Vybrat:       CZ/EN
Zadání obsahuje:   Řadit podle:   Zobrazit:         Úvod


Název: Manipulation with a robotic gripper using tactile information
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Václav Hlaváč CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Oponent:Mgr. Matěj Hoffmann, Ph.D.
Popis:The aim of the bachelor project is to gain experience in robotic manipulation using a gripper endowed with tactile sensors. The classic peg and hole manipulation task will be used as a use case. The rather advanced gripper (Robotiq Three Finger Adaptive Gripper, 3FG in the sequel) extended by TakkTile tactile sensors (six ones at each finger and eighteen ones in the palm) is available in the supervisor's laboratory. The student will attach the gripper to a force-compliant industrial manipulator and use ROS for its control. The experimental part should demonstrate a simple peg and hole manipulation task. The endeavor should be well documented as it will likely be an entry point for other students/researchers.
Pokyny k vypracování:1. Make yourself familiar with 3FG, Takktile sensors and their control.
2. Attach the gripper to a force-compliant industrial manipulator and use ROS for working with it.
3. Solve a simplified peg and hole manipulation task and develop related software. Python environment is recommended.
4. Document your work and software well.
Doporučená literatura:1. R.M. Murray, Z. Li., S.S. Sastry: A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994. 456 p 2. M.T. Mason: Towards Robotic Manipulation. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems, Vol. 1, 2018, 28 p.
Forma realizace:Practical implementation in lab including needed software
Datum vypsání:01.09.2020




Název: Řízení redundantního svařovacího robotu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:vybírá se, pravděpodobně ing. Lukáš Malý z
Popis:Navrhněte řízení průmyslového robotu pro svařování plastových nádrží. Robot má z důvodu zvětšení pracovního prostoru a vyhnutí se kolizím více než 6 stupnů volnosti. Navrhněte algoritmus, který pro zvolenou trajektorii, zadanou v kartézských souřadnicích, navrhne trajektorii v kloubových souřadnicích, která při respektování překážek v pohybu robotu a požadavku na plynulý pohyb robotu bude optimalizovat zvolené kritérium.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s úlohou svařování plastových nádrží a s omezeními z toho plynoucími.
Seznamte se robotickým operačním systémem ROS.
Seznamte se s problematikou řízení robotů s redundantní kinematikou.
Najděte či navrhněte postup pro výpočet inverzní kinematické úlohy redundantního robotu za omezení optimalizující vhodně zvolené kritérium.
Postup implementujte a odzkoušejte v simulátoru a případně na skutečném robotu, bude-li k dispozici.
Výsledky zhodnoťte.
Doporučená literatura:1- Jazar, Reza N.: Theory of Applied Robotics, Springer 2010 2- ROS - dokumentace 3- Michal Kelemen, Ivan Virgala, Tomáš Lipták, Ľubica Miková, Filip Filakovský and Vladimír Bulej: A Novel Approach for a Inverse Kinematics Solution of a Redundant Manipulator, Applied Sciences 2018 4- Jingguo Wang, Yangmin Li and Xinhua Zhao: Inverse Kinematics and Control of a 7-DOF Redundant Manipulator Based on the Closed-Loop Algorithm, International Journal of Advanced Robotic Systems, Vol. 7, No. 4 (2010)  
Forma realizace:SW
Datum vypsání:01.09.2020




Název: Robot pro navíjení kompozitních nosníků
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Semestrální projekt
Oponent:vybírá se
Popis:Navrhněte kinematiku robotu, implementujte její model v ROSu a navrhněte řízení robotu.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s problematikou navíjení kompozitových nosníků.
Seznamte se s Robotickým operačním systémem (ROS).
Navrhněte kinematiku robotu kompatibilního s existujícím navíjecím systémem X-Winder splňující požadavky na navíjení nosníků dle zadání firmy CompoTech.
Pro robota navrhněte a implementujte sadu programových nástrojů pro řízení celého systému.
Doporučená literatura:1- https://xwinder.com/4-axis/ firemni dokumentaca 2- http://ros.org, firemní dokumentace 3- Jazar, Reza N: Theory of Applied Robotics, Springer 2010
Forma realizace:teoretický návrh, programové vybavení, experimenty
Datum vypsání:01.09.2020




Název: 3D reconstruction of textureless areas using HoloLens
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Michal Polic , Ing. Michal Polic
Vypsáno jako: Semestrální projekt
Popis:3D reconstruction plays an essential role in Augmented Reality (AR), i.e., the correct alignment of virtual objects into the real scene. Most of the current approaches work well in environments rich in textures. However, some indoor/outdoor places, e.g., construction, corridors, factory floor, and textureless rooms are hard to reconstruct form images. The work will consist of comparing the state of the art methods for 3D reconstruction using a rig of cameras focusing on textureless areas and images preprocessing.
Datum vypsání:29.05.2020




Název: Online adaptive control using neural networks
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Teymur Azayev
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The environment in which a system controller is deployed often changes due to inaccurate modeling, parameter drift or external disturbances. One way to counter this is to design a robust controller which works for a variety of system parameters. Another way is to adapt the controller on the fly. The advantage of the latter approach is the potential to handle larger system parameter deviations and a superior performance in the long term.

The student is expected to learn an adaptive neural network control policy using reinforcement learning. The neural network has to be a temporal model which can adapt to system changes by observing the recent episode history. The student can either use an existing state of the art implementation or provide his/her own. The method will be tested on a simple system such as an inverted pendulum and demonstrated in simulation. The results should be compared with several classical controllers such as linear control, MPC or H-inf.



Doporučená literatura:Literature consists of various deep learning papers which will be provided by the supervisor.
Forma realizace:Coded in any modern language, preferably Python3 using Pytorch.
Datum vypsání:02.01.2020




Název: Katederní knihovna s případnou možností samoobslužného provozu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr NIT Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Hlavní cíl projektu spočívá ve vytvoření WWW aplikace pro správu menší katederní knihovny. Ta by měla poskytovat základní funkce, jako jsou: zadávání / mazání položek, zobrazení / export obsahu, hledání podle libovolného požadavku, výpis vypůjčených položek na jméno a další potřebné činnosti. Použitý programový nástroj / prostředí (PHP, ASP.NET Core, …) podle dohody s vedoucím projektu (lze použít jakékoli předpřipravené knihovny).
https://nit.felk.cvut.cz/~dark/ProjektTymu/ProjektTymu2019.pdf
(nutno odsouhlasit přístup na stránku, školní server nemá certifikát)
Pokyny k vypracování:Další cíl projektu spočívá v návrhu a případně prototypové realizaci pro samoobslužný provoz této knihovny. Knížky budou obsahovat nalepené NFC tagy s údaji. Uživatel se bude identifikovat rovněž NFC kartou, například ČVUT. Jednoduchý systém (pidi-PC, Android multimediální centrum, Raspberry PI, …) umístěný přímo v knihovně a obsahující čtečky NFC by měl umožnit po přiložení knížky a identifikace uživatele snadné / rychlé vypůjčení nebo vrácení této knihy.
Doporučená literatura:- PHP návody / případně použitý Framework - Upřesnění požadavků poskytne vedoucí projektu - Reálná knihovní data (ve formátu podle potřeby) poskytne vedoucí projektu
Forma realizace:SW (HW podle dohody)
Datum vypsání:19.09.2019




Název: 3D face model from a video or multiple images of a subject
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:faces

Having a collection of multiple images or a short video of a subject, it is possible to reconstruct a 3D model of his/her face. Such reconstructed model can be used in computer graphics applications, e.g. new view generation, relighting, face texture transfer, etc. Alternatively, the model can be used for identity recognition, e.g. by constructing a face signature from geometric characteristics or by generating a virtual frontal-view.

There are several approaches in the literature to reconstruct the model of a face. Very good results can be obtained by fitting a parametric 3D morphable [1] model by using stereo images [2]. Alternatively, facial features (nose, mouth corners, eye corners), can be reconstructed automatically using classical structure from motion techniques even in uncalibrated setup. A 3D reconstruction of a face from video has already been investigated, e.g. [3]. There exist a commercial solution, however it requires a non-negligible manual effort, e.g. [4]. Nevertheless our goal is to estimate the model automatically.

We will provide a code for detection the facial landmarks which also simultaneously estimate a pose of the camera (position+orientation) [5]. This will be a starting point for the reconstruction algorithm design. Promising results were already obtained with rather naive methods, so impressive results are expected.

References

[1] V. Blanz and T. Vetter. A morphable model for the synthesis of 3d faces. In SIGGRAPH 1999.
video.
[2] B. Amberg, A. Blake, A. Fitzgibbon. Reconstructing High Quality Face-Surfaces using Model Based Stereo. In ICCV 2007.
[3] Douglas Fidaleo and Gerard Medioni. Model-Assisted 3D Face Reconstruction from Video. In AMFG, 2007.
[4] Looxis Faceworks: video.
[5] Jan Cech, Vojtech Franc, Jiri Matas. A 3D Approach to Facial Landmarks: Detection, Refinement, and Tracking. In Proc. ICPR, 2014.
Forma realizace:software, technical report
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Bipolar patients analysis
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:MUDr. Filip Spaniel
Popis:Bipolar disorder, also known as manic-depressive illness, is a brain disorder that causes unusual shifts in a person's mood, energy, and ability to function. Different from the normal ups and downs that everyone goes through, the symptoms of bipolar disorder are severe. They can result in damaged relationships, poor job or school performance, and even suicide. About 5.7 million American adults or about 2.6 percent of the population age 18 and older in any given year, have bipolar disorder. Bipolar disorder typically develops in late adolescence or early adulthood.

The aim of the project is analysis of bipolar patient’s movement activity. The movement activity is being measured by one-dimensional acceleration sensor ( - Actiwatch). Furthermore, each week a simple SMS questionnaire is send. The analysis consists of digital signal processing of measured movements and integration of the acquired results with SMS information.

The example of feature extraction is here:





Pokyny k vypracování:1) Study state of art of bipolar disease
2) Design method for bipolar relapse prediction
3) Integrate the suggested method to ITAREPSsystem.

Doporučená literatura:[1] Jones SH, Hare DJ, Evershed K.,Actigraphic assessment of circadian activity and sleep patterns in bipolar disorder, Bipolar Disord. 2005 Apr;7(2):176-86. Scarna A, Seml [2] Michael Bauer, Paul Grof, Temporal relation between sleep and mood in patients with bipolar disorder, Bipolar Disorders 2006: 8: 160–167
Forma realizace:matlab
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Detekce psaných znaků na dotykovém telefonu pro nevidomé
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Oponent:Ing. Pavel Kordík, Ph.D., FIT
Popis:Vývoj rozpoznávače izolovaných, rukou psaných znaků pro účel rychlé volby kontaktu na dotykovém telefonu pro nevidomé
Pokyny k vypracování:1. Seznamte se s existujícím mobilním systémem pro nevidomé uživatele [1]
2. Seznamte se s problematikou on-line i off-line rozpoznávání ručně psaných izolovaných znaků [2] [3] a s algoritmy použitými v opensource projektu CellWriter [4]
3. Implementujte jednoduchý rozpoznávač číslic a velkých písmen jako aplikaci pro Android a integrujte ho do existujícího systému v roli rozhranní pro rychlou volbu telefonních kontaktů.
4. Kvantitativně otestujte spolehlivost výsledného rozpoznávače na nejméně deseti uživatelích, z toho pěti nevidomých nebo těžce slabozrakých.
5. Zhodnoťte vhodnost celkového konceptu rychlého vytáčení pomocí ručně psaných znaků pro cílovou skupinu nevidomých nebo těžce slabozrakýčh uživatelů.
Doporučená literatura:[1] Petr Svobodník: Zpřístupnění mobilních telefonů se systémem Android pro nevidomé uživatele. Diploma thesis. Czech Technical University in Prague, 2013. [2] B. K. Iwana, V. Frinken and S. Uchida: A Robust Dissimilarity-Based Neural Network for Temporal Pattern Recognition. 2016 15th International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR), Shenzhen, 2016, pp. 265-270. [3] B. Szőcs, S. Vajda and J. Robu: D.A.C Draw and Calc - the intuitive calculator. 2012 IEEE 10th Jubilee International Symposium on Intelligent Systems and Informatics, Subotica, 2012, pp. 157-163. [4] Levin, Michael. CellWriter: Grid-Entry Handwriting Recognition. 2007.
Forma realizace:kod v Jave
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Facial Image Manipulation by CNNs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:faces


Convolutional Neural Networks (CNN) have proven excellent performance in many face related computer vision problems, often outperforming an average human annotator, e.g. Face recognition, biological age estimation.

The network is usually trained from a large dataset of images with annotated facial attributes (e.g. age, gender). When trained, the network takes an image as an input and predicts the facial attribute. Nevertheless, the network can be easily reverted: Given the attributes (and the initial image), find the image that would produce the given attributes. This problem is ambiguous, i.e. multiple images would provide the same attributes. Therefore, a regularization has to be employed to constrain the images to look like a natural image of a face. Recently, many successful facial generative models have been presented. This way, facial images can be manipulated - changing age, gender, identity, expressions of the subject on the image.

Your task will be to develop a demo-web application which would present the facial image manipulation. The input image will be uploaded, a user will set the attributes by scrollbars, the algorithm on the server will be executed and the output image will be presented.

We will provide the most of the manipulation algorithm: The trained network, a matlab prototype of the manipulation, and the generative model. Your task will be to test several design options and to integrate everything into a demo.

NVIDIA has recently released a pre-trained generative network that is able synthesize a photo-realistic high-resolution face images, see github. These results were widely noticed by a popular press, eg. here.

You will get in touch with the rapidly evolving deep convolutional network technology. The project workload can be naturally distributed among several team members. Impressive results are expected.
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Facial Time Lapse Video
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:A facial time lapse video documents an age progression of a person. The video might be cool to visualize e.g., child growing.

The input would be an unorganized collection of images (a family photo album, automatically crawled images of politicians or other celebrities). A target person should be present in most of the images, but may appear on an image together with other persons or may not be present at all (on small number of images).

The algorithm would then process the input set: (1) Detects faces, (2) Finds the target person, estimate the acquisition time of the image (in case EXIF data is unavailable or is apparently wrong). (3) Detects facial landmark points to find the correspondences to register the faces. (4) Morph the temporarily subsequent facial images to generate a smooth transition.

The output will be a video presented to the user.

Your task will be to prepare a web-service, when a user upload his/her image collection, the algorithm is executed on the server to output the video available for download.

We will provide you all necessary elements to script the final algorithm: face detector, identity descriptor (convolutional net), age estimator (convolutional net), facial landmark detector. You will need to implement the registration and morphing, which is not difficult.

You will get in touch with the rapidly evolving deep convolutional network technology. The project workload can be naturally distributed among several team members. Impressive results are expected.

Datum vypsání:17.05.2019




Název: Facial video super-resolution
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:faces


The super-resolution is a technique which allows to reconstruct high-resolution image from multiple low-resolution images or a video. A basic principle is registering the images into a common coordinate frame, deconvolution, and final aggregation. An introductory overview can be found in [1].

This technique has natural applications in forensics, e.g. license plate reading from low definition videos [2], facial image super-resolution [3,4], etc. There exist many different approaches in the literature. A code for algorithm [5] is included in OpenCV. Faces are non-rigid 3D objects, so the registration is not straightforward. We will provide a code for precise facial landmark detection in the images [6], which will be a basic tool for the registration.

The beauty of this topic is that the final result could be very impressive in the sense that human does not have this ability. Nevertheless this topic is not easy to handle. The work could start from simple experiments with planar scenes, comparing with OpenCV, until the super-resolution of faces with frontal and non-frontal videos of a subject speaking or changing expressions. Therefore this topic can be chosen for semestral, bachelor, or master project.

References

[1] Super-Resolution Image Reconstruction: A Technical Overview. IEEE Signal Processing Magazine, May 2003.
[2] Filip Sroubek, Gabriel CristĂłbal, Jan Flusser. A Unified Approach to Superresolution and Multichannel Blind Deconvolution. IEEE Trans. on Image Processing, 16(9), 2007.
[3] Kui Jia and Shaogang Gong. Generalized Face Super-Resolution. IEEE Trans. on Image Processing, 17(6), 2008.
[4] Shuowen Hu, Robert Maschal, S. Susan Young,Tsai Hong Hong, and P. Jonathon Phillips. Face recognition performance with superresolution. Applied Optics / Vol. 51, No. 18 / 20 June 2012.
[5] Mitzel, T. Pock, T. Schoenemann, D. Cremers. Video super resolution using duality based TV-L1 optical flow. DAGM, 2009. http://docs.opencv.org/modules/superres/doc/super_resolution.html
[6] Jan Cech, Vojtech Franc, Jiri Matas. A 3D Approach to Facial Landmarks: Detection, Refinement, and Tracking. In Proc. ICPR, 2014.
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Návrh dietologická aplikace pro chytré telefony
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:MUDr. Miloš Mráz
Popis:Dodržování správné stravy a kontrola příjmu potravy a energetického výdeje je z hlediska kalorického či sacharidového výdeje je velmi důležitou součástí léčby chronických onemocnění jako např. cukrovka. Pokud má pacient k dispozici bezprostřední zpětnou vazbu a může si průběžně kontrolovat svůj kalorický příjem a výdej, tak se současně zvyšuje i jeho motivace k dodržování předepsaného jídelníčku. S rozvojem chytrých telefonů se nabízí implementovat specializovanou diabetologickou aplikaci pro sledování příjmu kalorií/sacharidů v průběhu dne.

Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s problematikou léčby diabetes mellitus a vlivu výživy na správnou kompenzaci diabetes
2) Navrhněte server-client aplikaci pro sledování energetického výdeje
3) Provědte malou ergonomickou studii a vyhodnot'tě užitečnost navržené aplikace
Doporučená literatura:1) M. Oner, Towards the Run and Walk Activity Classification through Step Detection ± An Android Application, EMBC conference 2012
Forma realizace:kód běžící pod OS Android, popř. OS iPhone
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Návrh virtuálního průvodce – avatara pro podporu léčby chronických nemocí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:MUDr. Miloš Mráz, Ph.D.
Popis:Motivace pacientů je jedním z nejdůležitějších faktorů, které mají zásadní význam pro dlouhodobou léčbu chronických nemocí, např. diabetes mellitus. Virtuální realita a 3D animace nabízejí efektivní způsob, jak adherenci pacienta podpořit a to pomocí virtuálního průvodce - avatara. Cílem práce je implementace virtuálního původce (např. pejsek, animovaná postava jako Pou) pro OS Android, který reaguje na interakci uživatele s mobilním telefonem.

Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s problematikou problematikou léčby diabetes mellitus a vlivu dlouhodobé motivace (adherence) na správnou kompenzaci diabetes
2) Implementujte virtuálního průvodce jako službu běžící na pozadí v OS Android 4.x.
3) Provědte malou pilotní studii (cca 5 pacientů) a vyhodnot'tě užitečnost navržené aplikace
Doporučená literatura:1) Giuseppe Riva, The Key to Unlocking the Virtual Body: Virtual Reality in the Treatment of Obesity and Eating Disorders, J Diabetes Sci Technol. 2011 March; 5(2): 283–292
2) Skip Rizzo A, Lange B, Suma EA, Bolas M, Virtual reality and interactive digital game technology: new tools to address obesity and diabetes, J Diabetes Sci Technol. 2011 Mar 1;5(2):256-64
Forma realizace:aplikace pro OS Android
Datum vypsání:17.05.2019




Název: New Natural Language Processing Methods in Medical Applications
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D., Ing. Jindřich Prokop
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Natural communication simulating conversation with medical professional and easy voice control of software surgery support tools are among the most progressive technologies in medicine.

The topic expands on issues specific to communication within medical domain such as medical jargon usage, abbreviations or lack of standardized clinical practices.

The research in natural language processing will be applied chiefly in neurology, cardiology (voice communication with visualization software during deep brain stimulation or atrial fibrillation ablation), addictology (therapeutic communication between patient and artificial intelligence based dialog system), or diabetology (disease management support therapy).

1) Explore natural language processing methods used in medicine.
2) Apply chosen method to the domain of addictology or diabetology.
3) Evaluate effectiveness of the method against medical professional.
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Nové metody zpracování přirozeného jazyka v medicíně
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Oponent:Jindřich Prokop
Popis:Přirozená komunikace, simulující diskuzi s lékařem či terapeutem, popř. přirozené ovládání podpůrných softwarových řešení v průběhu operace, je jednou z nejprogresivnějších technologií v medicíně. Téma rozvijí specifické problémy komunikace v lékařské oblasti jako je úzce zaměřená odborná terminologie, lékařské zkratky či chybějící standardy v klinické praxi. Výzkum v oblasti zpracování přirozeného jazyka bude aplikován zejména v těchto oblastech medicíny jako neurologie či kardiologie (hlasová komunikace s vizualizačním softwarem během hloubkové mozkové stimulace nebo ablace atriální fibrilace), adiktologie (terapeutická komunikace pacienta s dialogovým systémem založeným na umělé inteligenci) nebo diabetologie (podpůrná terapie během managementu nemoci).
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s metody zpracování přirozéného jazyka v medicíne
2) Aplikujte vybranou metodu na problematiku v adiktologické či diabetelogické oblasti
3) Evaluejte efektivnost metody v porovnání s výstupy experta
Doporučená literatura:- Michele Tanana, A Comparison of Natural Language Processing Methods for Automated Coding of Motivational Interviewing, Journal of substance abuse treatment, 2015 - Kyo-Joong Oh, DongKun Lee, ByungSoo Ko, Ho-Jin Choi, A Chatbot for Psychiatric Counseling in Mental Healthcare Service Based on Emotional Dialogue Analysis and Sentence Generation, 18th IEEE International Conference on Mobile Data Management (MDM), 2017
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Přístupnost PDF dokumentů pro zrakově postižené uživatele
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Jan Hadacek
Popis:PDF, dnes nejrozšířenější standard pro elektronické dokumenty, vznikl jako rozšíření formátu PostScript. PostScript se zaměřuje na vektorový popis dokumentu pro účely tisku nebo zobrazení, ale sémantiku či tok textu opomíjí. To představuje bariéru pro nevidomé uživatele používající odečítače obrazovky. Problém řeší rozšíření PDF/UA resp. jeho podmnožinou Tagged PDF, které však dododnes většina nástrojů pro export do PDF neimplementuje vůbec, nebo neimplementuje správně.
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s problematikou přístupnosti dokumentů a software pro nevidomé a těžce zrakově postižené uživatele
2) Seznamte se s interní strukturou formátu PDF a relevantními rozšířeními, především Tagged PDF a PDF/UA
3) Navrhněte a s použitím existujících knihoven implementujte základní nástroj pro konverzi dokumentů v jazyce Markdown nebo HTML do Tagged PDF
4) Navrhněte a implementujte webový nástroj umožňující nahrání a analýzu dokumentu (včetně vizuálního náhledu tagů v dokumentu) pro účel kontroly a případně polo/automatické opravy přístupnosti PDF dokumentu
5) Analyzujte výstup existujících nástrojů a programů podporujících export do PDF a vyhodnoťte je z hlediska přístupnosti výstupu.
Doporučená literatura:" HERSH, Marion; JOHNSON, Michael A. (ed.). Assistive technology for visually impaired and blind people. Springer Science & Business Media, 2010. " PDF Reference, sixth edition, Version 1.7, November 2006. " Whitepaper: A Technical Introduction to PDF/UA - PDFlib GmbH " UEBELBACHER, Andreas; BIANCHETTI, Roberto; RIESCH, Markus. PDF Accessibility Checker (PAC 2): The First Tool to Test PDF Documents for PDF/UA Compliance. In: International Conference on Computers for Handicapped Persons. Springer, Cham, 2014. p. 197-201. " NGANJI, Julius T. The Portable Document Format (PDF) accessibility practice of four journal publishers. Library & Information Science Research, 2015, 37.3: 254-262. " Armano, Tiziana, et al. "An overview on ICT for the accessibility of scientific texts by visually impaired students." Congresso Nazionale SIREM 2014. Sie-L Editore, 2015.
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Rehabilitace pacinetů trpící CHOPN pomocí mobilní aplikace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:MUDr. Filip Spaniel Ph.D.
Popis:Chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN, COPD) je závažné onemocnění, jehož hlavním rysem je bronchiální obstrukce (omezený průtok vzduchu v průduškách), která není plně reverzibilní a vzniká na podkladě abnormální zánětlivé reakce na škodlivé látky a plyny ve vdechovaném vzduchu. Duležitým nástrojem pro rehabilitaci tohoto onemocnění je zvýšená pohybová aktivita. Mobilní aplikace by měla podpořit zvýšenou denodenní fyzickou aktivitu minimálně po dobu 30 minut. Aplikace by měla odhadnout frekvenci chůze a pomocí zpětné audio vazby udržet frekvenci chůze. Zpětná vazba je řešena poslechem hudby, pokud' intenzita chůze poklesne, zvýši se šum ve sluchátkách.

Pokyny k vypracování:1) Navrhněte a implementujte aplikaci pro podporu rehabiltace pacientů s CHOPN
2) Implementujte dotazník pro vyhodnocení ergonometrie apliakace
3) Aplikaci validujte na vzorku několika probandů trpící CHOPN
Doporučená literatura:1) COPD guidelines: http://www.goldcopd.org/
Forma realizace:Aplikace běžící pod OS Android, telefon Google Nexus S
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Verzovací systém pro překlady dokumentů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Jan Hadáček
Popis:Verzovací systémy (VCS) patří dnes mezi vyspělý a stabilní software a v nějaké podobě je používá naprostá většina vývojářských týmů. Díky své univerzálnosti a stabilitě se stále více uplatňují nejen pro správu zdrojového kódu, ale i pro verzování čistě textových dokumentů (Markdown, LaTeX, HTML,…). Efektivitu verzovacích systémů v této doméně však omezuje absence podpory pro překlady. Klasické VCS nedokáží efektivně sledovat a propagovat změny napříč různými jazykovými mutacemi téhož dokumentu. V současnosti není k dispozici žádný existující software, který by tento problém automatizovaně a efektivně řešil.
Pokyny k vypracování:1. Seznamte se s principy a fungováním moderních verzovacích systémů (Git, SVN, Mercurial, …) a algoritmů pro porovnávání textů, zhodnoťte možnost jejich rozšiřitelnosti a aplikovatelnosti pro verzování překladů
2. Navrhněte algoritmus pro efektivní identifikaci a propagaci změn provedených v jedné jazykové verzi dokumentu do ostatních jazykových verzí téhož dokumentu v repozitáři. Můžete stavět na existujícím verzovacím systému.
3. Realizujte webovou aplikaci, která bude vámi vymyšlený algoritmus implementovat. Aplikace by měla vhodným způsobem prezentovat překladatelům nutnost zásahu do dokumentu v konkrétním místě, umožnit editaci, kontrolovat synchronicitu, evidovat zásahy překladatelů a historii, včetně možnosti návratu k předchozí verzi.
4. Prozkoumejte možnosti praktického využití strojového překladu pro účely automatické propagace změn do jiných jazykových verzí.
Doporučená literatura:- Blischak JD, Davenport ER, Wilson G (2016) A Quick Introduction to Version Control with Git and GitHub. PLoS Comput Biol 12(1): e1004668. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004668 - BARABUCCI, Gioele, et al. Document Changes: Modeling, Detection, Storage and Visualization (DChanges 2016). In: Proceedings of the 2016 ACM Symposium on Document Engineering. ACM, 2016. p. 5-6. - TAN, Ping Ping; VERSPOOR, Karin; MILLER, Tim. Structural Alignment as the Basis to Improve Significant Change Detection in Versioned Sentences. - WOON, Wei Lee; WONG, Kuok-Shoong Daniel. String alignment for automated document versioning. - MURATA, Masaki; ISAHARA, Hitoshi. Using the diff command for natural language processing. arXiv preprint cs/0208020, 2002.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Vývoj uživatelského rozhranní pro webový prohlížeče pro nevidomé
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Jan Hadáček
Popis:Development of a mobile web browser user interface for the blind
Pokyny k vypracování:1. Seznamte se s existujícím mobilním systémem pro nevidomé uživatele [1]
2. Seznamte se s existujícími opensource mobilními HTML renderovacími jádry. Především prozkoumejte možnosti použití jádra Gecko [2] a jádra Blink [3] a vyberte vhodného kandidáta pro integraci do existujícího systému.
3. Navrhněte a implementujte uživatelské rozhranní uzpůsobené pro nevidomé uživatele využívající zvolené renderovací jádro.
4. Výsledný koncept otestujte na 5 nevidomých nebo slabozrakých uživatelích.
Doporučená literatura:[1] Petr Svobodník. “Zpřístupnění mobilních telefonů se systémem Android pro nevidomé uživatele”. Diploma thesis. Czech Technical University in Prague, 2013. [2] Mozilla Foundation. Gecko repository on Github. https://github.com/jostw/gecko/tree/master/mobile/android [3] Chromium contributors. Chromium/Blink repository. https://chromium.googlesource.com/chromium/blink [4] Ritwika Ghose, T. Dasgupta and A. Basu. Architecture of a web browser for visually handicapped people. 2010 IEEE Students Technology Symposium (TechSym), Kharagpur, 2010, pp. 325-329. [5] J. Cofino, A. Barreto, F. Abyarjoo and F. R. Ortega. Sonifying HTML tables for audio-spatially enhanced non-visual navigation. 2013 Proceedings of IEEE Southeastcon, Jacksonville, FL, 2013, pp. 1-5.
Forma realizace:kod v Jave
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Vývoj vstupní metody pro Android využívající Braillovo písmo
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Ing. Pavel Kordík, Ph.D., FIT
Popis:Development of an Android input method using Braille
Pokyny k vypracování:1. Prostudujte existující literaturu [1] [2] věnovanou implementaci Braillového vstupu na mobilních zařízeních. Seznamte se s tradičními mechanickými metodami psaní v Braillově písmu (Pichtův stroj, Perkins Brailler).
2. Seznamte se s problematikou Braillova písma a jeho implementacemi v různých jazycích. Nastudujte existující možnosti strojového převodu Braille do běžného textu, především nejrozšířenější knihovnu Liblouis [3].
3. Navrhněte a implementujte aplikaci pro Android umožňující zadávat text v Braillově písmu, pomocí kombinací dotyků šesti bodů na displeji telefonu.
4. Otestujte vhodnost navrženého řešení s nejméně třemi nevidomými nebo těžce zrakově postiženými uživateli znalými Braillova písma.
Doporučená literatura:[1] J. Siqueira et al., "Braille Text Entry on Smartphones: A Systematic Review of the Literature," 2016 IEEE 40th Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC), Atlanta, GA, 2016, pp. 521-526. [2] N. S. Subash, S. Nambiar and V. Kumar, BrailleKey: An alternative Braille text input system: Comparative study of an innovative simplified text input system for the visually impaired/ 2012 4th International Conference on Intelligent Human Computer Interaction (IHCI), Kharagpur, 2012, pp. 1-4. [3] Liblouis contributors: The Liblouis library. http://liblouis.org/
Forma realizace:kod v Jave
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Zpracování dat psychiatrických pacientů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:MUDr. Filip Spaniel
Popis:Bipolární afektivní porucha je psychické onemocnění charakteristické střídáním depresivních a manických episod. Zejména depresivní období může být pro pacienta nebezpečné, neboť je prokázán zvýšený výskyt sebevražedných pokusů během tohoto období. Pokud by bylo možné tuto episodu, popřípadě i manickou fázi, predikovat, dalo by se předejít nejen sebevražedným pokusům, ale i nutnosti pacienta hospitalizovat. Za tímto účelem vznikl nápad snímat pohybovou aktivitu vybraných pacientů diagnostikovaných pro bipolární poruchu pomocí zápěstního aktigrafu.

