Sborník

Matej Marecek

Domain-Specific Languages, Templates, Configuration Verification, Xtext, Parsers, Interpreters, WinCC OA, SCADA, JavaScript, JVM, CERN

Programovací jazyky a překladače INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

CERN (European Organization for Nuclear Research) is one of the biggest research organizations in the world. It heavily uses SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) software for their scientific and industrial machines. This paper tackles a problem of verifying that configuration files used by CERN's SCADA (WinCC Open Architecture) software are correct and comply with CERN standards. The aim was to develop a tool that gives SCADA developers and administrators ability to easily create templates that describe how certain configuration files should look like and determine whether templates match configuration files. This paper introduces a tool that solves the problem by using a specially designed domain-specific programming language and an interpreter of the language. The language itself is based on declarative paradigm and its fundamental capabilities can be extended by JavaScript injection. As for the interpreter, it uses Xtext-based parser to convert configuration files and templates into form of abstract syntax trees (ASTs). The execution itself is a combination of AST interpretation, translation of certain parts of AST into a JavaScript code and running JavaScript code on top of the Java Virtual Machine.

Jan Herec

Nositelná zařízení, Myo armband, ROS, Ovládání robota, Android aplikace

Robotika a umělá inteligence DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu

Nositelná zařízení jsou dnes aktuálním tématem. Některá mají úzkou specializaci a oblast použití, jiná jsou více obecnější a jejich potenciál je tak mnohem větší. Cílem práce je představit nositelná zařízení a jejich možné uplatnění při ovládání robota. Práce se tak blíže zabývá obecně využitelným nositelným zařízením s názvem Myo armband. Toto má tvar náramku, který se umístí na předloktí a je schopno bezdrátově pomocí technologie Bluetooth low energy zasílat jinému zařízení data ze svých senzorů jako jsou EMG (pro snímání svalové aktivity), magnetometr, gyroskop a akcelerometr. Práce konkrétněji popisuje aplikaci učenou pro platformu Android, která data z náramku přijímá, vyhodnocuje a pomocí technologie Wi-fi zasílá řídící zprávy robotovi. Aplikace je navržena pro ovládání pojízdného robota, který je schopný jezdit dopředu, dozadu a zatáčet a to na základě gest a pohybů ruky, na níž je připevněn náramek. Blíže je popsán také robot, na kterém bylo ovládání otestováno. Je potřeba zdůraznit, že je takto pomocí aplikace a náramku možné ovládat jakéhokoli robota poháněného robotickým operačním systémem (ROS), který podporuje řídící zprávy typu Twist.

Martin Kruták

vehicle tracking, vehicle detection, collision prediction

Počítačová grafika VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

This paper describes a system for detection and tracking of multiple vehicles from a surveillance camera with collision detection and prediction. Accurate vehicles' contour is obtained in the detection phase, and object centroids are calculated. Each detected vehicle is assigned to the specific lane and tracked separately. Calculated centroids are used for object tracking using a contour-based algorithm with movement prediction which provides sufficient amount of information to predict vehicle movement. A rectangle constructed around the ground part of the vehicle is used for vehicle collision prediction. Experimental results show a success rate of 70 % when constructing the ground rectangles, which are key for collision prediction.

Karel Beneš

sparse recurrent weights, recurrent neural network, statistical language modeling

Analýza textových dat VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

The models based on recurrent neural networks are the current state of the art method in statistical language modeling. Despite the recent major advances, the task of training a well performing network is still difficult. This work investigates performance of recurrent network with tightly constrained weight matrix, where a large portion of randomly picked recurrent weights is forced to be zero. The effect of decreasing the number of parameters on the performance of the model is studied. Additionaly, the model combinations are investigated. Although the proposed architecture did not achieve any improvement over the baseline model, the combination of the sparse models performs better than the combination of fully connected RNNs.

Dávid Pacura

Digital Image Stabilization, CUDA Video Stabilization, Real-time Video Stabilization

Zpracování obrazových dat VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

The most important step for successful video processing in computer vision is its stabilization. Often, it is required to process high resolution video in a real-time. In this paper, a new method for a real-time digital image stabilization in a video stream is presented. This method preserves the intended camera motion and exploits computing power of GPGPU by utilizing CUDA programing interface. In order to reduce required computation power, local search windows are used for the correspondence search of consecutive video frames. These windows are further processed using Local Binary Patterns, which enables fast correlation using bitwise XOR. The experiments on video sequences from both car-mounted and hand-held camera have demonstrated the effectiveness of this method. The speed of stabilization designates this method for video preprocessing in real-time applications.

Matej Vido

DPDK, COMBO Network Card, COMBO-100G, SZE2, libsze2, 100Gb/s Ethernet

Počítačové sítě OPENSOURCE - řešení vytvořené pro komunitu

Software framework Data Plane Development Kit provides a standard API for fast packet processing in the user space. The DPDK covers multiple devices and architectures from different vendors. The CESNET association develops the family of COMBO network cards that are able to process traffic up to 100 Gb/s through their proprietary SZE2 interface. This paper describes how the SZE2 library can be used as a backend for the DPDK. This connection enables receiving and transmitting data through the COMBO network cards in a more standard way. The SZE2 library is utilized to create a user space Poll Mode Driver for the DPDK and it has already become part of the DPDK mainline in the version 2.2.0 (December 2015). The correct positioning of packets in DPDK message buffers and SZE2 buffers is accomplished by copying data between buffer memories. The performance benchmarks has shown that the COMBO-100G network card can receive and transmit over 140 millions of 64 B long Ethernet frames per second unidirectionally and a single port can handle up to 134 millions of 64 B long frames per second in the bidirectional traffic using multiple CPU cores.

David Bambusek

Startup, User Interface, Web Application

Webové technologie Uživatelská rozhraní STARTUP / STARTUP - řešení vytvořená s cílem následné komercializace

This paper serves as a presentation of a web oriented startup called GapPacker, which is a web application and a business model around it, created for reviewing different opportunities for students and young people to go work or study abroad. It's main purpose is to bring people one true source of all possibilities there exist, objectively rated by real participants. This paper will bring you short overview of main cores that create this project and how it is expected to work in real environment. All together I bring complete and working solution that is going live before summer 2016. Expectations and goals are that the site is going to rank first in the Czech republic whenever someone will search for a keywords as summer job, gap year program or volunteering abroad.

Karel Píč

Sportovní deník, Tréninkový deník, Správa tréninku, Zpracování dat, Grafy, Spolupráce trenéra a sportovce, Běh na lyžích

Informační systémy STARTUP / STARTUP - řešení vytvořená s cílem následné komercializace

Moje práce dala za vznik webovému tréninkovému deníku pro sportovce a trenéry v běhu na lyžích. V současné podobě je deník veden v tabulkách Microsoft Excel se specifickou strukturou. Deník ve formátu Microsoft Excel používají všechny kluby běžeckého lyžování v České republice. Jeho výstupem je velké množství číselných hodnot, sloužící k hodnocení tréninkového úsilí. Cílem mého sportovního deníku je usnadnit komunikaci mezi trenéry a sportovci, převést deník ve formátu Microsoft Excel do webové podoby pro jednodušší přístup. Dále vytvářet z číselných hodnot, které se stávají v tabulkách nepřehledné, různé statistiky ve formě grafů a souhrnů pro zvýšení výkonu a zlepšení tréninkového procesu. Sportovní deník umožňuje trenérovi vidět kromě klasických deníků i statistiky ve formě grafů. Údaje z deníků vidí hned po tom, co je sportovec vyplní a může reagovat na různé chyby vzniklé v tréninkovém nasazení a tím vylepšit výkonnost sportovců. Sportovci k vyplnění jednoho tréninku stačí několik kliknutí a hned se jim výsledek promítne do jejich grafického shrnutí.

