tradičnými algoritmami prostredníctvom testovania na známych chaotických signáloch (atraktory Henona, Ikedu a Lorenza) a vybraných biologických signálov (EKG, EEG).
|
Literatura:
- Schreiber T., Grassberger P.: A simple noise-reduction method for real data. Physics Letters A 160, pp. 411-418, 1991.
- Grassberger P. a i.: On noise reduction methods for chaotic data. Chaos 3, pp. 127-141, 1991.
- Bobrík M.: Porovnanie lineárnych metód filtrácie s metódami na báze nelineárnej dynamiky: Aplikácia na biologické signály EKG a EEG. Dipl. Práca, FEI STU, Bratislava, 2002.
|
| Téma: Predikcia časového radu, založená na dynamických vlastnostiach rekonštruovaného stavového portrétu.
|
| Popis: Preštudovať predikčné metódy, uverejnené v [1]. Zamerať sa najmä na algoritmy, využívajúce metódy, inšpirované výsledkami v oblasti nelineárnych dynamických systémov. Navrhnúť algoritmus a vytvoriť program, použiteľný v systéme MatLab. Vytvoriť alternatívny predikčný program typu ARMA modelu. Výsledné algoritmy porovnať prostredníctvom testovania na dátach, použitých aj v [1] (laser, EEG, finančné časové rady, chaotický signál, atď).
|
Literatura:
- Weigend A., Gershenfeld N. A.: Time Series Prediction: - Forecasting the Future and Understanding the Past. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Comparative Time Series Analysis. Santa Fe, New Mexico, 1992.
|
| Téma: Vývoj spätno-väzobného EEG systému s dotykovým prenosom informácie.
|
| Popis: 1. Štúdium problematiky EEG ako prejavu fyziologickej činnosti mozgu, ako aj merania EEG a jeho matematickej analýzy. 2. Úprava softvéru pre zber údajov existujúceho snímača EEG, pripojeného sériovou linkou. 3. Vývoj jednoduchého výkonového prevodníka k PC pre ovládanie spätno-väzobného reproduktora a ovládacieho softvéru.
|
Literatura:
- Viceník K., Bartók K.: Tactile EEG biofeedback and its EEG spectra response. Studia Psychologica, 39, 1997, 4, pp. 291-293.
- Basar E. et al.: Is the alpha rhythm a control parameter for brain responses? Biological Cybernetics, 76, 1997, pp. 471-480.
|
| Požiadavky: Problematika predpokladá schopnosť programovania v jazyku C a základné vedomosti z návrhu elektronických zariadení.
|
| Téma: užšia téma z oblasti tvorby modelov správania živých systémov
|
| Popis: Implementacia v podobe robota alebo modelu vo virtuálnej realite, ktorý je oživený riadiacim systémom na báze agentov
|
| Literatura:
Brooks, Minsky, Kelemen
|
| Požiadavky: Implementačná schopnosť
|
| Odporúčania na predmety: detaily domyslíme po vzájomnej dohode
|
| Téma: Model rastúcej siete s ohraničenou kapacitou uzlov.
|
| Popis: Diplomant bude zapojený do výskumného projektu školiteľky. Preto musí zvládnuť teóriu rastúcich sietí. Jeho úlohou je naprogramovať rastúcu sieť, nájsť vhodnú funkciu pre kapacitu uzlov (inšpirovať sa môže skutočnými sieťami) a zmerať štatistické vlastnosti siete. Zvlášť motivovaný diplomant sa môže pokúsiť o nájdenie a analytické riešenie modelu danej siete vo forme diferenciálnej alebo diferenčnej rovnice. (2. študenti)
|
Literatura:
- Barabási, Albert , Science (1999) 509; Watts, Small worlds, Princeton Univ. Press, 2004.
|
| Téma: Model rastúcej siete so starnutím uzlov.
|
| Popis: Diplomant bude zapojený do výskumného projektu školiteľky. Preto musí zvládnuť teóriu rastúcich sietí. Jeho úlohou je naprogramovať rastúcu sieť so starnutím uzlov (inšpirovať sa môže skutočnými sieťami) a zmerať štatistické vlastnosti siete. Zvlášť motivovaný diplomant sa môže pokúsiť o nájdenie a analytické riešenie modelu danej siete vo forme diferenciálnej alebo diferenčnej rovnice. (2. študenti)
|
| Literatura:
Barabási, Albert , Science (1999) 509; Watts, Small worlds, Princeton Univ. Press, 2004.