Výstupní aktigrafická data těchto pacientů analyzujeme a to zejména se zaměřením na získání vhodných příznaků pro klasifikaci a následnou predikci. Takovým příznakem je např. délka spánku, celková pohybová aktivita za sledované období, počet segmentů bez pohybu, nebo také aproximativní entropie. Teprve na základě těchto informací lze sestavit trénovací a testovací množinu pro klasifikaci.

Příklad extrakce příznaku je zde:




Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s problematikou bipolární poruchy
2) Navrhněte metodu analýzu šablon pohybové aktivity bipolárních pacientů o shledem na dlouhé monitorovací období
3) Integrujte vyvinutou metodu do existujícího systému ITAREPS
4) Porovnejte úspěšnost navržené metody již s existujícími
Doporučená literatura:[1] Jones SH, Hare DJ, Evershed K.,Actigraphic assessment of circadian activity and sleep patterns in bipolar disorder, Bipolar Disord. 2005 Apr;7(2):176-86.
Forma realizace:toolbox v Matlabu
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Zpracovani interni­ho EEG pacientu trpici Parkinsovou chorobou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:doc. MUDR. Robert Jech CSc.
Popis:Parkinsonova choroba je degenerativní onemocnění nervového systému. Typicky se projevuje klidovým třesem, ztuhlostí svalů, zpomalením pohybů a poruchami stoje a chůze. Příčinou projevů choroby je nedostatek dopaminu v bazálních gangliích mozku. Princip léčby proto tvoří snaha o udržení potřebného množství dopaminu v mozku. Používá se k tomu celá řada preparátů. Pro případy neúspěchu farmakologické léčby je rezervovaná chirurgická léčba. Té se říká hluboká mozková stimulace (DBS - deep brain stimulation). Spočívá v implantaci elektrického stimulátoru do postižených oblastí mozku. Používá se však jen v případech, kdy je kvalita života i přes veškerou léčbu výrazně snížena. Základním cílem je analýza dat jednotkové aktivity, které byly v průběhi DBS zaznamenány.

Příklad interních EEG signálů

Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s problematikou analýzy dat jednotkové aktivity (pálí, nepálí)
2) Vypočítejte příznaky jednotkové aktivity - např. pálení neuronu, koeficient variace, atd.
3) Provedte korelaci mezi třesem pacienta (tzv. UPDRS skóre) a parametry jednotkové aktivity.
Doporučená literatura:Thomas P. Trappenberg, Fundamentals of Computational Neuroscience
Fred Rieke Spikes Exploring the Neural Code
Peter Dayan, Theoretical Neuroscience
Wulfram Gerstner, Spiking Neuron Models
Forma realizace:kod v Matlabu
Datum vypsání:17.05.2019




Název: Algebraické a analytické vlastnosti kvantových a fuzzy logik
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Seznamte se s metodami popisu matematických struktur používaných v kvantových a fuzzy logikách.
Prostudujte důsledky nově dosažených výsledků pro vlastnosti těchto struktur, a to analytické (možnosti aproximace, reprezentace pomocí funkcí) i algebraické (variety, návaznost na jiné typy algeber).
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Aproximace hodnot fuzzy konjunkcí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Oponent:prof. RNDr. Radko Mesiar, DrSc.
Popis:Seznamte se s technikami konstrukce fuzzy konjunkcí (trojúhelníkových norem). Prostudujte kvalitativní a kvantitativní možnosti proložení daných hodnot fuzzy konjunkcí.
Pokyny k vypracování:Předpokládá se nastudování teoretického minima, implementace a experimentální ověření s využitím vhodného počítačového prostředí (např. Maple, Matlab).
Doporučená literatura:Navara, M., Ol
Forma realizace:teoretická studia a konkrétní experimenty
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Aproximace hodnot fuzzy konjunkcí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Popis:Seznamte se s technikami konstrukce fuzzy konjuncí (trojúhelníkových norem). Prostudujte kvalitativní a kvantitativní možosti proložení daných hodnot fuzzy konjunkcí.
Předpokládá se nastudování teoretického minima, implementace a experimentální ověření s využitím vhodného počítačového prostředí (např. Maple, Matlab).
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Archiv fuzzy logických operací
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Oponent:prof. RNDr. Radko Mesiar, DrSc.
Popis:Seznamte se se základními typy operací ve fuzzy logice. Implementujte co nejúplnější soubor těchto operací.
Pokyny k vypracování:Vyžaduje pečlivost a rozvahu při tvorbě knihovny operací.
Doporučená literatura:Navara, M., Olšák, P.: Základy fuzzy množin. Skriptum ČVUT, Praha, 2002. Další­ literatura u vedoucí­ho práce.
Forma realizace:teoretická studia, archiv procedur a konkrétní experimenty
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Knihovna fuzzy konjunkcí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Popis:Úkolem je vytvořit databanku známých fuzzy konjunkcí (trojúhelníkových norem) jako knihovnu pro Maple (event. Matlab).
Práce vyžaduje programátora se samostatným a iniciativním přístupem, který v podstatě jednoduchý úkol dovede k dokonalosti, aby následní uživatelé systém nevylepšovali, ale naopak ocenili, jak je to promyšleně uděláno.
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Modelování průchodu světla diamantem
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Petr Prášek
Popis:Pro analýzu výrobních vad a návrh změny technologie výroby je třeba rozumět jevům při průchodu světla broušeným kamenem, například diamantem. Problém má dvě stránky, jednak modelování (raytracing) průchodu světla počítačovým modelem, jednak analýza obrazu laserového paprsku po průchodu kamenem. První část je blízká počítačové grafice, druhý problém spadá do počítačového vidění.

broušené kameny

simulace světla v kameni
Pokyny k vypracování:Seznamte se s programovým prostředím LADOK.
Navrhněte do prostředí nové moduly a proveďte fyzicky experimenty se skutečnými kameny.
Výsledky obou metod porovnejte a zhodnoťte.
Forma realizace:SW v matlabu, výzkumná zpráva
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Navigace autonomního robotu ve vnitřním prostředí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Pavel Krsek
Popis:Existuje mnoho akademických řešení navigace robotu například v továrně. Zároveň existují komerční řešení, která jsou ale buď příliš drahá nebo nejsou dostatečně flexibilní pro uživatele. Cílem je navrhnout metodu, která bude dostatečně flexibilní, mít nízkou cenu potřebného HW a zároveň bude vyžadovat jen minimální či žádné úpravy okolí.

V laboratoři algoritmy vyvíjíme za pomoci robotu Jackal (na obrázku) vybaveného kamerou, lidarem a dalším HW. Robot je řízen v prostředí ROS.

Možná temata zahrnují jak úlohy většího rozsahu, např. navigace za použití obrazu z kamery, tak středního rozsahu, jako implementace a doplňování alternativních metod plánování až po drobnější úlohy jako například rozšiřování možností komunikace robotu s okolím.

robot Jackal

autonomní robot
Pokyny k vypracování:Seznamte se s požadavky s konkrétními aplikacemi a z toho vyplývajícími požadavky z praxe.
Prostudujte vhodné navigační algoritmy a příslušné senzory.
Navrhněte/vyberte vhodný algoritmus a implementujte ho na demonstračním mobilním robotu.
Výsledky zhodnoťte.
Doporučená literatura:https://www.ottomotors.com/ https://www.sick.com/cz/en/industries/industrial-vehicles/c/g288277 http://www.jbtc-agv.com/en/Solutions/Knowledge/Videos_of_AGVs_in_Action/Tugger_AGVs_for_Towing_Carts
Forma realizace:SW v matlabu, Pythonu, C/C++, ROSu, technická zpráva
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Neexistence skrytých proměnných v kvantové fyzice
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Seznamte se s metodami popisu kvantových struktur (zejména ortomodulárních svazů) a pravděpodobnosti na nich.
Prostudujte dosavadní důkazy neexistence skrytých proměnných v kvantové fyzice.
Prostudujte možnosti jejich dalšího zjednodušení a zobecnění (např. na grupověhodnotové míry).
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Obrábění robotickou rukou se silovou zpětnou vazbou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Roboty se začínají používat pro obráběcí operace jako jsou broušení, odhrotování, zaleštění hran a podobně. Přesná poloha výrobku nebývá známa, také se mění množství materiálu, které je třeba odebrat. S tím vším by se obráběcí robot měl vyrovnat.
Cílem je navigovat robota podle zpětné vazby od působících sil podél obvodu výrobku.


Pro řešení úlohy použijeme poddajné kolaborativní roboty KUKA LBR (na obrázku) a využijeme odměřování působících sil přímo v robotu. Cílem je vyvinout algoritmy použitelné pro jakéhokoliv robota dovybaveného snímačem sil.


robot KUKA LBR
Pokyny k vypracování:Seznamte se s požadavky konkrétních aplikací a z toho vyplývajícími požadavky z praxe.
Prostudujte literaturu zabývající se poddajným řízením.
Navrhněte/vyberte vhodný algoritmus a implementujte ho na demonstračním robotu.
Proveďte experimenty a výsledky zhodnoťte.
Forma realizace:SW v matlabu, C/C++, Pythonu, ROSu, technická zpráva
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Paradoxy v teorii pravděpodobnosti
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Doc. Ing. Tomáš Kroupa, Ph.D.
Popis:Seznamte se s vybranými paraadoxy v teorii pravděpodobnosti (např. problém dvou obálek apod.) a s přístupy k jejich vysvětlení. Pokuste se o vlastní přístup nebo experimentální otestování a objasnění problému. Lze se zaměřit i na modifikace těchto úloh, které dosud nebyly studovány.
Doporučená literatura:Two envelopes problem. https://en.wikipedia.org/wiki/Two_envelopes_problem Nalebuff, B.: Puzzles: The Other Person’s Envelope is Al- ways Greener. Journal of Economic Perspectives 3 (1988), 171–81. DOI:10.1257/jep.3.1.171 Broome, John (1995). "The Two-envelope Paradox". Analysis. 55 (1): 6–11. doi:10.1093/analys/55.1.6. A famous example of a proper probability distribution of the amounts of money in the two envelopes, for whichE ( B | A = a) > a for all a.
Forma realizace:Teoretický rozbor, případně experiment výpočetní či praktický
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Pravděpodobnost na kvantových strukturách
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Seznamte se s metodami popisu kvantových struktur (zejména ortomodulárních svazů) a pravděpodobnosti na nich.
Posuďte možnost využití nově objevených technik při řešení starých otevřených problémů.
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Přesná navigace autonomního robotu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Pavel Krsek
Popis:Existují člověkem řízené stroje, které vyžadují přesné navádění. Mezi jejich aplikace patří řezání drážek v betonu a asfaltu, nanášení vodorovného značení na silnice, parkoviště, podlahu továren a podobně. Cílem projektu je z manuálně řízeného stroje udělat autonomního robota. Přesnost navigace současných autonomních mobilních robotů většinou nedostačuje.
Cílem práce je navrhnout a experimentálně vyzkoušet metody navigace a řízení robotu, které jsou pro dané aplikace dostatečně přesné, zároveň ale v praxi použitelné.

značení vozovka

značení v hale

požadovaný výsledek

řezání asfaltu
Pokyny k vypracování:Seznamte se s požadavky s konkrétními aplikacemi a z toho vyplývajícími požadavky z praxe.
Prostudujte vhodné navigační algoritmy a příslušné senzory.
Navrhněte/vyberte vhodný algoritmus a implementujte ho na demonstračním mobilním robotu.
Výsledky zhodnoťte.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce
Forma realizace:SW v matlabu, C/C++, ROSu, exprimentální práce, výzkumná zpráva
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Principy fuzzy řízení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Seznamte se s principy fuzzy regulátorů. Otestujte a porovnejte jejich vlastnosti na konkrétní regulační úloze. Zhodnoťte dosažené výsledky a závěry pro další výzkum.
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Statistické metody rozpoznávání
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Oponent:Dr. Ing. Tomáš Pajdla
Popis:Seznamte se s metodami odhadu parametru pravděpodobnostních modelů (metoda maximální věrohodnosti, metoda momentů atd.).
Na zvolených umělých i skutečných úlohách demonstrujte jejich přednosti i vady, tedy příklady, na kterých metoda selhává, nebo dává neuspokojivé výsledky.
Pokyny k vypracování:dodá vedoucí práce
Doporučená literatura:dodá vedoucí práce
Forma realizace:Teoretická studie podložena řešením (ne nutně počítačovým)
Datum vypsání:16.05.2019




Název: Třídění výrobků v průmyslu podle vzhledových vad
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:V průmyslu je třeba třídit výrobky na shodné/neshodné na základě jejich vzhledu. Teorie klasifikace se často zabývá tříděním do výrazně oddělených skupin (např. jablka/hrušky). Neshodné výrobky jsou ale často součástí jednoho rozdělení, jen jejich odlišnost přesáhla určitou mez, za kterou je již není možné považovat za shodné (technický termín pro dobré výrobky).

Příkladem mohou být betonové bloky používané pro dláždění (viz obrázek).


betonové bloky na výrobní lince
Pokyny k vypracování:Seznamte se s požadavky s konkrétními aplikacemi a z toho vyplývajícími požadavky z praxe.
Prostudujte vhodné algoritmy.
Navrhněte/vyberte vhodný algoritmus, implementujte ho, vyzkoušejte na reálných datech.
Výsledky zhodnoťte.
Forma realizace:SW v matlabu, C/C++, Pythonu, technická zpráva
Datum vypsání:16.05.2019




Název: 3D reconstruction of historic buildings interiors from LIDAR scans
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. An accurate and detailed 3D model of the historic buildings is needed for arranging restoration projects, measuring certain dimensions of the interior, and also for planning of further UAV missions.

The goal of this project is to autonomously navigate a UAV equipped with a rotating laser rangefinder (LIDAR) through a historic building to capture the interior by laser scans completely. The solution will involve onboard decision making and trajectory replanning that will guide the UAV to yet unmapped areas while simultaneously avoiding collisions with obstacles. When the whole interior is mapped, the dataset obtained during the flight will be processed, planar features extracted, and triangular meshes built to generate a realistic 3D surface model of the interior.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Autonomous laser-scan-based relative navigation for UAVs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. The community achieved significant progress in the development of simultaneous localization and mapping (SLAM) algorithms that estimate the position of the robot in a gradually built map. However, it has turned out, that the position estimate in the map is not necessary for particular tasks, and the position relative to obstacles currently detected by the onboard sensors is more important. One of such missions is the so-called search-and-rescue, in which the UAV has to find a specific object (or person) in an unknown cluttered environment.

The goal of this project is to develop a navigation method that accepts a user input consisting of approximate direction of the searched object, and the UAV autonomously flies in the specified direction while modifying its trajectory to avoid obstacles in its vicinity. The area around the UAV is continuously scanned by a rotating laser rangefinder (LIDAR) that generates 360° planar laser scans of the surroundings. The solution should use the most recent laser scan to obtain the nest control input by employing potential field planning or adaptive model predictive control. The mission is accomplished when the searched object is detected by a passive camera or an emergency signal detecting device.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Cooperative mapping of an unknown building by a swarm of UAVs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. The historics and restorers need high-quality detailed images to evaluate the unreachable parts of the buildings for which the UAV is the ideal platform that saves money and time that would otherwise be spent on building scaffoldings to reach the areas of interest.

The goal of this project is to develop a technique for documenting the UAV interior using a team of UAVs equipped with cameras. The high quality and resolution of the images will be achieved by stitching multiple close-up images taken by all members of the UAV team. Assuming the approximate positions of the UAVs are known, the camera images taken from a close vicinity of the documented object can be stitched together into a large and detailed image by matching image features. The optimal trajectory for all members of the team has to be planned so that the whole documented object is captured with sufficient overlap between the images to allow stitching into a high-resolution composite image. The time spent on capturing the images has to be minimized since the flight time of the UAVs is constrained by their battery capacity.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Depth estimation in a passive monocular camera image aided by laser scans
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. When a UAV is operating in indoor environments, it is vital to prevent collisions of the UAV with obstacles with arbitrary shape. The UAV can be equipped with multiple sensors estimating the distance of an obstacle from the UAV. The sensors are working on different principles (LIDARs and passive cameras) to generate a computer representation of the surroundings of the UAV. While the LIDARs provide an accurate and precise distance to the obstacles, they provide measurements only in the sensor plane. A monocular camera, on the other hand, can detect obstacles in the whole area in front of the UAV, but cannot provide depth information.

The goal of this project is to develop a collision avoidance system. The technique will segment the image, to obtain the position estimate of objects in the axes of camera plane. The distance from the UAV to the objects will be estimated by finding correspondences between the objects in the image and laser scans. The trajectory of the UAV will then be modified to avoid the collision with the obstacle.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Development of virtual bumpers for UAVs based ultrasound sensors
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Báča
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. Despite the advanced localization methods, a situation that could lead to a collision of the UAV with a static or dynamic obstacle might occur due to localization algorithm failure, sensor not detecting the obstacle, etc.

The goal of this project is to design, build and implement a system that will serve as a low-level, last-resort collision avoidance solution. Such a system sometimes referred to as a virtual bumper, will activate when the safety area defined by a sphere around the UAV is compromised. The UAV would quickly, but smoothly modify its trajectory to avoid the collision by an evasive maneuver with parameters depending on the time to potential collision. The development of the hardware part, consisting of a set of cheap ultrasound sensors mounted on the frame of the UAV, will be a crucial part of the solution.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Mapping of camera images onto 3D surfaces extracted from LIDAR scans
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. An accurate and detailed 3D model of the historic buildings is needed for arranging restoration projects, measuring certain dimensions of the interior, and also for planning of further UAV missions. The UAV can be equipped with multiple sensors working on different principles (LIDARs, passive and structured light cameras) that generate a computer representation of the surroundings of the UAV.

The goal of this project is to combine the environment representations from LIDAR and passive monocular camera. Features will be extracted in both image and laser scan, and correspondences between them found. The camera images will then be mapped on the surface consisting of triangular meshes constructed from the laser scans.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Paprsková simulace X-Ray optických systémů pro kosmické mise
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Báča
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Návrh dalekohledů pro světelný obor X-Ray se v mnohém liší od návrhu pro viditelné světlo. Optické elementy pro X-Ray pracují na principu odrazu světla. Optika je komplexní uskupení rovných či zakřivených zrcadel, které odrážejí fotony na fokální rovinu símače. Vývoj reálných objektivů, třeba takových jako je nyní testován na satelitu VZLUSAT-1, se ovšem neobejde bez simulací. Cílem této práce bude vývoj software pro raytracing optických systémů, jakým jsou např. objektiv typu LobsterEye či Wolter. Simulace bude obsahovat nejen samotný optický systém (jak tomu bývá u dostupných řešení), ale poskytne možnost simulovat i mechanické díly uložení optiky v těle satelitu.

Požadavky: Lineární algebra, Programování v Python/C++, Fyzika
Pokyny k vypracování:T Baca, M Platkevic, J Jakubek, A Inneman, V Stehlikova, M Urban, O Nentvich, M Blazek, R McEntaffer and V Daniel. Miniaturized X-ray telescope for VZLUSAT-1 nanosatellite with Timepix detector. Journal of Instrumentation 11(10):C10007, 2016.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Simultaneous localization and mapping of a UAV equipped with a LIDAR
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. A reliable position estimate of the UAV is needed for all indoor autonomous flights. Since the global navigation satellite system (GNSS) services are generally not available indoor, the UAV must be localized using onboard sensors only. One of the sensors that are widely used for localization of UAVs, is the rotating laser rangefinder (LIDAR). Two principal approaches exist for laser-scan-based localization: scan matching techniques and feature-based methods.

The goal of this project will be to develop a feature-based simultaneous localization and mapping (SLAM) system. The system will read laser scans from the LIDAR, process them, extract stable features, find corresponding features in the simultaneously built map to estimate the current position of the UAV in the map. A loop closure detection algorithm will be employed to correct the position drift after returning to a previously visited part of the map.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Simultaneous localization and mapping of a UAV equipped with a structured light camera
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Matěj Petrlík
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. A reliable position estimate of the UAV is needed for all indoor autonomous flights. Since the global navigation satellite system (GNSS) services are generally not available indoor, the UAV must be localized using onboard sensors only. One of the sensors that are widely used for localization of UAVs are the passive stereo cameras. While cameras work well in outdoor environments, their deployments indoor is problematic, due to insufficient light. The solution is to use structured light approach, which consists of projecting a near-infrared (IR) pattern of parallel lines that are registered by two cameras mounted on a fixed baseline. The depth in the image is estimated from the deformation of the narrow-band pattern.

The goal of this project is to develop a simultaneous localization and mapping (SLAM) system based on a structured light depth camera. The system will read the depth image from the camera, extract stable features, and find corresponding features in the simultaneously built map to estimate the current position of the UAV in the map. A loop closure detection algorithm will be employed to correct the position drift after returning to a previously visited part of the map.
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Systém pro automatizovaný nátěr pomocí bezpilotní helikoptéry
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Báča
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Toto aplikačně orientované téma je motivované automatickým kreslením velkých nápisů na střechy budov s cílem dosáhnout jejich viditelnosti z letadla. Součástí bakalářské práce bude návrh mechanismu pro zacílení a aktivaci spreje a jeho prototypová výroba v laboratoři MRS (k dispozici je HW laboratoř s 3D tiskárnou). Dále vývoj algoritmu pro plánování trajektorie pro pokrytí vstupního obrazu pro "tisk" s cílem minimalizovat dobu letu. Student se v rámci práce seznámí s hardware bezpilotních prostředků a se simulačním prostředím, používaným v laboratoři MRS. Závěrem práce budou experimenty demonstrující možnosti systému.

Požadavky: dobrá znalost matematiky, technická zručnost (bastlení, pájení), 3D modelování, Linux, C++, Python
Datum vypsání:15.05.2019




Název: Vidění pro autnomní řízení vozidel
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Tato práce bude součástí série aplikačních projektů interactIVe, UP-Drive a následných, ve kterém se ve spolupráci s velkým světovým koncernem výrobců automobilů podílíme na vývoji algoritmů vidění pro autonomní vozidla a pro asistenční systémy řízení. Zabýváme se automatickou geometrickou kalibrací senzorů za jízdy (LiDARů, kamer, radarů), přesným detailním geometrickým mapováním rozsáhlých scén pro úlohy SLAM, segmentací scény na pohybující se objekty, rozpoznáváním účastníků provozu, jejich úmyslu a predikcí jejich chování.

Zájemce bude součástí výzkumného týmu, ve kterém se pracuje s metodami 3D počítačového vidění, digitálního zpracování obrazu, sledování pohybu (tracking), odhadování vlastního pohybu z videosekvence a rozpoznávání objektů. Zájemce bude do projektu zapojen na základě svých schopností a preferencí tak, aby přispěl k řešení některého aktuálně řešeného problému.

Je vhodné se předem dotázat na aktuální nabídku zpřesněných témat na sara@cmp.felk.cvut.cz.
Pokyny k vypracování:Bude upřesněno při zadání.
Forma realizace:bude upřesněno při výběru konkrétního tématu
Datum vypsání:14.05.2019




Název: Analyza obrazu gelove elektroforezy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Predmetem prace je zpracovani obrazku z gelove elektroforezy.
Ukolem je odstraneni sumu, detekce znacek odpovidajicich jednotlivym
soucastem smesi, automaticke odecitani jejich poloh, a automaticka
kompenzace geometrickeho zkresleni vznikleho nehomogenitou proudu.
Vysledkem bude jednoduse ovladatelny samostatny program pripadne
s program typu klient-server s ovladanim pres www.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Automatic analysis of gel electrophoresis data
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The task is to automatically process images from gel electrophoresis data - suppress noise, detect and localize individual markers, compensate electric current inhomogeneity. Several alternative methods should be tested and results compared. The result should be a standalone program or a web-based application. The method should be applicable to different kind of gels and staining.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Automatic event recognition for CERN
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Andre Sopczak Garant: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Particle accelerators at CERN produce a high number of so-called events, describing the collision products and its properties. Events of interest are currently recognized by a rule-based system. The task is to recognize the events of interest automatically using the techniques of machine learning, and possibly deep learning, and thus increase the ratio of correctly identified events.  The project is a part of the effort to analyse the properties of the Higgs boson, Simulated data are available.

The project offers the possibility to be part of an international collaboration with travel to CERN.
Forma realizace:software
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Automatic nuchal translucency measurements
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Nuchal translucency is a diagnostics measurement performed on fetal ultrasound to determine certain abnormalities. The task is to perform this measurement automatically and reliably, by first assessing the correctness of the pose, identify the correct measurement spot, locally identifying the tissue boundaries and performing the measurement.
Forma realizace:sw projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Bezkolizní systém pro robotickou helikopteru
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Úkolem bude modifikovat řídicího systému robotické helikoptéry poskytnuté pracovištěm vedoucího tak, aby neumožnil pohyb vedoucí ke kolizi helikoptéry s překážkami v jejím okolí. Pro zmapování okolí bude třeba zvolit vhodný senzorický systém.
Pokyny k vypracování:Seznamte se se senzory používanými v robotice pro měření vzdáleností. Po konzultaci s vedoucím práce vyberte vhodné senzory a navrhněte jejich konfiguraci na robotické helikoptéře za účelem získání informací o překážkách v blízkosti helikoptéry. Navrhněte a implementujte modifikaci řídicího systému helikoptéry tak, aby zabránil pohybu helikoptéry vedoucí ke kolizi s překážkou.
Zadání práce je možné upravit tak, aby byl kladen důraz buď na senzorický systém, nebo na řídicí systém helikoptéry.

Předpokládá se základní znalost programování v C/C++. Výhodná je orientace v problematice teorie řízení.
Forma realizace:implementace v C/C++
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Biomedical image analysis competitions
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:This is a meta-topic. The idea is to choose a  medical imaging-related task from either Grand Challenges or Kaggle competitions, solve it and submit a solution.  The advantage is that you get an feedback, how well your solution compares to the true state of the art. A motivated team should be able to meet the deadline and actually compete. An individual student might not be able to solve the problem in time to win anything but the comparison should still be possible.
Doporučená literatura:https://grand-challenge.org/All_Challenges https://www.kaggle.com/
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Cartilage and bone segmentation in ultrasound images of the knee
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:We will work with ultrasound images of the knee for the detection of the osteoarthritis. The task is to segment the cartilage and bone interfaces, extract relevant descriptors, and create a classifier to predict the disease level based on expert evaluations or subjective patient reports.
The segmentation may include techniques such as active contours and shape models. Another task involves detecting a classification of osteophytes (bone projections).
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Creation of 3D meshes for mechanical modeling from 3D medical data
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:The task can be divided into several subtasks:
1. Automatic or semi-automatic tissue segmentation based on intensities and shape priors. The input are 3D volume data from MRI, CT, or ultrasound.
2. Creating a good quality triangular 2D mesh describing the surface.
3. Creating a good quality tetrahedral 3D mesh of the object interior.
4. Creating a GUI.
5. Practical example applications - visualizations or mechanical or electrical modeling.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Deep learning for 3D drosophila egg segmentation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The task is to detect and segment Drosophila eggs from microscopy images using deep learning (convolutional neural networks). The challenge is that the data are 3D and standard CNN methods cannot be used directly because of memory limitations in available GPU cards.
It is therefore necessary to find other methods or reimplement existing ones.

Pokyny k vypracování:Recommended implementation languages are Python or Julia.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Deep learning for automatic detection of multiple myeloma from CT images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic , Jan Hering Dipl.-Math.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:The task is to develop a deep learning (convolutional neural network) method to detect multiple myeloma in 3D CT images of long bones, especially femurs. Several network architectures should be tried and the performance compared with a classical solution. The particularity is that only weak annotations are possible - we know whether a subject is healthy or not but a precise location of the lesion is not available. This leads to so-called multiple instance learning methods.

Recommended implementation languages are Python or Julia.
Doporučená literatura:J. Hering, J. Kybic, and L. Lambert, “Detecting multiple myeloma via generalized multiple-instance learning,” SPIE Medical Imaging 2018, p. 22. F. Martínez-Martínez, J. Kybic, L. Lambert, and Z. Mecková, “Fully Automated Classification of Bone Marrow Infiltration in Low-Dose CT of Patients with Multiple Myeloma Based on Probabilistic Density Model and Supervised Learning,” Comput. Biol. Med., vol. 71, pp. 57–66, Apr. 2016.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Deep learning for skin cancer classification
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Given a skin patch, (i) segment a lesion and (ii) determine, whether it is benign or malignant.
Several network architectures should be tried and the performance compared with a standard ABCD method. An additional task is to (iii) create a mobile phone or client/server application for the detection.
Doporučená literatura:Esteva et al.: Dermatologist-level classification of skin cancer with deep neural networks, Nature, 2017 Fosu et al.: Mobile melanoma detection application for Android smart phones, NEBEC 2015
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Deep learning for tumor detection from histopathological images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic , Jan Hering Dipl.-Math.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:The task is to develop a deep learning (convolutional neural network) method to detect cancerous tissue in colorectal histopathological images. Several network architectures should be tried and the performance compared with a classical solution. In some cases, only weak annotations are available - we know whether a subject is healthy or not but a precise location of the lesion is not available. This leads to so-called multiple instance learning methods. Students will be able to compare their results with other authors in the frame of the CAMELYON challenge (https://camelyon17.grand-challenge.org)

Pokyny k vypracování:Recommended implementation languages are Python or Julia.
Forma realizace:SW projekty
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Deep learning for tumor type classification from histopathological images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic , Jan Hering Dipl.-Math.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:The input data are digitized microscopy histology slices of colorectal tissue, with manual or automatic segmentation of the cancerous tissue. The task is to develop a deep learning (convolutional neural network) method to distinguish different tumor types. Several network architectures should be tried and the performance  compared with a classical solution.
Pokyny k vypracování:Recommended implementation languages are Python or Julia.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Digital histology microscopy image processing
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:The input data are digitized microscopy histology slices, from e.g. colorectal or breast tissue. The tasks is to develop image processing algorithms for detection of tissue cells and their nuclei and evaluation of their shape, spatial distribution and other parameters. The next step is to use these parameters (aka features) to classify the tissue into tumor and healthy, and to distinguish between several tumor classes. Students will be able to compare their results with other authors in the frame of the CAMELYON challenge (https://camelyon17.grand-challenge.org)
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Efficient finding of nearest neighbors for binary vectors
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Binary keypoint descriptors, such as BRIEF or Boosting Binary Keypoint descriptors, are very compact and thus memory efficient. In the image matching task, keypoints are matched using their descriptors. The task is to find an efficient method for finding nearest neighbors for a given query binary vector and to compare it with alternative approaches, e.g. exhaustive comparison or a binary search.
Forma realizace:sw projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Elastická registrace obrazů za použití kritéria vzájemne informace ve vysoké dimenzi
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis: Seznamte se s úlohou registrace obrazů,
implementací registračních algoritmů v knihovně ITK (www.itk.org) a
metodami registrace obrazů a použitím podobnostních kritéria
založeného na vzájemné informace vyšších dimenzí [1]. Implementujte
modul do knihovny ITK, který umožní použití těchto kritérií pro
velkou část registračních algoritmů implementovaných v ITK.

