Sborník

Jonáš Holcner

neural machine translation, NMT, recurrent neural networks, RNN, LSTM, encoder-decoder architecture, sequence to sequence, seq2seq, keras, moses, bleu

Modelování a simulace Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

The aim of this work is to develop a neural machine translation system (NMT). This is a machine translation system based on neural networks. Specifically, the system is based on an encoder-decoder architecture, created with recurrent neural networks enabling sequence-to-sequence translation. The system is built with Keras and Tensorflow libraries and is tested against Moses statistical machine translation tool. This work does not bring any specific new state-of-the-art model but shows an insight into the topic. The result is an open source python library provided for public use.

Marek Sychra

route planning, public transport, flight graph, CSA, RAPTOR

Nekonvenční výpočetní techniky

In this paper we present the problem of multicriteria route planning in air transport and show how it can be handled. It is a problem related to the common problem of finding the shortest path in a graph but with considering more criteria and most importantly, time. We focus on two state of the art methods CSA and RAPTOR and implement them along with some optimisations. Then we test the performance of these methods on real world data, which were supplied by Kiwi.com. We prove the expected pros and cons of both methods by experiments and backed by these results we propose a system for fast routing across the whole world.

Ondřej Končal

geometrické sémantické genetické programování, kartézské genetické programování, symbolická regrese, evoluční algoritmus

Nekonvenční výpočetní techniky

Geometrické sémantické genetické programování (GSGP) dosahuje kvalitních výsledků při popisu dat složitými matematickými modely. Cenou za přesný popis je ale výsledná velikost řešení. Tento článek se zabývá převodem řešení získaného GSGP na instanci kartézského genetického programování (CGP) a jeho následnou optimalizací. CGP dokáže dobře redukovat velikost již vzniklých řešení a kombinace těchto dvou metod má tak potenciál vytvořit kvalitní a zároveň malý model popisující vstupní data. Úspěšným principem redukce je podstromové kartézské genetické programování (SCGP), které je představeno v tomto článku. Využívá možnosti rozdělení řešení na podstromy a následně je upravuje. Na všech testovaných úlohách z oblasti symbolické regrese se podařilo dosáhnout znatelného zmenšení řešení a pouze u jedné úloh ze 4 došlo k přetrénování. Kombinace GSGP a SCGP tak má potenciál vytvořit přesnější model než genetické programování nebo CGP za řádově stejnou dobu. Velikost řešení je znatelně menší než samotný výstup GSGP.

Ľuboš Mjachky

SAP, OData, Fuzzing, ABAP, Genetic loop

Informační systémy Testování, analýza a verifikace Webové technologie

Delivering stable and reliable software to customers is difficult. Applications are prone to errors, regardless of the experience level of the developers. Automated testing methods and tools are heavily used in all phases of development life-cycle to reduce chances of bugs escaping to the users. This paper’s goal is to design an intelligent and automated testing tool which is able to test business applications. A mishandled action performed within such an application may cause a failure with disastrous consequences. To simulate these actions, one can use testing where test cases contain invalid or random data. This testing technique is called fuzzing or fuzz testing, and it involves providing malformed or mutated data as an input to the program. The proposed tool, namely ODfuzz, is a fuzzing tool ready to test applications communicating via the OData protocol which is a protocol built on existing HTTP and REST methodologies. ODfuzz is generating and fuzzing requests that are to be sent to the server. The requests contain mutated data that pass through various code paths and may result into an application error. ODfuzz was used to test back-end modules of modern SAP applications written in the ABAP language. ODfuzz is also suited for testing any other applications that communicate via the OData protocol as well.

Tomáš Chlubna

Brittle body, physics, Voronoi, GPU

Počítačová grafika

While rigid body simulations are common topic of many papers and tutorials, brittle body simulation techniques are not that well described. One reason is that the brittle body simulation extends the former one and is more complex. This situation is even more visible in the world of GPGPU programming. The role of GPU is getting more and more significant even for non-rendering computations such as physics. The main feature of brittle body is the ability to shatter into pieces due to physical interactions with the scene. The main topic discussed here is the way to compute a Voronoi diagram and to use it in order to simulate the object shattering, all on GPU. This paper also mentions some additional techniques related to scene representation on GPU. The goal was to utilize the GPU parallelism as much as possible to make the simulation run in real-time. The object shattering should be accurate and the number of fragments is limited by the GPU architecture such as maximal workgroup count or local memory size. The simulation runs in real-time when dealing with a normal game-like 3D model with up to 100 fragments even in this alpha version. This article describes an efficient way to build a brittle body simulation engine, mainly on GPU and focuses on the Voronoi computation, offering a highly parallel way to build the diagram and split the 3D model into fragments.