Alena Chernikava

REST, workflow, business process, RAML

Webové technologie Návrh software VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Almost every company in the world deals with business processes on a daily basis. And business can derive significant benefits from taking a formal approach. This means, that the business process is formally described (for example using BPMN 2.0) and implemented in some BPE. BPEs have a limitation: they do not provide a possibility to change some ”part” of the process on the fly. So, all business processes are designed in a linear way and are not flexible. In order to change the business process, you need to hire a specialist, who will analyze and implement your requirement, stop the factory, reload the new business process and start the factory again. Usually factories are so tied to the current BPE that it is too expensive to adopt new technologies or to change the currently used BPE for another one. The aim of this paper is to design a general flexible RESTful API which provides more flexibility to the processes and is not so tied to the one concrete BPE, but makes possible to benefit from using many of them.

Veronika Šoková

framework, LLVM, Predator, symbolický graf pamäte, statická analýza, analýza tvaru, abstraktná interpretácia, dynamické dátové štruktúry

Formální metody VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Tento článok sa zaoberá návrhom verifikačného frameworku pre vývoj statických analyzátorov vo forme Clang/LLVM plug-inu pracujúceho nad abstraktnými doménami. Framework zahrňuje súbor transformačných priechodov, ktoré zjednodušujú analyzovaný súbor. Tým sa zmenší množina konštrukcií v programe, ktorú je nutné v analyzátore podporovať. Jadrom frameworku je jednoduchý verifikačný cyklus, ktorý prehľadáva priestor možných behov programu a budú sa z neho volať obálky inštrukcií, ktoré si tvorca analyzátora definuje vzhľadom na ním vytvorenú abstraktnú doménu. Aplikácia frameworku bude demonštrovaná na reimplementácii verifikačného nástroja Predator založeného na abstraktnej doméne symbolických grafov pamäte.

Matej Minárik

information extraction, data mining, medicine information sheets

Databáze a data-mining Analýza textových dat VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení STARTUP / STARTUP - řešení vytvořená s cílem následné komercializace

We are experiencing a data explosion. There is an undoubtedly increasing amount of data published every day on the internet. Scientific articles, journal papers, books, images, movies, music, tweets, statuses and a whole lot more. With this data explosion, new problems arise. Where and how to store these data and how to efficiently search for relevant data? This work should provide a semi-automatic solution to extract relevant data from medicine information sheets. These data should serve as a source data for search engine in the future. Information sheets are stored as semi-structured documents on the website of National institute of Medicine control of Slovak republic. We propose a semi-automatic method, which is able to extract active substances and basic information about symptoms, which suggest usage of specific medicine. Our method have some features of supervised and some features of unsupervised information extraction. Our solution was experimentally evaluated and achieved ∼ 70% accuracy. However, we are focusing on a subset of all relevant information included in these documents. Our solution is inspired by previous unsupervised information extraction, but we have implemented a novel method which includes transferring natural language into intermediate representation with help of Slovak national corpus[1] and information extraction from this representation based on manually created rules.

Ján Profant

speech recognition, speaker verification, i-vectors, feature extraction, audio codecs

Zpracování zvuku VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

The goal of this paper is to analyze the impact of codec degraded speech on a state-of-the-art speaker recognition system. Two feature extraction techniques are analyzed --- Mel frequency cepstral coefficients (MFCC) and the state-of-the-art system using Bottleneck features together with MFCC. Speaker recognition system is based on i-vector and probabilistic linear discriminant analysis (PLDA). We compare scenarios where PLDA is trained only on clean data, then system where we add also noise and reverberant data, and at last, codec degraded speech. We evaluate the systems on the matched conditions (data from the same codec are seen with PLDA) and also mismatched conditions (PLDA does not see any data from the tested codec). We experimented also with recently introduced technique for channel adaptation --- Within-class Covariance Correction (WCC) --- in the same scenarios like PLDA. We can see clear benefit of adding transcoded data to PLDA or WCC (with approximately same gain) for both tested conditions (matched and mismatched).

Marek Salát

Image composition, Scene prototyping, Foreground detection, Background extraction, Image matting, Global sampling matting, Matting, Trimap, Alpha mask, Android, Compute shader, GPGPU

Zpracování obrazových dat Uživatelská rozhraní DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu

The goal of this project is to create a new image prototyping application. The application enables users to capture scene and enhance reality in an innovative way using an ordinary smartphone. They can replace background of the captured scene and create collages or new original images. The created image can be created and shared within seconds with minimal interaction. Proper foreground/background detection (image matting) is a vital process. The solution I am suggesting uses appropriate computer vision and image processing algorithms, namely Global Sampling Matting. The application is built for the Android platform and uses NDK (Native Development Kit). Parts of the core algorithm are accelerated in the GPU via an OpenGL ES 3.1 compute shader. One part of my work focuses on optimizing algorithms and effective image processing on Android devices. Another part of the work aims to create an intuitive user interface that requires minimal interaction. At the moment, the application is published on Google Play - ViralCam

Juraj Síč

symbolický automat, konečný automat, relácia simulácie

Formální jazyky a automaty VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

V tomto texte sa zaoberáme výpočtom simulačnej relácie pre symbolické automaty, ktoré narozdiel od klasických automatov majú na prechodoch predikáty, zadefinované v oddelenej logickej teórii. Náš algoritmus pre výpočet tejto relácie je založený na známom algoritme pre konečné automaty a je upravený tak, aby využil možnosti symbolických automatov.

Ondřej Vladík

Kamera-projektor, Kalibrace kamery, Widget

Uživatelská rozhraní Návrh software OPENSOURCE - řešení vytvořené pro komunitu

Cílem této práce je navrhnout a implementovat Rozšířené uživatelské rozhraní, které bude využívat systému kamera-projektor a implementace knihovny funkcí pro poloautomatickou kalibraci kamery a celého systému. Rozhraní funguje tak, že na pracovní ploše (stůl, případně stěna nebo tabule) jsou rozmístěny různé značky. Kamera tyto značky snímá ve videosekvenci. Ze snímků se určí pozice značky v prostoru. Projektor bude promítat prvky uživatelského rozhraní na tuto pracovní plochu ke značkám. Promítané prvky v tomto případě představují widgety, tyto aplikace většinou reprezentující věci na pracovním stole nebo zobrazující různé informace o systému. Kalibrace kamery a celého systému je implementována samostatně, aby mohla být případně použita i pro jiné účely, než pro tuto práci. Celá je napsána v jazyce C++ a implementována formou pluginu do správce oken. Aktuálně autorem probíhá testování celého systému.