Výsledkem práce by měla být dobře dokumentovaná a funkční
implementace připravená a poskytnutá k začlenění do knihovny ITK,
popis metody v textové podobě. Součástí práce by dále mělo být
experimentální ověření výsledků metody a porovnání se standardními
kritérii podobnosti. V případě úspěšné realizace možnost publikace
na některé mezinárodní konferenci, eventuelně i v odborném časopise.
Možnost pokračování ve formě doktorského studia.
Doporučená literatura:1. Jan Kybic. High-dimensional mutual information estimation for image registration. In ICIP'04: Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Image Processing,
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Fast image registration using linear programming and sparse sampling
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:We shall start from a very fast registration technique [1], which is based on choosing keypoints on class boundaries, sampling their neighborhood in a normal direction, approximating the criterion using piecewise linear functions, and linear programming. Possible tasks include: coupling with a very fast segmentation method, extension to 3D, automatic choice of reliable keypoints, tailor-made innerpoint method optimization, optimized multiresolution and termination criterion, etc.
Doporučená literatura:Kybic, Borovec: Fast registration by boundary sampling and linear programming. MICCAI 2018
Forma realizace:sw projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Fast sparse hierarchical B-spline interpolation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The task of interpolation from a sparse set of points is usually approached by using kriging, i.e. radial basis functions, or a uniform grid of basis functions such as B-splines. To get the best of both worlds, we will attempt to use a sparse set of B-splines are various scales. The non-zero B-splines to be used should be determined automatically. The task is to develop an efficient algorithm for calculating the spline coefficients and to compare this method with alternatives.
Forma realizace:sw projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Finding objects of known shapes from oversegmentation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The task is to segment an object with clear edges and of approximately known shape, where the shape is described by statistics over some shape descriptors, e.g. moments. We suggest a method which starts by oversegmentating the image into superpixels and then tries to find a  compact subset of the superpixels which corresponds to the shape model. We shall try to find efficient algorithms for this task.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: From pairwise image registration to sequence image registration
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The task is to align a sequence of N images onto a common reference. It is possible to register all images simultaneously, or all possible N^2 pairs but it is very computationally expensive. On the other hand, it is enough to register N-1 pairs and compose the transformations, which is fast but may lead to suboptimal accuracy. We shall (theoretically and practically) explore various ways of choosing the subsets of image pairs to register and how to estimate the individual deformations.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Identifikace modelu robotické helikoptéry
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je vytvořit model pro dostatečně věrnou simulaci reálné robotické helikoptéry. Výsledkem práce by měl být model ve formě rovnic, případně jeho implementace pro simulační prostředí podle doporučení vedoucího práce. Pro účely získání referenční polohy pro identifikaci reálné helikoptéry bude k dispozici externí sytém přesné lokalizace.
Pokyny k vypracování:Prostudujte obecné metody identifikace dynamických systémů.
Po konzultaci s vedoucím práce navrhněte vhodný model helikoptéry a způsob identifikace.
Proveďte měření s reálnou helikoptérou a identifikujte parametry modelu.
Verifikujte chování výsledného modelu proti reálné helikoptéře.
Doporučená literatura:dodá vedoucí práce
Forma realizace:návrh metody, kód (pro Matlab/Octave)
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Learning multilayer classifiers with weak annotations
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:This topic is similar to deep learning but without neural networks. We chain several classifiers together - for example the first one will do a pixel-wise segmentations and the second will evaluate the shape of the detected objects. The challenge is to train all classifiers in the chain when training data is only available for the final output - a so-called weak labels. We shall start by simulating several simple cases, gradually moving towards a practical method.
Forma realizace:SW project, theoretical analysis
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Learning to segment from object counts
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The task is to learn to count objects in an image, when the only information available for the training images are the counts. What assumptions are needed to make it possible? We start from simpler cases, e.g. when the segmentation method has a small number of parameters or when pixel-wise annotations are available for at least some of the images and then work towards an efficient and practical method for more difficult cases.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Lung nodule analysis from time series
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Lung nodules are tissue masses in the lungs, which may be cancerous. A malignant nodule will grow quickly in time, so it is helpful to compare its image from several time points. A method should be developed to detect nodules, match them across acquisition, and evaluate their growth.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Magnetic particle imaging - using automatically calibrated test targets
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Magnetic particle imaging is a recent imaging techniques, which can visualized tiny magnetic particles with high spatial resolution. The bottleneck is the calibration, which is currently performed by moving a point target around the acquisition region. The calibration can be speeded up by using several targets, with known spatial structure. We shall attempt to develop an algorithm which could at the same time identify the spatial structure of the calibration target and the motion of the pattern, simplifying the procedure considerably.
Forma realizace:sw projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Markov chain Monte Carlo segmentation for fitting geometrical model
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Some objects have internal structure - they contain subobjects with a particular geometric relationship. To segment such objects, Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods can be used to generate data-driven hypotheses with statistical shape priors. We shall explore methods of this type, first on synthetic data and then to segment real structured objects such as Drosophila eggs, which are known to contain 15 so-called nurse cells. A particular attention will be paid to MCMC efficiency.
Doporučená literatura:Erdil et al: MCMC Shape Sampling for Image Segmentation with Nonparametric Shape Priors. CVPR 2016
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Odhadování entropie pro vysocedimenzionální data s konečnou přesností
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis: Jednou z možností odhadování entropie mnohorozměrných dat (která
nalézá aplikace například při registraci obrazů) je
Kozačenko-Leoněnkovův (KL) odhad na základě vzdálenosti nejbližších
sousedů [1]. Ten ovšem selhává u kvantizovaných dat, která obsahují
několik identických položek. Analyzujte existující možnosti
rozšíření KL odhadu pro kvantizovaná data [1,2], vyzkoušejte metodu
založenou na integraci v původní (nekvantované) oblasti, případně na
základě teoretické analýzy navrhněte metodu vlastní. Pokuste se
zlepšit numerickou stability metody [2]. Všechny metody
implementujte a důkladně otestujte.

Výsledkem má být dobře dokumentovaná a funkční
implementace několika variant KL odhadu vhodných pro kvantovaná
data, jakož i dobře dokumentované a statisticky
vyhodnocené výsledky experimentálního porovnání. V případě úspěšné
realizace možnost publikace na některé mezinárodní konferenci,
eventuelně i v odborném časopise. Možnost pokračování ve formě
doktorského studia.
Doporučená literatura: 1. Jan Kybic. High-dimensional mutual information estimation for image registration. In ICIP'04: Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Image Processing. 2. Jan Kybic. High-dimensional entropy estimation for finite accuracy data: R-NN entropy estimator. In Nico Karssemeijer and Boudewijn Lelieveldt, editors, IPMI2007: Information Processing in Medical Imaging, 20th International Conference, pages 569-580, Berlin, Heidelberg, Germany, July 2007. Springer.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Optimal MRI acquisition times for brain tissue segmentation from signal relaxation curve
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Petr Garant: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:In MRI, The T1 relaxation time of brain tissue can be measured separately in each voxel from the signal recovery after saturation measured at multiple times. This information can be used to provide brain segmentation with good accuracy without using any prior knowledge about brain topology. What has not been studied yet is the optimal settings of the acquisition
times. The influence of more dense sampling and/or presence of noise in the data on the accuracy and systematic error of the segmentation needs to be evaluated. The obtained segmentation will be used for correcting partial volume effect in perfusion MRI measurement.
The real data will be provided by the Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf.

The student should learn the basic principles of MR imaging and study the algorithm for
brain segmentation from T1 signal recovery, design a simulated experiment and analyze the influence of noise and sampling pattern on accuracy and systematic errors in the segmentation, test the ideal sampling pattern on real data, and optionally demonstrate improvement of the ideal sampling on perfusion MRI.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Ovládání robotu gesty
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant: Ing. Jan Chudoba
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem úlohy je využít svobodný software pro rozpoznávání postavy člověka v obraze kamery a jeho gest, jimiž by mohl ovládat pohyb mobilního robotu. Volba vhodných gest i způsobu jejich rozpoznávání je součástí práce.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s metodami zpracovani obrazu z kamery a proveďte rešerši dostupných metod pro nalezení postavy v obraze a rozpoznání poloh jeích končetin, které budou sloužit jako základ pro detekci gest. Zaměřte se na metody s volně dostupnou implementací. S využitím dostupných knihoven vytvořte demonstrační aplikaci pro rozpoznávání gest a otestujte její úspěšnost a robustnost.
Forma realizace:SW implementace v jazyku dle dohody s vedoucím práce
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Piecewise registration for histological slices
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:When histological specimen is cut into thin slices for subsequent microscopy images, the slice can be broken into several pieces. A specialized image registration algorithm should be developed, which allows very large and uncorrelated displacement of the pieces and much more constrained movement within the pieces.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Registration of ophthalmological sequences
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The task is to develop an algorithm for motion compensation of ophthalmological sequences. The task is challenging because the motion is not smooth in time and because there are artifacts due to illumination.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Řízení letu malé robotické helikoptéry po trajektorii
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je implementace řídicí metody pro malou robotickou helikoptéru, realizující její pohyb po zadané trajektorii. Součástí práce je modelování a návrh regulátoru, proto je vhodné mít alespoň základy z předmětů v oblasti identifikace a automatického řízení. Helikoptéra bude lokalizována externím lokalizačním systémem.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s způsobem řízení robotické helikoptéry poskytnuté pracovištěm vedoucího. Navrhněte a implementujte řídicí algoritmus letu po definovaných trajektoriích.
Předpokládejte známou polohu helikoptéry s vysokou přesností.
Forma realizace:implementace v C/C++ nebo jiném vhodném jazyku, experimentace
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Segmentation and joint-segmentation of aorta from histological and ultrasound images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic , Jan Hering Dipl.-Math.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:We have a dataset of ex vivo ultrasound and histological images of the aorta. The final task is to non-invasively detect arteriosclerosis and its prognosis. Current image processing tasks include:

1. Identifying the lumen and different tissue types (including plaques) in the histological images

2. Identifying the lumen and hopefully also other tissue types in the ultrasound images.

3. Reconstruct 3D volumes and spatially register microscopy and ultrasound data.

4. Joint segmentation of the ultrasound and histological images.

5. Image-based classification of the disease from both the microscopical and ultrasound data.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Surface registration for 3D breast images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:A breast surgery is usually performed in a supine position, while preoperative images are acquired in a prone or upright position, hence the need to correct for the resulting deformation. The task is to register preoperative images with a surface scan acquired. A surface registration method needs to be developed, possibly using appropriate mechanical assumptions, such as low compressibility of the breast tissue.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Systém pro vizuální lokalizaci robotické helikoptéry
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Účelem práce je ověření přesnosti a robustnosti existujícího systému pro vizuální odometrii určeného pro relativní lokalizaci robotické helikoptéry. Systém je založen na zpracování vektorů rychlosti poskytovaných hardwarovým video-kodérem na platformě Raspberry Pi. Cílem práce je oživení hardware a provedení testů pro ověření přesnosti a robustnosti metody.
Pokyny k vypracování:Prostudujte diplomovou práci původního autora metody a oživte existující SW na dodané hardwarové platformě Raspberry Pi s kamerou. Po konzultaci s vedoucím práce navrhněte způsob testování přesnosti modulu v různých podmínkách. Na základě testování vyhodnoťte dosažitelnou přesnost metody a případně navrhněte vylepšení. Předpokládá se že pro testování budou k dispozici přesné referenční lokalizační systémy ve vnitřním i vnějším prostředí.
Doporučená literatura:dodá vedoucí práce
Forma realizace:oživení HW a SW, praktické testování a výsledná zpráva
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Thickness measurement from ultrasound RF images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:For applications such as arteriosclerosis detection, it is interesting to estimate thickness of layers in the blood vessel walls. However, the limited spatial resolution from a standard B-mode image does not allow sufficient accuracy. Processing directly the raw RF signal should enable a better accuracy. This work is a combination of practical experiments with a portable ultrasound machine and implementation of signal processing algorithms.
Doporučená literatura:Shung, Smith, Tsui: Principles of Medical Imaging. Academic Press, 1992. Angelsen. Ultrasound Imaging. Emantec, 2000
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Ultrasound vessel wall texture classification
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Analyze ultrasound images and sequences of carotid arteries to extract the layer thickness, motion and texture of the vessel wall from in-vivo ultrasound images in an attempt to detect and distinguish different types of arteriosclerosis. This is an exploratory work, the challenge is the limited spatial resolution of the ultrasound.
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Unsupervised joint segmentation of two images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Given two images of the same scene but from different modalities, the task is to find their common segmentation. This problem is encountered for example in multimodality imaging, or as a subtask of iterative segmentation/registration. One possible formulation is that we want to approximate as well ass possible the target image using a segmentation and an appearance model for each class. We shall study various variations of this idea, e.g. how the approximation quality should be measured and how the resulting optimization should be performed.
Forma realizace:sw projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Vizuální 3D mapování terénu robotickou helikoptérou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je implementace metody pro 3D mapování terénu robotickou helikoptérou metodou "Stereo from motion", kdy se vzdálenost mapovaného terénu měří na základě porovnání dvou obrázků pořízených z různých míst.
Pokyny k vypracování:- prostudujte metody 3D mapování jednou pohybující-se kamerou
- navrhněte a implementujte metodu využívající kameru a přesný lokalizační systém (RTK GNSS)
- proveďte ověření metody na datech pořízených reálnou helikoptérou nebo v simulátoru
Forma realizace:implementace v C/C++
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Vzajemná lokalizace robotických helikoptér
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant: Ing. Jan Chudoba
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je ověření vlastností systému pro měření vzdálenosti na rádiovém principu, který by měl být aplikován na měření vzájemné polohy malých robotických helikoptér. Práce bude postavena na existujícím integrovaném modulu, což znamená že nebude nutné řešit rádiovou část. V rámci práce bude nutné implementovat kód pro jednočip, který bude realizovat převodník mezi obvodem a PC.
Pokyny k vypracování:- seznamte se se specifikací daného obvodu pro rádiové měření vzdálenosti
- implementujte do vhodného jednočipu (např. ATmega) kód pro základní komunikaci s obvodem
- realizujte prototyp systému pro měření vzájemné vzdálenosti
- vyhodnoťte přesnost a robustnost řešení
Forma realizace:kód pro jednočip (C) + obslužný kód pro PC
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Web based infrastructure for image processing and analysis
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Develop a modular web-based software system for image processing and analysis. The idea is that clients, e.g. clinicians, would not need to install any special software to use our image processing algorithms, and would use a web browser instead. Image processing modules will run on a server as a web service and can be written in a variety of programming languages (Python, Matlab, C, Julia,...). It should be easy to plug-in existing tools such as ImageJ(Fiji), or Ilastik. Clients will connect using their web browser and will be able to have their images processed. The web client should also support efficient annotations, i.e. manual labeling and segmentation. The system should support large number of large images, images in both 2D and 3D remote image servers, including DICOM servers.


The project may be based on extending existing similar systems such as Bisque (http://bioimage.ucsb.edu/bisque) or Omero (https://www.openmicroscopy.org/omero/).
Pokyny k vypracování:The exact scope of the project will be determined based on the interests of the student/team.
Doporučená literatura:Bisque (http://bioimage.ucsb.edu/bisque) Omero (https://www.openmicroscopy.org/omero/) Antonelli et al: Design and Implementation of Web-Based Systems for Image Segmentation and CBIR. IEEE Trans. Instrum. Meas., 2006
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:13.05.2019




Název: Aplikce rozpoznávání textu v obrazech.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Práce naváže na oceněnou diplomovou práci [pdf][ konf. článek], jejíž výsledkem je špičkový detektor a rozpoznávací systém textů v obrazech.

Student si v projektu, bakalářské, či diplomové práci vybere některý směr rozvoje tohoto systému.
1. Z pomocí informací dostupných na WWW (google, Wiki) a případně GPS implementujte systém, který bude automaticky opravovat výstupy rozpoznávání (korekce adres, názvů ulic, obchodů)
2. Implementujte (např. pro mobilní telefon) aplikace pro automatický překlad. Rozpoznaný text je odeslán po souvisejících skupinách na stránku Google Translate a výsledek zobrazen v overlay-i obrázku
3. Aplikace vlastního nápadu

Datum vypsání:12.05.2019




Název: Automatická analýza snímků z letecké archeologie
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Za příznivých klimatický podmínek se v leteckých a satelitních snímcích krajiny objevují jinak neviditelné stopy činnosti člověka, od doby neolitu až po současnost, např. poblíž hory Říp,
View Larger Map
Cílem diplomové práce je pomocí metod zpracování obrazu a strojového učení částečně automatizovat a zároveň zkvalitnit výsledky průzkumu. Práce se zaměří na některou z těchto úloh:
1. Optimální transformace mutlispektrálních snímků na základě strojového učení.
2. Automatické hledání struktur způsobených činností člověka.
Doporučená literatura:Práci povedeme společně s Doc. Martinem Gojdou, který je předním odborníkem v oblasti letecké archeologie a má k dispozici velké množství dat. Ne jako domácí stránce je řada odkazů na literaturu, např. souhrn nálezu z let 1992-2003 .
Datum vypsání:12.05.2019




Název: Evaluation of state-of-the-art registration techniques for fitting models to 3D point clouds
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The most commonly used plastic molding process, injection molding, is used to create a large variety of products like wire spools, packaging, automotive dashboards etc. with different shapes and sizes.Particularly for automotive industry the quality requirements are very high, so that an automated inspection of geometric properties is desirable.

There are special challenges for injecting molding parts due to the temperature depending shrinkage or regions of occlusions. The point cloud in the figure is captured by laser triangulation and a multi-camera system.

The task is to study and evaluate state-of-the-art registration methods in this application context.

More in the full description
Pokyny k vypracování:The thesis is connected to a particular application developed at SCCS Hagenberg, and the student will be supported by 200 euros per month. A couple of visits (covered by SCCS) to Hagenberg are expected. Spending a couple of weeks in the summer working on the problem (as a paid summer job) in Hagenberg is desirable, but not a must. Hagenberg is close to the border with CR and is reachable by train Prague-Linz
Forma realizace:software, development
Datum vypsání:12.05.2019




Název: Rozpoznání typu automobilu z jednoho snímku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Cílem diplomové práce je navrhnout a ověřit metodu pro rozpoznávání typu automobilu z jednoho snímku, a to bez omezení na místo pohledu a osvětlení. Práce využije detektor lokálních afinních rámců, který je k dispozici v Centru strojového vnímání. Jádrem práce bude nalezeni reprezentace 3D objektu a návrh metody matchování modelu a lokálních rámců detekovaných v obraze.
Pokyny k vypracování:Pasivní znalost angličtiny je nutná.
Doporučená literatura:Duda, Hart, Stork- Pattern Recognition
Datum vypsání:12.05.2019




Název: Rozpoznávání rostlin z obrázků (na mobilním telefonu)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:bude stanoven pozdeji
Popis:V rámci bakalářské práce se budete podílet na projektu jehož cílem je rozpoznávání rostlin, a to buď z fotografií listu, kůry, plodu, atd. V projektu se můžete zaměřit na řadu problémů, od vlastního rozpoznávání z fotografii, po vývoj aplikace na mobilním telefonu (uživatelské rozhraní) a pro webový server s přístupem ke sdílené databázi nasnímaných dat celou komunitou uživatelů. Dosavadní výsledky projektu jsou shrnuty na stránce http://cmp.felk.cvut.cz/~sulcmila/plants/.

Řešitelé budou mít po celou dobu projektu zapůjčen mobil s OS Android (Samsung Galaxy II nebo podobný)
Pokyny k vypracování:Budou upřesněny dle zájmů studenta.
Doporučená literatura:http://cyber.felk.cvut.cz/research/theses/detail.phtml?id=153
Forma realizace:záleží na zpřesnění zadání
Datum vypsání:12.05.2019




Název: Tracking players in low-resolution videos of soccer games.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Evaluation and adoption of state-of-the-art tracking methods for tracking players in low-resolution videos of soccer games.

A common problem during player tracking is the change of the players appearance because of changing illumination conditions (e.g. shadow) or because parts of the player are temporarily occluded. Under such circumstances classical tracking methods have a higher risk to fail.

However, the player will be redetected after some frames and the question arise, how to maintain the correct identity of the players despite the low resolution and the similar color of players of the same team.
low resolution image
of soccer players
The task is to study and evaluate state-of-the-art tracking methods in this application context. At SCCH there ground-truth data are available which are acquired by means of a high-resolution transponder system.

For more, see
full description

Pokyny k vypracování:The thesis is connected to a particular application developed at SCCS Hagenberg, and the student will be supported by 200 euros per month. A couple of visits (covered by SCCS) to Hagenberg are expected. Spending a couple of weeks in the summer working on the problem (as a paid summer job) in Hagenberg is desirable, but not a must. Hagenberg is close to the border with CR and is reachable by train Prague-Linz
Datum vypsání:12.05.2019




Název: 3D reconstruction for visual effects
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Tomáš Pajdla Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:RNDr. Zuzana Kukelova, Ph.D.
Popis:3D reconstruction plays an important role in visual effects and current movie industry. See what my former stuents can do in their startup https://www.youtube.com/channel/UCIfMxiWnFHwmxrm2nNWK2hg.
Pokyny k vypracování:Review the state of the art in 3D reconstruction from images. Get acquainted with methods at https://alicevision.github.io/. Suggest and implement an improvements of the standard technology of 3D reconstruction using rotation averaging and similar optimization techniques.
Doporučená literatura:Literature will be provided by the supervisor.
Forma realizace:Code in Matlab and C++
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Advanced signal processing for health care (EEG)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Gerla Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Oponent:doc. Ing. Vladimír Krajča, CSc.
Popis:The main aim of the project is design and implementation of advanced methods of biomedical signal preprocessing and processing. The work will be performed using EEG recordings provided by cooperating university hospitals. New approaches will be studied, as for example adaptive segmentation, application of speech processing algorithms, etc. The task will be to study and compare several methods, successively implement restricted set of methods and test their functionality and quality of processing on real signals. It is expected that finally there will be different methods used for adult EEG and different methods for newborn EEG because the characteristics of these signals are different.
Used hardware and software: PC/laptop (options Linux/Windows OS), MatLab, possibly Java programming language (if necessary)


Phases of the project
Study of applications of signal processing methods in biomedical signal processing
Study of EEG recordings, i.e. differences between newborn, child and adult EEG, especially in sleep recordings
Study and implementation of selected methods for signal preprocessing and processing:
- Defining the task (detection of noise and artefacts, feature extraction and classification)
- Design of individual methods
- Implementation of selected methods
- Experiments and their evaluation
Final report
Doporučená literatura:Adeli, Hojjat: Automated EEG-Based Diagnosis of Neurological Disorders: Inventing the Futute of Neurology. CRC Press. 2010 Gerla, V.: Automated Analysis of Long-Term EEG Signals. PhD Thesis. CVUT Prague, 2012 Sanei, S.; Chambers, J.A.: EEG Signal Processing. Wiley, 2007
Forma realizace:SW project + report
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Analýza elektrofyziologických záznamů z hluboké mozkové stimulace (emoční úloha)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Tomáš Sieger Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Hluboká mozková stimulace představuje moderní léčbu nejen Parkinsonovy nemoci v situacích, kdy klasická medikační léčba nepřináší kýžený efekt. V rámci operací, během nichž jsou zaváděny do mozku bdělých pacientů stimulační elektrody, jsou získávány i cenné elektrofyziologické záznamy, z nichž je možno studovat chování hlubokých struktur lidského mozku řešícího určité úlohy.

Cílem práce je hledat v záznamem aktivity neuronálních populací (tzv. local field potentials) důkaz toho, že se dané mozkové jádro podílí na zpracování emočních podnětů.

Od studenta(ky) se předpokládá chuť učit se (trochu medicínského pozadí, specifické metody zpracování signálů), objevovat (jedná se o téma na samé hranici současného poznání lidského mozku) a vlastní invence (kreativní, avšak zodpovědný přístup k řešení problému, kritické použití existujících metod a nástrojů nebo návrh vlastních).
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Analýza elektrofyziologických záznamů z hluboké mozkové stimulace (motorická úloha)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Tomáš Sieger Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Hluboká mozková stimulace představuje moderní léčbu nejen Parkinsonovy nemoci v situacích, kdy klasická medikační léčba nepřináší kýžený efekt. V rámci operací, během nichž jsou zaváděny do mozku bdělých pacientů stimulační elektrody, jsou získávány i cenné elektrofyziologické záznamy, z nichž je možno studovat chování hlubokých struktur lidského mozku řešícího určité úlohy.

Cílem práce je hledat v záznamem aktivity neuronálních populací (tzv. local field potentials) stopy po plánování, provádění, nebo řízení motorické odpovědi – stisku tlačítka na určitý podnět.

Od studenta(ky) se předpokládá chuť učit se (trochu medicínského pozadí, specifické metody zpracování signálů), objevovat (jedná se o téma na samé hranici současného poznání lidského mozku) a vlastní invence (kreativní, avšak zodpovědný přístup k řešení problému, kritické použití existujících metod a nástrojů nebo návrh vlastních).
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Analýza paralelních elfz. záznamů z hluboké mozkové stimulace: hledání důkazu neuronální spolupráce
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Tomáš Sieger Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Hluboká mozková stimulace představuje moderní léčbu nejen Parkinsonovy nemoci v situacích, kdy klasická medikační léčba nepřináší kýžený efekt. V rámci operací, během nichž jsou zaváděny do mozku bdělých pacientů stimulační elektrody, jsou získávány i cenné elektrofyziologické záznamy, v nichž je možno vysledovat chování hlubokých struktur lidského mozku. Jednou z důležitých, avšak dosud ne zcela vyřešených otázek je, do jaké míry spolu neurony a jejich populace při řešení problémů spolupracují.

Cílem práce je hledat v záznamem aktivity neuronálních populací (tzv. local field potentials) stopy takové spolupráce.
Práce by měla navázat na úspěšnou diplomovou práci a rozšířit ji kritickým zhodnocením metod použitých pro hledání důkazu neuronální spolupráce, případně návrhem metod vlastních.

Od studenta(ky) se předpokládá chuť učit se (trochu medicínského pozadí, specifické metody zpracování signálů), objevovat (jedná se o téma na samé hranici současného poznání lidského mozku) a vlastní invence (kreativní, avšak zodpovědný přístup k řešení problému).
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Automatická detekce EEG artefaktů při dlouhodobém monitorování
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:doc. Ing. Vladimír Krajča, CSc.
Popis:Navrhněte a realizujte vhodnou metodu pro efektivní detekci EEG artefaktů v dlouhodobých EEG záznamech. Metodika by měla být schopná detekovat oční, pohybové i svalové artefakty. Možné postupy: digitální filtrace, korelace se šablonou, neuronové sítě.
Pokyny k vypracování:Základní informace o tématu podá doc. Lhotská.
Doporučená literatura:dodá vedoucí práce
Forma realizace:funkční prototyp softwaru, návod k obsluze
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Camera tracking for autonomous driving
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Tomáš Pajdla Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:RNDr. Zuzana Kukelova, Ph.D.
Popis:Camera modelling and tracking is a fundamental component of autonomous deriving and assistance systems. See what can be done with camera models we reconstruct: https://up-drive.eu/wp-content/uploads/2018/06/UP-Drive_Online_Localization_mid_100mb.mp4?_=2
Pokyny k vypracování:Review the state of the art in camera modelling and tracking. Get acquainted with methods at used in UpDrive project. Suggest and implement an improvements of the standard technology of camera modelling and tracking to cope with rolling shutter effect.
Doporučená literatura:Literature will be provided by the supervisor.
Forma realizace:Code in Matlab and C++
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Data fusion from sensors in smart home environment
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt,Práce v týmu a její organizace
Oponent:Ing. Jaromír Doležal, PhD
Popis:The aim is:
1. to perform analysis of existing and possible solutions of several person movement detection in a room or building;
2. to design suitable (if possible optimal) distribution of sensors in space to ensure reliable movement detection in the given space;
3. to design and implement computer simulation that will visualize detected movement and store acquired data;
4. to design learning algorithm that will learn movement patterns from acquired data; the aim is to differentiate between persons present in the given space at the same time.