Jakub Neruda

P4, SDN, P4 Runtime

Počítačové sítě

Administration of a large network from a central node with a vendor independent API is quite important issue these days. The SDN concept was truly helpful with realization of the solution, namely in the form of the OpenFlow protocol. Nowadays, a P4 language is gaining momentum, primarily thanks to its ability to describe whole packet processing pipeline and also for the P4 Runtime, which provides a solution to the distributed network configuration. CESNET association is one of the research groups starting to support P4 in their network cards of the Combo series. The aim of this work was to make configuration of the Combo cards from the P4 Runtime compatible solutions possible. An API was designed for these cards, aimed at the dynamic flow table configuration and control. With this API, a support in the P4 Runtime was implemented and the card now can be configured from the P4 ready SDN applications.

Jakub Fajkus

Evolutionary computation, Linear Genetic Programming, Robotics

Robotika a umělá inteligence

The aim of this work is to utilize Evolutionary Algorithms for finding computer programs in order to control simple robot models. A model is placed in the physical simulation where it is supposed to move along given specified reference points. The program that controls the model consists of application specific instructions and its design is inspired by Linear Genetic Programming. The program has an information about a direction to the next reference point.

Jakub Semrič

Finite automata, Automata reduction, Deep packet inspection, Network intrusion detection system

Bezpečnost Počítačové sítě

The aim of this work is to propose flexible methods for reducing non-deterministic finite automata used in network traffic filtering. We introduce several approaches, which are then combined into a single algorithm with parameters. To achieve a substantial reduction of automata, we use language non-preserving techniques with a primary focus on language over-approximation, since language preserving methods may not be sufficient. We implemented the methods and computed the classification error caused by the reduced automata on real traffic. Despite the fact that our approach does not provide any formal guarantee wrt unseen input traffic, it can be smoothly used for non-deterministic automata of any size, which is a significant problem for existing methods with very high time complexity.

Monika Mužikovská

ANaConDA, Dynamická analýza, Kontrakty pro paralelismus, Parametrická analýza kontraktů

Testování, analýza a verifikace

V paralelních programech a zejména ve velkých projektech složených z několika modulů může docházet k porušení atomicity. Takové chyby je často těžké odhalit, protože neexistuje přesný popis, kdy k nim dochází. Jednou z možností, jak požadavky na atomicitu specifikovat, jsou kontrakty pro paralelismus. Díky tomuto protokolu je možná tvorba automatizovaných nástrojů, které porušení atomicity odhalují. Jedna z metod byla implementována jako dynamický analyzátor v nástroji ANaConDA. Protože analýza může odhalit řadu problémů, u kterých vývojář díky kontextu ví, že se nejedná o chyby, je možné specifikaci kontraktů rozšířit o parametry. Cílem této práce bylo navrhnout a implementovat algoritmus pro analýzu parametrických kontraktů jako rozšíření nástroje ANaConDA. Výsledkem je nový analyzátor Param-contract-validator, jehož použití a výsledky budou demonstrovány na jednoduchých příkladech i programech obsahujících porušení atomicity.

Jan Kubálek

DMA, DPDK, FPGA, PCI-Express

Počítačová architektura a vestavěné systémy

Devices in computer networks, which are used for network management, require a high-speed processing of a large amounts of data for analysis. For a device to enable the monitoring of a network with high data traffic, its network interface card needs to be capable of transferring received data to RAM at sufficient speed. My project deals with the design, implementation, and testing of a new module for an FPGA chip on a network interface card, which will carry out these transfers. The design aims to achieve a high throughput of up to 200 Gb/s for the transfer of packets from the FPGA chip to a computer memory via a PCI-Express bus. For faster packet processing, in software system DPDK is used for data transfer control. This paper contains a short introduction to technologies used in the project and the summary of the resulting module design. Performace testing has shown that the module can achieve the target throughput of 200 Gb/s, but also revealed possible ways for further improvements.

Jindřich Dudek

tshark, bezpečnost sítí, síťové útoky, deklarativní zápis síťových útoků, detektor síťových útoků

Bezpečnost Počítačové sítě

Tento článek se zabývá návrhem nástroje pro detekci síťových útoků ze zachycené síťové komunikace, který ke své činnosti využívá paketový analyzátor tshark. Význam paketového analyzátoru spočívá v převedení vstupního souboru se zachycenou komunikací do textového formátu PDML, přičemž účelem této konverze je flexibilnější zpracování vstupních dat. Při návrhu nástroje je kladen důraz na rozšiřitelnost o detekci nových síťových útoků a jejich snadnou integraci. Z tohoto důvodu je součástí článku také navržení obecného deklarativního zápisu síťových útoků v serializačním formátu YAML. Ten umožňuje specifikovat klíčové vlastnosti síťových útoků a podmínky pro jejich detekci. Výsledný nástroj tedy funguje jako interpret deklarativních zápisů, čímž je umožněna jeho snadná rozšiřitelnost o nové typy útoků.