|
| Téma: Tvorba jazykoveho grafu v procese ucenia
|
| Popis: V poslednej dobe sa vela bada v oblasti tzv. sieti maleho sveta [1] . Maju siroke moznosti aplikacii. Jednou z nich je aj tzv. "word net" [4,5] , kde sa lexikon jazyka chape ako graf. Ulohou projektu je pozriet sa na proces tvorby takejto siete pri uceni sa anglictiny [3]. Budeme analyzovat sposob, akym sa v procese ucenia slova pripajaju do slovnej zasoby [2]. Budeme zistovat, ci tvoriaci sa graf je prepojeny, budeme studovat ako sa menia jeho lokalne a globalne vlastnosti.
|
Literatura:
- Watts, Small Worlds, Princeton University Press, Princeton (2004)
- Barabasi, Albert, Science 286 (1999) 509
- Rozne ucebnice anglictiny a kurzy dostupne na internete
- Cancho, Sole, Proc. Royal. Soc.London B268 (2001) 2261
- Dorogovtsev, Mendes, Proc. Royal. Soc.London B269 (2001) 2603
|
| Téma: Automatické počítačové pracovné listy. (obsadené: Pavol Bezák, 2008-2010)
|
| Popis: Nadviazanie na zaujímavú bakalársku prácu. Zmysel spočíva v automatickom nahradení papierových pracovných zošitov a šlabikárov (I.st ZŠ) elektronickými inteligentnými pracovnými listami. Potreba preskúmať možnosti "papierových" aktivít (napr. vyfarbi, dopíš, prečítaj, ...) a ich realizovanie prostredníctvom počítača. Počítač musí zároveň kontrolovať i správnosť riešenia aktivity. (Použitie rozpoznávania písaných písmen, číslic; rozpoznávanie slov; vyfarbenie objektov, ...) Aplikácia bude obsahovať dva moduly. Jeden pre učiteľa, ktorý si zoskenuje pracovný list a čo najpohodlnejšie, z čo najmenšou námahou ho pripraví do elektronickej prezentácie. Druhý modul bude zobrazovať/kontrolovať pracovné listy. Predpokladaný je experiment na ZŠ.
|
| Požiadavky: cez web - Java aplet
|
| Téma: Využitie počítačového tabletu pri výuke písania. (obsadené: Jozef Králik, 2008-2010)
|
| Popis: (informatik+pedagóg) Nadviazanie na predchádzajúce informatické diplomové práce. Pokračovanie vo využití algoritmu DTW na stanovenie miesta chyby v písaní podľa predlohy. Rozšírenie HMM rozpoznávača písmen o tlačené paličkové písmo. Previazanie výsledkov do aplikácie, ktorú obohatí o pedagogické aspekty diplomant z pedagogickej fakulty. Pedagóg by navrhol metodiku a porovnal klasický a "tabletový" prístup výuky písania. Predpokladaný je experiment na ZŠ.
|
| Požiadavky: Linux, C/C++
|
| Téma: Zmena tempa reči. (obsadené: Michal Vrábel, 2008-2010)
|
| Popis: Každá reč sa vyznačuje svojím tempom. Najlepšie je reprezentované počtom slabík za sekundu. Nahrávka prečítaného textu môže byť rýchla, alebo pomalá. Isto by bolo zaujímavé keby si každý mohol zvoliť akým tempom si ju vypočuje. Bádanie v tomto smere by sa mohlo odraziť od známeho zvukového editora audacity. Vstupom je text a jeho doslovná nahrávka, čo umožňuje jednoduchý prepočet koeficientu slabík za sekundu.
|
| Požiadavky: Linux, C/C++
|
| Téma: On-line speech detector.
|
| Popis: Explicitné určovanie začiatku povelu-slova a jeho konca je pre užívateľa príliš únavné. Je potrebné automaticky detekovať kedy začať nahrávať slovo a kedy skončiť. Následne/priebežne je zvuk posunutý na rozpoznanie. Cieľom je preskúmať problematiku a vytvoriť aplikáciu.
|
| Požiadavky: Linux, C/C++
|
| Téma: Off-line speech detector.
|
| Popis: Zosnímaný zvuk slova je potrebné ešte pred samotným rozpoznaním orezať a tak znížiť výpočtové nároky a zvýšiť úspešnosť rozpoznania. Cieľom je preskúmať problematiku a vytvoriť aplikáciu.
|
| Požiadavky: Linux, C/C++
|
| Téma: Melody tutor. (obsadené: Katarína Macová, 2008-2010)
|
| Popis: Počítač na základe zosnímaného zvuku kontroluje správnosť zahratého tónu (jednoduchý hudobný nástroj-cinkátko). Dieťa musí podľa predlohy zahrať jednoduchú postupnosť tónov. Možnosť rozšíriť to na ”spievanie” (lalakanie). Cieľom je preskúmať problematiku a vytvoriť aplikáciu. Linux, C/C++.