Datum vypsání:10.05.2019




Název: Fast Equation Solving for Computer Vision and Robotics
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Tomáš Pajdla Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Algebraic techniques have proved very useful in solving difficult problems in geometry of computer vision. We will aim at studying more advanced elements of algebraic geometry and applying them to real engineering problems.
Pokyny k vypracování:Review the state of the art in software for solving algebraic methods by homotopy continuation. Get acquainted with methods in Macaulay2. Suggest and implement an an optimized homotopy continuation method for solving problems in computer vision and robotics.
Doporučená literatura:Literature will be provided by the supervisor.
Forma realizace:Code in Matlab and C++
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Fast learning in Bayesian optimization algorithm
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Algorithms ECGA (extended compact genetic algorithm) and BOA (Bayesian optimization algorithm) are population-based optimization algorithms. They are among the most powerfull methods for optimization of complex black-box optimization problems with binary representation. Each generation they build a model of the structure of dependencies among individual solution components. The model learning is a time consuming operation. For ECGA, an efficiency enhancement was proposed recently that allows to simplify and accelerate the learning without any negative effect on the algorithm performance. The goal of this project is to implement a similar method of model learning for algorithm BOA, and evaluate the potential positive and negative effects on the algorithm performance.
Pokyny k vypracování:1) Learn the principles of algorithms ECGA and BOA.
2) Explore the method used in ECGA to accelerate the model learning.
3) Apply the method to algorithm BOA adequately.
4) On a set of benchmark problems, compare the original and the modified algorithms with respect to the number of objective function evaluations required to find the solution, and with respect to the time required to run the algorithm.
Doporučená literatura:[1] Duque, Thyago S.P.C.; Goldberg, David E.; Sastry, Kumara: Enhancing the Efficiency of the ECGA. PPSN 2008, Dortmund. [2] Pelikan, M. Hierarchical Bayesian Optimization Algorithm
Forma realizace:Modified BOA algorithm, experiment results, final report.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Fitness Predictors in Genetic Programming
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce,
Popis:Genetic programming is an evolutionary method for searching for algorithms that solve certain problem, or for searching a structured description of certain system, e.g. in the form of a mathematical expression. Evaluation of a candidate solution is usually done with respect to a big set of test cases which is time consuming. That's why the so-called fitness predictors are used. A fitness predictor is a small subset of the set of test cases which is able to provide the evolution with similar information as the whole testing set. The goal of this project is the exploration, design and evaluation of methods for constructing the fitness predictors.
Pokyny k vypracování:1) Learn the principles of GP, fitness predictors and methods for their construction.
2) Design your own method of fitness predictor construction.
3) Compare the known and proposed fitness predictor methods, and evaluate their pros and cons.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Linkage Tree Crossover for Differential Evolution
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Studentská odborná práce,
Popis:Differential Evolution (DE) is a successfull black-box optimization algorithm for real-valued problems. Its weakness is a class of problems with dependent solution components; the exponential or binomial crossover operators conventionally used in DE are not suitable for them. The goal of this project is to design a new crossover operator based on the linkage tree known from the genetic algorithms with binary representation. The application of this operator is not straightforward and will require a skillful modification.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Lokální optimalizátor s detekcí závislostí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Nedávno byl představen lokální optimalizátor s detekcí závislostí, LOLI, pro optimalizační problémy s binární reprezentací. V průběhu optimalizace vytváří model problému ve formě nezávislých skupin závislých bitů a tento model postupně zpřesňuje. Testy naznačují, že pro malé a středně velké problémy s touto strukturou překonává tento algoritmus i populační optimalizační algoritmy BOA a ECGA. Na problémech, jejichž struktura je složitější, algoritmus ale rychle sklouzává k úplnému prohledání celého prostoru a je prakticky nepoužitelný. Cílem práce je navrhnout postup, jak vytvářet model vhodný pro algoritmus LOLI, který by postihoval ty nejvýznamnější závislosti mezi bity, a porovnat účinnost takového algoritmu na referenčních optimalizačních problémech s konkurenčními algoritmy nalezenými v literatuře.
Pokyny k vypracování:1) Navrhněte a implementujte zobecnění algoritmu LOLI, které umožní spouštět tento algoritmus i na problémech, v jejichž struktuře nejsou skupiny bitů zcela nezávislé.
2) Otestujte algoritmus na referenčních úlohách a porovnejte jeho účinnost s algoritmy BOA, LTGA a DSMGA.
3) Výsledky statisticky vyhodnoťte.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Forma realizace:Implementace modifikovaného LOLI algoritmu, výsledky experimentů, závěrečná zpráva.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Multitasking for Symbolic Regression
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce,
Popis:Evolutionary algorithms are optimization methods applicable to a broad class of problems. However, compared to other, more specific methods, they are slower. One opportunity to increase their speed is to take advantage of their ability to solve several optimization problems at once (multitasking). The goal of this project is to explore this possibility for symbolic regression tasks, i.e. for machine learning problems where the goal is to find a symbolic mathematical expression fitting the available data.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Navigace mobilního robota Jackal
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Pavel Krsek Ph.D., Ing. Vladimír Smutný Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem je připravit programové vybavení, které umožní pohyb mobilního robota Jackal v prostředí kanceláří či výrobní haly (interiér). Robot se bude pohybovat po trase, kterou zadá obsluha v mapě vzniklé na základě elektronických výkresů interiéru. Při pohybu musí robot reagovat na nově se objevující pohyblivé i pevné překážky. Překážky by se měl snažit objet či přivolat obsluhu pokud není bezpečné objetí možné. Robot bude mapu aktualizovat v průběhu svého pohybu na základě svých pozorování.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Population size adaptation in evolutionary algorithms
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:The population size is one of the most important parameters of evolutionary algorithms that affects their performance. There are several existing approaches for adapting the population size during the run of the algorithm (Parameter-less GA, Population pyramid, etc.). The goal of this project is to compare these methods for a chosen type of an evolutionary algorithm and for a chosen class of problems, or to develop your own population size adaptation mechanism and assess its pros and cons.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Portfolio optimization method with success prediction
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Design a composite optimization algorithm (portfolio algorithm) which automatically chooses the most promising optimization algorithm in the portfolio to run in the next step. Perform a comparison against its constituent algorithms and against other chosen competitors. The comparison shall reveal the differences during the whole course of optimization, not only after the optimization is finished. The COCO framework is a suitable candidate.
Pokyny k vypracování:1. Make a literature survey for similar approaches.
2. Design the algorithm to choose the most promising algorithm in the portfolio.
3. Perform a comparison of the portfolio approach against its constituent algorithms.
4. Perform a comparison of the portfolio approach against other state-of-the-art competitors.
Doporučená literatura:Will be provided by the thesis supervisor.
Forma realizace:Code in Python, MATLAB, or Java.
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Problém předčasné konvergence u Gaussovského EDA
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Algoritmy typu EDA (estimation-of-distribution algorithms) jsou populační optimalizační algoritmy podobné genetickým a evolučním algoritmům. Každou generaci se snaží kvalitní řešení v populaci popsat pravděpodobnostním modelem a nová řešení generují prostým vzorkováním z tohoto modelu. Gaussovský EDA je jeden z EDA algoritmů určených pro problémy, jejichž řešení je reprezentováno vektorem reálných čísel. Tento algoritmus ovšem trpí problémem předčasné konvergence. Rozptyl Gaussova rozdělení klesá v čase příliš rychle. Po několika generacích populace ztratí veškerou diverzitu a algoritmus ztratí schopnost se vyvíjet. Cílem této práce je navrhnout, implementovat, porovnat a posoudit metody, které by předčasné konvergenci algoritmu zabraňovaly a umožnily mu úspěšně dosáhnout optima.
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s Gaussovským EDA algoritmem a s problémy, na něž při jeho použití narážíme.
2) Navrhněte a implementujte metody bránící předčasné konvergenci algoritmu.
3) Navržené metody, původní Gaussovský EDA algoritmus a příp. další metody nalezené v literatuře vzájemně porovnejte. Výsledky statisticky vyhodnoťte.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Forma realizace:implementace Gaussovského EDA s navrženými metodami, výsledky experimentů, závěrečná zpráva
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Random embeddings for black-box optimization algorithms
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The solution quality of a large-scale optimization problem often depends only on a smaller subset of solution features. Random embedding is a method how to perform the search in a low-dimensional subspace of a high-dimensional search space. The goal of this project is to design a method of using random embeddings in black-box optimization algorithms (local search, evolutionary algorithms): whether the embedding shall be static or dynamic, whether the low dimensionality shall be constant or dynamically changing, how often should they change, etc. The resulting method shall then be compared at least to the chosen optimization algorithm without random embedding.
Doporučená literatura:[1] Sanyang M.L., Kabán A. (2016) REMEDA: Random Embedding EDA for Optimising Functions with Intrinsic Dimension. In: Handl J., Hart E., Lewis P., López-Ibáñez M., Ochoa G., Paechter B. (eds) Parallel Problem Solving from Nature – PPSN XIV. PPSN 2016. Lecture Notes in Computer Science, vol 9921. Springer, Cham
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Restarting optimization algorithms using their predicted performance
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Pošík Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce,
Popis:In the article below, the researchers optimize the configurations of Deep neural networks, and they throw away bad configurations by extrapolating the learning curves of DNN. The goal of this project is to assess whether and how a similar principle can be applied to black-box search algorithms (local search, evolutionary algorithms, etc.) by observing and predicting their convergence curves. The study can assess various models for algorithm performance prediction, e.g. a parametric exponential model, or a non-parametric model based on resampling the past algorithm improvements.
Doporučená literatura:[1] Tobias Domhan, Jost Tobias Springenberg, Frank Hutter: Speeding up Automatic Hyperparameter Optimization of Deep Neural Networks by Extrapolation of Learning Curves. University of Freiburg
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Visual Localization with HoloLens
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Tomáš Pajdla Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:RNDr. Zuzana Kukelova, Ph.D.
Popis:Visual scene recognition and image based localization is an important problem in computer vision and machine learning. We will develop it for HoloLens (https://www.microsoft.com/en-us/hololens).
Pokyny k vypracování:Review the state of the art in image based localization . Get acquainted with HoloLens technology. Suggest and implement an image based localization method for HoloLens.
Doporučená literatura:Literature will be provided by the supervisor.
Forma realizace:Code in Matlab and C++
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Využití stacionární IR kamery pro detekci událostí a stavů v místnosti
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Lenka Lhotská Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Petr Novák, NIT
Popis:Proveďte rešerši na trhu dostupných statických IR kamer připojitelných přes IP vhodných pro trvalé snímání vymezeného prostoru.
Proveďte studii možností videodetekce nad obrazem/daty z IR kamery na HW založeném na procesoru ARM/linux nebo Coldfire/jazyk C
Proveďte studii možných detekovatelných stavů a událostí a navrhněte k nim výstupní datové struktury dostatečně popisující
Cílem je detekce obvyklých událostí a neobvyklých událostí. Počítání osob v místnosti, jejich průchodů určitými zónami nebo detekce pádu osoby či trvale ležící osoby v místech nezvyklých apod.
Předpokládané znalosti: Programování, RISC procesory, rozpoznávání obrazů
Forma realizace:kód, SW projekt
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Zpracování multikanálových biologických signálů v reálném čase
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Gerla Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Student se seznámí s metodami zpracování signálů v reálném čase a navrhne modulární systém, umožňující zpracování multikanálových biologických záznamů a visualizaci přechodů mezi ruznými stavy měřené osoby. Navržené řešení student implementuje a ověří nad reálnými EEG záznamy.

Realizovaná aplikace bude obsahovat tyto části: modul pro načítání dat ze souboru nebo měřícího zařízení, filtrace signálu, adaptivně prováděná segmentace signálu, parametrický popis a klasifikace nalezených segmentů do tříd dle předem definovaných trénovacích vzorů, přehledná vizualizace všech zjištěných výsledků.

kontakt: gerlav@fel.cvut.cz

Pokyny k vypracování:Bude-li práce zadána jako BP/PMI/PRO, bude její rozsah menší.
Doporučená literatura:[1] Malmivuo J., Plonsey R., (1995): „Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields”. New York: Oxford University Press., 512 p, http://www.bem.fi/book/.

[2] E. Niedermeyer and F. H. Lopes Da Silva (1995): „Electroencephalography: basic principles, clinical applications, and related fields, volume 1. Lippincott Williams & Wilkins, 2005.

[3] S. Sanei and J. A. Chambers (2007). EEG Signal Processing. Wiley-Interscience.

[4] Sophocles J. Orfanidis, (1995): Introduction to Signal Processing. Prentice Hall, 798 p, http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/intro2sp/.
Forma realizace:kódy, dokumentace
Datum vypsání:10.05.2019




Název: Asistivní technologie pro skenování a dokumentaci historických objektů autonomní helikoptérou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je návrh a vývoj asistivní technologie pro operátora bezpilotní helikoptéry řešící úlohu senzorického snímání a fotografování obtížně přístupných míst v interiérech a exteriérech rozlehlých historických budov (kostelů, hradů, zřícenin). Výstupem projektu bude systém umožňující operátorovi helikoptéry vizualizovat informaci o bezprostředním okolí helikoptéry (vzdálenost k překážkám) a navrhovat korekční úhybné manévry, což umožní získat informaci z míst, které není možné dokumentovat běžnou technologií. Cílem práce je odvážně se pouštět (s helikoptérou) tam, kam se dosud (s moderními senzory) nikdo nedostal. V případě úspěšně realizovaného systému bude volitelně na projekt navazovat honorovaná práce s historiky v sakrálních objektech Středočeského a Olomouckého kraje v rámci projektu: http://mrs.felk.cvut.cz/projects/cesnet
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Autonomní kooperovaný sběr objektů skupinou kooperativních helikoptér
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce bude navrhnout, implementovat a experimentálně ověřit systém pro řízení formace helikoptér s vizuální zpětnou vazbou, který umožní autonomně uchopit relativně lokalizované předměty a stavit z nich zeď. Student bude během práce řešit identifikaci modelu helikoptéry, řešit plánování pohybu a navrhovat vhodné zpětnovazební řízení a ovládání palubního mechanismu pro uchopení jednotlivých předmětů. Práce bude směřovat k účasti na mezinárodní soutěži v Abu Dhabi, kde budeme opět soutěžit s nejlepšímy týmy světa http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc Součástí úspěšné realizace práce je možnost stáže na jednom z nejlepších robotických pracovišť světa GRASP lab university v Pennsylvanii.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Design and realisation of a system for autonomous control of unmanned aerial vehicles (drones)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The aim is to extend the current system for control of teams of unmanned aerial vehicles with additional functionalities required by end-users and using the newest sensors available. The task will include most of the aspects of intelligent and mobile robotics. Students could select tasks of motion planning, perception, sensor fusion, onboard computer vision, path planning, high-level planning, task allocation, control, obstacle avoidance, swarming, etc. Particular tasks and the robotic scenario will be designed during an initial meeting based on the number, expertise, and interest of enrolled students. The topic is proper for a small team of students as well as for larger teams (more sub-tasks will be selected). Software tasks, hardware tasks, as well as tasks combining both, SW and HW, can be selected.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Drony v průmyslu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce bude ve spolupráci s průmyslovým partnerem navrhovat a realizovat systémy pro autonomní řízení bezpilotní helikoptéry v průmyslových halách. Konkrétně se budou řešit úlohy autonomní inspekce, inventurizace, dohled, apod. Součástí práce je možnost placené stáže u průmyslových partnerů a pokračování ve vývoji systému i po ukončení studia na plný úvazek.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Formace relativně stabilizovaných helikoptér v úloze lokalizace zdrojů vysílání
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je integrovat principy měření vzdálenosti vysílače a přijímače neseného helikoptérou z intenzity přijímaného signálu do systému řízení formace relativně stabilizovaných bezpilotních helikoptér vyvíjeného skupinou Multi-robotických systémů Katedry kybernetiky a využít je v úloze kooperativní lokalizace čipu. Poloha čipů v prostoru bude lokalizována triangulací měření z minimálně trojice helikoptér a Kalman filtrací získaných dat obsahujících šum. Předpokládá se kombinace práce s HW (instalace přijímače a jeho integrace se systémem pro řízení helikoptéry) a SW (implementace navrženého systému pro filtraci dat, odhad polohy předmětů a plánování pohybu helikoptér s cílem tyto polohy zpřesnit). Při řešení projektu se předpokládá úzká spolupráce s průmyslovým partnerem skupiny a v případě úspěšné realizace možnost návazných prací pro tuto firmu.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Integration of multi-UAV algorithms into the system designed for the MBZIRC 2020 competition
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The aim of the project is to adapt and integrate a set of multi-UAV (Unmanned Aerial Vehicle) algorithms into ROS environment and to prepare them for experiments with multi-rotor platforms of Multi Robot Systems (MRS) group designed for MBZIRC 2020, see http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc and https://www.mbzirc.com/challenge/2020. An important part of the project will be an experimental camp of the MRS group, where selected algorithms will be experimentally tested with real helicopters based on successful preliminary verification in Gazebo simulator.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Mechanismus pro manipulaci s objekty bezpilotní helikoptérou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce bude navrhnout a vyvinout inteligentní zařízení nesené helikoptérou a propojené se systémem jejího řízení pro úlohu autonomního uchopování a přemísťování předmětů, kterou bude skupina Multi-robotických systémů Katedry kybernetiky řešit v rámci soutěže MBZIRC http://mbzirc.com/. Student bude mít za úkol navrhnout a realizovat konstrukční design zařízení a elektroniku pro jeho autonomní ovládání palubními systémy helikoptéry a pro detekci správného uchopení předmětu. Volitelnou součástí práce bude senzorická fúze dat ze zařízení a dalších senzorů helikoptéry pro odhad přesnosti uchopení předmětu. V případě úspěšně realizovaného systému bude možné zúčastnit se přípravného kempu v USA a vlastní robotické soutěže ve Spojených arabských emirátech. Pojďte s námi změřit síly v pouštním království s nejlepšími universitami světa. http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Multi-robotický dohled skupinou bezpilotních helikoptér a kooperujících autonomních letadel
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce bude vyvinout systém pro plánování pohybu a koordinaci skupiny helikoptér a bezpilotních letounů tak, aby se vhodně zkombinovaly přednosti obou platforem. Helikoptéry dokáží manévrovat v malých rychlostech blízko překážek, zatímco letouny profitují z vyšší maximální rychlosti, většího doletu a delší operační doby. Navržený a implementovaný systém bude verifikován v robotickém simulátoru a v případě úspěšné realizace systému otestován s reálnými helikoptérami skupiny Multi-robotických systémů Katedry kybernetiky.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Roje autonomních helikoptér inspirované živou přírodou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s algoritmy pro řízení a navigaci autonomních formací inspirovaných pohybem hejn ptáků, ryb či hmyzu. Navrhněte a implementujte vhodný algoritmus pro ovládání a stabilizaci roje bezpilotních helikoptér. Roj helikoptér by se měl být schopen pohybovat v dynamickém prostředí s překážkami a tvar roje by se měl automaticky přizpůsobovat řešeným úlohám mobilní robotiky. Metodu ověřte a analyzujte pomocí simulací a dílčím reálným experimentem s bezpilotními helikoptérami skupiny Multi-robotických systémů. Předpoklady: základní znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Sledování pohybujícího se objektu skupinou vzájemně lokalizovaných bezpilotních helikoptér
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je vyvinout systém pro automatické sledování pohybujícího se objektu skupinou helikoptér, ve kterém je informace o pozici helikoptér ve formaci a přesnost detekce objektu jednotlivými helikoptérami využita k řízení pohybu formace a zvýšení robustnosti lokalizace. Hlavní náplní bude implementace a experimentální ověření (v simulátoru i s reálnými helikoptérami) metody pro řízení formace a integrace palubních senzorů a systému helikoptér. Práce navazuje na spolupráci skupiny Multi-robotických systémů Katedry kybernetiky a pracoviště Queen Mary University of London a bude vyžadovat koordinaci a komunikaci s kolegy z Londýna. V případě úspěšné realizace systému lze dohodnout stáž na partnerském pracovišti.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Systém pro autonomní lokalizaci a hašení požárů ve vysokých budovách dronem
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Cílem práce bude navrhnout, implementovat a experimentálně ověřit systém pro řízení dronu, který umožní autonomně lokalizovat ohniska požáru. Student si bude moci vybrat řešení SW části úlohy, řešení HW části úlohy a nebo kombinaci obojího. SW část bude obsahovat plánování pohybu, řízení a stabilizaci bezpilotní helikoptéry. HW část se bude sestávat z návrhu mechanismu pro vlastní hašení a jeho integraci na palubě dronu. Práce bude směřovat k účasti na mezinárodní soutěži v Abu Dhabi, kde budeme opět soutěžit s nejlepšímy týmy světa http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc Součástí úspěšné realizace práce je možnost stáže na jednom z nejlepších robotických pracovišť světa GRASP lab university v Pennsylvanii nebo University of New York.
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Systém pro inteligentní fotografování a filmování skupinou helikoptér
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je integrovat principy a metody využívané profesionálními fotografy a filmaři do systému pro polo-autonomní dokumentaci obtížně přístupných míst v interiérech budov skupinou vzájemně spolupracujících helikoptér. Výstupem práce bude rozšíření systému pro stabilizaci formace helikoptér vyvíjeného v rámci skupiny Multi-robotických systémů na Katedře kybernetiky, který umožní adaptivně nastavit relativní vzdálenost a úhel mezi kamerou nesenou jednou z helikoptér a reflektory na sousedních helikoptérách. Téma je vhodné pro fotografické nadšence, kteří by chtěli svůj koníček využít ve studiu robotických systémů a jejich aplikací. Součástí tohoto tématu bude možnost výcviku řízení bezpilotních helikoptér. http://mrs.felk.cvut.cz/projects/cesnet
Datum vypsání:05.05.2019




Název: Automatické vyhodnocování jednoduchých slovních úloh
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. RNDr. Daniel Průša Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je návrh a implementace následujícího algoritmu: Na vstupu je textová podoba jednoduché matematické slovní úlohy (1. stupeň ZŠ). Algoritmus text analyzuje, zjistí o jaký typ úlohy se jedná (vytvoří vhodnou interní reprezentaci) a spočítá výsledek (číselný, případně může být výstupem i odpověď celou větou).

Příklad vstupu:
Dopoledne bylo na hřišti 14 děvčat a 9 chlapců. V poledne odešlo 10 dětí na oběd. Kolik dětí zůstalo na hřišti?

Výše popsaný systém může být použit pro výukové účely, nebo i pro automatickou kontrolu vyřešených příkladů (v rámci komplexnějšího OCR systému), bez dopředné znalosti významu zadání a správného výsledku.
Pokyny k vypracování:- Analyzujte strukturu uvažovaných slovních úloh.
- Vytvořte trénovací množinu v rozsahu stovek úloh, ve které bude u každého textu vhodným způsobem reprezentována jeho struktura/význam a výsledek.
- Navrhněte metodu pro analýzu vstupů. Prozkoumejte, které existující lingvistické nástroje či data mohou být pro analýzu nápomocné (slovníky, syntaktické analyzátory). Řešení může být založené i na heuristikách, plný význam úlohy nemusí metoda nutně odhalit.
- Implementujte metodu (Java, C++, Python - dle vlastního uvážení).
- Proveďte evaluaci na množině testovacích dat, odlišné od množiny trénovací.
- Uvažujte alternativně i vstupy v anglickém jazyce.
Datum vypsání:02.05.2019




Název: Optimalizační metody pro zpracování digitálního obrazu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. RNDr. Daniel Průša Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:V počítačovém vidění má poměrně široké uplatnění tzv. problém minimalizace energie (používá se např. při segmentaci obrazu). Jde o kombinatorický grafový problém, který je v obecném případě NP-úplný. Za určitých podmínek je ale efektivně řešitelný aplikací algoritmů hledajících maximální tok v síti, viz [1] a [2].

Alternativou k tomuto je formulace úlohy pomocí lineárního programování. Obecně nejsou solvery pro lineární programování vhodné pro úlohy s extrémně velkým množstvím rovnic a proměnných. V případě minimalizace energie existuje však možnost implementovat simplexový algoritmus velice efektivně jako grafový algoritmus (tedy bez použití simplexové tabulky).

Cíle práce jsou následující:
- Seznámit se s variantou simplexového algoritmu "ušitého na míru" pro úlohu minimalizace energie.
- Navrhnout zjednodušenou variantu tohoto algoritmu, která bude specializovaná pouze na tzv. submodulární instance uvažovaného problému.
- Implementovat návrh a otestovat jej pro vybrané problémy (segmentace, shape fitting).

Předpoklady: základní grafové algoritmy a lineární programování, C/C++ (případně Java, s tím, že C bude nastudováno)
Pozn.: V rámci tématu lze pracovat i na výzkumném/sw projektu.
Doporučená literatura:[1] Y. Boykov, V. Kolmogorov: An Experimental Comparison of Min-Cut/Max-Flow Algorithms for Energy Minimization in Vision. http://www.csd.uwo.ca/~yuri/Papers/pami04.pdf [2] V. Kolmogorov, K. Rother: Minimizing Non-submodular Functions with Graph-cuts - a Review. http://luthuli.cs.uiuc.edu/~daf/courses/optimization/mrfpapers/04204169.pdf [3] D. Průša: Graph-based Simplex Method for Pairwise Energy Minimization with Binary Variables. http://www.cv-foundation.org/openaccess/content_cvpr_2015/papers/Prusa_Graph-Based_Simplex_Method_2015_CVPR_paper.pdf
Datum vypsání:02.05.2019




Název: Haptic exploration and categorization of objects using robotic grippers
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The goal of this project is to use different robotic arms and grippers (KUKA LBR iiwa with Barrett Hand; UR10 with QB Soft Hand or OnRobot RG6) to explore different objects and collect data from proprioceptive, tactile, and force feedback. Different clustering or classification algorithms will be employed on this data to differentiate between the objects, focusing in particular on properties that can only be extracted from haptic exploration (manipulating the objects) such as elasticity, surface properties, etc. In a second step, the choice of grasping actions that aid recognition will be studied. Finally, priors extracted from vision or other sources (Internet – linguistic description) and can be also employed. This work is part of a newly starting European project IPALM (Interactive Perception-Action-Learning for Modelling Objects).
Pokyny k vypracování:1.Familiarization with robotic platforms.
2. Pilot data collection - grasping different objects with different grippers.
3. First clustering / categorization of objects from obtained data.
4. Optimizing actions (grasps) to improve categorization.
[Combining with priors from other sources]
Doporučená literatura:Bajcsy, R., Aloimonos, Y., & Tsotsos, J. K. (2018). Revisiting active perception. Autonomous Robots, 42(2), 177-196. Bohg, J., Hausman, K., Sankaran, B., Brock, O., Kragic, D., Schaal, S., & Sukhatme, G. S. (2017). Interactive perception: Leveraging action in perception and perception in action. IEEE Transactions on Robotics, 33(6), 1273-1291. Hoffmann, M.; Stepanova, K. & Reinstein, M. (2014), 'The effect of motor action and different sensory modalities on terrain classification in a quadruped robot running with multiple gaits', Robotics and Autonomous Systems 62, 1790-1798. Nikandrova, E., & Kyrki, V. (2015). Category-based task specific grasping. Robotics and Autonomous Systems, 70, 25-35.
Datum vypsání:24.04.2019




Název: Kalibrace umělé kůže na humanoidním robotu Nao
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Popis: Máme k dispozici unikátní verzi robota Nao s taktilními senzory po celém povrchu těla (ruce, trup, obličej). Rozložení a rozměry kůže ve 2D jsou známy, ale jejich pozice na těle robota (ve 3D) nikoli. Cílem práce je získat souřadnice jednotlivých taktilních čidel na povrchu těla robota vzhledem k jeho kinematickému modelu. Výchozí možností je optimalizace kombinující omezující podmínky 2D modelu kůže a 3D CAD modelu, ze kterého známe umístění některých částí pole senzorů. Pro dokalibrování použijeme sebe-dotykové konfigurace a další senzory na těle robota (kamery, inerciální senzory).

ilustrační video: https://youtu.be/V_4u-DoXVCo
Pokyny k vypracování:1. Seznámení se s robotem Nao, taktilními senzory a jejich vyčítáním.
2. Definice optimalizačního problému ve 3D kombinací 2D modelu kůže a 3D CAD modelu.
3. Optimalizační problém rozšířený o sebe-dotykové konfigurace, sebe-pozorování z kamery, a inerciální senzory na robotu.
4. Nalezení optimální formulace problému a sběru dat pro co nejpřesnější kalibraci kůže.
Doporučená literatura:Albini, A., Denei, S., & Cannata, G. (2017, September). Towards autonomous robotic skin spatial calibration: A framework based on vision and self-touch. In Intelligent Robots and Systems (IROS), 2017 IEEE/RSJ International Conference on (pp. 153-159). IEEE. Maiolino, P.; Maggiali, M.; Cannata, G.; Metta, G. & Natale, L. (2013), 'A flexible and robust large scale capacitive tactile system for robots', Sensors Journal, IEEE 13(10), 3910--3917. Mittendorfer, P. & Cheng, G. (2012), 3D surface reconstruction for robotic body parts with artificial skins, in 'Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS)'. Roncone, A.; Hoffmann, M.; Pattacini, U. & Metta, G. (2014), Automatic kinematic chain calibration using artificial skin: self-touch in the iCub humanoid robot, in 'Robotics and Automation (ICRA), 2014 IEEE International Conference on', pp. 2305-2312. Stepanova, K.; Pajdla, T. & Hoffmann, M. (2019), 'Robot self-calibration using multiple kinematic chains – a simulation study on the iCub humanoid robot', IEEE Robotics and Automation Letters 4(2), 1900-1907.
Datum vypsání:24.04.2019




Název: Build the four-leg Doggo robot
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Gurtner Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Build the four-leg robot Doggo documented at https://github.com/Nate711/StanfordDoggoProject.
Datum vypsání:21.02.2019




Název: Simulator of wireless tire-pressure sensor
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Sojka Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of this project is to reverse engineer communication protocol between wireless tire-pressure sensors, that will be mandatory for all future cars, and to make a prototype simulator of those sensors. This project is done in cooperation with Skoda Auto.
Datum vypsání:19.02.2019




Název: Prague Day and Night
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Jeníček , Doc. Mgr. Ondřej Chum Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of the project is to collect videos of various locations in Prague during the day and night, and make 3D reconstruction of the locations from the videos. The day and night 3D models should be aligned. Further images will be downloaded from image sharing servers and matched to the 3D models.
Datum vypsání:15.02.2019




Název: Zpracovani interni­ho EEG pacientu trpici Parkinsovou chorobou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D., Ing. Eduard Bakštein Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Parkinsonova choroba je degenerativní onemocnění nervového systému. Typicky se projevuje klidovým třesem, ztuhlostí svalů, zpomalením pohybů a poruchami stoje a chůze. Příčinou projevů choroby je nedostatek dopaminu v bazálních gangliích mozku. Princip léčby proto tvoří snaha o udržení potřebného množství dopaminu v mozku. Používá se k tomu celá řada preparátů. Pro případy neúspěchu farmakologické léčby je rezervovaná chirurgická léčba. Té se říká hluboká mozková stimulace (DBS - deep brain stimulation). Spočívá v implantaci elektrického stimulátoru do postižených oblastí mozku. Používá se však jen v případech, kdy je kvalita života i přes veškerou léčbu výrazně snížena. Základním cílem je analýza dat jednotkové aktivity, které byly v průběhi DBS zaznamenány.
Datum vypsání:15.02.2019




Název: Automatic System for Measurement of Curie Temperature
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Vojtěch Petrucha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:In order to properly process magnetic material we need to know its exact Curie temperature. The goal of the project is to build an automatic system for this task. The measurement will be based on coil inductance measurement (core of the coil will be the investigated material). An existing furnace will be used to provide heating of the sample or a specialized unit will be developed (intended measurement range 50-300degC).
Datum vypsání:14.02.2019




Název: CRC polynomial evaluation for the new CAN XL technology
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Novák Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Evaluation of CRC generating polynomials for the data lengths up to 512 respective 2048 bytes. The goal is to find the polynomial providing Hamming distance of 6, it means up to 5 arbitrary bit errors in packet are detected.
Datum vypsání:14.02.2019




Název: Smart survey kiosk
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Franc Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of the project will be to develop a survey kiosk which allows to collect a feedback on food quality in student menza. The kiosk will collect the feedback from menza customers as well as information about themselves based on analysing their faces. The project will be decomposed into several sub-tasks:

- development of an application for a tablet or a computer with a touch screen
- development of computer vision algorithms analyzing faces
- collection and annotation of benchmark data
Datum vypsání:14.02.2019




Název: Automatic calibration of the base of an industrial robot
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Modern robotic applications usually interact with the environment more freely and are not based on fixed robotic programs as it used to be in the past. The free interaction is required due to the flexibility of the operations such as utilization of various tools, manipulation with different objects etc. To accomplish this, the robot must be equipped with a camera that allows automatic calibration of the base of the robot tool as well as of the base of the robot itself.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: KUKA mobile robot control and navigation in augmented reality
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:KUKA has produced a mobile robot KMR with a collaborative manipulator LBR iiwa. The LBR manipulator (robot) has force sensor at each axis and thus it is possible to realize a force-sensitive control.