Martin Ivančo

Real-Time Video Processing, Color Filter Application, Live Video Stream Enhancement

Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

The goal of this work was to make a server solution for processing video from IP cameras and a web interface. Video processing in this work focuses on making the video more attractive to the viewer by applying various effects to it. Web interface is an essential part of the work which makes the server solution easily accessible. It enables the user to adjust settings and apply colorful filters, and then share the processed stream via a permanent link. The prototype solution is currently limited to single user use, but it can be relatively easily upscaled. As there is little or very incomplete information on this specific problem, this work can be useful in solving similar problems.

Irena Talašová

EAI, IDN, Unicode, Email address, Internet services, UA, Network protocols

Počítačové sítě

The main topic of this work is to find and summarize the current state of implementation and support of Unicode characters in the most known network protocols and applications. This is a topic that, in my opinion, deserves more attention from IT professionals and the general public, as it is likely to be the direction that application development will take. The following chapters summarize a brief introduction to this issue and will then introduce the current state of support for UTF-8 characters in selected network protocols and applications. Since, in general, the state of implementation and actual functionality of applications do not match the RFC specification of the corresponding network protocols, it is necessary to test and explore available applications and obtain relevant information. The information presented here are obtained both from expert articles and on-line accessible websites of organizations, and above all the results obtained during the testing. The information found can be used by all who want or plan to implement local language support in their developed tools. PCAP files containing accented network identifiers are provided as supplementary material that can be used for testing purposes.

Jiří Pavela, Šimon Stupinský

Performance, Continuous integration, Automated degradation detection, Difference analysis, Clusterization, Regression analysis

Testování, analýza a verifikace

Current tools for project performance analysis focus mostly on detecting selected performance bugs in the source code. Although being useful, results of such tools cannot provide evaluation of project’s overall performance which is often crucial for development of large applications. Building on our previous works, we aim to provide a solution to a long term monitoring of performance changes using the tool chain of performance data collection, regression analysis, and subsequent automated detection of performance changes performed. We evaluated our solution on series of artificial examples and we were able to detect about 85% of performance changes across different performance models and errors, and estimate their severity (e.g. constant, linear, etc). The proposed solution allows user to deploy new method of code review—possibly integrated into continuous integration—and reveal performance changes introduced by new versions of code in early development.

Patrik Michalák

HDR, Spracovanie Obrazu, Mapovanie Tónov, Mobilná Aplikácia

Počítačová grafika Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

Cieľom tejto práce je návrh a implementácia mobilnej aplikácie pre akvizíciu, spracovanie, zobrazenie a úpravu HDR fotografií. V riešení bola použitá metóda generovania HDR obsahu kombinovaním LDR snímok s rôznou hodnotou času expozície. Vytvorené riešenie poskytuje užívateľovi mobilnú aplikáciu pre prácu s HDR fotografiou, štyri metódy mapovania tónov a rôzne nástroje, ktoré užívateľ pri práci potrebuje.

Dominik Labaš

Jazykové modelovanie, Dopredná neurónová sieť, Akcelerácia neurónovej siete

Robotika a umělá inteligence

Tento dokument sa zaoberá využitím neurónových sietí v jazykovom modelovaní. Naším cieľom bude takýto model vytvoriť a následne implementovať techniky pre urýchlenie výpočtu pravdepodobností. Implementovaná neurónová sieť sa skladá z jednej skrytej vrstvy so zvolenou základnou veľkosťou 150 neurónov. Pri urýchľovaní neurónovej siete za použitia rýchlejšej aktivačnej funkcie sme pri zachovaní presnosti modelu dosiahli 3-násobné zrýchlenie výpočtu aktivačnej funkcie. Predpočítaním matíc pozične závislích embeddingov sme dosiahli výpočet skrytej vrstvy 2.5krát rýchlejšie. Ukladanie videnej histórie model spomalilo o viac ako 40\%.

Thanh Do Long

User Experience, Erasmus Student Network, Information System

Informační systémy

The goal of this project is to develop a new information system for the non-profit organization called Erasmus Student Network (ESN). ESN is a Europe-wide international student organization which coordinates student exchange. It implements solutions that encourage the integration of new international students of Brno University of Technology. The main purpose of the developed system is to improve communication between incoming students and ESN members who take care the students. At the current stage, the information system successfully cooperates with the Brno University of Technology, Mendel University in Brno, and Masaryk University. In the next phase, we expect the involvement of other Czech and foreign universities.

Ondřej Svoboda

diagnostika protokolů, analýza paketů, dynamické programovánı́, konečný automat

Počítačové sítě

Při komunikaci v počítačových sítích se používá velké množství protokolů. Pro administrátora je obtížné, aby znal do detailu všechny protokoly a uměl rozeznat všechny typy chyb, které mohou nastat. Tento článek se zabývá poloautomatickou diagnostikou síťových protokolů. Byl vytvořen nástroj, který umožní uživateli diagnostikovat neznámou komunikaci a nalézt v ní případné chyby. Aplikace s asistencí uživatele vytvoří popis protokolu ze vzorků korektní i nekorektní komunikace a poté tento popis využije při kontrole neznámé komunikace. Uživatel tak není nucen dlouze studovat normu příslušného protokolu. Nástroj je implementovaný v jazyce Python a má jak konzolovou, tak grafickou podobu, přičemž funkčně jsou totožné.