Marek Kidoň

Hash Function, Genetic Programming, Evolution Design

Nekonvenční výpočetní techniky VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Hash functions are inseparable part of modern computer world. Fast associative arrays are based on them which are very popular among computer programmers for their robustness and simplicity. Their performance greatly depends on their design and although their roots are deep in the past, the topic of designing a well performing hash function is still often discussed today. There is currently a plenty of exceptional implementations of generic hash functions and their numbers are rising. Such functions are not constrained to a concrete set of inputs, they perform on any input. On the other hand, there are use cases when input domain is known in advance. In such case, there is a room for an improvement by designing specific hash function thus reaching better level of performance in comparison with a generic hash function. However designing a hash function is not a trivial task. There are no rules, standards or guides. In case of manual design the hash function author has to rely on his/her knowledge, experience, inventiveness and intuition. This fact opens up a space for different techniques such as evolutionary algorithms, an unconventional approach to solve certain problem inspired by the process of species reproduction. In this paper hash functions are designed for the domain of IP addresses using genetic programming. Genetic programming algorithm parameters are accurately chosen so the evolved functions will perform on its best. The experiments proved that the developed hash functions are better in comparison with generic hash functions terms of both speed and performance.

Petr Holubec

NFC, Android, bezpečnost, bezkontaktní platby

Bezpečnost DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu

Článek se zabývá bezpečností bezkontaktních plateb. Popisuje návrh a implementaci systému, který demonstruje jednoduchost provedení tzv. NFC Relay útoku na bezkontaktní platební karty. Systém se skládá z~mobilní aplikace pro Android a serverové častí realizující samotné přeposílání komunikace. Tento výzkum si bere za cíl analyzovat provedení tohoto útoku v~reálném prostředí bezkontaktních platebních transakcí.

Matouš Jezerský

Robot Management, Reverse Proxy, Dispatcher, Robot Cloud

Robotika a umělá inteligence Počítačové sítě OPENSOURCE - řešení vytvořené pro komunitu

Cílem tohoto projektu je zefektivnit a zabezpečit uživatelský přístup k robotům využívajícím platformu ROS a serverům, které na nich běží, bez nutnosti rekonfigurace při změně sítě či přímého VPN připojení, které by exponovalo nezabezpečený systém ROS, a také s důrazem na co nejmenší softwarové požadavky na uživatele a roboty. Výsledkem je open-source aplikace, která toto umožňuje. Problém je řešen vytvořením serveru, který jedná jako prostředník mezi klientskými aplikacemi a servery běžícími na robotech (dále Dispatcher). Dispatcher funguje jako reverzní proxy server, který umožňuje dynamickou rekonfiguraci za běhu, a to pomocí síťového rozhraní a jednoduchého komunikačního protokolu. Spojení klientů -- serveru a robotů -- serveru je zajištěno pomocí OpenVPN sítí izolujících jejich klienty. Jako bezpečné rozhraní s autentizací uživatelů je využito existujícího systému RMS, který je rozšířen o rozhraní pro Dispatcher. Dispatcher mimo jiné také sbírá informace o všech připojených robotech pro snadné zobrazení. Tato sada programů tedy umožnuje oprávněnému uživateli připojení k robotům v libovolných sítích bez potřeby klientského softwaru mimo klienta OpenVPN a webového prohlížeče. Dispatcher sám o sobě je využitelný i pro jiné účely, než je spojení uživatelů a robotů, vzhledem k tomu, že Dispatcher je nezávislý na síťové aplikaci či protokolu na aplikační vrstvě sítě (dle TCP/IP modelu), kterou zprostředkovává. Konfigurace Dispatcher serveru je snadno dynamicky přenastavitelná s pomocí jednoduchého síťového protokolu. Software bude dostupný skrze službu GitHub a serverová část také jako Docker image.

František Němec

Plánování pohybu, Pravděpodobnostní algoritmy, 3D prostor, PRM, EST, RRT, R-RRT, RR-RRT

Robotika a umělá inteligence DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu IMPLEMENTACE / IMPLEMENTATION - implementace existující metody

Práce je zaměřena na plánování pohybu objektu ve 3D prostoru. Ve spojitém prostoru klasické algoritmy hledání cesty selhávají a je nutné najít jiný způsob řešení problému. Jedním takovým řešením je použití tzv. pravděpodobnostních algoritmů. Cílem této práce je vytvořit program pro řešení a demonstraci problému plánování pohybu ve 3D prostoru pomocí pravděpodobnostních algoritmů. Konkrétně pomocí algoritmů Probabilistic Roadmap (PRM), Expansive Spaces Trees (EST), Rapidly-exploring Random Trees (RRT), rozšířením Retraction-based RRT (R-RRT) a vlastním vylepšením Regulated R-RRT (RR-RRT). Program musí umožnit uživateli vytvořit scénu, ve které bude plánování pohybu probíhat, automaticky pak cestu vyhledá a nakonec ji bude vizualizovat.

Karel Popelka

Rozšířená realita, DirectX, Windows Phone, Uživatelské rozhraní, Vkládání virtuálních předmětů, Stíny, Osvětlení

Počítačová grafika Uživatelská rozhraní ZÁBAVA / HOBBY - práce pro zábavu

Hlavním cílem práce je vložení virtuálního objektu do záběru kamery tak, aby objekt působil co nejpřirozeněji ve scéně a zároveň budil dojem, že se ve scéně přímo nacházel. Řešením je vytvoření aplikace na mobilní platformě Windows Phone se zaměřením na uživatelské rozhraní. Aplikace byla vyvíjena iterativně a při vývoji byl kladen velký důraz na odezvy uživatelů. Výsledkem projektu je mobilní aplikace, která umožňuje vložení různých virtuálních předmětů do záběru kamery se stíny. Dále umožňuje efekty jako rozmazání stínu nebo jeho intenzita a možnost nastavení vlastností světla.

Zdeněk Heřman, Petr Opletal

golfový simulátor, Unity, detekce míče v obraze

Zpracování obrazových dat ZÁBAVA / HOBBY - práce pro zábavu

Tato práce se zabývá vývojem a realizací cenově dostupného golfového simulátoru. Na výsledné řešení jsou kladeny především následující požadavky: cenově dostupné řešení zaměřené na amatéry, možnost vnitřního i venkovního použití a v neposlední řadě líbivá grafická vizualizace. Navrhuje realizaci jednak z pohledu fyzické konstrukce, ale také i nezbytného programového vybavení sloužícího pro zpracování obrazu a následnou simulaci a vizualizaci. K detekci odpalu a získání potřebných parametrů odpalu je použito tří běžně dostupných webových kamer. Jádrem modulu pro snímání a zpracování obrazu je algoritmus pro detekci letu golfového míče. Dále tato práce popisuje klíčové aspekty simulace a vizualizace pro kterou byl použit herní engine Unity. Řešení v současném stavu nabízí přesnou simulaci patování, pokročilou vizualizaci, zvukový doprovod a výpočet rychlosti odpalu s relativní odchylkou 8.6% oproti skutečnosti.