The purpose of this project is to use the KMR in Testbed as an autonomous vehicle and the LBR robot as a steering wheel. The robot will move in real space (Testbed for Industry 4.0 at CIIRC) combined with augmented reality (Microsoft HoloLens). In such a way, the driver wearing the HoloLens is going to see the path the robot is supposed to take, and is going to drive the vehicle through such a virtual path. An external observer will see the virtual part on a screen.
The individual points of assignment can be changed based on the size of the team and its experience. In an ideal case, each of the points of assignment (see below) would be solved by one team member.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: Monitoring operation of industrial robots in augmented reality
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Design an application for Microsoft HoleLens augmented reality headset that is able to display operational data from industrial robots based on the recognition of a certain device / robot. The HoloLens headset provides the possibilities of localization in the space based on recognizing the environment. This capability should be enhanced with the recognition of the available robots and displaying their operational data. It must also be possible to include interactive features in HoloLens based on gestures to be able to select individual components of the robots, data to display, history to show etc.

The project will be done in Testbed for Industry 4.0 in CIIRC.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: Multiagent system for cooperating robots
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:A design an application where to robots share a working place and cooperate on a specific task. The task could be e.g. building of a Hanoi Tower or something similar. The core of the project lies in the multiagent approach - the robots should negotiate, which of them and what operation could execute in the shared space not to crash with the other and to reach the desired objective.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: Seznámení s průmyslovou robotikou pro studenty nižších stupňů škol
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je zpřístupnit průmyslovou robotiku studentům nižších stupňů škol a podnítit tak jejich zájem o profesionální robotické systémy a jejich aplikace.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: Univerzální platforma pro demonstraci synchronizace času
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Stanislav Drozd Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je návrh a realizace modulů pro získávání času z různých zdrojů (GPS/NTP/DCF77/RTC/...) + demonstrace jejich použití v podobě hodin pracujících na principu "split flap" (příklad: https://www.youtube.com/watch?v=NEzza-dG2MA).
Konfigurace (výběr preferovaného zdroje času, nastavení alarmů a pod.) bude realizována bezdrátově - s použitím jednoduché správcovské aplikace.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: Utilization of a KUKA robot in collaborative mode
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Use the KUKA LBR iiwa robot in Testbed for Industry 4.0 in CIIRC to design and implement a demonstration application that performs assembly operation in collaboration with a human operator.
Datum vypsání:13.02.2019




Název: Antikolizní systém bezpilotního prostředku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem projektu je návrh algoritmizace řešící úlohu antikolizní funkce, která pracuje se základními prostředky “Sense&Avoid” systému, tedy s ultrazvukovým měřičem vzdálenosti a kamerou, vše doplněné inerciální měřicí jednotkou obsahující senzory úhlové rychlosti a akcelerometry. Daná funkce by měla zabránit nárazu dronu do překážky a to převzetím řízení a zastavením pohybu dronu. Funkce uvolní řízení pohybu dronu v okamžiku, kdy povely jdoucí z manuálního řízení, resp. vysílačky, nebudou již dron ohrožovat. Celkové řešení prakticky ověřte na dostupném bezpilotním prostředku, např. ARdrone 2.0, DJI 550. Konkrétní platforma bude určena v koordinaci s řešícím týmem.
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Indoor lokalizace pomocí ultra-wide band signálu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:S využitím modulů DWM1000 (Decawawe) navrhněte a zrealizujte bezdrátovou síť, která umožní UWB lokalizaci bezpilotního prostředku v indoor prostředí. Modul DWM1000 poskytuje výstupní údaje přes rozhraní SPI, které tedy bude rovněž využito pro komunikaci s nadřazeným systémem. Při návrhu systému není tedy potřeba realizovat RF část. K lokalizačnímu systému zrealizujte uživatelské grafické rozhraní, které umožní jednoduchou obsluhu celého systému.
Navržený lokalizační systém ověřte z pohledu spolehlivosti/robustnosti/přesnosti lokalizace se studií vlivu stěn, charakteru budovy a podmínek provozu. Definujte okrajové podmínky pro nasazení daného systému.

Datum vypsání:12.02.2019




Název: Modernizace avioniky bezpilotního prostředku DJI F550
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Z pohledu řídicí platformy inovujte bezpilotní prostředek DJI F550 tak, aby finální realizace využívala platformu Raspberry Pi + Navio 2 HAT. Celý systém sestavte, oživte a otestujte. Dále implementujte funkci bezpečného návratu na předem určenou pozici a funkci bezpečného přistání bezpilotního prostředku.
Na bezpilotním prostředku zrealizujte funkci automatického letu s využitím GNSS systému (sledování GNSS waypointů), případně kamery (sledování světelné trajektorie).
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Multi-Sensor Unit for Autonomous Driving - Experimental Subscale Vehicle Platform
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hromčík Garant: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:faces

The goal of the project is to design, develop and validate an experimental stereoscopic-camera-based multisensor platform for autonomous and assisted vehicle control systems. The project comprises HW design and realization (cameras, IMU, GPS, odometry, on-board computer), algorithms and software (synchronous data acquisition, video-streaming), and testing on a subscale vehicle (1:5 electric high-performance off-road RC car - HPI Baja, Losi Desert Buggy, or similar). The scope of the project is autonomous off-road driving and active stability systems. The project is sponsored by Toyota Research Lab, http://www.trace-lab.com.
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Návrh avioniky malého bezpilotního prostředku pro “indoor” aplikace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem projektu je návrh avioniky dronu tak, aby bylo možné s daným dronem komunikovat a řídit jej ve vnitřních prostorách budov. Volba dronu bude řešena na začátku projektu. Základní požadavky na systém jsou: i) řídicímu pracovišti poskytovat základní letové údaje + informace o stavu systému (volba protokolu je součástí řešení), ii) umožnit přenos obrazu z kamery příp. více kamer (výběr kamer a systému pro paralelní zpracování obrazu je součástí návrhu), iii) zajistit spolehlivý komunikační kanál mezi dronem a řídicím pracovištěm, příp. mezi drony navzájem. Návrh systému optimalizujte z pohledu ceny, nosnosti dronu, rozložení váhy, dostupného výkonu zvolené baterie a délky letu. Daný návrh validujte a verifikujte. Cílem práce je pak daný systém sestavit a prakticky ověřit.
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Realizace distribuovaného sběrnicového systému pro letecké aplikace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Návrh a realizace distribuované sběrnicové sítě založené na platformě Raspberry Pi. Navrhněte a zrealizujte sběrnicový systém s centralizovaným/decentralizovaným řízením umožňujícím sběr a přenos dat z připojených modulů/nodů. Systém by měl umožňovat nastavení typu sběrnice. V tomto případě se bude jednat o letecké sběrnice (ARINC 429, CAN (CANaerospace), AFDX), či bezdrátové propojení (Wi-Fi, BT) s propojitelností N nodů (N>2). Nody reprezentují letecké systémy/senzory, digitalizují a vyhodnocují základní data a distribuují je. Jeden z nodů bude řešit centrální zobrazení přenášených dat a bude umožňovat jejich integraci. Realizace sítě zahrnuje propojení jednotlivých modulů, HW realizaci desky plošných spojů, která zajistí potřebná rozhraní pro komunikaci (CAN, ARINC429), SW implementaci jednotlivých komunikačních protokolů.
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Realizace telemetrického systému pro bezpilotní prostředky
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Zrealizujte bezdrátový telemetrický systém pro přenos video signálu, základních senzorických dat a dat pro monitorování stavu bezpilotního prostředku. Komunikační kanál bude využívat přenos přes LTE, Wi-Fi a LoRa. Komunikační kanál by měl být adaptivní z pohledu přenosu dat, tedy na základě dostupných technologií by měl využívat právě tu cestu, která bude v dané situaci nejvhodnější (kvalita a síla signálu, přenosová rychlost, atd.). Systém by měl umožňovat přepínání mezi přístupovými body, přenosovými frekvencemi a to bez výpadků přenášených dat. Pro jednotlivé scénáře definujte maximální přenášený objem dat, příp. data optimalizujte pro jednotlivé přenosové cesty. Projekt tedy zahrnuje jak realizaci systému na straně bezpilotního prostředku, tak i na straně pozemní stanice. Projekt vyžaduje jak SW, tak i HW realizaci.
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Systém přesného přistání bezpilotního prostředku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:S využitím kamery a ultrazvukového senzoru vzdálenosti navrhněte systém pro přesné přistání bezpilotního prostředku typu kvadrokoptéra. Bezpilotní prostředek by se po vzletu a provedeném manévru měl vrátit na základní pozici, kde by s využitím kamery a ultrazvukového snímače vzdálenosti v podobě měřiče výšky měl řízeně přistát na přesně definovanou pozici. Výsledná aplikace je cílena na provoz bezpilotního prostředku v prostředích bez GNSS signálu (indoor aplikace). Platforma, na kterou by takto měl bezpilotní prostředek přistávat, bude zároveň sloužit k jeho dobíjení. Součástí úkolu je i návrh dobíjecího systému a jeho realizace.
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Zpracování časových řad pomocí konvolučních sítí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Oponent:Eduard Bakštein
Popis:V medicíně nalezneme celou řadu časovýh řad, které mohou popsat patalogické chování pacienta, jako např. EKG, EEG či aktigrafická data. Klasický způsob zpracování je založen na digitálním zpracování signálu, kdy nejdříve data výčistíme, provedeme extrakci a selekci příznaků a posléze použijeme metody ze strojového učnení.

Tématem práce je aplikace konvolučních sítí na mohutná data jako je např. EEG či data získaných z pohybových sensorů.
Pokyny k vypracování:1) Prostudujte aplikaci konvolučních sítí na data z neurovědné či psychiatrické oblasti
2) Vyberte vhodnou architekturu sítě
3) Naučenou sít použijte pro diagnostiku patalogie
Doporučená literatura: - Enrique Garcia-Ceja, Zia Uddin, Jim Torresen, Classification of Recurrence Plots’ Distance Matrices with a Convolutional Neural Network for Activity Recognition, Procedia Computer Science, 2018 - Thomas Ted, et al, Generalised Structural CNNs (SCNNs) for time series data with arbitrary graph topology - Nima Hatami, Classification of Time-Series Images Using Deep Convolutional Neural Networks, 2018
Datum vypsání:12.02.2019




Název: Demonstrátor systému pro koordinaci robotů v automatizovaném skladu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:V rámci evropského projektu SafeLog (Safe human-robot interaction in logistic applications for highly flexible warehouses) byl vyvinut systém pro koordinaci mobilních robotů v automatizovaném skladu. Součástí systému jsou kromě vlastního plánovacího algoritmu i komponenty pro simulaci prostředí skladu, vizualizaci aktuální situace ve skladu, interakci s uživatelem a další. Cílem práce bude tento systém dále rozvinout a navrhnout a realizovat demonstrátor s reálnými roboty TurtleBot ověřující a demonstrující vlastnosti plánovacího algoritmu. Hlavními výstupy práce budou videa z provedených experimentů a dokumentace vyvinutého systému.
Datum vypsání:11.02.2019




Název: Rolling shutter benchmark
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Zuzana Kúkelová Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:CMOS sensors that are used in the vast majority of today’s consumer cameras and smartphones use the rolling shutter (RS) mechanism to capture images. The key difference is that with the global shutter, the entire image is exposed to the light at once, whereas when using the RS the individual image rows (or columns) are captured at different times. When RS camera moves while capturing the image, several types of distortion such as smear, skew or wobble appear. A perspective camera model is no longer valid in this case. Therefore standard methods based on the perspective model may result in problems e.g. in calibration, 3D reconstruction and structure-from-motion.
Recently several algorithms for calibrating RS cameras have been proposed. These algorithms are usually evaluated on a very limited set of images (videos) without ground truth. While there exist many benchmark datasets with ground truth camera calibrations and positions for perspective cameras, such datasets for RS cameras are still missing. The goal of this project is to create a benchmark dataset for RS cameras. The students will collect images/videos for different camera setups (a single RS camera, a stereo rig, two cameras with different rolling shutter directions or different frame rates, different types of camera movements (translations, rotations) during the image exposure….). Ground truth calibrations will be obtained using standard calibration methods, using a global shutter camera, and controlled motion.
Students will evaluate different state-of-the-art methods for RS calibration on the newly proposed dataset. Based on the obtained results, the student will try to address challenging configurations (degenerate configurations) for different RS models.
Datum vypsání:11.02.2019




Název: Systém pro autonomní lokalizaci a hašení požárů ve vysokých budovách dronem
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem práce bude navrhnout, implementovat a experimentálně ověřit systém pro řízení dronu, který umožní autonomně lokalizovat ohniska požáru. Student si bude moci vybrat řešení SW části úlohy, řešení HW části úlohy a nebo kombinaci obojího. SW část bude obsahovat plánování pohybu, řízení a stabilizaci bezpilotní helikoptéry. HW část se bude sestávat z návrhu mechanismu pro vlastní hašení a jeho integraci na palubě dronu. Práce bude směřovat k účasti na mezinárodní soutěži v Abu Dhabi, kde budeme opět soutěžit s nejlepšímy týmy světa http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc Součástí úspěšné realizace práce je možnost stáže na jednom z nejlepších robotických pracovišť světa GRASP lab university v Pennsylvanii nebo University of New York.
Datum vypsání:09.02.2019




Název: Advanced classification of eddy current metal detector signals
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jakub Svatoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Study and design the classification methods for eddy current metal detectors signals measured on different types of metals.
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Design and realisation of a system for autonomous control of unmanned aerial vehicles (drones)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim is to extend the current system for control of teams of unmanned aerial vehicles with additional functionalities required by end-users and using the newest sensors available. The task will include most of the aspects of intelligent and mobile robotics. Students could select tasks of motion planning, perception, sensor fusion, onboard computer vision, path planning, high-level planning, task allocation, control, obstacle avoidance, swarming, etc. Particular tasks and the robotic scenario will be designed during an initial meeting based on the number, expertise, and interest of enrolled students. The topic is proper for a small team of students as well as for larger teams (more sub-tasks will be selected). Software tasks, hardware tasks, as well as tasks combining both, SW and HW, can be selected.
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Diagnosis of PROFINET networks with respect to Industry 4.0
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:PROFINET is an industrial communication technology that has become number-one solution at European car manufacturers. Based on Ethernet it combines different types of communication such as real-time transfer of I/O data, TCP/IP packets or streams etc. It is important to monitor the communication continuously to be sure that the key performance indicators are met. A supervisory system must be aware of the current situation and must be able to predict potential worsening of the performance of the communication in advance.
Testbed for Industry 4.0 in CIIRC is based on PROFINET. The purpose of this project is to connect various PROFINET diagnostic tools to Testbed, adapt them as necessary, collect data and analyze them in a suitable manner. Cloud connectivity is expected and various analytical functions will be used in a cloud-based as well as local environments. The decision about the cloud platform will be done later, however the following platforms come into account: Siemens MindSphere, IBM Watson, Microsoft Azure, SAP Hana.

1. Get acquainted with Siemens BANY set of diagnostic tools. Propose the connection of the tools to Testbed.
2. Get acquainted with a PC API to request information from the PROFINET devices over protocols SNMP and RPC.
3. Design the architecture of the diagnostic system. Implement the system.
4. Propose the modelling mechanism that would allow processing the data from the PROFINET network locally and send the results of the local processing to a cloud.
5. Implement the analytical functions running in the local environment and in the cloud.
Datum vypsání:08.02.2019




Název: F1/10 Autonomous Racing
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Joel Matějka Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Building autonomous cars is a challenging task. You can be part of the team that has experience with such cars, and try to drive a race car model autonomously.

The main task is to drive around corridors and hallways in a building avoiding any static (walls, plastic barriers, ...) and dynamic obstacles (other cars). You will use an existing car model based on Ubuntu, ROS, NVIDIA Jetson TX2, and implement a local trajectory planner and a motion estimation algorithm in C++/Python. Test your solution, learn from the wrong ways, crash and repair the car many times and have fun! Join us and participate in building an autonomous car with us!



Instructions
1. Get familiar with Ubuntu, ROS, the existing car model and hardware (NVIDIA TX2).
2. Improve the local trajectory planner and the motion estimation algorithm so that the car goes faster. Use any C++/Python packages.
3. Test your solution and get the car ready for the competition.
(4. WIN – next round will be probably in September).

Literature
[1] F1/10 Competition [http://f1tenth.org]
[2] Robotic Operating System [http://ros.org]
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Focal HDEEG grid
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Petr Jezdik Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Design and prototyping of scalp electroencephalographic high dense grid for epileptosurgery
Pokyny k vypracování:Design a prototype of scalp electroencephalographic high dense grid for epileptosurgery. Test the prototype in real epilepsy patient.
Forma realizace:HW project, experimental measurement
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Human-robot collaboration during assembly operations
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:For efficient human-robot collaboration it is necessary to know the movements of the human operator so that the working trajectories of the robot avoid the ones of the human as much as possible. The purpose of this project is to design a workplace where simple assembly operations (e.g. with LEGO bricks) would be performed by the robot and by the human together. The existing workplace must be equipped with a system for watching and analyzing the human movements.

1. Study the possibilities of HTC Vive VR set to watch the movements of the human.
2. Implement cloud connectivity to a selected cloud (e.g. Azure, Watson, MindSphere, …) and store the obtained trajectories of the human movements there. Analyze the trajectories in long term and compute typical working spaces for given assembly operations with respect to the chosen operator.
3. Implement operator recognition based on its face using existing face recognition framework such as in Azure.
4. Implement functionality for the robot so that it adapts its movements according to the operator that works currently in the working place based on the knowledge from the points above.
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Integration of multi-UAV algorithms into the system designed for the MBZIRC 2020 competition
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of the project is to adapt and integrate a set of multi-UAV (Unmanned Aerial Vehicle) algorithms into ROS environment and to prepare them for experiments with multi-rotor platforms of Multi Robot Systems (MRS) group designed for MBZIRC 2020, see http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc and https://www.mbzirc.com/challenge/2020. An important part of the project will be an experimental camp of the MRS group, where selected algorithms will be experimentally tested with real helicopters based on successful preliminary verification in Gazebo simulator.
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Maintenance and enhancement of application for biosignal viewing
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Petr Jezdik Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Maintenance and enhancement of already developed application for biosignal viewing
Pokyny k vypracování:coding in C
Forma realizace:coding in C
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Návrh a realizace robota ze stavebnice LEGO Mindstorms hrajícího šachy pro propagační účely fakulty
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Navrhněte a realizujte robota ze stavebnice LEGO Mindstorms EV3 hrajícího šachy pro propagační účely fakulty (viz např. https://www.youtube.com/watch?v=aEleUxEEBS0 nebo https://www.youtube.com/watch?v=y3gJ2ERa0_8)
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Parallel task subjective testing
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Holub Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Design and demonstrate the functionality of a sw for subjective speech quality/intelligibility testing following ETSI TR 103 503 and ITU-T P.807 methodology, deploying touch-screen device (e.g., tablet PC or Android device) both for sample playout and voting data collection, and for paralel task generation. The sw must provide the following operations:
-data import (speech samples in wav format)
-data randomization
-paralel task selection / parameter setting
-data playout and votes collection
-result export to xls or txt
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Realizace fyzickeho modelu mozkove tkane pro epileptochirurgii
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Petr Jezdik Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Pomoci 3D tiskarny vytvorte negativni formu pro fyzicky model mozkove tkane
Vytvorte prototypy umelych mozku z predlozenych materialu
Promerte charakteristiky sireni simulovanych elektrickych potencialu strukturou
Forma realizace:hw projekt
Datum vypsání:08.02.2019




Název: System for management of tasks at industrial 3D printer
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:A professional 3D printer Fortus 450 is available in Testbed for Industry 4.0 in CIIRC. A system is needed that allows reservation of the machine for specific tasks, monitoring and management of the consumables with relation to each task etc. The system must be modular with clear interfaces so that it can be integrated into different systems. There are the following possibilities:
- standalone application
- ABRA ERP System
- Siemens Teamcenter PLM software
- Siemens NX software

The team is not required to know all these environments but to be ready to implement a suitable interface and communication functionality in cooperation with a team at the other side.
Datum vypsání:08.02.2019




Název: Návrh a realizace robota pro účast v soutěžích na Robotickém dni 2019 pořádaném MFF UK
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Návrh a realizace robota, který bude schopen plnit úkol soutěže Toy Cleanup, nebo Ketchup House, volitelně obě tyto disciplíny. Cílem obou soutěží je autonomě sbírat kostky/plechovky a doručit je na určené místo. Díky podobnosti obou soutěží se pokuste postavit robota který zvládá obě tyto úlohy.
Robot by měl být schopný provozu i na výrazně menším hřišti, což dává možnost využít robota k propagačním účelům.
Datum vypsání:07.02.2019




Název: Návrh a realizace robota „Ball-riding robot“ pro propagační účely fakulty
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Navrhněte a realizujte robota „Ball-riding robot“ ze stavebnice LEGO Mindstorms EV3 pro propagační účely fakulty (viz např. https://www.youtube.com/watch?v=mt-9AmD_yrk)
Datum vypsání:07.02.2019




Název: 3D Face recognition
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Franc Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The current state-of-the-art methods for face recognition are based on black-box Convolutional Neural Networks with no explicit knowledge about the face. As a result training the CNN requires large amounts of annotated facial examples which have to cover all the image variability. The goal of the thesis will be to combine CNNs and 3D face model in order to improve generalization ability of the prediction system and at the same time to reduce the number of annotated training examples. The developed prediction system will be evaluated and compared against existing methods on standard face recognition tasks like gender, age and identity estimation.
Doporučená literatura:- L. Tran and X. Liu. Nonlinear 3D Face Morphable Model. CVPR 2018. - V. Blanz and T. Vetter. Face recognition based on fitting a 3D morphable model. PAMI, 2003. - V. Blanz and T. Vetter. A morphable model for the synthesis of 3D faces. In Proc. of the conference on Computer graphics and interactive techniques. 1999.
Datum vypsání:04.02.2019




Název: Automatický domácí hlídač / dohled
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr NIT Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Spousta starších lidí zůstává (nejen) přes den sama doma a často si již zcela neuvědomují, co vše mají udělat pro bezpečnost nejen svoji, ale i svého okolí / domova. Cíl projektu spočívá v návrhu a vytvoření jednoduchého (demonstračního) prototypu domácího hlídače / dozoru. Systém bude složen jednak centrální jednotky, například větší figurky (typu člověče - nezlob se) obsahující displej / tablet místo obličeje (ideálně v otočné hlavě) a několika senzorů rozmístěných po bytě (detekce pohybu, otevřené okno / dveře, teplota, přítomnost osoby v křesle, plyn, CO2, zalité kytky, …) poskytujících informace o stavu okolí.
https://nit.felk.cvut.cz/~dark/ProjektTymu/ProjektTymu2019.pdf
(nutno odsouhlasit přístup na stránku, školní server nemá certifikát)
Pokyny k vypracování:Senzory budou přes BlueTooth LE přenášet získané informace do centrální jednotky (pidi-PC, Android multimediální centrum, Android tablet, …) a ta bude pomocí pravidel z konfiguračního souboru poskytovat rady formou hlasového výstupu pro uživatele, jako jsou:
- Měl bys zavřít okno, začíná klesat teplota a bude ti zima.
- Nenechal jsi po příchodu domu otevřené dveře?
- Nezapomněl jsi zhasnout v koupelně.
- … a další.
Všechny prostředky a základní projekty pro tvorbu budou poskytnuty. Přijďte se naučit používat různé senzory a skutečné procesory typu ARM (navrhovat, vytvářet, ladit) a přenášet data přes BT.

Návrhy řešení mohou být (pouze orientačně):
A) Tablet umístěný na (otočném) stojanu, (například) otáčející se za zvukem, zobrazující informace (smiles, obrázky) podle podnětů, výstup mluveným slovem, komunikace BT/WiFi se základnou (PC / HW, data ze senzorů z okolí).
B) Mobilní telefon umístěný v plyšové hračce (kočka, pes, ...) reagující na pohyb, osamělost (klid), spojení přes BT/WiFi se základnou (PC / HW, data ze senzorů z okolí).

Potřebná zařízení podle výběru / dohody (tablet, telefon, HW vývojové desky, senzory) boudou poskytnuty. Samozřejmostí budou před-vytvořené potřebné projekty pro snadnou realizovatelnost.
Doporučená literatura:Požadavky na obdobné projekty získané z článků tohoto tématu Příklady obdobných realizací vyhledaných na WWW Manuály podle použité / dohodnuté technologie (.NE C#, ARM C/C++)
Forma realizace:SW / HW
Datum vypsání:04.02.2019




Název: Základní pohybová diagnostika / rehabilitace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr NIT Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:V současné době je spousta pohybových úrazů a chybí nejen jejich základní objektivní diagnostika, ale hlavně (samostatná) rehabilitace. Cíl projektu spočívá ve vytvoření velmi jednoduchého (levného), ale účelného (dostačujícího) zařízení snímající většinu pomalých pohybů člověka. Celé zařízení bude složeno z těchto hlavních částí: několik pohybových senzorů umístěných na těle člověka (ruce, nohy, hruď), procesor(y) pro směr dat ze senzorů a jejich přenos po USB (případně BlueTooth), grafická aplikace pro základní diagnostiku (rozsah pohybu) nebo předcvičování při pohybové rehabilitaci.
https://nit.felk.cvut.cz/~dark/ProjektTymu/ProjektTymu2019.pdf
(nutno odsouhlasit přístup na stránku, školní server nemá certifikát)
Pokyny k vypracování:Diagnostika spočívá v hodnocení rozsahu (případně i rychlosti) pohybu vždy po nějakém čase. Rehabilitace je založena na kopírování pohybu (ideálně 3D) postavy z obrazovky, jejíž pohyb je nahrán nebo vytvořen pomocí konfiguračního souboru. Všechny prostředky a základní projekty pro tvorbu budou poskytnuty. Přijďte se naučit používat pohybové senzory a skutečné procesory typu ARM (navrhovat, vytvářet, ladit) a využívat komunikace jako USB / BT.
Doporučená literatura:Požadavky a výstupy obdobných projektů získaných z článků této problematiky Realizace obdobných projektů nalezených na WWW Návody na použité technologie (.NET C#, ARM C/C++)
Forma realizace:HW (ARM, MEMS), SW (.NET C#, WPF)
Datum vypsání:04.02.2019




Název: Fault-tolerant stochastic nonlinear model predictive posittion control for Drones
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Tiago Nascimento, Pereira do, Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Make your thesis as a part of a project between Brazilian and Czech joint research in multi-rotor aerial vehicles (Drones). The content of the thesis will be the design of a position controller for a multi-rotor aerial vehicle robust to uncertainties, disturbances and motor failure using stochastic nonlinear model predicitive control and part of the system of cooperating UAVs and their verification within our experimental camp in countryside of Czech republic.
Datum vypsání:24.01.2019




Název: Perception Driven Multi-drone Formation Control
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Tiago Nascimento, Pereira do, Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Make your thesis as a part of a project between Brazilian and Czech joint research in multi-drone formation control. The content of the thesis will be the design of a formation controller based on vision target tracking for a team of Drones robust to uncertainties and disturbances using stochastic nonlinear model predicitive control and part of the system of cooperating UAVs and their verification within our experimental camp in countryside of Czech republic.
Datum vypsání:24.01.2019




Název: Analýza průchodnosti ligandů v proteinech
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Proteiny jsou makromolekuly zajišťující klíčové funkce v živých organismech. Chemická reaktivita se odehrává na tzv. aktivních místech, které mohou být schovány hluboko uvnitř proteinu. Aktivní místa jsou pro okolní chemikálie (ligandy) přístupná tzv. tunely, tj. cestami mezi povrchem proteinu a jeho vnitřkem. Znalost tunelů (např. jejich tvaru, délky, rozložení v proteinu) lze využít k zrychlení experimentů např. při návrhu léků.

Cílem této práce je navrhnout algoritmy pro výpočet cest ligandu (malá molekula) k aktivnímu místu s využitím metod plánování pohybu známých z robotiky. Pro tyto účely jsou proteiny modelovány nejčastěji tzv. hard-sphere modelem, ve kterém jsou jednotlivé atomy reprezentovány koulemi.

Práce předpokládá dobrou znalost c/c++ a prostředí linux/unix.
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Geometrická modifikace tunelů v proteinových strukturách
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Proteiny jsou makromolekuly zajišťující klíčové funkce v živých organismech. Chemické reakce se odehrávají na tzv. aktivních místech, které mohou být schovány hluboko uvnitř proteinu a jsou přístupné tzv. tunely. Pro softwarovou analýzu proteinů jsou tunely detekovány (na základě hard-sphere modelu proteinu) metodou Voroného diagramů a jsou reprezentovány jako sekvence koulí. Cílem práce je implementovat metody pro modifikaci tvaru tunelů, např. tak, aby došlo k rozšíření tzv. bottlenecku tunelu. Bottleneck tunelu je nejužší místo tunelu a jeho velikost omezuje tvar/velikost ligandů (jiných molekul), které mohou s proteinem reagovat.