Jakub Kelečéni

Cryptocurrency, Catalog, Mining, Getwork, Getblocktemplte, Stratum

Počítačové sítě

Ťažba kryptomien je dnes čoraz viac populárna. Ľudia sa snažia zužitkovať dostupný výpočtový výkon s cieľom získania finančnej odmeny. Toto správanie však môže byť v rozpore s politikov internej siete niektorých organizácií (školy, banky, korporácie, \dots). Úlohou sieťových administrátorov je identifikovať zakázanú komunikáciu a následne ju odfiltrovať. Na odfiltrovanie takejto komunikácie je potrebná znalosť určitých dát (IP adresa, port). Pre tento účel bol vytvorený nástroj, katalóg, uchovávajúci údaje o kryptomenách, ťažobných pooloch a serveroch. Cieľom tejto práce je predstavenie katalógu a popis návrhu (implementácie) jeho rozšírenia. Rozšírenie má doplniť možnosť sledovania a zaznamenávania dostupnosti ťažobných serverov. Výsledkom bude vyššia presnosť a spoľahlivosť informácií uchovaných v katalógu. Pred samotnou implementáciou rozšírenia bol vypracovaný návrh, ktorému predchádzal teoretický rozbor problematiky. Ten pozostával z pochopenia základných princípov ťažby kryptomien a analýzy komunikácie generovanej počas ťažby. V článku sú spracované tri základné ťažobné protokoly (Getwork, Getblocktemplate, Stratum), ktoré sú v súčasnosti používané na výmenu informácií medzi ťažobným serverom a minerom.

Roman Richter

offline hudobný prehrávač, hodnotenie činností užívateľa, chytrý výber pesničiek

Uživatelská rozhraní

Cieľom mojej práce je vytvorenie off-line hudobného prehrávača pre Android, ktorého hlavným prvkom je sledovanie a~ukladanie činností užívateľa počas prehrávania hudby. Na základe týchto dát sa každej pesničke vypočíta skóre. Čím väčšie je skóre pesničky, tým väčšia je pravdepodobnosť, že sa táto pesnička prehrá. % Túto funkcionalitu implementujú dva súvisiace algoritmy -- hodnotiaci algoritmus a~algoritmus výberu pesničiek. Hodnotiaci algoritmus zabezpečuje výpočet skóre pesničky na základe uložených dát. Algoritmus výberu využíva vypočítané skóre a~generovanie náhodného čísla pre výber ďalšej pesničky. % Vytvorené riešenie poskytuje plnohodnotný hudobný prehrávač s~vlastným režimom prehrávania, ktorý je priamo spojený s~akciami užívateľa. Grafické užívateľské rozhranie umožňuje okamžité spustenie prehrávania a~jeho jednoduché ovládanie -- to je dostupné z~jedinej obrazovky. % Moja práca je určená pre užívateľov, ktorí majú hudbu uloženú lokálne na svojom mobilnom zariadení. Účelom tejto aplikácie je pomôcť im roztriediť ich obľúbené pesničky od tých menej obľúbených a~na základe toho tieto pesničky prehrávať. Obzvlášť prínosná je pre tých užívateľov, ktorí aktívne používajú ovládanie cez slúchadlá alebo iné diaľkové ovládanie.

Filip Široký

DNS, Knot Resolver, test automation

Testování, analýza a verifikace

This paper describes automation of creating scenarios for Deckard, which is DNS resolver testing tool. The scenarios are based on real traffic between a web browser and a web page gathered when the web browser loads that page. Captured traffic is then supplemented with queries that resolvers might require with query minimization on and off. The outcome should provide repeatable conditions same as live environment changes. It is due to things like IP address rotation, different content on servers authoritative for the same zone, content modification and so on. Also, no query should remain unanswered. As for other usages, having a response from the traffic of the previous version of the resolver leads to being able to detect changes in behavior based on the same data between two versions, and discovering potential disability to resolve a web page caused by a bug. As well as creating scenarios by hand is a long and hard process and automation could increase the code coverage. It might take some time to achieve satisfying universality of the tool as there is a large number of different ways to store DNS content.