|
| Téma: Počítačom podporovaná výuka gitarových akordov. (obsadené: Vladimír Šimo, 2008-2010)
|
| Popis: Počítač na základe zosnímaného zvuku kontroluje správnosť zahratých akordov. Podobne na základe zahratej pesničky vytvoriť prepis na akordy. Cieľom je preskúmať problematiku a vytvoriť aplikáciu. Linux, C/C++.
|
| Téma: Model pier pri vyslovovaní slov.
|
| Popis: Vytvorenie modelu virtuálnych pier (dve krivky), ktoré demonštrujú vyslovovanie slov. Preskúmať pohyby pier pre každú fonému a podľa rozkladu slov na fonémy pohybovať ústami. Cieľom je preskúmať problematiku, zozbierať dáta a vytvoriť model-aplikáciu. Linux, C/C++.
|
| Téma: Hláskovací tutor.
|
| Popis: Nadviazanie na úspešne ukončenú diplomovú prácu. Realizovanie aplikácie rozpoznávača vyhláskovaných (vyspelovaných) slov. Využitím rozpoznávača hlások realizovať (edukačnú) aplikáciu (určenú deťom). Potreba riešiť ďalšie odborné problémy napr. detekcie začiatku a konca vyslovenej hlásky, rozumné prehladávanie priestoru možných slov veľkého slovníka, . . . Linux, C/C++.
|
| Téma: HMM laboratórium.
|
| Popis: V súčasnosti možno na experimentovanie s rozpoznávaním reči (ale i písma) využívať balíky ako Sphinx, HTK, CSLU. Problematické je však zasahovať do štandardných zaužívaných postupov trénovania a používania HMM (Hidden Markov Models). Najlepšie, z tohto pohľadu, je HTK. Je však programátorsky neprehľadné (jazyk C). Cieľom by bolo implementovať škálovatelnú, rozširovatelnú a prehladnú knižnicu HMM. (Minimálne musia byt realizované vlastnosti z HTK. Základným prvkom by bol gausián.) (Implementácia Linux, C++).
|
| Téma: HMM laboratórium – vizualizácia.
|
| Popis: V nadväznosti na predchádzajúcu tému by bolo cieľom implementovať grafickú vizualizáciu HMM (Hidden Markov Models). V prostredí by bolo možné vizualizovať a modifikovať topológie modelov, rozloženie pravdepodobností. Dôležitá je i možnost sledovania správania sa modelov v procese trénovania a testovania (napr. grafy gausiánov, . . .). (Implementácia Linux, C++, Gtk+).
|
| Téma: Určovanie veku detí podľa rečového signálu. (obsadené: Anton Urbánik, 2008-2010)
|
| Popis: Ľahko možno nahliadnuť, že zvuková stránka rečového prejavu sa v závislosti od veku mení (dieťa rastie a spolu s ním i rečový aparát). Na základe rozloženia formantov je predpoklad určovať vek detí. Na základe tejto informácie bude napríklad možné vyberať medzi rozpoznávačmi reči pre jednotlivé vekové kategórie. Cieľom by bolo preskúmať túto oblasť a vytvoriť experimentálnu aplikáciu využívajúcu navrhnuté určovacie techniky. (Implementácia Linux, C++).
|
Literatura:
- Whiteside, S. P., Hodgson, C., (2000), ”Speech patterns of children and adults elicited via a picture-naming task: an acoustic study”, Speech Communication, 32:4, 267-285.
|
| Téma: Vyhladavanie klastrov v grafoch a vizualizacia ziskanych dat
|
| Popis: Vybrat alebo navrhnut vhodny algoritmus pre hladanie klastrov vo velkych grafoch, pricom klastre v grafe sa mozu navzajom prekryvat. 2D a 3D vizualizacia grafov so zvyraznenim ziskanych klastrov (volba a uprava vhodnych nastrojov pripadne vlastna impelmentacia). Jedna sa o grafy s velkym mnozstvom vrcholov a hran (asi stovky tisic). Vysledok sa vyuzije pri spracovani dat v oblasti vyskumu sieti maleho sveta.
|
Literatura:
- Q. Feng. Algorithms for Drawing Clustered Graphs. PhD thesis, Department of Computer Science and Software Engineering, University of Newcastle, Apr. 1997.
- Shamir, Sharan, Tsur, Cluster Graph Modification Problems (2002)
- Kanovsky Igor, Complex Networks Clustering and Edges Correlation. International Conference on Network Science (NetSci2006), Bloomington, Indiana, USA . May. 2006
- Jens Gramm, Jiong Guo, Falk Hffner, Rolf Niedermeier - Graph-Modeled Data Clustering: Fixed-Parameter Algorithms for Clique Generation (2003)
- Watts, Small Worlds, Princeton University Press, Princeton (2004)
|
| Téma: Dependency framework
|
| Popis: Dependency framework bol navrhnuty v [1,2] ako semantika pre multidimenzionalne dynamicke logicke programy resp. nemonotonne bazy znalosti. Ulohou diplomovej prace je - dotiahnut ho do vseobecneho tvaru (niektore casti boli rozpracovane iba pre elementarny pripad dvoch programov, z ktorych jeden predstavuje povodnu bazu znalosti a druhy jej update) a do relativne finalnej podoby. Porovnanie s Refined Semantics [3].