Jako základ lze využít algoritmy plánování pohybu známé z robotiky. Práce předpokládá dobrou znalost c/c++ a python (případně jiného skriptovacího jazyka) a prostředí linux/unix.
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Modifikace 3D triangulovaných modelů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:

Algoritmy pro modifikaci 3D modelů se často využívají např. v počítačové animaci nebo návrhu 3D modelů objektů. Cílem této práce je a) implementovat vybrané state-of-the-art metody pro modifikaci 3D triangulovaných modelů (např. lokální/globální ohýbání, vyhlazování, zmenšování atd.); b) aplikovat deformované modely v plánování pohybu. Cílem plánování pohybu je nalézt bezkolizní cestu/trajektorii pro objekt v prostředí s překážkami, což se často používá v robotice. Pro plánování pohybu bude použita vybraný sampling-based algoritmus (např. RRT, PRM, EST apod).

Předpoklady: dobrá znalost c/c++ a práce v Linux/Unix prostředí, znalost skriptovacích jazyků (Python, Ruby..) a znalost práce v Blender výhodou.
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Plánování pohybu 2D objektů s využitím aproximačních řešení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Plánování pohybu je klasická uloha robotiky, ve které je úkolem nalézt bezkolizní cestu pro robot (objekt) v prostředí s překážkami. Aplikace této metody nachází uplatnění v celé řadě úloh (plánování pohybu mobilních robotů, manipulátorů, helikoptér, v CAD systémech pro analýzu průchodnosti objektů atd.). Pro zjednodušení plánování pohybu (což je obecně NP složitá úloha) je možné využít tzv. aproximačních řešení, které se postupně zpřesňují. Cílem práce je a) implementovat vybrané state-of-the-art metody pro výpočet aproximačních řešení a modifikovat je pro 2D objekty (např. polygony); b) modifikovat vybraný algoritmus plánování pohybu tak, aby využíval modifikačních řešení.

Předpoklady: dobrá znalost c/c++ a práce v Linux/Unix prostředí, znalost skriptovacích jazyků (Python, Ruby..).
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Plánování pohybu 3D objektů s využitím aproximačních řešení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Plánování pohybu je klasická úloha robotiky, ve které je úkolem nalézt bezkolizní cestu pro robot (objekt) v prostředí s překážkami. Aplikace této metody nachází uplatnění v celé řadě úloh (plánování pohybu mobilních robotů, manipulátorů, helikoptér, v CAD systémech pro analýzu průchodnosti objektů atd.). Pro zjednodušení plánování pohybu (což je obecně NP složitá úloha) je možné využít tzv. aproximačních řešení, které se postupně zpřesňují. Cílem práce je a) implementovat vybrané state-of-the-art metody pro výpočet aproximačních řešení a modifikovat je pro 3D objekty (objekty mohou být reprezentovány např. 3D meshem); b) modifikovat vybraný algoritmus plánování pohybu tak, aby využíval modifikačních řešení.

Předpoklady: dobrá znalost c/c++ a práce v Linux/Unix prostředí, znalost skriptovacích jazyků (Python, Ruby..).
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Plánování pohybu 3D objektů s využitím jejich skeletonu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem plánování pohybu je nalézt bezkolizní cestu/trajektorii pro objekt v prostředí s překážkami. Algoritmy plánování pohybu se nejčastěji používají v robotice (plánování pohybu manipulátorů, mobilních robotů, helikoptér atd.), ale např. i v CAD systémech či dokonce ve výpočetní biochemii. 3D objekty lze reprezentovat např. tzv. 3D meshem. Náročnost plánování pohybu je ovlivněna tvarem (složitostí) 3D modelu. Plánování pohybu lze zjednodušit např. výpočtem přibližných řešení (odhadem bezkolizních cest). V této práci bude tento odhad odvozen od skeletonu objektu. Cílem práce je: a) implementovat state-of-the-art metodu pro výpočet skeletonu 3D objektů; b) navrhnout a implementovat algoritmus plánování pohybu, který bude využívat skeletonu objektu k nalezení přibližného řešení.


Předpoklady: dobrá znalost c/c++ a práce v Linux/Unix prostředí, znalost skriptovacích jazyků (Python, Ruby..) a znalost práce v Blender výhodou.
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Plánování pohybu 3D objektů v komplexním prostředí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem plánování pohybu je nalézt cestu případně trajektorii pro přesunutí zadaného objektu mezi dvěma místy. Kromě robotiky nalézá úloha uplatnění v řadě zajímavých aplikací (podpora v CAD systémech, testování dosažitelnosti objektů v budovách,. . . ). Cílem této práce je navrhnout a implementovat algoritmy plánování pohybu 3D objektů ve složitých prostředích.

Požadované dovednosti: c/c++, python, znalost práce s unix/linux prostředím podmínkou
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Segmentace 3D modelů pro plánování pohybu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem plánování pohybu je nalézt bezkolizní cestu pro objekt v prostředí s překážkami. Algoritmy plánování pohybu se nejčastěji používají v robotice (plánování pohybu manipulátorů, mobilních robotů, helikoptér atd.), ale např. i v CAD systémech či dokonce ve výpočetní biochemii. 3D objekty lze reprezentovat např. tzv. 3D meshem. V případě složitých objektů je vhodné je pro účely plánování nejprve zjednodušit. Cílem práce je a) implementovat vybrané state-of-the-art algoritmy pro segmentaci 3D objektů a b) navrhnout a implementovat algoritmus pro plánování pohybu s využitím segmentovaných objektů.

Předpoklady: dobrá znalost c/c++ a práce v Linux/Unix prostředí, znalost skriptovacích jazyků (Python, Ruby..) a znalost Blender výhodou.
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Testování průchodnosti v proteinových strukturách
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Vonásek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Proteiny jsou makromolekuly zajišťující klíčové funkce v živých organismech. Chemická reaktivita se odehrává na tzv. aktivních místech, které mohou být schovány hluboko uvnitř proteinu. Aktivní místa jsou pro ostatní chemikálie (ligandy) přístupná tzv. tunely, tj. cestami mezi povrchem proteinu a jeho vnitřkem. Znalost tunelů (např. jejich tvaru, délky, rozložení v proteinu) lze využít k zrychlení experimentů např. při návrhu léků. Cílém práce je navrhnout a implementovat metody pro analýzu průchodnosti tunelů s využitím metod používaných v robotice pro plánování pohybu robotů/objektů. Průchodnost závisí nejen na tvaru a délce tunelu, ale také na schopnosti ligandu 'zmačkat se' v úzkých částech tunelu.

Pro řešení práce budou použity tzv. hard-sphere modely atomů. Vstupem budou data ze simulací proteinových dynamik. Práce předpokládá dobrou znalost c/c++ a prostředí linux/unix, schopnost samostatného nastudování doporučených API knihoven a jejich použití v SW.
Forma realizace:SW v c/c++, pripadne v pythonu.
Datum vypsání:23.01.2019




Název: Analýza programu s využitím sybolického vykonávání
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Petr Štěpán Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Práce v týmu a její organizace
Popis:Pro testování bezpečnostně kritických aplikací je nutné vytvořit testovací případy, které postihují pokud možno všechny podmínky, testované programem. Testovací případy lze vytvářet ručně, nebo za použití automatických metod. Jedním ze automatických přístupů je metoda symbolického vykonávání programu, která je schopna generovat vstupní hodnoty podle toho, která část programu nebyla ještě testována.
Cílem práce je na příkladu bezpečnostně kritického programu analyzovat tento porgram za použití metod symbolického vykonávání a vygenerovat testovací případy pro tento program.
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Autonomní dron Tello
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Petr Štěpán Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Firma DJI společně s firmou Intel vyvinula unikátní dron Ryze Tello, který je připraven pro ovládání z počítače přes wifi připojení. Cílem práce je vyvořit systém, který na základě informací z kamery a výškoměrů bude schopen orientovat se v uzavřeném prostředí a vykonávat předdefinované trajektorie.
Pokyny k vypracování:Seznamte se se systémem SDK Tello a systémem ROS - Robot Operating system.
Seznamte se s přístupy lokalizace robotů ve známém prostředí na základě identifikace příznaků v obraze a naučených modelů prostředí.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Convolutional Neural Networks for Loop Closure Detection in Visual SLAM Systems
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Luis Gomez Camara Garant: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:We are looking for an extremely self-motivated student to work in the area of Deep Learning and Convolutional Neural Networks (CNN) with applications to Mobile Robotics. The ideal candidate will be exploring the capabilities of different CNN layers to extract meaningful information from images and to use this knowledge to identify features that are robust to image changes.

In particular, the student will be working on the problem of place recognition and loop closure detection under environment changing conditions (weather and season changes, day/night). His/her work will focus on the following main tasks:

- Transfer learning: Adaptation (fine tuning) of pre-trained off-the-shelf CNN's by feeding new samples representing the environment changes of interest

- Finding/collecting the image samples required for tuning the pre-trained networks

- Evaluation of the performance of the tuned networks in the problem of place recognition for loop closure detection

Required skills:

- Ability to prototype, test and iteratively improve computer vision algorithms

- Good knowledge of Linux, Python and OpenCV

- Understanding of CNN's and familiarity with frameworks such as Keras, Tensorflow, Pytorch, etc

- Excellent command of the English language, both written and spoken


This is a great opportunity to participate in prestigious research projects and the participant will get support to publish his/her results in recognized scientific journals/conferences. Based on performance, there is also potential towards PhD studies.
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Plánování pohybu autonomních helikoptér v prostředí s překážkami
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Robert Pěnička Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navržení algoritmu bezkolizního plánování pro helikoptéry v prostředí s překážkami.
Úkolem je nalézt trajektorie pro tým bezpilotních prostředků prolétávající komplexním prostředím s překážkami tak aby se vyhýbali překážkám i sobě navzájem a zároveň plnili zadanou úlohu.
Takovou úlohou může být například hašení požáru nebo sběr předmětů motivované účastí v mezinárodní soutěži MBZIRC.
http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Plánování pohybu bezpilotních prostředků v úloze autonomního sběru dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Robert Pěnička Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout algoritmus plánování pohybu autonomní helikoptéry přes více zadaných cílů.
Na základě zadaných cílů v prostoru, dynamického omezení pohybu helikopéry a také omezené doby letu je úkolem nalézt trajektorie pro jednu či více helikoptér které maximalizují množství nasbíraných informací.
Takováto úloha je variantou problému obchodního cestujícího s omezením doby letu bezpilotního prostředku.
http://mrs.felk.cvut.cz/jint17dopn
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Pokrytí testovaného programu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Petr Štěpán Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Pro nalezení chyb v bezpečnostně kritických aplikací je nutné otestovat pokud možno všechny podmínky, testované programem. Některé části programu testují vnitřní integritu systému a není je tedy možné splnit změnou vnějších podmínek. Tyto části jsou ve zdrojovém kódu označeny komentáři. Cílem této práce je upravit standardní nástroje pro sledování běhu programu tak, aby byly zohledněny části programů, které se nemají vykonávat.
Vyvynuté algoritmy otestovat na příkladech bezpečnostně kritických programů.
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Skupina autonomních dronů Tello
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Petr Štěpán Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Dron Ryze Tello lze ovládat z počítače přes wifi připojení. V novém SDK lze nastavit připojení dronu Tello na známý AP a díku tomu je jednoduché ovládat více dronů současně. Cílem práce je oživit skupinu dronů Ryze Tello a s využitím výsledků jiných prací implementovat skupinové chování dronů.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s ovládáním dronu Ryze Tello a robotickým operačním systémem ROS.
Seznamte se s algoritmy pro rojové chování dronů. Připravte SW pro ovládání více dronů Ryze Tello. Dále s pomocí výsledků navazujících prací implementujte skupinové chování, synchronizované provedení předdefinovaných plánů.
Datum vypsání:22.01.2019




Název: Lokalizační systém pro mobilní robot využívající soustavu statických kamer
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je návrh a implementace systému pro vizuální lokalizaci mobilních robotů (vč. létajících) v omezeném testovacím prostoru. Systém by měl kombinovat informaci z více kamer umístěných kolem daného prostoru. Roboty budou detekovány vizuálními značkami na nich umístěnými. Plánované využití systému je pro identifikaci modelů robotů a ladění jejich řízení v laboratorních podmínkách, dále pak pro poskytnutí referenční polohy při experimentech.
Pokyny k vypracování:Nastudujte metody vizuální lokalizace a geometrické transformace projekce kamerou. Proveďte rešerši souvisejících implemetovaných metod a jejich vlastností. Navrhněte a implementujte lokalizační systém a proveďte vyhodnocení jeho přesnosti, robustnosti a dalších důležitých parametrů.
Forma realizace:implementace v C/C++
Datum vypsání:12.11.2018




Název: Navigace pozemního robotu v nerovném terénu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Navrhněte metodu mapování okolního terénu robotem vybaveným rozmítanými laserovými dálkoměry a inerciálními senzory (inklinometr, akcelerometr, gyroskop). Otestujte metodu v simulátoru a podle možností na robotu ve venkovním prostředí.
Forma realizace:kód v C/C++
Datum vypsání:12.11.2018




Název: Formation control of mobile robots
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Baran Alikoc Garant: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The subject of the work, in general, is convenient both for BSc/MSc projects/thesis. An appropriate work plan will be prepared according to the student’s degree and background.

The aim is to implement a cooperative control technique for the formation control of multiple mobile robots, which exist at the Intelligent and Mobile Robotics (IMR) laboratory in CIIRC-CVUT. The robots (TurtleBot), which are differential drive (unicycle type), are able to communicate with each other via a wireless protocol, and the linear velocity and heading angle of the robots are measured by their own sensors. The displacements of the robots with respect to each other will be measured by the industrial cameras. The first goal is to ensure the movement of the robots on x-y plane forming a pre-determined shape such as triangle, line, circular or V-shape. The appropriate consensus algorithm will be performed via simulations first, and then it will be implemented on the physical system. After that stage, flocking with obstacle avoidance using the measurement with LIDAR sensors will be studied and implemented.

Experience in programming with ROS and Python or C++ and in Matlab Simulink would be advantageous, as well as the experience in robotic applications, e.g. using industrial cameras and LIDAR.
If you are interested, please send an e-mail to Baran.Alikoc@cvut.cz with your transcript and a paragraph of your motivation for the topic.
Pokyny k vypracování:1- Get acquainted with the TurtleBot (TB) [1].
2- Study the kinematic model of the unicycle type robots and the control design based on feedback linearization [2,3].
3- Drive the robot along a predetermined path using TB’s odometry data.
4- Get acquainted with formation control approaches. Focus on displacement-based formation control [4].
5- Integrate the industrial cameras to the TBs to measure the displacements between the TBs.
6- Implement the cooperative control algorithm for two TBs following a leader TB while keeping line (and triangular) formation [5-7].
7- Apply formation scaling/transition strategies with respect to obstacles and passages to be passed [4].
Doporučená literatura:[1] https://www.turtlebot.com/turtlebot2/ [2] Pomet, J. B., Thuilot, B., Bastin, G., and Campion, G. (1992). A hybrid strategy for the feedback stabilization of nonholonomic mobile robots. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 129–134. [3] Luca, A., Oriolo G., and Samson, C. (1998). Feedback control of a non-holonomic car-like robot. Robot Motion Planning and Control (Lecture Notes in Control and Information Sciences), vol. 229, J.-P. Laumond, Ed. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 171–253. [4] Oha, K. K., Park, M. C., and Ahnb, H. S. (2015). A survey of multi-agent formation control. Automatica, 53, 424–440. [5] Zhang, H., and Lewis, F. L. (2011). Optimal design for synchronization of cooperative systems: state feedback, observer and output-feedback. IEEE Transactions on Automatic Control, 56(8), 1948–1953. [6] Liu, S., Xie, L. and Lewis, F.L. (2011). Synchronization of multi-agent systems with delayed control input information from neighbors. Automatica, 47 (10), 2152-2164. [7] Li, Z., Duan, Z., Chen, G., & Huang, L. (2010). Consensus of multiagent systems and synchronization of complex networks: A unified viewpoint. IEEE Transactions on Circuits and Systems I, 57(1), 213– 224.
Forma realizace:Code development (ROS / Python or C++), Experiments on robots, Evaluation, Documentation
Datum vypsání:12.10.2018




Název: Human Face Synthesis
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Franc Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The current state-of-the-art methods for face recognition are based on deep
Convolutional Neural Networks which rely on large databases of annotated facial
images. For example, learning predictor of biological age requires large set of
examples of facial images along with the age of captured subjects. Collection of such example sets is expensive for several reasons. The task of this project
will be to develop a method to augment the limited set of annotated real faces
by generating synthetic photo-realistic faces with the same attributes. The
success of the method will be evaluated via measuring accuracy improvement of a
CNN learned from the generated synthetic images.



Doporučená literatura:- G.Antipov, M.Baccouche, J.L.Dugelay. Face Aging With Conditional Generative Adversarial Networks. ArXiv 2017. - S.Bazrafkan, H.Javidnia, P.Corcoran. Face Synthesis with Landmark Points from Generative Adversarial Networks and Inverse Latent Space Mapping. ArXiv 2018. - Z.Lu, Z.Li, J.Cao, R.He, Z. Sun. Recent Progress of Face Image Synthesis. ArXiv 2017.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:12.10.2018




Název: ARM32, senzory (NFC, pohyb, ...), komunikace (BlueTooth, WiFi, LAN, LCD), sběrnice
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr NIT Novák Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Pokud máte nápad i na vlastní experimentální zařízení zapadající mezi uvedené komponenty, tak se stavte. Není problém se dohodnout na zcela vlastním tématu BP/DP. Případně zadání navrhnout podle zájmu. Využití procesorů (ARM) ke směru, uložení, přenosu a zobrazení dat. Komunikace přes BlueTooth, WiFi nebo LAN. Senzory podle dohody / potřeby (pohyb, NFC, ...). Diagnostické / lékařské přístroje a metody. Rovněž využití i mobilních zařízení (Android, Raspberry PI, ...) Petr Novák, G203, novakpe@fel.cvut.cz
Pokyny k vypracování:Tvorba prototypu zařízení.
Zpracování data.
Přenos a uložení
Zobrazení (grafy, WEB, ...)
Doporučená literatura:ARM32 (STM32F/L...) .NET C# / C/C++ (další podle zaměření)
Forma realizace:SW / HW
Datum vypsání:01.10.2018




Název: Automatický vzlet a přistání robotické helikoptéry
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Vaším úkolem bude realizovat metody automatického vyletu a přistání modelu autonomní helikoptéry. Fáze přistání bude sestávat z fáze nalezení přistávacího místa (heliportu) a z vlastní realizace regulátoru zajišťujícího navigaci helikoptéry na cíl. Předpokládá se použití vizuálních metod pro nalezení relativní polohy přistávacího místa.
Pokyny k vypracování:Prostudujte problematiku zpracování obrazu a zaměřte se na metody pro hledání a lokalizaci požadovaného vzoru. Vyberte/navrhněte vhodnou metodu a vizuální/technické provedení přistávací plochy pro helikoptéru. Implementujte algoritmy relativní lokalizace helikoptéry vůdči heliportu a regulační algoritmus realizující automatické přistání.
Datum vypsání:20.09.2018




Název: Fúze dat z kamery a 3D laserového dálkoměru pro navigaci mobilních robotů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je využití informací z 3D laserového dálkoměru pro zpřesnění tvorby navigační mapy obsahující vizuální příznaky detekované kamerou (modifikace aktuáůlního přístupu využívajícího pouze vizuální data). Výsledná mapa bude sloužit pro navigaci robotu vybaveného pouze kamerou.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s dostupnými senzory a metodami dle doporučení vedoucího práce. Vypracujte rešerši souvisejících či obdobných metod použitých na jiných pracovištích. Navrhněte a implementujte metodu asociace dat z obou senzorů (kamera a laserový dálkoměr), uložení dat do vhodné struktury a navrhněte úpravu stávající vizuální navigace. Pro účely semestrálních projektů je možné řešit jen některé parciální problémy.
Forma realizace:implementace v C/C++
Datum vypsání:20.09.2018




Název: Mapování prostoru helikoptérou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Úkolem tématu je navrhnout způsob mapování prostoru vhodný pro navigaci autonomní helikoptéry. Využijte vhodné dálkoměrné senzory (IR dálkoměry, laserový dálkoměr, kamery). Implementujte navrženou metodu a vyzkoušejte ji v experimentu se simulovanou nebo skutečnou helikoptérou. Využijte postavenou mapu pro zajištění bezkolizního pohybu helikoptéry v prostředí s blízkými překážkami.
Datum vypsání:20.09.2018




Název: Sledování pohyblivých objektů robotickou helikoptérou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je vytvoření systému pro malou robotickou helikoptéru, který umožní detekci a sledování pohyblivých objektů na zemi. Hlavní část práce bude spočívat ve zpracování obrazu z kamery a implementaci algoritmů pro detekci pohyblivých objektů v obraze pořízeném z pohybující-se kamery.
Pokyny k vypracování:Prostudujte existující metody pro stabilizaci obrazu a detekci pohybujících se objektů v obraze.
Vhodnou metodu implementujte s využitím existujících state-of-the art knihoven.
Experimentálně ověřte funkci implementace, její přesnost a robustnost.
Forma realizace:implementace v C/C++, případně jiném jazyku po dohodě s vedoucím
Datum vypsání:20.09.2018




Název: Návrh ochranného krytu bezpilotní helikoptéry a jeho ověření v reálných letových podmínkách
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce bude navrhnout a realizovat prototyp ochranného krytu pro čtyř-vrtulové helikoptéry tvořící autonomní robotický roj. Navržené koncepce krytu budou v rámci práce ověřeny v reálných experimentech s bezpilotními helikoptérami. Součástí práce bude výcvik řízení bezpilotních helikoptér skupiny inteligentní mobilní robotiky a aktivní účast při experimentech s robotickými roji.
Datum vypsání:17.09.2018




Název: Plánování pohybu skupiny helikoptér v úloze autonomní konstrukce
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je vyvinout systém pro plánování a koordinaci skupiny bezpilotních helikoptér v úloze autonomního kooperativního sběru statických s cílem stavět z nich konstrukci. Student na základě poskytnuté neurčité informace o poloze objektů navrhne algoritmus založený na principech robotického pokrytí a TSP pro plánování bezkolizních trajektorií helikoptér s cílem získat snímky vytipovaných oblastí ve vyšším rozlišení a následně naplánovat trajektorie do míst s potvrzeným výskytem objektů (vlastní autonomní sběr objektů není povinnou součástí práce). Práce bude směřovat k účasti na mezinárodní soutěži v Abu Dhabi, kde budeme opět soutěžit s nejlepšímy týmy světa http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc Součástí úspěšné realizace práce je možnost stáže na jednom z nejlepších robotických pracovišť světa GRASP lab university v Pennsylvanii.
Datum vypsání:17.09.2018




Název: Systém pro autonomní přistávání bezpilotních helikoptér na pohybujícím se objektu (lodi, autě)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Práce bude součástí vývoje komplexního systému autonomního přistávání helikoptéry na pohybujícím se heliportu. Součástí práce bude senzorická fúze palubních dat a predikce polohy pohybujícího se objektu detekovaného kamerou (vlastní detekce objektu nebude povinnou náplní práce) a plánování pohybu helikoptéry s cílem přesně přistát na této jedoucí platformě. Vyvíjený systém budu odzkoušen v simulátoru a na reálných helikoptérách skupiny Multi-robotických systémů Katedry kybernetiky. V projektu bude využit světově unikátní systém vyvinutý na ČVUT pro mezinárodní soutěž v Abu Dhabi, kde se ukázal jako nejrychlejší a jeden z nejpesnějších ze všech prezentovaných řešení http://mrs.felk.cvut.cz/projects/mbzirc
Datum vypsání:17.09.2018




Název: Deep neural networks for object detection in Google StreetView
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Michal Reinštein Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:- design, implementation and experimental evaluation of state-of-the-art deep neural network(s) and their ensembles
- data source: Google StreetView API
- technology: tensorflow, keras, python 3, multi-GPU
- details to be specified in person, please contact: reinstein.michal@fel.cvut.cz
Datum vypsání:13.09.2018




Název: Exploiting the artificial skin on a Nao humanoid robot in social Human-Robot Interaction
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Hagen Lehmann Garant: Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The aim of the project is to test different robot interaction behaviours linked to peripersonal space and touch, using a humanoid robot (Nao), uniquely equipped with an artificial skin. The project involves the design and implementation of robot behaviors, and a series of experiments in which participants will interact with the robot in different scenarios requiring collaboration.
Pokyny k vypracování:1. Familiarization with the Nao humanoid robot with tactile sensors.
2. Implementation of interaction behaviors consisting of arm, head and torso movements of the Nao robot.
3. Testing of these behaviors during human robot interaction experiments. These experiments will consist of a collaborative task, e.g. sorting of Lego blocks, the human and the robot have to do together.
a. use of data from tactile sensors as behavioral triggers
b. use of data from cameras and RGB-D (Kinect-like) sensors for the analysis of human reactions to the behaviors of the robot
4. Depending on the scope of the project - Analysis of the data collected during the experiments with respect to the interaction dynamics between the human and the robot/
Doporučená literatura:http://doc.aldebaran.com/2-1/home_nao.html Arnold, T., & Scheutz, M. (2018, February). Observing Robot Touch in Context: How Does Touch and Attitude Affect Perceptions of a Robot's Social Qualities? In Proceedings of the 2018 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (pp. 352-360). ACM. Roncone, A.; Hoffmann, M.; Pattacini, U.; Fadiga, L. & Metta, G. (2016), 'Peripersonal space and margin of safety around the body: learning tactile-visual associations in a humanoid robot with artificial skin', PLoS ONE 11(10), e0163713. Shamsuddin, S., Ismail, L. I., Yussof, H., Zahari, N. I., Bahari, S., Hashim, H., & Jaffar, A. (2011, November). Humanoid robot NAO: Review of control and motion exploration. In Control System, Computing and Engineering (ICCSCE), 2011 IEEE International Conference on (pp. 511-516). IEEE. Shiomi, M., Shatani, K., Minato, T., & Ishiguro, H. (2018). How should a Robot React before People's Touch? Modeling a Pre-Touch Reaction Distance for a Robot's Face. IEEE Robotics and Automation Letters. Shiomi, M., Nakagawa, K., Shinozawa, K., Matsumura, R., Ishiguro, H. & Hagita, N. (2017). Does A Robot’s Touch Encourage Human Effort? International Journal of Social Robotics 9, (1), 5–15. Silvera-Tawil, D., Rye, D. & Velonaki, M., 2015. Artificial skin and tactile sensing for socially interactive robots: A review. Robotics and Autonomous Systems, 63, pp.230-243. Walters, M.L., Dautenhahn, K., Te Boekhorst, R., Koay, K.L., Syrdal, D.S. & Nehaniv, C.L., 2009. An empirical framework for human-robot proxemics. Procs of New Frontiers in Human-Robot Interaction.
Forma realizace:code for the Nao robot (probably Python) and analysis
Datum vypsání:03.09.2018




Název: Experimenty s mobilními roboty v reálném prostředí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:V rámci výzkumu skupiny Inteligentní a mobilní robotiky byla vyvinuta a implementována řada algoritmů pro navigaci mobilních robotů, které byly testovány v simulátoru. Cílem této práce by bylo upravit vybrané metody tak, aby mohly být spuštěny na reálných robotech (TurtleBot, Husky) a experimentálně ověřit chování a vlastnosti těchto metod v reálném prostředí.
Kontakt: kulich@cvut.cz
Datum vypsání:17.07.2018




Název: Hledání zdrojů radiace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Předpokládejme ohraničený prostor, ve kterém se může nacházet jeden či více zdrojů radiace. Úkolem je nalézt plán pro mobilního robota, který co nejrychlejí daný prostor prohledá a určí polohu všech zdrojů. Úlohu komplikuje fakt, že zdroj radiace nelze detekovat z jednoho místa, ale je nutné se kolem něj pohybovat po kruhovém oblouku. Úloha vede na zajímavý problém z oblasti kombinatorické optimalizace, pro který existují obecné postupy.

Úkolem studenta bude nastudovat příslušný algoritmus, upravit jej pro konkétní úlohu a navržený algoritmus realizovat.

Pro řešení nejsou nutné teoretické znalosti problematiky, během práce na problému si student vše potřebné nastuduje.


Datum vypsání:17.07.2018




Název: Metaheuristiky pro plánovací úlohy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Směrovací problémy jsou speciální kategorií plánování, kdy je úkolem nalézt cestu mezi některými či všemi místy z předem dané množiny, která minimalizuje určité kritérium. Pokud je jako kritérium uvažována délka cesty a mají se navštívit všechna místa, tak se jedná o známý Problém obchodního cestujícího. Řada směrovacích problémů však tak známá a dlouhodobě studovaná není a nebyly tak pro ně dosud nalezeny metody poskytující rychle uspokojivé řešení.

Metaheuristky jsou obecnou, typicky stochastickou metodou řešení těžkých problémů, které předepsaným způsobem "inteligentně" prohledávají prostor možných řešení. Cílem této práce bude pro vybraný směrovací problém navrhnout a realizovat metaheuristický algoritmus a jeho vlastnosti experimentálně ověřit.

Pro řešení nejsou nutné teoretické znalosti problematiky, během práce na problému si student vše potřebné nastuduje.
Datum vypsání:17.07.2018




Název: Plánování pro systém MoleMOD
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout plánovací algoritmus pro systém MoleMOD, který vzniká na Fakultě architektury ČVUT v Praze v ateliéru doc. Floriána. MoleMOD je revoluční systém speciálně navržených robotů, který umožní autonomně skládat stavební moduly ("cihly") do složitějších konstrukcí. Systém je unikátní v tom, že v modulech jsou cesty, kterými jsou roboty ve tvaru červa schopny procházet a moduly přemisťovat.

V práci by student řešil situaci, kdy jsou na "staveniště" přiveženy stavební moduly složené v kompaktním tvaru (např. krychle) a ty musí být postupným přemisťováním roboty poskládány do požadovaného finálního tvaru. Úkolem studenta bude navrhnout plánovací algoritmus, který vytvoří plán pohybu pro jednotlivé roboty realizujících toto přemístění.