Ján Pristaš

Počítačová komunikácia, Bezpečnosť, SCADA, DLMS/COSEM

Počítačové sítě

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) systém je typ architektúry riadiaceho systému využívajúceho počítače, sieťové prepojenie a rôzne vzdialene riadené objekty. Ide teda o vzdialené riadenie a zber dát. Vo všeobecnosti systém obsahuje riadiacu stanicu a niekoľko vzdialených staníc, ku ktorým sú pripojené rôzne riadené objekty. Objekty môžu byť merače spotreby energie, rôzne typy snímačov ap. Ako u väčšiny odvetví počítačových sietí ani tieto systémy sa nevyhnú hrozbe rôznych útokov, ktoré môžu systému spôsobiť veľké škody. Táto práca sa zaoberá vytváraním/simuláciou rôznych druhov útokov na testovacie siete a zisťovaním reakcií systému na ne. Súčasťou práce je zhodnotenie použiteľnosti rôznych simulačných nástrojov na prevádzku SCADA systémov, vytvorenie simulačného programu a následné vytvorenie testovacieho prostredia, ktoré bude schopné simulovať jednotlivé typy útokov. Výstupom práce je datová sada vo formáte .pcap, ktorá bude obsahovať jednotlivé útoky spolu s popisom reakcií systému a možnosťami detekcie.

Petr Rek

Konvoluční neuronová síť, Neuronová síť, Aproximace, Pevná řádová čárka

Robotika a umělá inteligence

Cílem výzkumné práce, která je popsána v tomto příspěvku, je vytvořit knihovnu pro práci s konvolučními neuronovými sítěmi — od návrhu, přes trénování až po inferenci. Knihovna sama o sobě je psána co nejsrozumitelněji, ale obsahuje i množství funkcionality. Specifickým rozšířením je pak nezávislost na datovém typu, od čehož je také odvozen název knihovny — TypeCNN. Každá vrstva sítě může mít různé typy pro váhy, inferenci a učení. Mezi vrstvami jsou tyto typy nezávislé. To celé se stává zajímavým v momentě, kdy do knihovny přidáme i vlastní datový typ simulující aritmetiku v pevné řádové čárce a knihovna tedy dokáže simulovat provádění sítě v této reprezentaci. A to s různými nastaveními bitové šířky pro celou a desetinnou část. Jaký vliv má tato změna na přesnost klasifikace je podrobeno experimentům.

Sebastián Poliak

photo-challenge mobile application, multi-label classification, client-server model

Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

This paper introduces an idea for a mobile application, that challenges users to take a picture containing given items. The application is designed to have a functionality, which automatically and instantly evaluates the taken pictures. This is addressed as an image recognition problem, and is solved using multi-label classification. The other option of using object detection is also being discussed and compared. Additional features such as animated avatars, time constrains or sharing the image on social media are added to the application, in order to promote playfulness and user interest. The application as a whole is implemented using a client-server model. The application is able to classify 29 classes of objects in the image , in a multi-label setting. The model has been evaluated using Precision-Recall and other custom metrics. The evaluated average precision equals to 0.68. At the confidence threshold, which has been set to 0.25, in 54% of cases there are not any false positives, and in 58% of cases there are not any false negatives. The application is currently being user tested, and the possible issues are being addressed. After the end of the testing phase, this project will provide a unique mobile application, which will be publicly available. Its usage may also create a multi-label image dataset, which with the approval of the users, can be published for the community.

Viliam Letavay

Network forensic analysis, Network traffic processing, Actor model

Počítačové sítě

The growth of computer networks and the Internet availability opens new opportunities for cybercrime activities. Security administrators and LEA (Law Enforcement Agency) officers call for powerful tools for high-speed network communication analysis of an enormous amount of traffic. The forensic analysis needs for various cybercrime cases may differ. This paper aims to design a novel approach of real-time network traffic processing up to an application layer in a distributed environment. The research focuses on captured traffic analysis and information extraction of multiple application protocols. The solution has to be configurable, scalable and capable to analyze even incomplete communication.

Martin Pristaš

ARKit, Rozšírená realita, iOS, užívateľské testovanie

Počítačová grafika Uživatelská rozhraní

V tejto práci riešim predovšetkým rôzne spôsoby ovládania pritimívnych virtuálnych objektov v rozšírenej realite. Využitie ovládania týchto virtuálnych objektov môže byť napríklad pri manipulácii s robotickým ramenom. Keďže sa rozšírená realita stáva čoraz viac populárnejšia aj v priemysle a rôznych iných odvetviach, snažím sa demonštrovať jej spôsoby využitia aj v tejto práci a priamo na účelové priemyselné využitie robotického ramena. V článku sú popísané spôosoby ovládania objektov, kde som tieto spôsoby ovládania aplikoval do pokusnej aplikácie na tablet a demonštroval tak rôzne prístupy. Zaoberám sa predovšetkým tým, čo sa nám podarilo dosiahnúť postupným zlepšovaním užívateľského prístupu k ovládaniu objektov v rozšírenej realite. Spomedzi výsledkov môžeme hodnotiť čo sa nám osvedčilo a naopak nepodarilo pri vytváraní rôznych prístupov ovládania. Dôraz som kládol predovšetkým na jednoduchosť a zrozumiteľnosť UI, kde užívateľ môže vytvárať vlastné prostredie s virtuálnymi objektmi a narábať s nimi podľa potreby.