Stanislav Nechutný

PHP, C++, Překlad, Rozšíření

Programovací jazyky a překladače VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Tato práce se zaměřuje na návrh a tvorbu nástroje pro automatizovaný překlad funkcí napsaných v podmnožině jazyka PHP do C++. Vygenerovaný zdrojový kód je možno zkompilovat jako rozšíření PHP a zavést stejným způsobem jako například MySQL, PDO, GD apod. Ve výsledku je tedy možno zavolat tyto funkce z PHP, jako by se jednalo o původní interpretovanou funkci. Předpokladem je však rozdíl v rychlosti vykonávání, protože odpadá analýza zdrojových kódů, jejich interpretace, či režie způsobená správou paměti. Vytvořený nástroj provádí převod zdrojového kódu do abstraktního syntaktického stromu, staticky jej analyzuje pro určení datových typů proměnných, a následně provádí generování C++ kódu. Výsledné zrychlení pak záleží na charakteristice překládaného kódu a použití je komplikované kvůli implementaci podmnožiny PHP.

Michal Moravec

Zpracování obrazu, Karta pojišťovny, OpenCV

Zpracování obrazových dat INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení ZAKÁZKA / JOB - řešení vytvořené na míru podle externě zadaných požadavků

Cílem práce bylo navrhnout algoritmus, který bude schopen z karty zdravotní pojišťovny vyseparovat pouze textová pole, která se budou dát dále použít v libovolném softwaru na převedení obrázku na text. Program by měl počítat se špatně naskenovanými a libovolně otočenými kartami. Celkový projekt je dělán jako zakázka pro firmu Medingo, která chce algoritmus zakomponovat do svého stávajícího systému, který bude popsán dále. Co se týče výsledků, tak algoritmus dokáže detekovat a vyseparovat textová pole s velmi vysokou pravděpodobností.

David Hlavoň

FCNN, CT scans, segmentation, limited dataset

Zpracování obrazových dat INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

Thanks to the increase in computation performance observed in past decade convolutional neural networks started to gain momentum in image processing. This paper deals with segmentation of 3D images, specifically computed tomography (CT) scans, using Convolutional Neural Network (CNN). The paper shows efficacy of training the neural network on whole images or patches when limited by the size of dataset and computation performance. The solution to this problem lies in using Fully Convolutional Neural Network (FCNN) with no special preprocessing or postprocessing procedures except creating patches and composing them into whole images. FCNN has to work effectively and with satisfactory scoring in segmentation. Paper shows several FCNN configurations and training results with different size of patches and different approaches to training FCNN on whole images. Also an approach to the selection of patches for training, which helps to make training and evaluation of FCNN more effective, is shown. The experiments were run using BVLC Caffe framework. The results show that training on patches is more effective than training on whole images when limited by the size of the dataset. Paper shows that for results with score over 90\% it is sufficient to use small-scale FCNN with no preprocessing and postprocessing procedures.

Dominik Plšek

Mobilní aplikace, Startup, iOS, UI, UX

Uživatelská rozhraní STARTUP / STARTUP - řešení vytvořená s cílem následné komercializace

Využitím mobilních aplikací pracujících na principu geografické blízkosti a sdílené ekonomiky vznikly velmi úspěšné projekty, například v oblasti taxi služby. Uvedené principy se dají aplikovat i na jiné oblasti lidského života. V rámci své práce jsem se zaměřil na využití zmíněných metod v oblasti fitness. Značná část potenciálních zájemců o fitness aktivity je odrazována skutečností, že nemají s kým tyto aktivity sdílet. Cílem projektu je vytvoření multiplatformní mobilní aplikace Gymber, která napomáhá nalezení partnera nebo trenéra k běhání, posilování či jiné fitness aktivitě. Gymber umožní uživatelům sdílet a reagovat na nabídky k fitness aktivitám a zobrazí seznam míst, která jsou k těmto účelům vhodná, informuje o případných otevíracích hodinách, speciálních akcích a novinkách ve fitness centrech. Článek předkládá témata návrhu uživatelského rozhraní, implementaci na platformě iOS a návrh serverové části služby a API podporujícího multiplatformnost mobilní aplikace Gymber.

Jan Bednařík

multi-camera localization, visual object tracking, 2D motion prediction, particle filter based tracking, stationing and rectification, articulated model of PT unit, 3D localisation using triangulation, physical simulation using Gazebo, robotic system design using ROS

Zpracování obrazových dat Robotika a umělá inteligence ZAKÁZKA / JOB - řešení vytvořené na míru podle externě zadaných požadavků

This paper presents a system for automatic optical localization of distant moving targets using multiple pan-tilt cameras. The cameras were precisely calibrated and stationed using custom designed calibration targets and methodology. The detection of the target is performed manually, while the automatic visual tracker combines the background/foreground modeling and motion model in the particle filer framework. The estimation of the 3D location is based on the N-view triangulation. A basic setup consisting of two camera units was tested against static targets and a moving terrestrial target, and the location estimation precision was compared to the theoretical model. The modularity and portability of the system allows fast deployment in a wide range of scenarios including perimeter monitoring or early threat detection in defense systems, as well as air traffic control in public space.

Anna Popková

Bottle-neck features, Emotion recognition, Context, Fusion

Zpracování zvuku VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

This paper deals with the recognition of emotion from different modalities (audio, video and physiological data). Our main focus is on recognition from audio. All modalities are tested on the data from AV+EC 2015 Emotion Recognition Challenge, which we participated in. We have adopted bottleneck features from speech recognition and used them with big success in this evaluation. System with bottleneck features outperformed baseline by 219 % relative and is only 13 % relative behind our best fusion. We use specific features for emotion recognition, with big context in time (up to 7 sec) for given frame. The final classifier is linear regression or Neural network. Fusion of several system is done using Neural network too. We experimented with different classifiers and also feature level and score level fusion. In general, there is a known fact that arousal is easier to recognize from audio and valence from video. We see the same trend in our systems. Our best results for the best single system are CCC=0.403 for valence for the system based on video appearance features and CCC=0.704 for arousal for the system based on audio baseline (eGeMaps). We can achieve another 10 % relative by fusion for arousal and 28 % relative for valence which is CCCarousal=0.772 and CCCvalence=0.518.

Michal Ruprich

OMNeT++, OSPFv3, INET, Network Simulation

Počítačové sítě Modelování a simulace VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

This paper deals with a simulation of routing protocols. Specifically with the OSPFv3 link-state routing protocol. OSPFv3 is a modern multi-address family protocol which means it supports both IPv4 and IPv6 routing. The resulting model may be used to demonstrate routing mechanisms in real networks. It is implemented in OMNeT++ Discrete Event Simulator and will become a part of INET framework. A huge advantage if this work is that a working model of OSPFv3 has not been yet implemented in any other simulators that are similar to OMNeT++.

Karel Červíček

neuronové sítě, machine learnig, forex, automatické obchodování, burza, predikce časové řady

VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce ZÁBAVA / HOBBY - práce pro zábavu

Forex je dnes největším trhem a také velká komunita obchodníků, kteří obchodují intraday manuálně, ale také je zde velký potenciál pro automatické obchodování. V tomto článku je využit model dopředné umělé neuronové sítě jako logistické regrese. Neuronová síť je vhodným matematickým modelem pro generalizaci funkce měnového páru, pokud je pro trénování použit správný formát dat. Pro ziskový algoritmus je tedy třeba se zaměřit na vhodnout topologii síťě, vhodný výběr dat pro trénování a návrh logiky pro vstup do obchodní pozice, to vše je zde řešeno.