|
Literatura:
- Sefranek, Rethinking semantics of multidimenzional dynamic logic programming; Proc.NMR 2006
- Sefranek, Irrelevant updates and nonmonotonic assumptions, Proc. of JELIA 2006
- Alferes, Banti, Brogi, Leite: Refined extension principle. Studia Logica, 2005.
|
| Téma: Dependency framework - implementácia
|
| Popis: Implementacia (optimalizacia) nedeterministickeho algoritmu z predchádzajúcej témy; jeho zlozitostna charakterizacia
|
| Téma: Porovnanie formalizmov, riesiacich konflikty na zaklade preferencii
|
| Popis: materiál na cca dve témy: porovnanie dynamického logického programovania, logického programovania s preferenciami, argumentačných frameworkov, defeasible logík; v prvej fáze práce bude treba urobiť výber podtémy, pretože ide o širokú oblasť, zatiaľ nie príliš prebádanú, i keď uvedené prístupy majú charakteristické spoločné črty (riešenie konfliktov na základe preferencií);
|
| Literatura:
širší výber (ale nie uzavretrý) pozri na http://ii.fmph.uniba.sk/kri/kri.html#seminar
|
Deklaratívne programovanie
Peter Borovanský
| Téma: Vlastnosti výpočtov riadených stratégiami
|
| Popis: Poloautomatické dokazovanie terminácie prepisovacích programov riadených stratégiami. Teoreticko-implementačná práca. Zadal: Matej Vince.
|
Ján Komara
Bioinformatika
Tomáš Vinař (KAI) a Broňa Brejová (KI)
Práce vyžadujú dobrú pasívnu znalosť angličtiny, dobré základy matematiky, efektívnych algoritmov a kladný vzťah k pravdepodobnosti. Nevyžaduje sa predchádzajúca znalosť bioinformatiky a molekulárnej biológie, ale očakáva sa ochota rozšíriť si znalosti v týchto oblastiach. Všetky témy sú vhodné pre študentov informatiky aj aplikovanej informatiky. Ďalšie témy z oblasti bioinformatiky sú možné po dohode.
| Téma: Modelovanie biologických sekvencií pomocou skrytých Markovovských modelov (HMM) (B. Brejová alebo T. Vinař)
|
| Popis: Metódy strojového učenia sa v bioinformatike uplatňujú okrem iného na hľadanie funkčných úsekov v sekvenciách genómov a proteínov. Obzvlášť vhodné na tento účel sú HMM. Cieľom práce je študovať rozšírenia tradičných HMM a ich aplikáciu na konkrétne biologické problémy.
|
| Téma: Algoritmy pre štúdium evolúcie génov a proteínov (T. Vinař)
|
| Popis: Cieľom je vytvorenie nových algoritmov a pravdepodobnostných modelov pre štúdium skupín príbuzných génov. Takéto skupiny vznikajú v genómoch mnohonásobným kopírovaním prekrývajúcich sa úsekov (duplikáciami). Analýza týchto génov je náročnejšia ako v prípade neduplikovaných častí genómu a súčasné nástroje na tieto úlohy nie sú adekvátne.
|
| Téma: Efektívne vyhľadávanie podobných reťazcov vo veľkých biologických databázach (B. Brejová)
|
| Popis: Sekvenovanie genómov rôznych organizmov napreduje čoraz rýchlejšie a výzvou ostáva efektívne vyhľadávanie vo veľkých databázach takto získaných sekvencií. Úlohou bude vyvinúť nové prístupy na rýchle vyhľadávanie podobných reťazcov a vyhodnocovanie štatistickej významnosti výsledkov.
|
| Téma: Komparatívna analýza mitochondriálnych genómov kvasiniek (T. Vinař alebo B. Brejová v spolupráci s prof. Tomáškom a prof. Nosekom z prírodovedeckej fakulty)
|
| Popis: Cieľom je štúdium evolúcie a funkčných prvkov v niekoľkých mitochondriálnych genómoch kvasiniek. V úzkej spolupráci s biológmi bude potrebné adaptovať existujúce programy na tento účel, prípadne vyvinúť nové.
|
| Téma: Metódy spracovania dát z metagenomických experimentov (T. Vinař)
|
| Popis: Metagenomika je nové odvetvie biológie zaoberajúce sa sekvenovaním krátkych útržkov bakteriálnych genómov izlovaných z rôznych prostredí. Cieľom je navrhnúť nové spôsoby spracovania takýchto fragmentárnych dát.
|