Marek Schauer

Informačný systém, Opatrovateľská služba, Koordinátor, Opatrovateľ, Webové technológie, Užívateľské rozhranie

Informační systémy

Cieľom tohto článku je predstavenie informačného systému pre správu opatrovateľskej služby. Požiadavky na tento informačný systém vychádzajú z potrieb reálnej opatrovateľskej služby. Súčasťou implementovaného informačného systému je rozhranie pre koordinátora, ktorý môže spravovať chod opatrovateľskej služby. Informačný systém tiež obsahuje rozhranie pre opatrovateľa, ktoré je optimalizované pre mobilné telefóny a je určené najmä pre použitie opatrovateľa v teréne. Opatrovateľ môže pomocou implementovaného informačného systému zobrazovať naplánované návštevy u klientov a vykazovať svoju prácu. Informačný systém je implementovaný pomocou webových technológií. Tento článok predstavuje požiadavky na informačný systém pre správu opatrovateľskej služby a popis implementácie daného informačného systému.

Peter Žiška

Navigation, Localization, WIFI Fingerprinting, Android, Graph Generation

Uživatelská rozhraní

This work is focused to suggest an approach, which simplifies creation of indoor navigation systems on mobile devices. It means that I introduce support tool where user can scan useful data and generate navigation representation. Localization system is implemented with wifi fingerprinting method, which is divided into two phases: offline -- creating fingerprinting database and online -- comparing data with fingerprinting database. Offline phase is complicated in term of time, because it is needed to manually build database from whole building space. To solve time problem the scanning tool was developed. Navigation is represented with bi-directional weighted graph. The graph is partially generated based on geometric representation of building and with help of user, graph is finished by adding some missing vertices of graph. All you need to implement localization and navigation application is geometric representation of building and this tool, which generates graph and scans for access points. Approach reduces time to implement indoor positioning system based on WIFI fingerprinting method and creates navigation graphs.

Jakub Stejskal

Performance Testing, Performance analysis, Qpid-Dispatch testing, Router testing, Network technologies, Messaging Performance Tool

Testování, analýza a verifikace

The application performance testing has recently become more important during the application development of all kinds. This paper analyzes the fundamentals of performance testing that are commonly used and, in particular, it focuses on performance testing of components used in Messaging systems, especially the AMQ Messaging Broker and Qpid-Dispatch router. Currently used methods for performance testing of these components are primarily focused only on Messaging Broker and are implemented in the Messaging Performance Tool. However, it still lacks support for more broad range of components especially the Qpid-dispatch. In this paper I describe the improvements of the Messaging Performance Tool to enable the performance testing of Qpid-Dispatch and its capabilities in automatic testing. I evaluate the proposed extension and study the performance of Qpid-Dispatch component on several real world case studies.

Viliam Serecun

web reconstruction, web scraping, web indexing, Lemmiwinks, web page, MultiFIST

Databáze a data-mining Webové technologie

Many legal institutions require a burden of proof regarding web content. This paper deals with a problem connected to web reconstruction automation and web archiving. The main goal is to provide an open source solution which will satisfy legal institutions with their requirements. This work presents two main products. The first is a framework which is a basic building block for developing web scraping and web archiving applications. The second product is a web application prototype. This prototype shows the framework utilization and the solution for institutions requirements. The output from the application is MAFF archive file which comprises a reconstructed web page, web page screenshot, and meta information table. This table shows information about collected data, server information such as IP addresses and ports of a device where is the original web page located, and time stamp.

Martin Vaško

BitTorrent, Monitorovanie, Distribuovaná Hešovacia Tabuľka

Počítačové sítě

Cieľom tejto práce je monitorovanie uzlov vrámci siete BitTorrent. Záujem je zameraný hlavne na to aby bolo možné monitorovanie jednotlivca tak i celej skupiny ľudí, ktorý aktuálne sťahujú a tým pádom zdieľajú digitálny obsah medzi sebou. Pozornosť sa upiera na distribuované hašovacie tabuľky, ktoré majú byť základným kameňom monitorovania a vyhľadávania uzlov v sieti. V~poslednej dekáde sa pozornosť upriamila aj na to ako efektívne dokážeme v tejto sieti monitorovať. Existujúce algoritmy nijak nezisťujú aktuálnu efektivitu a preto sa odporúča zaviesť odhad presnosti pomocou Bernoulliho procesu \cite{LargeScale}. Napriek tomuto odporúčaniu, žiaden z~existujúcich voľne šíriteľných programov túto skutočnosť, že sú neefektívne nevylepšil. Výsledky práce sa upriamujú na fakt, že sa snažíme nájsť na torrent v čo najkratšom čase aspoň 90\% užívateľov. Takéto monitorovanie nie je až také zložité, pretože zmenšujeme veľkosť siete a plánujeme prehľadávať do hĺbky. Pri monitorovaní siete do šírky dostávame postupne nižšiu percentuálnu úspešnosť. Je to v dôsledku toho, že množstvo peerov sa nachádza blízko danému infohešu. Tieto informácie sú naviac skreslené tým, že mnoho uzlov je za NAT-om resp. firewallom a náš dopyt vôbec nedostane. Preto sme sa rozhodli urobiť štúdiu o možných riešeniach takýchto problémov a zaoberať sa rôznymi technikami monitorovania.