Tomáš Růžička

Light Propagation Volumes, Reflective Shadow Maps, sférické harmonické, globální iluminace, nepřímé osvětlení, real-time zobrazování

Počítačová grafika IMPLEMENTACE / IMPLEMENTATION - implementace existující metody

Light Propagation Volumes je metoda, která dovoluje v oblasti počítačové grafiky počítat globální osvětlení scény v reálném čase. Lze ji využít jako zdroj nepřímého osvětlení scény spolu s konvenčními metodami přímého nasvícení a stínovými mapami. Pro výpočet nepřímého osvětlení nepotřebuje žádná předpřipravená data a je vhodná pro dynamické scény, např. ve videohrách. Implicitně podporuje měkké stíny a lze ji rozšířit o podporu většího počtu nepřímých světelných odrazů, případně výsledek využít pro simulaci lesklých povrchů v reálném čase nebo pro zobrazení mlhy. Svým charakterem se neřadí mezi tzv. Screen Space metody, a proto produkuje uvěřitelnější výsledky. Tato metoda vychází z předpokladu nízkofrekvenčního charakteru odraženého světla v prostoru, a proto je výpočet založen na distribuci světla vyjádřené pomocí koeficientů sférických harmonických funkcí nízkého řádu v trojrozměrné mřížce. Výsledná implementace dokáže spočítat globální osvětlení scény při zobrazení testovací scény Sponza s využitím 4 kaskád LPV a 8 propagací za 5.5 ms.

Filip Matys

testování, dolování dat, klasifikace, softwarové regrese

Databáze a data-mining OPENSOURCE - řešení vytvořené pro komunitu

Rozsáhlé open source systémy prochází náročným a často neřízeným vývojem. Jediným způsobem, jak sledovat kvalitu software, je vytváření testovacích sad, jež jsou schopny po provedených změnách objevit softwarové regrese. Tyto testovací sady však rostou společně s vyvíjeným softwarem a testování se tak stává stále náročnější na časové i výpočetní zdroje. Jako řešení tohoto problému se nabízí možnost na základě provedených změn predikovat, které části systému jsou danou změnou ovlivněny a mohou způsobit softwarovou regresi. Díky tomu lze testování soustředit na ohrožená místa a vyhnout se zbytečnému testování míst, jež změnou ovlivněny nejsou. Tento článek popisuje aplikaci, která za pomoci historie výsledků testů a změn kódu získaných z verzovacího systému Git tuto funkcionalitu implementuje. Článek popisuje již použité postupy, ale soustředí se hlavně na popis toho, jakým způsobem aplikace doluje potřebná data a dále jakým způsobem jsou tato data využita k predikci softwarových regresí.

Hynek Vilímek

PowerPoint converter, PowerPoint to HTML, PowerPoint presentation viewer

Webové technologie STARTUP / STARTUP - řešení vytvořená s cílem následné komercializace

PowerPoint is an excellent tool for creating presentations and people are accustomed to use it. Its only handicap is that it is not installed everywhere and it exists in numerous versions. But there is an application that is installed almost everywhere and that application is the web browser. This work aims to create the PowerPoint presentation viewer for the web browser. With the internet as the environment, it may have a wide range of applications from the content sharing point of view. The solution is the web application that allows to upload the PowerPoint file and then the application displays the content of the file. The application also offers functionality such as the navigation between slides and the full-screen mode. The rendered slides in the web browser are very similar to the slides in the PowerPoint. It clearly does not support advanced features, but it supports displaying text, pictures, video and audio. Further, it supports basic styling options such as colours, margins, position and line height. This work shows current options of the web environment and the web development. Moreover this application may be a core of some start-up project.

Zdeněk Pelz

Hexapod, Inverzní kinematika, PhantomX AX Hexapod Mark II

Robotika a umělá inteligence DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu

Tato práce popisuje problémy, se kterými je možné se setkat při programování různých typů pohybu robota typu hexapod, a také obsahuje popis jejich řešení. Dále obsahuje popis stavby těla a analýzu končetin a servomotorů, pomocí kterých se hexapod pohybuje. Součástí článku je i popis inverzní kinematiky používané při pohybu robota pro výpočet pozic jednotlivých servomotorů. Také jsem popsal, jak lze postupovat při detekci překážky a jakým způsobem je možné ji obejít. Při práci na tomto článku jsem pracoval s robotem typu PhantomX AX Hexapod Mark II. Jedná se o šestinohého robota s třemi stupni volnosti na každé končetině.

Matěj Mainuš

Vulkan, Realtime rendering, Next-gen APIs

Počítačová grafika DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu IMPLEMENTACE / IMPLEMENTATION - implementace existující metody OPENSOURCE - řešení vytvořené pro komunitu

This paper presents results of the experiments with next-generation rendering API Vulkan. These experiments focused on performance gain of techniques based on batching, parallel rendering, staging buffers, effective descriptors binding, and sub-memory allocations. The measured results of the reference render system implementation show performance gain of used methods over baseline implementation. This paper could be useful for engineers which need to design Vulkan based render system targeted to real time rendering.

Boleslav Šídlo

Mikrokotrolér, Cluster, Paralelní výpočet

Počítačová architektura a vestavěné systémy Paralelní a distribuované výpočty INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

Cílem této práce je prozkoumat možnosti využití miniaturního výpočetního clusteru, složeného z jednoduchých mikrokontrolérů, pro paralelní výpočty. Práce zkoumá chování tohoto výpočetního clusteru při řešení různých typů úloh, popisuje jeho možnosti a omezení. Pokusy byly prováděny na výpočetním clusteru tvořeného 4 vyvojovými deskami, které byly osazeny 8 bitovými čipy a komunikovaly přes I2C rozhraní. Výsledkem pokusných měření je srovnání rychlosti výpočtu při použití jednoho mikrokotroléru a při použití clusteru. Experimentálně bylo zjištěno, že v případě aplikací nevyžadující velký objem přenášených dat lze dosáhnout několikanásobného urychlení. Dále se potvrdil předpoklad, že takto jednoduché mikrokotroléry nejsou vhodné pro výpočty s desetinnými čísly vyžadující velkou přesnost.

Matyáš Anton

Komprese videa, Redukce šumu, Diskrétní kosinová transformace, Diskrétní vlnková transformace

Zpracování obrazových dat VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Videa jsou jakožto obrazový signál v různých fázích zpracování náchylná na vznik zkreslení ve formě šumu. Tento příspěvek zkoumá, jakým způsobem může přítomnost šumu ovlivnit výsledky komprese obrazových dat a jaký dopad má naopak ztrátová komprese na přítomný šum. Pro zkoumání byla zvolena čtveřice v současnosti používaných formátů H.264, H.265, Motion JPEG 2000 a DIRAC, reprezentujících různé postupy komprese, především pak pro porovnání efektu diskrétní kosinové a diskrétní vlnkové transformace.

