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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.