Dominik Zapletal

analýza bezpečnosti v dopravě, indikátory dopravních konfliktů, vyhodnocení bezpečnosti, Ackermanův model, čas do kolize

Bezpečnost Modelování a simulace Počítačová grafika Uživatelská rozhraní Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

Tato práce se zabývá preemptivní bezpečnostní analýzou dopravního chování účastníků dopravního uzlu. Bezpečnostní analýza je v této práci založena na zpracování trajektorií vozidel, které jsou získávány z leteckých záznamů pořízených drony. Problém bezpečnostní analýzi je řešen implementací indikátoru dopravního konfliktu času do kolize TTC, který byl rozšířen o Ackermanův model zatáčení automobilu pro věrohodnější simulaci chovaní řidiče.

Dominik Tureček

Discrete Stochastic Games, Expectiminimax, Artificial Intelligence

Robotika a umělá inteligence

Dice Wars is a discrete stochastic board game. This work aims to create artificial intelligence able to play the game. Several strategies for AI players were implemented using rule-based approach and expectiminimax algorithm. Statistics from games played with these strategies were collected. Data from the experiments are evaluated and discussed. Proposed single-turn expectiminimax algorithm can accurately estimate game state in a next turn and has a 34.9 % win rate in 6-player games. Using the implementation and data collected in this work, more sophisticated AI players involving reinforcement learning could be created.

Eduard Čuba

Speech recognition, Dynamic decoder, Android, NDK, mobile devices

Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

The aim of this project is to implement speech recognition software for Android platform. This paper outlines fundamental components of a speech recognizer and reviews techniques used to optimize the process of speech recognition on Android devices. At first, it examines the implementation of the audio and speech feature extraction process. Then, it describes the design and implementation of a decoder used to process speech features into transcription utilizing only limited resources of a mobile device. The project is split into modules formed into an Android library, which should be easily expandable and equipped with custom models tailored for the desired use. Later, this paper discloses various approaches to modeling abstract data structures for recognition network representation, as well, as ways of further development and applications of this project.

Pavol Vargovčík

alternating finite automaton, emptiness, incremental inductive coverability, well-structured transition system, verification, safety, ic3

Testování, analýza a verifikace

In this paper we propose a specialization of the incremental inductive coverability algorithm that solves alternating finite automata emptiness problem. We analyse and experiment with various design decisions, add heuristics to guide the algorithm towards the solution as fast as possible. Even though the problem itself is proved to be PSPACE-complete, we are focusing on making the decision of emptiness computationally feasible for some practical classes of applications. So far, we have obtained some interesting preliminary results in comparison with antichain-based algorithms.

Ivan Ševčík

Databáza, Vyhľadávanie vzorov, Grafový izomorfizmus

Databáze a data-mining

V tomto článku je predstavený spôsob, pomocou ktorého je možné vyhľadávať zadaný vzor ako podštruktúru v databázach chemických látok obsahujúcich desiatky miliónov záznamov. Jedná sa o výpočetne náročný problém, ktorý je potrebné riešiť na niekoľkých úrovniach. Metóda prezentovaná v tomto článku využíva kombináciu topologických indexov, tzv. molekulárnych odtlačkov, a rýchleho algoritmu pre hľadanie izomorfného podgrafu. Práca porovnáva niekoľko algoritmov, ako aj spôsobov uloženia molekúl v systéme. Najlepším riešením sa ukázalo byť použitie algoritmu zvaného RI v kombinácii s uložením serializovaných dát do databázy MongoDB. Riešenie umožňuje užívateľom vyhľadávať v databázach v reálnom čase, do niekoľkých sekúnd. Cieľom tohto článku je oboznámiť čitateľa s problematikou vyhľadávania v chemických databázach a ako je možné vytvoriť takýto systém pre vyhľadávanie s ohľadom na súčasný výskum. Výsledky a myšlienky práce by mohli byť využité v príbuzných oblastiach vyžadujúcich vyhľadávanie vzorov v databázach, ako je napríklad počítačové videnie.