Marek Marušic

MitM, attack, SSL, TLS, decryption

Bezpečnost Počítačové sítě INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

SSL/TLS are protocols used to encrypt network traffic. They provide secure communication between clients and servers. The communication can be intercepted with MitM attack. This paper is aimed to describe the automatization of MitM attack and demonstrate its results. The automatization is done by MitM probe and a python script, which configures the probe and starts the attack. The script is easy to use, without great effort. It takes care of configuration of the probe, then it starts the tools used for network traffic capture and at last it starts MitM tools to do the attack. During the MitM attack, users are warned by client applications about insecure connection. The client applications either provide an option to establish a connection anyway or it forbids clients to establish the connection with insecure parameters. In this paper, the users can learn what are SSL/TLS protocols and a possibility how to intercept the network traffic encrypted by these protocols.

Daniel Dušek

Computer Forensics, Google Chrome, Browsing History, User Identification

Databáze a data-mining Bezpečnost VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

This paper is primarily focused on data structures - and their meaning - within Google Chrome application which are relevant to identification of a specific user that was using the browser. In order to gain access to and interpret relevant data, I extracted full contents of some of the Google Chrome sqlite3 databases that store information about user. I empirically determined meanings of certain values stored within History database and reverse-engineered meanings for values contained in other databases such as Login Data, Web Data or Cookies. To demonstrate and simplify the process of displaying extracted data I developed application SD4Gen that produces fingerprint-like report with the best-effort user identifying output and number of complete lists of user related data. The reader can benefit from information, conclusions and results of this work in a way to understand structure of stored data in Google Chrome databases as well as its internal representation in Google Chrome application. Conclusions and results are described in a way that they can be used as a base to reader’s application implementation or just to help reader understand what plain values in database represent.

Petr Svoboda

projector-camera calibration, board games, spatial augmented reality, tangible user interface

Robotika a umělá inteligence Uživatelská rozhraní DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu

Tato práce se zaměřuje na využití principů hmatatelného uživatelského rozhraní (Tangible User Interface) a prostorové rozšířené reality (Spatial Augmented Reality) ke hraní deskových her. Za tímto účelem vznikl systém nazvaný inteligentní stůl. Jedná se o zároveň o hardwarové a softwarové řešení. Hardwarová část řeší uchycení hloubkové kamery a projektoru nad stolem. Softwarové řešení se pak na jedné straně zabývá kalibrací systému hloubkové kamery a projektoru použitím známých postupů pro kalibraci kamery a na straně druhé řeší úlohy z oboru počítačového vidění. Tato percepční část je jádrem celé práce a pro účely hraní deskových her poskytuje informace o poloze fyzického herního předmětu, fyzické herní desky a výpočtu masky pro maskování rušivých objektů. Pro účely demonstrace možností systému vznikla demonstrační aplikace inspirovaná deskovou hrou "Kamionem po Evropě". Inteligentní stůl nabízí nové možnosti hraní deskových her v reálném prostředí kombinací prvků rozšířené reality a reálných objektů a s tím spojené nové uživatelské zkušenosti.

Jakub Martiško, Alexander Meduna

Context-Sensitive Grammars, Scattered Context Grammars, Grammar Systems, Formal Languages, Generative Power

Formální jazyky a automaty VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

There is a long time open problem regarding the generative power of scattered context grammars without erasing rules. This problem tries to compare their generative power with context-sensitive grammars. In this paper, modified version of this problem will be presented. This modified version combines scattered context grammars with another model - grammar systems. It will be shown that when considering this modified version of the problem, those two models have indeed same generative power. Furthermore, it will be shown that this property holds even for grammar systems with only two components where each component contains only scattered context rules with degree of two or less. Even though this does not solve the original problem, this modified version can be useful when solving the standard variant of the problem.

Josef Řídký

Detekce témat, Automatická detekce témat, on-line kurzy, Speech@FIT, YouTube

Analýza textových dat VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Tento příspěvek popisuje moji diplomovou práci, která se zabývá tématem automatické detekce témat, segmentace a vizualizace on-line kurzů. Cílem této práce je vytvořit webovou aplikaci, která dokáže, za pomoci podpůrných skriptů, automaticky detekovat a segmentovat témata z videozáznamů on-line kurzů a následně je vizualizovat. Aplikace umožňuje takovéto zpracování pouze u videozáznamů z kurzů přednášených v anglickém jazyce. Úloha se dá rozdělit na dvě části: skripty pro zpracování textu a webovou prezentaci. Tím nejdůležitějším je právě zpracování textových přepisů pomocí skriptů, které zajišťují rozdělení jednoho záznamu na jednotlivá témata, která se v záznamu objevovala, jejich následné srovnání se všemi ostatními detekovanými tématy z ostatních záznamů za využití Subspace multinomial model a výpočtu Euklidovské vzdálenosti a následné uložení výsledku do databáze. Webová prezentace je zde pouze pro zajištění uživatelsky přívětivé vizualizace výsledků a správu jednotlivých záznamů z on-line kurzů v systému. Momentálně probíhá testování celé aplikace, a proto nejsou zatím dostupné žádné relevantní výsledky. Cílem této práce je tedy nabídnout uživatelům webové aplikace při přehrávání záznamu o on-line kurzu další, tématicky podobné záznamy z jiných kurzů a to ne na základě manuálně dodaných parametrů (jako kategorie, klíčová slova apod.), ale automaticky za využití přepisu audiozáznamu do textové podoby.

Kateřina Žmolíková

Speech recognition, Microphone arrays, Beamforming, Dereverberation

Zpracování zvuku VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

The paper deals with the problem of speech recognition using distant microphones. The usage of distant microphones is often more convenient in real applications than using the close talking microphone. However, this introduces the problem of noise and reverberation which degrades the accuracy of the speech recognition system. This problem can be reduced by using microphone arrays rather than single microphone. This paper explores the methods of processing of multichannel recordings to enhance the speech, thereby improving the speech recognition performance. To process the array and achieve noise reduction, two different methods (Delay-and-sum and Minimum variance distortionless response beamforming) are explored. For dereverberation, Weighted prediction error method is used. The methods are tested on three different noise robust datasets (AMI, CHiME3 and REVERB). The results achieved on these tasks are comparable with the published results. In this paper, we present the applied methods, analyze the results and discuss the modifications necessary for achieving the results.

Štěpán Smetana

ANaConDA, Dynamic analysis, Docker, Eraser, Intel PIN

Operační systémy Návrh software INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

Testování paralelních programů je problematické, protože paralelní chyby se nemusí projevit při každém běhu programu. Jednou z úspěšných technik ulehčující testování paralelních programů je metoda vkládání šumu. Tato technika je implementována např. ve frameworku ANaConDA (C/C++ na binární úrovni) nebo Race Detector & Healer (Java). Bohužel Instalace frameworku ANaConDA je pro jeho typického uživatele komplikovaná. Článek řeší tento problém pomocí technologie linuxových kontejnerů v prostředí Docker. Díky prostředí Docker lze pomocí dvou jednoduchých příkazů spustit dynamickou analýzu. Dále se článek věnuje rozšíření frameworku v podobě nového analyzátoru.