Pro bližší informace o projektu MoleMOD doporučuji shlédnout video na
https://www.youtube.com/watch?v=N5OaxAuqug8

Kontakt: kulich@cvut.cz
Datum vypsání:17.07.2018




Název: Simulační prostředí pro systém MoleMOD
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout a implementovat simulační prostředí pro systém MoleMOD, který vzniká na Fakultě architektury ČVUT v Praze v ateliéru doc. Floriána. MoleMOD je revoluční systém speciálně navržených robotů, který umožní autonomně skládat stavební moduly ("cihly") do složitějších konstrukcí. Systém je unikátní v tom, že v modulech jsou cesty, kterými jsou roboty ve tvaru červa schopny procházet a moduly přemisťovat.

V práci se student seznámí s vybraným robotickým simulátorem Gazebo a rozšíří tento simulátor o simulaci systému MoleMOD. To obnáší vytvoření modelů robotu i konstrukčních prvků (ve spolupráci s FA ČVUT) včetně jejich kinematiky a případně dynamiky. Simulátor bude následně sloužit pro vývoj plánovacích algoritmů pro systém MoleMOD.

Pro bližší informace o projektu MoleMOD doporučuji shlédnout video na
https://www.youtube.com/watch?v=N5OaxAuqug8

Kontakt: kulich@cvut.cz
Datum vypsání:17.07.2018




Název: Human Localization in a Robotized Warehouse
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Gaël Écorchard Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The European project SafeLog (http://safelog-project.eu/) aims at developing a system allowing humans and robots to collaborate in a warehouse. The project is run by an international consortium of six universities and industries. One of the tasks in such a system consists in localizing the human operators in the warehouse in order to be able to integrate them in a robotic system.

The aim of the project is to participate in the development of a sensoric system with associated algorithms for the human localization. The main sensors will be cameras worn by the human operator on a safety vest, so that computer vision methods will be used. The current system is able to locate the human thanks to some stickers on the warehouse ground, which are used for the localization of the mobile robots. It needs to be made more robust, requires testing, and needs to be improved with the localization based on the racks, for example by the addition of tags on these racks.
Datum vypsání:04.06.2018




Název: Localization of a passive mobile carrier
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Gaël Écorchard Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The aim is to develop a camera-based localization system for a mobile carrier pushed by a human. The main application is in a robotized warehouse where to human needs to be localized, so that the robots' trajectories can be recomputed to avoid the getting close to human workers. The system will be based on four algorithms that will have to be combined:
- visual odometry for high speeds,
- local feature matching for low speeds,
- global feature matching for the absolute accuracy
- landmark detection and decoding for the absolute accuracy (this algorithm is specific to the warehouse system, other are general).
Doporučená literatura:- A. Heinrich, "An Optical Flow Odometry Sensor Based on the Raspberry Pi Computer". Masters' thesis, 2017.
Datum vypsání:04.06.2018




Název: Platooning with Low-Cost Sensors
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Gaël Ecorchard Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:An intermediate step between current technology and fully-autonomous vehicles are platooning solutions, where a human drives a leading vehicle while the following vehicles follow the same path. The aim of this work is to combine well-tested technologies from the IMR Group to allow for platooning with camera(s) as sole sensor.
Expectations: basic knowledge in C/C++. The communication with the supervisor and the written report can be in English or in Czech.
Datum vypsání:04.06.2018




Název: Random Bin Picking
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Gaël Écorchard Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The new generation of so-called collaborative robots allow the use of small robotic arms without them being isolated from human workers. Such an example of collaborative robot is the YuMi robot, a dual 7-axis arms robot designed for precise manipulation of small parts and available in our laboratory.

For further acceptance of such robots in the industry, some methods and sensor systems have to be developed to allow them to pick parts without the position of the parts being known in advance, just as humans do.

The aim of the project is to implement algorithms for the detection of known parts and their picking out of a bin. Part of the work will consist in determining the best compromise between sensor type/quality and achieved results. Different methodologies will have to be tested and asserted, image feature matching, 3D model matching, machine learning with existing algorithms. The development of small mechanical devices may also be necessary (gripper or other).
Datum vypsání:04.06.2018




Název: Fast image registration using linear programming and sparse sampling
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:We shall start from a very fast registration technique [1], which is based on choosing keypoints on class boundaries, sampling their neighborhood in a normal direction, approximating the criterion using piecewise linear functions, and linear programming. Possible tasks include: coupling with a very fast segmentation method, extension to 3D, automatic choice of reliable keypoints, tailor-made innerpoint method optimization, optimized multiresolution and termination criterion, etc.
Doporučená literatura:Kybic, Borovec: Fast registration by boundary sampling and linear programming. MICCAI 2018
Datum vypsání:29.05.2018




Název: High dimensional image similarity criteria for image registration
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako:
Popis:We shall study image similarity criteria for multichannel (e.g. color) images, as well as to evaluate similarity based on texture and other local image descriptors. The tasks may include:

1. Implementing a high-dimensional nearest neighbor mutual information estimator for the ITK or Elastix frameworks and find suitable parameters and optimizer.

2.Compare the nearest neighbor and kernel-based entropy estimators.

3. Study local dimensionality estimation from sample data.

4. Study estimation of mutual information from quantized and noisy data.

5. Improve the stability and speed of the estimator.
Datum vypsání:29.05.2018




Název: 3D reconstruction of historic buildings interiors from a structured light camera
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are expanding from open outdoor environments into more constrained indoor locations thanks to improvements in accuracy and precision of localization, navigation and control algorithms in recent years. New possibilities for deployment of autonomous UAV swarms into indoor environments emerge, leading to the development of high-level mission-oriented algorithms. Our team is in particular interested in mapping and documenting of historic buildings to assess the condition of the ceiling, murals, statues, stained glass, etc. An accurate and detailed 3D model of the historic buildings is needed for arranging restoration projects, measuring certain dimensions of the interior, and also for planning of further UAV missions. The solution will use structured light approach, which consists of projecting a near-infrared (IR) pattern of parallel lines that are registered by two cameras mounted on a fixed baseline. The depth in the image is estimated from the deformation of the narrow-band pattern.

The goal of this project is to autonomously navigate a UAV equipped with a structured light camera through a historic building to capture the interior by laser scans completely. The solution will involve onboard decision making and trajectory replanning that will guide the UAV to yet unmapped areas while simultaneously avoiding collisions with obstacles. When the whole interior is mapped, the dataset obtained during the flight will be processed, and triangular meshes will be built to generate a realistic 3D surface model of the interior.
Datum vypsání:28.05.2018




Název: Functional MRI of hypercapnia data
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Dr. Ing. Jan Kybic
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Hypercapnia is a condition of increased presence of carbon dioxide in the
blood. Normal reaction of brain to this condition is vessel dilation that will
increase the blood flow in the brain in order to compensate for the decreased
presence of oxygen in blood. This processes can be monitored over time using a
special MRI sequence called BOLD. The BOLD sequence is sensitive to the level
of oxygen in blood and increased oxygen concentration shows as increased signal
in the images. Hypercapnia BOLD imaging can used to study the vasoreactivy
of vessels to the fluctuating level of carbon dioxide in blood. It can be used
to identify brain regions with non-standard reaction and as such to identify
problematic vessels that may contain stenos or some other vascular pathology.
The hypercapnia is usually induced by letting the subjects breath air with
increased carbon dioxide concentrations during MRI examination. In our data,
we have used several periods of controlled breatholds which is more convenient
for use in clinical practice. This, however, brings additional issues in data
evaluation as the patients are not always capable to dutifully follow the protocol.
The aim of this thesis is to evaluate clinical data from 50+ patients obtained
during one or more sessions. The brain of each patient is supposed to contain
normal regions and it may contain also pathological regions. The time course
of BOLD signal in each patient needs to be examined first to identify what is
the normal reaction for each patient (as being close to the expected response).
Subsequently, the whole brain of each patient needs to be studied to identify if
there are regions with no reaction and with pathological reaction. The result
of the automatic analysis of the hypercapnia fMRI data will be compared with
clinical findings and the sensitivity and specificity of the automatic method and
the BOLD examination will be assessed.
Data and clinical findings will be supplied by University hospital in Dresden.
The results will be evaluated in close collaboration with medical doctors from
the hospital. The aplicant is expected to visit Dresden regularly.

The applicant is expected to be fluent in English and have good
programming skills in Matlab. Willingness to learn basic
principles of fMRI and BOLD imaging as well as to learn the basic
medical background of the problem is expected.

[In collaboration with Mgr. Jan Petr, Ph.D.]
Pokyny k vypracování:1. Learn the principles of functional MR imaging and data processing.

2. Design and implement a method for evaluation of hypercapnia sequences, to distinguish between normal and pathological regions.

3. Experimentally evaluate the developed method on provided clinical data.
Doporučená literatura:-Bernstein, King, Zhou: Handbook of MRI pulse sequences. -McRobbie, Moore, Graves, Prince: MRI From picture to proton. -U. S. Yezhuvath, K. Lewis-Amezcua, R. Varghese, G. Xiao, and H. Lu, “On the assessment of cerebrovascular reactivity using hypercapnia BOLD MRI.,” NMR in biomedicine, vol. 22, no. 7, pp. 779–86, Aug. 2009.
Forma realizace:kod v Matlabu, vysledky experimentu
Datum vypsání:28.05.2018




Název: Nástroj na testovanie algoritmov na kalibráciu a určovanie geometrie kamier
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Zuzana Kúkelová Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Hlavným cieľom tejto práce je vyvinúť nástroj na testovanie (benchmarking) rôznych typov algoritmov určujúcich geometriu kamier (ako sú napr. algoritmy určujúce relatívnu alebo absolútnu polohu kamier, vnútornú kalibráciu kamier, radiálne skreslenie…). Vyvinutý nástroj by mal byť schopný generovať rôzne typy 3D scén, kamery v rôznych polohách vrátane špeciálnych konfigurácií, nastavovať rôzne parametre kamier, generovať projekcie vrátane zašumenia bodov.
Nástroj by mal následne vedieť vyhodnotiť a vizualizovať výsledky rôznych algoritmov (merať rôzne typy chýb estimovaných parametrov, napr. reprojekčnú chybu).
Doporučená literatura:Z. Kukelova: Algebraic Methods in Computer Vision, Doctoral Thesis, Czech Technical University in Prague, 2013.
Forma realizace:Matlab kod
Datum vypsání:27.05.2018




Název: Rolling shutter benchmark
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Zuzana Kúkelová Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:CMOS sensors that are used in vast majority of today’s consumer cameras, smartphones etc. use the rolling shutter (RS) mechanism to capture images. The key difference is that with the global shutter, the entire image is exposed to the light at once, whereas when using the RS the individual image rows (or columns) are captured at different times. When a RS camera moves while capturing the image, several types of distortion such as smear, skew or wobble appear. A perspective camera model is no longer valid in this case and that can be a problem when using methods assuming this model.
Recently several algorithms for calibrating RS cameras have been proposed. These algorithms are usually evaluated on a very limited set of images (videos) without a ground truth. While there exist many benchmark datasets with ground truth camera calibrations and positions for perspective cameras, such datasets for RS cameras are still missing. The goal of this project is to create a benchmark dataset for RS cameras. The student/students will collect images/videos for different camera setups (a single RS camera, a stereo rig, two cameras with different rolling shutter directions or different frame rates, different types of camera movements (translations, rotations) during the image exposure….). Ground truth calibrations will be obtained using standard calibration methods, using a global shutter camera, and a controlled motion.
For bachelor/master thesis the student will evaluate different state-of-the-art methods for RS calibration on the new proposed dataset. Based on the obtained results, the student will try to address challenging configurations (degenerate configurations) for different RS models.
Pokyny k vypracování:Requirements: Matlab, basic knowledge of calibration procedures
Datum vypsání:27.05.2018




Název: Deep learning for automatic detection of multiple myeloma in CT of femurs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Hering Dipl.-Math.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:The diagnostics of multiple myeloma (a type of bone marrow cancer) uses blood plasma tests as well as CT images of large bones (femurs in this case). From the methodical point of view, these data represent a situation to be found more often in next years -- we don't have fully annotated images at voxel level, since this work is very time consuming, but are provided only with a 'global' label (healthy / diseased), which comes naturally from the diagnosis. By means of Multiple-Instance Learning (MIL) we are able to reach reasonable precision in the classification.

However, the interesting question how a deep-learning system will perform is still without answer. The aim of this work is to implement a selected CNN architecture, or to compare multiple architectures, and evaluate it's performance against the current system.


This work thus brings the opportunity to learn more about the newest methods in machine learning, to improve own programming skills as well as to get in touch with the field of medical imaging and computer assisted diagnosis.
Doporučená literatura:[1] J. Hering, J. Kybic, and L. Lambert, “Detecting multiple myeloma via generalized multiple-instance learning,” SPIE Medical Imaging 2018, p. 22. [2] F. Martínez-Martínez, J. Kybic, L. Lambert, and Z. Mecková, “Fully Automated Classification of Bone Marrow Infiltration in Low-Dose CT of Patients with Multiple Myeloma Based on Probabilistic Density Model and Supervised Learning,” Comput. Biol. Med., vol. 71, pp. 57–66, Apr. 2016.
Forma realizace:implementation in python
Datum vypsání:23.05.2018




Název: Hluboké učení pro klasifikaci histopatologických dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Hering Dipl.-Math.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Díky své úspěšnosti v řešení problémů – od klasifikace fotografií, rozpoznávání obličejů ale také např. detekce síťového útoku – se hluboké učení, tj. učení pomocí hlubokých konvolučních sítí do popředí při řešení problémů pomocí strojového učení.

Histopatologické vyhodnocení tkáně je jednou ze základních diagnostických metod v interní medicíně. Tenké vrstvy odebraných vzorků tkání se nejprve reakcí se specifickými barvivy obarví a posléze nasnímají na elektronovém mikroskopu. Velikost takových obrázků v digitální podobě dosahuje až miliardy pixelů, počty takových snímků v rámci běžné klinické praxe díky dostupnosti přístrojů se neustále zvětšují. Spolehlivý systém automatické diagnózy a detekce nádorem zasažené tkáně může výrazně usnadnit práci a ušetřit čas lidským expertům, kteří všechny snímky musí vyhodnotit manuálně.


Náplní a očekávaným výstupem práce je implementace vybrané architektury konvoluční sítě podle nejnovější literatury, a sice v jazyce Python a dále její evaluace pro klasifikaci histopatologických snímků datové sady PETACC, která obsahuje obarvené řezy tkáně tlustého střeva.
Forma realizace:Python
Datum vypsání:23.05.2018




Název: Řešení motorických úloh pomocí jazykových instrukcí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Karla Štěpánová Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Imitační učení či učení pomocí demonstrací je jeden z moderních přístupů, jehož cílem je, aby bylo možné jednoduše naučit roboty nové úloze aniž by bylo potřeba robota složitě přeprogramovávat. To je velmi žádaná vlastnost v mnoha odvětvích, které již dnes podstupují robotizaci výroby a právě přeprogramování robotů na nové výrobky a nové úlohy je nejnákladnější součást výroby. Vhodným rozšířením a usnadněním přeprogramování se jeví i možnost předat robotovi instrukce pomocí přirozeného jazyka (i.e. informace o síle, době trvání, pojmenování akcí, omezení na pořadí akcí apod.).


Cílem práce je naučit robota vykonávat jednotlivé motorické úlohy na základě jazykové instrukce. Nejdříve je potřeba robota naučit přiřazení jazykového označení k jednotlivým motorickým akcím a pohybům, následně by robot měl být schopný vykonávat danou úlohu pomocí jazykových instrukcí. Student bude pracovat v rámci našeho týmu a využije již dříve kalibrované senzory v rámci naší laboratoře pro experimenty imitačního učení, dále bude pracovat s nástroji pro zpracování přirozeného jazyka. Testovací úlohou bude úloha lepení - jedná se o úlohu s velkým aplikačním potenciálem (využití v leteckém i automobilovém průmyslu, obdobná úloha je sváření)

Pro realizaci projektu student využije KUKA simulátor a fyzická silově poddajná KUKA ramena, práce v Robotickém operačním systému (ROS), práce s Google speech API, NLTK knihovna pro zpracování přirozeného jazyka, programovací jazyk: Python či C++.
Forma realizace:KUKA simulátor, silově poddajná KUKA ramena, ROS, python/C++, google speech API
Datum vypsání:21.05.2018




Název: Robotické sestavovaní/třídění objektů na základě imitačního učení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Karla Štěpánová Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Imitační učení či učení pomocí demonstrací je jeden z moderních přístupů, jehož cílem je, aby bylo možné jednoduše naučit roboty nové úloze aniž by bylo potřeba robota složitě přeprogramovávat. To je velmi žádaná vlastnost v mnoha odvětvích, které již dnes podstupují robotizaci výroby a právě přeprogramování robotů na nové výrobky a nové úlohy je nejnákladnější součást výroby.

Cílem práce je naučit robota sestavování/třídění jednoduchých objektů na základě imitačního učení, kdy je akce předvedena nejdříve demonstrátorem a na základě informací z lokátorů, RGB a RGB-D kamer je vyhodnocena provedená trajektorie pohybu a rozpoznání manipulovaných objektů. Student bude pracovat v rámci našeho týmu a využije již dříve kalibrované senzory v rámci naší laboratoře pro experimenty imitačního učení. Pro realizaci projektu student využije KUKA simulátor a fyzická silově poddajná KUKA ramena, práce v Robotickém operačním systému (ROS), programovací jazyk: Python či C++.
Forma realizace:KUKA simuláto, silově poddajná KUKA ramena, ROS, python/C++, HTC Vive
Datum vypsání:21.05.2018




Název: Tvorba motorických primitiv pro ovládání robotického ramena KUKA
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Karla Štěpánová Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Jakákoli činnost, kterou vykonáváme, sestává z jednotlivých malých opakovaných akcí, kterým se velmi často říká motion primitives. Taková diskretizace komplexních činnosti je velmi užitečná, neboť nám umožňuje učit robota jen tyto jednotlivé elementární pohyby a z nich následně seskládat požadovanou akci. Je možné poté i nad těmito jednotlivými elementárními činnostmi provést optimalizaci a plánování. K jednotlivým činnostem lze dále například přiřadit jazykové pojmenování a je možné následně robota i jednodušše ovládat pomocí jazykových instrukcí. Učení se těchto jednotlivých základních motorických akcí sebou nese ale mnoho zajímavých výzev - například jak z mnoha různých provedení nalézt obecnou činnost.

Cílem projektu je naučit robota provádět jednotlivé motorické akce na základě mnohonásobné demonstrace dané akce. Sebraná data je potřeba vyhodnotit, filtrovat jejich časový signál, synchronizovat a vytvořit novou zobecněnou trajektorii. V rámci práce student porovná několik metod učení - např. metodu teach-in (kdy robota přímo fyzicky navádíme do daných pozic) vs. demonstrace akce demonstrátorem za využití lokátoru HTC Vive. Student bude pracovat v rámci našeho týmu a využije již dříve kalibrované senzory v rámci naší laboratoře pro experimenty imitačního učení. Pro realizaci projektu student využije KUKA simulátor a fyzická silově poddajná KUKA ramena, práce v Robotickém operačním systému (ROS), programovací jazyk: Python či C++.
Forma realizace:KUKA simulátor, silově poddajná KUKA ramena, ROS, python/C++, HTC Vive
Datum vypsání:21.05.2018




Název: Automatická kalibrace pomocí “sebedotyku” a sebepozorování u dvojrukého průmyslového manipulátoru
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je automatická kalibrace dvourukého průmyslového manipulátoru bez použití externích měřících zařízení. Robot se kalibruje sám a to za použití: a) sebepozorování pomocí kamer, které jsou součástí zařízení, b) “sebe-dotyku” s pomocí silové zpětné vazby, c) dotyku s prostředím (např. stůl). Úkolem je porovnat tyto metody mezi sebou a to jak teoreticky tak prakticky a zhodnotit jejich vhodnost pro nasazení v průmyslové praxi.

Ukázková videa:
https://youtu.be/7azecm1H2zQ
https://youtu.be/rd7c6T2HyMs
Pokyny k vypracování:1. Seznámení se s dvourukým manipulátorem Yaskawa Motoman a softwarem (ROS, MoveIt!, RViz, inverzní kinematická úloha, využití zpětné vazby ze silových senzorů) a externími kamerami pozorujícími pracovní prostor obou ramen.
2. Sběr dat v sebe-dotykových konfiguracích (úhly ramen + kamera).
3. Studium literatury kinematické kalibrace, zejména za použití více kinematických řetězců.
4. Formalizace kalibračního problému pro různé kombinace protínajících se kinematických řetězců, jeho řešení metodami nelineárních nejmenších čtverců a vyhodnocení přínosu jednotlivých formulací problému.
5. Výběr konfigurací robota s největším přínosem pro sebe-kalibraci.
Doporučená literatura:Birbach, O.; Frese, U. & Bauml, B. (2015), 'Rapid calibration of a multi-sensorial humanoid’s upper body: An automatic and self-contained approach', The International Journal of Robotics Research 34(4-5), 420--436. Hollerbach, J.; Khalil, W. & Gautier, M. (2016), Model identification, in B. Siciliano & O. Khatib, ed., 'Springer Handbook of Robotics', Springer, , pp. 113--138. Joubair, A., & Bonev, I. A. (2015). Kinematic calibration of a six-axis serial robot using distance and sphere constraints. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 77(1-4), 515-523. Roncone, A.; Hoffmann, M.; Pattacini, U. & Metta, G. (2014), Automatic kinematic chain calibration using artificial skin: self-touch in the iCub humanoid robot, in 'Robotics and Automation (ICRA), 2014 IEEE International Conference on', pp. 2305-2312. Stepanova, K. & Hoffmann, M. (2018), Robot self-calibration using multiple kinematic chains, in 'Intelligent Robots and Systems (IROS), 2015 IEEE/RSJ International Conference on'. [submitted]
Datum vypsání:18.05.2018




Název: Fully Actuated UAVs and their Outdoor Applications
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Nicolas Staub Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:In the past couple of years the community interest for fully actuated aerial vehicle grew steadily, fostered by projects focused on aerial physical interactions.
Nowadays only a handful of labs have working prototypes, mostly indoor.

The field is still in its infancy and many research topics are open, in particular outdoor flight with or without physical interactions are particularly promising and unexplored.
The domain to be explored comprise, but are not limited, to mechatronic design, planning techniques, sensor fusion, localization, control for physical interaction, estimation of external wrench, external wrench classification and swarming behavior.

Requirements: nonlinear control theory, estimation techniques, C/C++, Python, ROS, Matlab
Datum vypsání:18.05.2018




Název: Prototype of Outdoor Fully Actuated UAV
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Nicolas Staub Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:In the past couple of years the community interest for fully actuated aerial vehicle grew steadily, fostered by projects focused on aerial physical interactions.
Nowadays only a handful of labs have working prototypes, mostly indoor.

The goal of this work is is to participate to the development of a fully actuated prototype able to flight outdoor. In particular, the mechatronic design of the platform will be pursued, merging components from MRS and LAAS-CNRS framework.
Integration on the prototype of both hardware and software components will be conducted and validated in both simulation and outdoors experiments.

Fields of Interest: Basics in electronic and mechanic, C/C++, Python, 3D printing, hands on experience
Datum vypsání:18.05.2018




Název: Sebe-explorace a tvorba modelu těla u humanoidního robota s umělou kůží
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D., Doc. Ing. Karel Zimmermann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je na simulátoru humanoidního robota s umělou kůží a poté na skutečném robotovi vyvinout algoritmy, které efektivně generují konfigurace, kde dochází k "sebedotyku", a zároveň učit model robota (přímá a inverzní kinematika). K prohledávání lze použít tzv. "active goal babbling" či učení s posilováním.
Videopříklady:
https://youtu.be/7f9Mfl7sO18
https://youtu.be/a81K1kAD_gM
https://youtu.be/pfse424t5mQ
Pokyny k vypracování:Pokyny k vypracování:
1. Instalace a otestování již vyvinutého simulátoru robota Nao (Gazebo) s taktilními senzory.
2. Vyčítání aktivací umělé kůže a jednoduchá vizualizace.
3. Vývoj a testování algoritmů pro sebe-průzkum těla robota (sebe-dotyk) a současné učení modelu přímé a inverzní kinematiky z dat (data-driven / black-box přístup).
4. Diskuze formulace problému, zejména pak různých kriteriálních funkcí - např. rychlost navštívení povrchu kůže vs. chyba v aktuálně naučeném přímém vs. inverzním modelu.
5. Porovnání algoritmů na bázi posilovaného učení a “(active) goal babbling” (Sutton & Barto 1998; Baranes & Oudeyer 2010; Rolf et al. 2010) .
6. Diskuze vhodnosti metod pro učení modelu přímé a inverzní kinematiky z dat (data-driven / black-box přístup) pomocí např. hlubokých neuronových sítí, Gaussovských procesů, či regrese a hodnocení použitého řešení porovnáním s řešeními z literatury s ohledem na např. nakládání s více řešeními IK.
7. Testování na na fyzickém robotu Nao s umělou kůží.

Doporučená literatura:Baranes, Adrien, and Pierre-Yves Oudeyer. "Active learning of inverse models with intrinsically motivated goal exploration in robots." Robotics and Autonomous Systems 61.1 (2013): 49-73. Rolf, Matthias, Jochen J. Steil, and Michael Gienger. "Goal babbling permits direct learning of inverse kinematics." IEEE Transactions on Autonomous Mental Development 2.3 (2010): 216-229. Roncone, A.; Hoffmann, M.; Pattacini, U. & Metta, G. (2014), Automatic kinematic chain calibration using artificial skin: self-touch in the iCub humanoid robot, in 'Robotics and Automation (ICRA), 2014 IEEE International Conference on', pp. 2305-2312. Sutton, Richard S., and Andrew G. Barto. Reinforcement learning: An introduction. Cambridge: MIT press, 1998.
Datum vypsání:18.05.2018




Název: Sensor Fusion for Fully Actuated Outdoor UAVs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Nicolas Staub Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:In the past couple of years the community interest for fully actuated aerial vehicle grew steadily, fostered by projects focused on aerial physical interactions.
Nowadays only a handful of labs have working prototypes, mostly indoor.

The goal of this work is to participate to the development a fully actuated prototype able to flight outdoor. In particular, a focus will be given to the estimation of external wrench e.g. to retrieve wind estimate.
The development tasks of the prototype will be mostly software oriented (from driver to high-level controller) but can contain mechatronic activities.
The work will involve both simulation and outdoor experiments to validate the proposed solutions.

Fields of Interest: control theory and estimation techniques, filtering techniques, C/C++, Python, ROS, hands on experience preferred
Datum vypsání:18.05.2018




Název: Web Graph Service - online graph exploration tool
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Marko Genyk-Berezovskyj
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The first version of an integrated on-line tool for exploration of simple undirected graph is available at graphs.felk.cvut.cz. It includes the expandable database of graphs and the graph properties calculator.
The task is to extend the project in one or more directions described at http://cmp.felk.cvut.cz/~berezovs/wgs/motiv.html (in Czech).
Pokyny k vypracování:Contact me at berezovs@fel.cvut.cz for more details, project options etc.
Datum vypsání:18.05.2018




Název: Super-resolution for satellite imagery using generative adversial networks
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Michal Reinštein Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The aim is to design, implement, and experimentally evaluate deep neural network architecture for solving the problem of increasing resolution (super-resolution) of satellite imagery using Generative Adversial Networks. The contribution will be focused on evaluating the reliability of generated high frequency content that is unobservable in the imagery otherwise. Main tools will be: python and tensorflow.
Datum vypsání:14.05.2018




Název: Popis vizuálních scén pomocí přirozeného jazyka - implementace do robota Pepper
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Stepanova
Popis:Vytvořte systém, který dokáže zpracovat vizuální informaci z kamer robota a odpovídat na dotazy v přirozeném jazyce, tykající se vlastností a vztahů v obraze. Implentujte do humanoidního robota Pepper a otestujte.