Zbyšek Voda

bioimpedance, autonomní měření, čtyřelektrodové měření

Počítačová architektura a vestavěné systémy Uživatelská rozhraní

Tato práce se zabývá návrhem zařízení schopného autonomně měřit impedanci biologických materiálů. Cílem je vytvoření prototypu, který zpřístupní jednoduché webové rozhraní pro sběr dat z měření impedance v čase. Zařízení by mělo být schopné měřit impedanci nejenom pro určité frekvence, ale v celém frekvenčním spektru, a to od desítek Hz do 100 kHz. Součástí práce je návrh PCB pro čtyřelektrodové měření. Analogová část vychází z již existujícího řešení založeného na čipu AD5933, který slouží k analýze impedance, a vhodně je upravuje. Tato část byla odsimulována pomocí simulátoru SPICE. K řízení je použit modul Linkit Smart 7688, který je vybaven WiFi. Ten slouží také jako server pro webové klienty.

Martin Kišš

Historical text, OCR, Convolutional Neural Networks

Počítačová grafika Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

The aim of this work is to create a tool for automatic transcription of historical documents. The work is mainly focused on the recognition of texts from the period of early modern times written primarily using font called Fraktur. The problem is solved using convolutional neural networks with addition of Spatial Transformer Network. The solution also includes implemented generator of artificial historical texts. The proposed neural network was trained on a dataset created by this generator and for evaluation real historical texts were used. On the real historical dataset, the network achieved 81.8 % of correctly recognized characters. The benefit of this work is the finding that it is possible to train the neural network on artificial data to be able to recognize real historical texts.

Lukáš Vokráčko

Blockchain, cryptocurrency, transaction

Počítačové sítě

Cryptocurrencies are becoming increasingly popular and demand for monitoring transactions inside them increases alongside with it. In this article, I will discuss existing solutions for monitoring transactions and describe application Cryptoalarm designed for monitoring transactions in systematic manner. Cryptoalarm scans blockchains of cryptocurrencies such as Bitcoin, Bitcoin Cash, Litecoin, Ethereum, Zcash, DASH and sends notifications about address activities in real-time.

Matúš Dobrotka

detekcia akustického prostredia, GMM, i-vector, fúzia

Zpracování dat (obraz, zvuk, text apod.)

Téma tejto práce je klasifikácia audio nahrávky do 15 tried. Článok popisuje 2 metódy založené na GMM a i-vectoroch a ich vzájomnú fúziu. Na dátach zo súťaže DCASE dosiahol najlepší GMM systém úspešnosť 59\% a ivector systém 68\%. Fúzia týchto dvoch systémov výsledok ešte zlepšila na 69\%, čo by v dobe súťaže stačilo na 20. miesto z 97 odovzdaných systémov z celého sveta.

Daniel Bambušek

ARTable, Microsoft HoloLens, Augmented Reality, mixed reality head-mounted display, human-robot interaction, PR2, program visualization, human-robot collaborative workspace

Uživatelská rozhraní

This paper focuses on usability of mixed reality head-mounted display – Microsoft HoloLens – in human-robot collaborative workspace – ARTable. Use of the headset is demonstrated by created user interface which helps regular workers to better and faster understand the ARTable system. It allows to spatially visualize learned programs, without the necessity to run the robot itself. The user is guided by 3D animation of individual programs and by device voice, which helps him to get a clear idea of what will happen if he runs the program directly on the robot. This approach could be also helpful when the user wants to verify that he programed the robot as he wanted or just wants to quickly overview what will be the result of the current program. Using mixed reality displays enables to visualize valuable spatial information, such as robot perception.

Petr Buchal

neuronové sítě, zpětnovazební učení, DQN

Robotika a umělá inteligence

Tato práce se zabývá zkoumáním algoritmu zpětnovazebního učení DQN, jeho vylepšeními a jejich vlivem na efektivitu učení. Využitím prostředí, která jako svůj popis poskytují místo obrazu vektor čísel, bylo dosaženo snížení doby trénování z několika dní na několik minut. Tato změna umožnila efektivně testovat různé varianty algoritmu DQN a zkoumat jejich účinnost. Za použití několika vylepšení bylo na všech prostředích dosaženo řádově v desítkách až stovkách procent lepších výsledků. Provedené experimenty mohou sloužit k lepšímu pochopení algoritmu DQN a jeho vylepšení.

Antonín Vlach

Set, Triáda, Hra, Android

Uživatelská rozhraní

Cílem práce bylo vytvořit adaptaci karetní hry Set pro zařízení s operačním systémem Android. Cílová aplikace měla být jednoduchá na ovládání. Dalším požadavkem bylo, aby začínající uživatel nemusel znát pravidla hry předem, ale mohl se je naučit právě používáním této aplikace. Výsledkem je nativní Android aplikace s jednoduchým material designem, která kromě hry na čas umožňuje zaznamenávat úspěchy hráčů v podobě nejlepších dosažených časů. V pochopení pravidel může novým uživatelům pomoci vysvětlení pravidel se spoustou grafických příkladů nebo také tutorial mód, při kterém lze stupňovat obtížnost a hráč si může kdykoli vyžádat nápovědu. Dokončení jedné hry trvá zhruba 3 - 10 minut (podle úrovně hráče), proto je hra ideální pro ukrácení dlouhé chvíle např. při čekání na hromadnou dopravu.