Jan Hrivnák

User Experience, Použitelnost, Návrh služby, Webový vývoj, Gamifikace, Autoškoly

Uživatelská rozhraní STARTUP / STARTUP - řešení vytvořená s cílem následné komercializace

Hlavním problémem, který moje práce řeší, je obecně vysoká nehodovost mladých a nezkušených řidičů. Jako jednu z hlavních příčin tohoto jevu jsem identifikoval špatnou úroveň autoškol v České republice. Praktickým cílem mé práce je vytvoření služby, jejíž provoz bude efektivně a především dlouhodobě cílit na zvyšování kvality autoškol v ČR. Toho je dosaženo vytvořením služby Doautoskoly.cz, jejímž hlavním cílem je dát žákům do rukou možnost relevantně ohodnotit svoji autoškolu. Výsledkem je kromě průzkumu trhu českých autoškol, také návrh celého konceptu služby, která kromě hodnocení autoškoly, přináší žákům i jistého průvodce celou autoškolou. Samotní žáci jsou tak vtaženi do celého procesu výuky a jsou motivováni vyžadovat kvalitní přípravu. Z praktického hlediska se práce zaměřuje na aspekty návrhu zcela nové služby pro český trh. Konkrétně řeší použitelnost celého webu a aspekty User Experience. V práci jsem často využíval také myšlenek gamifikace a psychologie uživatelů ke zvýšení motivace návštěvníků a zlepšení použitelnosti služby.

Tomáš Černík, Štěpán Karásek

Neuronové sítě, Evoluční algoritmy, NEAT, Celular Encoding

Robotika a umělá inteligence Nekonvenční výpočetní techniky IMPLEMENTACE / IMPLEMENTATION - implementace existující metody

Neuroevoluce -- vyvíjení rekurentních sítí pomocí evolučních metod -- je aktivní oblast výzkumu. Použití evolučních metod v kombinaci s neuronovými sítěmi sebou přináší řadu problémů, které je potřeba řešit. Mezi základní problémy patří kódování, které musí být schopné unikátně popsat síť a zároveň umožnit efektivní křížení a mutace. Dále je nutné řešit nestejně dlouhé genomy různorodých sítí a postavit se strašáku dimenzionality řešení. Na obtížnost problému ukazují velmi rozdílné přístupy některých metod. V tomto článku jsou představeny dvě metody, které se k neuroevoluci postavilys rozdílným způsobem. Přestože je v tomto oboru dosahováno stále nových pokroků, je vytváření rekurentních neuronových sítí včetně topologie stále velmi náročným problémem. Představené algoritmy však mohou nejenom ukázat možné přístupy k problému, ale také lépe osvětlit problém neuroevluce jako takové.

Tomáš Pelka

bezdrátová časomíra pro požární sport, synchronizace hodin, synchronizace času, SimpliciTI, CC1101

Počítačová architektura a vestavěné systémy ZÁBAVA / HOBBY - práce pro zábavu

Tato práce se zabývá návrhem a konstrukcí bezdrátového zařízení pro měření různých disciplín požárního sportu. Cílem je nahradit dlouhé kabelové rozvody bezdrátovými spoji při zachování srovnatelné, nebo lepší spolehlivosti. Hlavním problémem je potřeba přesné synchronizace hodin mezi jednotlivými moduly. Důležitou částí je proto návrh vhodného synchronizačního algoritmu a komunikačního protokolu. Parametry navrženého systému (zejména přesnost synchronizace a měření) byly úspěšně ověřeny v laboratorních podmínkách. Práce proto pokračuje návrhem a konstrukcí zejména elektronických částí jednotlivých modulů (zobrazovací panel, cílové moduly, hlavní jednotka) s ohledem na široký rozsah napájecích napětí a další provozní podmínky. Navržený systém je použitelný nejen pro soutěže v požárním sportu, ale díky malým rozměrům, nízké hmotnosti a rychlé instalaci jej lze využít také při tréninku.

Jiří Barták

RISC-V, Codasip, Internet of Things

Počítačová architektura a vestavěné systémy ZAKÁZKA / JOB - řešení vytvořené na míru podle externě zadaných požadavků

Demand for low power and small area devices is still increasing nowadays. Their core is usually built by one or more processors and therefore, development of small and power-efficient processors is very important and goes hand in hand with the arising phenomenon of Internet of Things (IoT). A key to match all those demands is in a precise exploration of processor instruction sets and their micro-architectures. EDA tools created by the Codasip company provide means to prototype application-specific processors very fast and efficiently. In this work and in my master thesis, I used these tools to model, implement and debug the RISC-V processor, including its instruction set developed by University of California in Berkeley and the micro-architecture similar to RISC-V Rocket Core implementation. Codasip tools allowed me to test many optimizations (in the micro-architecture and in the instructions) very fast, so in the end, the C~compiler generated from my instruction model is as strong as the hand-written one from Berkeley which is based on GCC. The micro-architecture model is still under development but I described the planned optimizations.

Jakub Jelen

PowerPC, Performance Analysis, Intel

Počítačová architektura a vestavěné systémy VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Computational strength of computers nowadays is increasing and the simple measurements using clock frequency, number of cores or GFLOPS does not seem enough anymore. Most of the current computers are based on Intel architecture, which is well understood, described and proven by many applications. But there is also the other, PowerPC architecture with the latest Power8 processor and I will investigate if these two can compete. Since last model, Power8 was significantly improved on the level of instructions, threads and cores, but also on the the level of whole system. Various characteristics will be demonstrated on several algorithms and benchmarks in comparison to the recent Intel Haswell-EP architecture. Power8 processor have impressively good memory and caches performance, reaching up to 145 GB/s of sustainable memory bandwidth between processor and the main memory on evaluated system. Also measurements of simple algorithms exploiting all the computational power are comparable or better than Intel processors, even though I do not have access to the most high performance Power8 machine. This is not only the first complex comparison of IBM Power8 against current Intel processors, but also guide to understand the architecture and optimizations for current PowerPC platform. For the next year, there is announced new Power9, which will with NVIDIA GPUs build again one of the TOP 500 supercomputers.

Petr Žufan

automat, stromový automat, inkluze jazyků

Formální jazyky a automaty INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

Tento článek pojednává o testování ekvivalence stromových automatů (SA). Přináší nový algoritmus vycházející z algoritmu Bonchiho a Pouse pro slovní automaty. Tento nový algoritmus spojuje bisimulaci s determinizací za běhu. Pomocí optimalizace založené na kongruenčním uzávěru se snaží vyhýbat extrémnímu zvětšování stavového prostoru. Tento algoritmus by mohl být efektivnější než jiné metody pro tento problém.

Matúš Vančo

private data, Aurasium framework, operating system, system call, binder driver, Android security, policy enforcement, security policy

Operační systémy Bezpečnost INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

This work deals with the concepts of Android security and proposes the system for dynamic enforcement of access rights. Each suspicious application can be repackaged by this system, so that the access to user-selected private data is restricted for the outer world. In the first phase, interprocess communication and existing frameworks, which are capable to intercept communication between application and the operating system on the level of system calls, are explored. After that, the system is designed and developed, utilizing the possibilities of one of the compared frameworks - Aurasium framework. The system adds an innovative approach of tracking the information flows from the privacy-sensitive sources using tainting mechanism without need of administrator rights. There has been designed file-level and data-level taint propagation and policy enforcement based on Android binder.

Kamil Jeřábek

OMNeT++, RINA Architecture, Distributed Application, RINA Simulator

Počítačové sítě VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

This paper is focused on application approach in RINA Architecture, on its design and implementation in RINA Simulator in OMNeT++. The work is carried out within research project PRISTINE within which the RINA Simulator is developed. Contribution of this work is to extend the functionality of the simulator by a programming interface and structure for creating distributed applications. There is also presented simple design of Application Programming Interface.

Ondřej Vysocký

optimalizace, I/O, HDF5, MPI, k-Wave, HPC

Paralelní a distribuované výpočty VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu

Práce se zabývá řešením efektivního paralelního zápisu dat pro nástroj k-Wave, zabývající se simulací šíření ultrazvuku. Tento nástroj je superpočítačovou aplikací, proto je spouštěn na souborovém systému Lustre a vyžaduje paralelní zpracování pomocí MPI a~zápis ve formátu vhodném pro velké množství dat (HDF5). V rámci této práce byl navržen způsob zefektivnění zápisu dat dle potřeb k-Wave, pomocí kumulace dat a přerozdělování, který je částečně implementován a otestován.

Michal Jurča

Detekce dopravních značek, Klasifikace dopravních značek, Kaskádový klasifikátor, Support Vector Machines

Zpracování obrazových dat DEMONSTRACE / DEMONSTRATION - experimentální ověření nebo demonstrace konceptu IMPLEMENTACE / IMPLEMENTATION - implementace existující metody

Cílem této práce je detekovat a klasifikovat dopravní značky. Řešení je rozděleno na dvě části detekci a klasifikaci. Detekce je založená na kaskádě klasifikátorů a klasifikace pomocí klasifikace do více tříd. Tento článek popisuje existující řešení, návrh a použité datové sady. V další kapitole je popsána implementace a vyhodnocení testovacích sadě. Pro vyhodnocení natrénovaných modelů byla využita metoda křížové validace a metrika F-measure. Na testovací sadě detektor dosahoval úspěšnosti $0.812$ a klasifikátor do více tříd $0.99$ a výsledná aplikace $0.674$. Aplikace umožnuje zpracovávat vstup pomocí video souboru nebo přímo z kamery. Rychlost zpracování při rozlišení $640x480$ dosahuje $16$ FPS.

Petr Mohelník

Procedurální animace, Lidská chůze, Inverzní kinematika, Skeletální animace

Počítačová grafika INOVACE / INNOVATION - vylepšení existující metody nebo její implementace, včetně odstranění omezení

Tato práce řeší návrh a implementaci procedurálního modelu animace lidské chůze, který umožní specifikaci chůze pomocí parametrů a chůzi po nerovném terénu. K řešení jsou využity znalosti o lidské chůzi. Pro rozhýbání trojrozměrného modelu člověka je použita skeletální animace a pro specifikaci pohybu nohou inverzní kinematika. Vytvořené řešení umožňuje změnu chůze jednoduše pomocí množství parametrů a je schopné se přizpůsobit okolnímu terénu. Výsledek má mít využití při tvorbě počítačových her a umožnit rychlé přidání specifické animace lidské chůze bez nutnosti takovou animaci ručně vytvářet.

Barbora Skřivánková

Detekce, anonymizace, státní poznávací značka, registrační značka, neuronová síť, hluboká neuronová síť, zpracování osobních údajů

Zpracování obrazových dat ZAKÁZKA / JOB - řešení vytvořené na míru podle externě zadaných požadavků

Při procházení online map jsou dnes dostupné i souvislé snímky prohlížených míst. Pokud jsou však snímky pořizovány ve veřejném prostoru, nacházejí se na nich také kolemjdoucí lidé a kolemjedoucí vozidla. V rámci této práce je zpracovávána problematika automatizované anonymizace státních poznávacích značek (SPZ) v obrazových datech zachycených na veřejných prostranstvích. Problém anonymizace SPZ vozidel je v této práci rozdělen do dvou fází. V první fázi jsou ze snímku pořízeného na veřejném prostranství vybrána místa, na kterých se nachází vozidla s SPZ. Toto je řešeno s využitím hluboké neuronové sítě. Ve druhé fázi je potom ve vybrané části obrázku s vozidlem lokalizována konkrétní oblast, na které se SPZ vozidla nachází a která je tedy určena k anonymizačnímu zpracování. Tato fáze je zpracovávána pomocí dopředné neuronové sítě napojené na předposlední vrstvu sítě z fáze 1. Tato práce je zadána společností Seznam.cz a.s., která automatizovaný SPZ anonymizér poptává pro využití při tvorbě webové služby Panorama. Komerční řešení, které je v současné době ve společnosti Seznam.cz a.s. využíváno má výrazné nedostatky (zejména častá falešně pozitivní detekce SPZ), které budou v rámci této práce odbourány.

Jakub Krbec

Vylepšení obrazu, Hloubková mapa, Hloubka ostrosti

Zpracování obrazových dat Počítačová grafika VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Tato práce se zabývá metodami určenými k vylepšení fotografií pořízených v přírodě pomocí syntetické hloubkové mapy. Tato hloubková mapa je získána z digitálního modelu terénu a má přesnost v řádech metrů. Pomocí hloubkové mapy můžeme eliminovat nežádoucí vlivy počasí, jako je mlha, nebo můžeme simulovat hloubku ostrosti na základě parametrů fotoaparátů a objektivů, případně simulovat nereálné parametry objektivů. Metoda pro odstranění negativního vlivu počasí (dehaze) je realizována kombinací dostupné hloubkové mapy a hloubkové mapy odhadnuté přímo ze vstupní fotografie. Této kombinace se využívá především pokud dostupná hloubková mapa není dostatečně přesná. Metoda simulující různou hloubku ostrosti je implementována konvolucí kruhovým jádrem, které lépe aproximuje tvar clony fotoaparátu než Gaussovské jádro. Experimentální výsledky ukazují, že pomocí syntetické hloubkové mapy lze úspěšně simulovat malou hloubku ostrosti ve fotografii venkovních prostředí a odstranit nežádoucí vlivy atmosféry. Vizuální kvalita výsledků je u obou navržených metod závislá na přesnosti hloubkové mapy. Metoda pro odstranění mlhy je na této přesnosti závislá více než metoda pro simulaci hloubky ostrosti.

Jakub Vojvoda

person detection, body parts detection, responses association, object tracking

Zpracování obrazových dat VÝZKUM / RESEARCH - výzkumná práce

Detection and tracking of multiple person is challenging problem mainly due to complexity of scene and large intra-class variations. In this paper, I present a novel on-line method for multiple person tracking based on tracking-by-detection approach. An object tracking component is deployed to increase the performance of the method and decrease the number of detector failures. Furthermore I use a fusion component to associate the responses of the detection and tracking components. The proposed system was evaluated on available datasets and the results shows that it is suitable to use for this task.