Pokyny k vypracování:Nastudujte oblast VQA
Implemetujte řešení o robota
Otestujte v reálných podmínkách
Doporučená literatura:Johnson, J., Hariharan, B., van der Maaten, L., Fei-Fei, L., Zitnick, C. L., & Girshick, R. (2017, July). CLEVR: A diagnostic dataset for compositional language and elementary visual reasoning. In Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2017 IEEE Conference on (pp. 1988-1997). IEEE. Shekhar, R., Pezzelle, S., Klimovich, Y., Herbelot, A., Nabi, M., Sangineto, E., & Bernardi, R. (2017). FOIL it! Find One mismatch between Image and Language caption. arXiv preprint arXiv:1705.01359.
Datum vypsání:27.04.2018




Název: Tvorba chatbota pro humanoidního robota Pepper
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Stepanova
Popis:Vytvořte chatbota, který bude implementován do humanoidního robota Pepper. Navrhněte systém, který během promluvy používá motorické schopnosti robota (gesta, pohyby). Otestujte v reálném prostředí.
Forma realizace:SW + HW
Datum vypsání:27.04.2018




Název: Tvorba jazykového modulu pro humanoidního robota Pepper
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Štěpánová
Popis:Vytovořte modul pro zpracování přirozeného jazyka (čestina, anlgičtina), který bude schopen zpracovávat a reprezentovat zvukové vstupy z humanoidního robota Pepper. Modul implementujte do robota otestujte na úlohách s různými úrovněmi hluku a počtu komunikujících.
Pokyny k vypracování:Nastudujte literaturu týkající se zpracování přirozené řeči
Vytvořte návrh modulu
Implementujte do robota
Otestujte řešení
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:27.04.2018




Název: Tvorba motorických primitiv pro humanoidního robota Pepper
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrecka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Stepanova
Popis:Vytvořte základní soubor motorických akcí pro humanoidního robota Pepper a systém pro jejich řetězení do komplexnějších sekvencí na základě specifických parametrů. Otestujte na relných úlohách
Pokyny k vypracování:Nastudujte literaturu týkající se motorických primitiv
Navrhněte systém kro kontrolu motorických akcí
Implementujte a otestujte v robotovi
Forma realizace:SW HW
Datum vypsání:27.04.2018




Název: Tvorba vizuálního modulu pro humanoidního robota Pepper
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Štepánová
Popis:Vytvořte modul, který umožní rozpoznávání objektů ve scéně a jejich vlastností. Implementujte řešení do humanoidního robota Pepper a otestujte na realných úlohách.
Pokyny k vypracování:Nastudujte literaturu týkající se segmentace obrazui
Vytvořte návrh modulu
Implementujte do robota
Otestujte řešení
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:27.04.2018




Název: Robotické třídění objektu na základě jazykové instrukce
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Štěpánová
Popis:Tvorba robotického systému, který dokáže roztřídit objekty podle zadání uživatelem. Systém sestává z robotického ramene KUKA a tříprstého grippery Takktile. Systém pomocí vizuálního modulu rozpozná vlastnosti předmětu v zorném poli. Následně se naučí pojmenovávát objekty a vlastosti pomocí storjového učení. Během testování je schopen pomocí instrukce (např. vezmi všechny červené krychle) identifikovat objekty v prostředí, uchopit je a přemístít na zadané místo.
Pokyny k vypracování:Nastudujte oblast Visual Question answeringu
Nastudujte oblast Neural Module Network
Implementujte systém vidění založený na sémantické segmentaci
Implementujte NMN a otestujte pomocí VQA
Otestujte systém na realném robotu
Doporučená literatura:Andreas, J., Rohrbach, M., Darrell, T., & Klein, D. (2016). Neural module networks. In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (pp. 39-48). Antol, S., Agrawal, A., Lu, J., Mitchell, M., Batra, D., Lawrence Zitnick, C., & Parikh, D. (2015). Vqa: Visual question answering. In Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision (pp. 2425-2433).
Forma realizace:SW+HW projkt
Datum vypsání:26.04.2018




Název: Tvorba modulů pro humanoidního robota Pepper
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Štěpánová
Popis:Student se seznámí s robotem Pepper a jeho simulačním softwarem Gazebo. Po prozkoumání stávajících modulů sloužících k modelování jednotlivých kognitivních funkcí (pozornost, vnímaní, paměť, orientace, rozhodování, ovladání motoriky) vytvoří vlastní komponenty pro tento systém. Ty budou následně otestovány v simulátoru. Student si může vybrat vhodnou testovací úlohu
Pokyny k vypracování:Prostudujte materiály ohledně robota Pepper
Otestujte stávající moduly pro interakci s člověkem
Navrhněte vylepšení stávajících modulů
Implementujte řešení a otestujte v reálném robotovi.
Doporučená literatura:http://doc.aldebaran.com/2-4/home_pepper.html
Forma realizace:SW+HW projekt
Datum vypsání:26.04.2018




Název: Tvorba simulovaného prostředi pro strojové učení intuitivní fyziky
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Vavrečka Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Oponent:Karla Štěpánová
Popis:Cílem projektu je tvorba simulátoru pro rozpoznávání fyzikálních interakcí. V simulovaném prostředí je umístěn humanoidní robot Pepper, který vykonává v prostředí akce a sleduje jejich konsekvence. Vykonávané akce slouži jako vstupy pro algoritmy storojového učení. Vytvořený simulátor funguje jako generátor anotovaných trénovacích dat, přičemž uživatel může kontrolovat komplexitu prostředí (počet objektů, vlastnosti objektů, složitost iterakcí apod.)
Pokyny k vypracování:Prozkoumat současné simulátory - Gazebo, Morse, VREP
Prozkoumat fyzikální enginy - MuJoCo, Bullet
Vybrat vhodný nastroj pro realizci simulátoru
Realizovat a otestovat simulátor
Doporučená literatura:Riochet, R., Castro, M. Y., Bernard, M., Lerer, A., Fergus, R., Izard, V., & Dupoux, E. (2018). IntPhys: A Framework and Benchmark for Visual Intuitive Physics Reasoning. arXiv preprint arXiv:1803.07616. Sanborn, A. N., Mansinghka, V. K., & Griffiths, T. L. (2013). Reconciling intuitive physics and Newtonian mechanics for colliding objects. Psychological review, 120(2), 411.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:26.04.2018




Název: Navigace mobilního robotu podle 3D kamery
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s funkcí a možnostmi stereo kamery poskytující hloubkovou mapu (obraz+vzdálenosti) okolního prostředí. Navrhněte metodu mapování okoĺí mobilního robotu za účelem získání informace o průjezdnosti terénu a následného plánování jeho jízdy. Při řešení je možné využít i další senzory (např. laserový 2D dálkoměr)
Datum vypsání:06.04.2018




Název: Simulátor pozemního robotu v obecném terénu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Chudoba Garant:
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Prostudujte dostupné simulátory používané v mobilní robotice a vyberte simulátor vhodný pro testování metod navigace ve složitém/nerovném terénu. Nakonfigurujte systém podle požadavků vedoucího práce a podle potřeby systém rozšiřte. Požadované funkce na simulované senzory zahrnují laserové dálkoměry a kameru. Funkci systému demonstrujte na vhodné úloze navigace autonomního robotu (např. detekce průjezdnosti terénu před robotem).
Datum vypsání:06.04.2018




Název: Semantic Criteria API
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Ledvinka , Ing. Petr Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Programatická dotazovací API typu JPA Criteria API či Querydsl jsou vhodným nástrojem pro vytváření dynamických a robustních dotazů nad daty. Tato API mají výhodu v tom, že dotazy jsou tvořeny voláními metod a objektů v programovacím jazyku, tudíž mohou využívat jeho typovou kontrolu. Navíc umožňují skládat dotazy dynamicky např. dle přítomnosti parametrů, bez rizik plynoucích z pokusu o obdobnou funkcionalitu pomocí skládání řetězců vyjadřujících části dotazů v jazyku typu JPQL či SQL.
Ve světě sémantických dat (vyjádřených v jazyce RDF) obdobné API chybí. Cílem tohoto projektu by tedy bylo navrhnout programatické dotazovací API a vytvořit prototyp jeho implementace. Dané API musí brát v potaz paradigma sémantických dat, které je odlišné od dat relačních. Výsledný prototyp by se stal součástí knihovny JOPA (https://github.com/kbss-cvut/jopa), vyvíjené skupinou znalostních systémů na katedře kybernetiky, která je obdobou JPA pro přístup k sémantickým datům.
Doporučená literatura:https://docs.oracle.com/javaee/6/tutorial/doc/gjitv.html http://www.querydsl.com/
Datum vypsání:03.04.2018




Název: Semantic Object Query Language (SOQL)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Ledvinka , Ing. Petr Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Přístup k datům z objektově-orientovaných (OO) aplikací je obvykle realizován určitou formou mapování mezi paradigmatem úložiště (např. relační) a OO paradigmatem. Na druhou stranu, standardizované jazyky pro dotazování nad daty jsou vytvořeny právě v paradigmatu úložiště. Příkladem budiž SQL, založené na relační algebře, či SPARQL, používaný k dotazování nad sématickými daty (ve formátu RDF).
Pro vývojáře OO aplikací je ovšem pohodlnější a efektivnější používat jazyk využívající právě objektový model. Pro přístup k relačním datům tak existují jazyky HQL a JPQL. Oba jsou podmnožinou obecného (a příliš složitého) jazyka OQL.
Cílem této práce je navrhnout obdobný objektový dotazovací jazyk pro přístup k sémantickým datům a vytvořit jeho prototypovou implementaci využívající jazyka SPARQL. Tento prototyp by se stal součástí knihovny JOPA (https://github.com/kbss-cvut/jopa), vyvíjené skupinou znalostních systémů na katedře kybernetiky, která je obdobou JPA pro přístup k sémantickým datům.
Doporučená literatura:https://www.w3.org/RDF/ https://docs.oracle.com/javaee/6/tutorial/doc/bnbtg.html
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:03.04.2018




Název: Cyber-Physical Hydronic Heating Platform
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Dostál Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:We are developing an innovative pump-based hydronic heating control device. Our current testbed has already reached its limits, thus, join us in development of a new cyber-physical simulation & testing platform resembling a real building environment!



Project idea:
Simulate a building with a one-pipe hydronic network in Simulink. Replace one heat exchanger branch with a real-world platform. Use a set of sources, sensors, and actuators to recreate a simulated environment for the physical platform. Control the heat exchanger, measure its heat flow and feed it back to the cyber side. (Platform purpose: Develop and validate heat exchanger control algorithms.)

Project scope:
* Create building simulation model using a provided toolbox. Create mathematical model of an intended real testbed. Design a controller capable of tracking the simulated supply water temperature in the testbed.
* Design electronics for testbed peripherals (flowmeter, dp sensor, temperature sensors, on/off actuators, modulating actuators, etc.). Build a PCB shield for a suitable ethernet-enabled platform (Arduino, RPi, BeagleBone,.. ).
* Implement peripheral drivers for the electronics platform. Implement MATLAB/Simulink counterpart.
* Implement real building communication protocol BACnet for the electronics platform and Matlab/Simulink.
* Make the system work.
* (Once the real testbed is built, it will be connected to the testing platform).

Project team roles:
Control engineer, Electronics designer, Matlab programmer, Embedded programmer
Datum vypsání:27.02.2018




Název: Vývoj a testování plánovacích algoritmů pro projekt SafeLog
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Jedním s cílů projektu SafeLog je navrhnout a implementovat alogritmus pro plánování bezkolizních trajektorií pro tým mnoha robotů rozvážejících zboží v automatizovaném skladu. Úkolem týmu v tomto projektu bude seznámit se s aktuálním stavem vývojových prací na plánovacím systému a se systémem vyvinutým firmou SwissLog. V další fázi pak tým realizuje prostředí pro testování a vizualizaci chování plánovacích algoritmů a toto zaintegruje do stávajícího řešení firmy SwissLog. Konečně, v tomto prostředí provede sadu experimentů demonstrujících chování prostředí i plánovacích algoritmů vyvinutých řešitelským týmem projektu SafeLog.
Datum vypsání:23.02.2018




Název: Antikolizní systém bezpilotního prostředku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Roháč Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem projektu je návrh algoritmizace řešící úlohu antikolizní funkci, která pracuje se základními prostředky “Sense&Avoid” systému, tedy s ultrazvukovým měřičem vzdálenosti a kamerou. Daná funkce by měla zabránit nárazu dronu do překážky a to převzetím řízení a zastavením pohybu dronu. Funkce uvolní řízení pohybu dronu v okamžiku, kdy povely jdoucí z manuálního řízení, resp. vysílačky, nebudou již dron ohrožovat. Danou funkcionalitu integrujte do systému ARdrone 2.0, který je k tomuto úkolu k dispozici. Systém prakticky ověřte.
Datum vypsání:19.02.2018




Název: Cost-effective navigation system for UAV
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Roháč Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to design and implement algorithms to estimate the attitude of UAV based on acceleration, angular rate, and magnetic field measurements. The measurement unit (already developed) has a modified sensing frame consisting of multi-axial sensor arrays. Data processing will be based on filtering techniques, which allow data fusion and thus minimize the effects of sensors’ noise. Analyze the accuracy of the proposed method and determine limiting conditions. Verify the method using both simulation and experimental data. Compare the performance with other AHRS units. Create a simple user interface to log and view measured and estimated data.
Datum vypsání:19.02.2018




Název: Deep neural networks for image classification and segmentation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Michal Reinštein Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:- design, implementation and experimental evaluation of state-of-the-art deep neural network(s) and their ensembles
- solving real-world problems (public dataset, eventual participation in a Kaggle competition possible)
- technology: tensorflow, python, multi-GPU computations
- areas of research: robotics, autonomous cars, satellite imagery
- details about the dataset to be specified in person, please contact: reinstein.michal@fel.cvut.cz
Datum vypsání:19.02.2018




Název: Local Ethernet Network for Integrated Avionics
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The main aim of the project is to design and realize the local ethernet network. It will be based on one central module and several universal modules. The universal module will convert data from different peripheries such as RS232, SPI, I2C, ADC, etc. and will sent the data through Ethernet or Wi-Fi to the central module. The central module will send the received data from universal modules to the server and the data will be displayed and saved.
The universal modules should be easy-to-use, so the minimal changes in the codes for different peripheries are needed.

Requirements: HW design and realization, programming.
Datum vypsání:19.02.2018




Název: Návrh avioniky malého bezpilotního prostředku pro “indoor” aplikace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Roháč Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem projektu je návrh avioniky dronu tak, aby bylo možné s daným dronem komunikovat a řídit jej. Volba dronu bude řešena na začátku projektu. Základní požadavky na systém jsou: i) řídicímu pracovišti poskytovat základní letové údaje + informace o stavu systému (volba protokolu je součástí řešení), ii) umožnit přenos obrazu z kamery příp. více kamer (výběr kamer a systému pro paralelní zpracování obrazu je součástí návrhu), iii) zajistit spolehlivý komunikační kanál mezi dronem a řídicím pracovištěm, příp. mezi drony navzájem. Návrh systému optimalizujte z pohledu ceny, nosnosti dronu, rozložení váhy, dostupného výkonu zvolené baterie a délky letu. Daný návrh validujte a verifikujte. Cílem práce je pak daný systém sestavit a prakticky ověřit.
Datum vypsání:19.02.2018




Název: X-StUAV
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:The main aim of this project is to design and realize the X-StUAV, the “X” means number of propellers, “St” means Student’s and “UAV” stands for an Unmanned Aerial Vehicle. The students should design and realize the UAV of their construction with own choice of size, number of propellers, shape of body (3D print, PCB), etc. The UAV should be designed to fill some criterions such as low-weight, low power consumption, and long time of flight. The UAV should be able to flight at the end of the term with the RC controller, no autonomously controlled flight.
Datum vypsání:19.02.2018




Název: Deep Learning Based Approach for Solving Production Scheduling Problems
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Přemysl Šůcha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:

Algorithms for combinatorial problems, e.g. production scheduling, often requires significant specialized knowledge. Therefore, it is usually not possible to take an algorithm that works well on a certain type of instances and use it on instances having a different character. In this case, it would be advantageous to have a mechanism able to analyze the new instances and adopt the behavior of the combinatorial algorithm, i.e. a method that is known as the data-driven approach. The aim of this project is to take a simple combinatorial problem, e.g. a simple production scheduling problem, and design a machine learning based algorithm able to solve it.

integration_new
Datum vypsání:13.02.2018




Název: Energy Optimization of Robotic Cells
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Přemysl Šůcha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Current robotic cells are usually designed with the aim to maximize the production rate without taking into account the energy efficiency. Several recent research works [1] report that significant amount of energy can be saved by setting proper speeds of robotic movements and a suitable order of operations.

The objective of this work is to propose a simple algorithm for setting the speed of robotic movements such that the line provides a given production rate and the total energy consumption is minimized. The work will be done in Siemens Process Simulate, which is a 3D design environment used by manufacturers like Škoda or VW, offering a very precise simulation of robots. The experiments will be performed on models of real production lines.



[1] L. Bukata, P. Šůcha, Z. Hanzálek, P. Burget. Energy Optimization of Robotic Cells In: IEEE Transactions on Industrial Informatics. 13(1) (2017) 92–102.
[2] O. Wigstrom, B. Lennartson, A. Vergnano, C. Breitholtz, High-Level Scheduling of Energy Optimal Trajectories, Automation Science and Engineering, IEEE Transactions on 10 (1) (2013) 57–64.
Datum vypsání:13.02.2018




Název: Web-based tool for formalizing and querying medical reports
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Miroslav Blaško Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The web-based tool should manage medical reports and provide facilities to query formalized version of these reports. Medical reports are entered to the application in textual form with simple predefined structure. The application
should use rules to map certain patterns in the textual content of a medical report to formal language represented by OWL2 Web Ontology Language. Such representation of medical reports can be then queried with simple predefined template queries within the application web interface. The web application should provide secure mechanism to view medical data. Examples of oncological reports will be provided.
Datum vypsání:11.02.2018




Název: LEGO MINDSTORMS portrayer robot
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The LEGO MINDSTORMS portrayer robot is a SCARA robotic arm that can draw any image.
Datum vypsání:10.02.2018




Název: LEGO MINDSTORMS rubik's cube solver
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Build the LEGO MINDSTORMS rubik's cube solver using the smart phone for color recognition.
Datum vypsání:10.02.2018




Název: Real-time estimation of motion states for trams
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Zdeněk Hurák Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:In this student (team) project you will explore the topic of real-time estimation of motion states (position and velocity) for trams based on fusion of some real-time measurements and data from a digital map. Although this project is motivated by our recently started industrial grant solved jointly with an industrial partner, we will proceed here in an independent way and rely only on off-the-shelf sensors such as MEMS accelerometers and GPS receivers. In contrast with the full industrial solution we will not rely on odometry (measuring the revolution of wheels). This can be anticipated to limit the achievable performance significantly, and yet we want to see how far we can go without relying on the odometry first. Later continuation and extension of this work within the industrial project can be considered.
Datum vypsání:10.02.2018




Název: Automated Face Swaping
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Franc Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:The task will be to develop a system for automated face swapping. The system first learns a model of a target identity from examples of his/her face images. Then, given an arbitrary source face the system creates a new face of the the target identity which preserves pose, facial expression and lighting conditions of the source face.
Pokyny k vypracování:A detailed description of the method will be provided by the supervisor.
Doporučená literatura:- D.Bitouk et al. Face Swapping: Automatically Replacing Faces in Photographs. SIGGRAPH 08. - K.Dale et al. Video Face Replacement. ACM Transactions on Graphics 2011. - I.Korshunova et al. Fast Face-swap Using Convolutional Neural Networks. ICCV 2017.
Datum vypsání:09.02.2018




Název: Design and construction of a helicopter with sensors for indoor flying
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je zkonstruování a zprovoznění 4-rotorové helikoptéry/helikoptér (v závislosti na dostupném vybavení, které poskytne vedoucí projektu), a integrace systémů pro lokalizaci v prostředí se slabým GPS signálem do současného systému MRS pro řízení helikoptér.

Součástí projektu jsou následující podúlohy:
• Navržení a sestavení ochranné konstrukce pro prevenci střetu rotorů helikoptéry s okolním prostředím.
• Navržení a výroba držáků pro upevnění nezbytných senzorů.
• Integrace systému “Indoor GPS” do současného systému MRS pro řízení helikoptér a verifikace jeho funkčnosti na zkonstruované helikoptéře.
• Použití vybrané metody SLAM, např. ORB-SLAM, S-PTAM pro lokalizaci sestavené helikoptéry.
• Integrace vybrané metody SLAM do systému řízení helikoptéry.
• Porovnání výsledků zmíněných metod lokalizace.
Datum vypsání:09.02.2018




Název: High-accuracy motion control with PMSM motors
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Zdeněk Hurák Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Within this project a few existing control units for PMSM motors (including BLDC motors) suitable for high-accuracy positioning will be examined and compared experimentally. Preference will be given to mature and well-maintained open-source & open-hardware projects such as ODRIVE [1] and VESC [2] (but possibly some more could be found). The ultimate goal is to choose one platform on which our own development of high-accuracy motion control loops could be based.

This student (team) project is immediately motivated by our running industrial grant, in which we aim at designing a new motion control system for a microelectronics assembly machine. While the current control system is based on closed commercial controllers, through this project we would like to consider the open-source & open-hardware alternatives.
Datum vypsání:09.02.2018




Název: Learning CNNs from Weakly annotated facial images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Franc Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:Learning Convolutional Neural Networks (CNNs) for face recognition requires large sets of annotated face examples. Manual annotation of faces is laborious work and results are often imprecise. The goal of this project is to implement a system that can learn CNNs from weakly annotated images created by an automated process not requiring humans. As a case study the system will be applied to learn CNN for age and gender recognition from weakly annotated IMDB database that contains 300k faces of movie celebrities. Each image in the database is annotated by the name, biological age and gender of the captured celebrity. However, the images can contain multiple faces and its is not know to which face the annotation should be linked (see example image below). The implemented system should establish the missing link between the images and the annotations.



Pokyny k vypracování:A detailed description of the method will be provided by the supervisor.
Doporučená literatura:- V. Franc, J. Cech. Learning CNNs from Weakly Annotated Facial Images. Image and Vision Computing, 2018. - V. Franc, J. Cech. Face attribute learning from weakly annotated examples. In Proc. of International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition Workshops, Biometrics in the Wild (BWILD), 2017
Datum vypsání:09.02.2018




Název: Morphing wing with Macro Fiber Composite (MFC) actuator
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Filip Svoboda Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The subject of this project is a new concept of an aircraft wing construction known as “a morphing wing.” The shape of the wing has enormous effects on the flight. However, the optimal wing shape is changing during the flight and a rigid wing with rigid moveable surfaces is only a compromise. Variable wing geometry offers better efficiency, noise reduction, minimize drag, etc. Moreover, by using smart materials such as MSC actuators it is possible to reduce the weight of the aircraft significantly.
The goal of this project is to devise a solution of the mechanical airfoil construction using MFC actuators. These designs should be experimentally verified in a form of a small wing (or airfoil) model. 3D printer, milling machine or laser cutter machines are available for the construct realisation. The second part of the project is to develop a software (can be a Matlab program) for MFC deformation visualization. This software tool is intended for studying and designing MFC geometric configuration on the supporting structure in context of suitable morphing wing parameters.
Datum vypsání:08.02.2018




Název: Collaborative robot as a caricaturist
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Collaborative robotics opens new areas of application especially when there is a need of close cooperation with humans. It also opens new possibilities how to bring industrial robots closer to people and how to advertise the field in public. The last year experience, robotic bar, has shown that such applications are very attractive. The first version of the robotic bar, which was developed within the Team work in 2017, was a big attraction at the festive opening of the CIIRC building in May 2017.
In this project we are going to use KUKA LBR iiwa collaborative robot to build a caricaturist. Upon a camera scan of the face the picture will be processed using an existing face recognition framework and the picture to be drawn will be computed. An important aspect is the utilization of the robot's torque sensors at each joint and thus its ability to perform its movements in a very sensitive way.

This project is intended as a proof of concept and we do not expect a fully finalized solutions. However, it is expected to solve the major tasks such as face recognition and processing, drawing movements of the robots, utilization of various drawing tools (pencil, brush, …), design of the working place, etc. It may be useful to cooperate with an artist - such an activity is recommended but not necessary.

1. Study the existing frameworks for face recognition and subsequent picture processing.
2. Study the various drawing techniques and design a way how to perform them with a robot.
3. Group the techniques based on their difficulty and prepare the procedures how to implement some of them within this project.
4. Design the system architecture and the robotic working place.
5. Implement the functionality of the face recognition and image processing suitable for the drawing, tool changing, robotic drawing.
Datum vypsání:07.02.2018




Název: Acoustic Signal Detection and Processing
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jakub Svatoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Study and implement detection algorithms for detection of acoustic pulse signals. Verify implemented algorithms on real data and compare all implemented algorithms by means of detection success rate. Created program in Matlab software will include GUI. Furthermore, study and implement classification algorithm to classify different caliber type.
Datum vypsání:05.02.2018




Název: Acoustic Signal Detection System
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jakub Svatoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Implement an acoustic pulse event detection system, including sending an event time stamp to the remote server (e.g. via LoRa network). Demonstrate the function of the unit by experiment and verify the timing accuracy.
Datum vypsání:05.02.2018




Název: Calibration Platform for Navigation Systems
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The project is dedicated to a design and development of a calibration platform using Pan&Tilt device PTU D46-70 (FLIR manufacturer) for calibration of navigation systems in terms of inertial sensors, such as 3 axial accelerometers and 3 axial gyroscopes. The calibration should be at the end fully autonomous. Even if the assignment includes a design and development of both HW and SW, the emphasis is put on SW. The SW should control required maneuvers with the platform, pool the data and estimate an error model of the navigation system being calibrated. Optimally all should be done in MATLAB environment.
The project develops deep knowledge of navigation systems applicable in aerial and/or terrestrial vehicles including navigation systems’ calibration, sensors and their stochastic/deterministic errors compensation/modeling, Allan variance analyses.
Datum vypsání:05.02.2018




Název: Distributed robotic cell
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The purpose of this project is to combine virtual (simulated) robotic cells or production lines with real robots that may be distributed over several, maybe distant, places. In such a way it is possible to combine equipment, i.e. robots of different types, that would not be possible to have at one place. The only prerequisite is that each physical robot has enough space around itself that does not limit its movements. The whole production cell is designed and built in a simulation environment, such as Siemens Tecnomatix Process Simulate. The robots may cooperate and synchronize themselves in the virtual environment even if in the physical environment they are spatially distributed. It means that a physical robot may wait in its working space before another physical robot in another working place completes its movement.

Such a distributed setting allows performing experiments on various equipment such as measuring the energy consumption of robotic movements with different tools and load they carry. The data obtained from the measurement are much more diverse and provide much better training sets for the identification and other machine-learning functions.
The experiments will be done in Department of control engineering (DCE) at FEE and Testbed for Industry 4.0 at CIIRC.
This topic is dedicated to preparing the infrastructure for the distributed lab using previous project such as LabLink, and to improving the way how the energy of the robots is measured. Database and cloud connectivity is the next step within the project.

1. Utilize the existing infrastructure for the management of the resources that is known as LabLink (resource reservation and access control system). Upgrade the PLC management utilities to be compatible with the new engineering software called TIA Portal for Siemens Simatic PLCs.
2. Design a system architecture how to connect two robotic cells together with the simulation environment: one robot is at DCE, other robots are at Testbed.
3. Study the existing work on robot energy consumption measurement and fast database access.
4. Based on existing work implement data collection mechanisms to obtain consumed energy from the robot and other operational data such as torques at the robot joints, positions of the joints etc.
5. Implement a test environment which will show the feasibility of the designed system.

Datum vypsání:05.02.2018




Název: Eddy Current Metal Detection
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jakub Svatoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of this project is to use the different eddy current metal detector (ECMD) search head configuration for detection and discrimination of different metallic object.
Datum vypsání:05.02.2018




Název: Identification, estimation and control design for eForce formula
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Gurtner Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:This project is mainly motivated by the needs of our faculty eForce team (https://eforce.cvut.cz/) developing an all-electric formula. Depending on the number of students choosing this project, the established team will deal with several tasks related to the identification of a mathematical model of the formula, state estimation in real time and design of some advanced numerical optimal controllers.
You will have several datasets with signals from various sensors (accelerometer, gyro, wheel velocity, …) at your disposal. The datasets capture measured data from a few (race) rides and are all stored in Matlab format (.mat files). We will also provide you with a single-track model of the formula.

Although this project will be supervised by a member of Department of Control Engineering, the established team will be closely collaborating with members of the eForce team. You may take this project as an opportunity to work on a real all-electric formula and possibly as the first step to joining the eForce team.
Datum vypsání:02.02.2018




Název: International F1/10 Autonomous Racing Competition
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Joel Matějka Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Building autonomous cars is a challenging task. You can be part of the team that has experience with such cars and try to build your own model of a race car to take part in the F1/10 racing competition.

The main task is to drive around corridors and hallways in a building avoiding any static (walls, plastic barriers, ...) and dynamic obstacles (other cars). You will use existing car model based on Ubuntu, ROS, NVIDIA Jetson TX2, and implement a local trajectory planner and a motion estimation algorithm in C++/Python.

The competition will take place at the CPS Week 2018 in Portugal.



Instructions

1. Get familiar with Ubuntu, ROS, the existing car model and hardware (NVIDIA TX2).
2. Implement and integrate a local trajectory planner and a motion estimation algorithm into existing software components. Use any C++/Python packages.
3. WIN!

Literature

[1] F1/10 Competition [http://f1tenth.org]
[2] Robotic Operating System [http://ros.org]
[3] A novel obstacle avoidance algorithm: “Follow the Gap Method” [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921889012000838]
Datum vypsání:02.02.2018




Název: Platform for distributed temperature control along a slender metal rod
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Stefan Knotek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The main objective of this project is to design, build and program an experimental platform for distributed control of a temperature profile of a slender metal rod. The one-meter long aluminium rod will be equipped with some twenty heaters (transistors) and temperature sensors (Dallas DS18B20). These will be used to close feedback control loops to track a prescribed temperature profile.

A straightforward (albeit not necessarily optimal) approach to the work is just to upgrade one already existing platform using new hardware.

The electronics for the system is required in a modular form. Each I/O module (of several modules) will serve a few sensors and actuators. One version of the electronics is currently being developed and is nearly ready for production.

All the I/O modules will be connected to a single Raspberry Pi 3 (RPi) computer through a digital interface (such as I2C). RPi computer will be connected to an operator's PC running MATLAB. The role of RPi will be to gather the sensor measurements, deliver them to PC and execute control commands received from PC. The communication between the RPi and PC will be over WiFi or Ethernet. Programming of RPi should be done in C / Java / Python / Matlab programming languages.

For the current state of the project with detailed description and tasks' summary please see this document.
Datum vypsání:02.02.2018




Název: Automatic generation of finite automata from production line models
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The purpose of this project is to build formal model of a production process such a robotic welding or painting line. Such production lines are widely used in automotive industry. Before physical realization they are designed by the manufacturing process planners in specialized tools such as Tecnomatix Process Designer, Process Simulate or Tecnomatix Manufacturing. Such designs contain not only the layout of the line and the kinematics of the machines but also operations and their order as they are executed by the machines.

1. Study how production lines are represented in Process Simulate.
2. Design a general timed automata representation.
3. Design an approach for representing the production lines as timed automata.
4. Implement the transformation from the Process Simulate representation into the model from point 2.
5. Implement export from the created representation to an existing model checker such as UPPAAL.
6. Study existing approaches to the translation of PLC programs into timed state machines.
7. Implement a general timed state machine representation.
8. Implement a selected approach and test it with Siemens PLC.
9. Perform the verification of the selected properties.

It is possible to do a follow-up project as a master thesis.

Having the formal models (finite automata) allows to use the model for verification and/or testing of the correct behavior of the controllers. One part of the team will generate the models from the production line (points 1-5 bellow), the other part will generate the models from the PLC programs (points 6-8 bellow) and both part will cooperate on point 9.

Datum vypsání:01.02.2018




Název: Stabilized coil system for magnetic measurements / calibrations
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Janošek Michal Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The objective of this project is to establish a stabilized coil system (FEL and Pruhonice observatory) for magnetic measurements and geomagnetic observations.
Datum vypsání:10.01.2018




Název: Analýza spánku z HD aktigrafického záznamu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Eduard Bakštein Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Ve spolupráci se spánkovou laboratoří Národního Ústavu Duševního Zdraví měříme pacienty pomocí aktigrafu ve vysokém rozlišení (30Hz snímání zrychlení ve 3 osách) a standardní polysomnografie (PSG, obsahuje EEG, EKG, spirometrii, pulzní oxymetrii atd). Lékař – somnolog – pak na základě PSG dat určí počátky a konce spánkových fází – tzv. hypnogram. Co nám může o nákladném a složitě získaném hypnogramu říct jednoduchý a levný aktigraf?

Úlohy:
- Ověření možností detekce spánkových cyklů a fází z aktigrafického záznamu.
- detekce náhlých pohybů z aktigrafu (např. převracení v posteli, náměsíčné události - chůze atd.)
- Detekce spánku s vyžitím informace o poloze/natočení zařízení a jeho efektivní implementace pro použití přímo v HW
- Tepová frekvence pro zvýšení přesnosti detekce spánku

Výše uvedené úlohy mohou tvořit základ pro indiv. projekty, BP, DP apod. Pro bližší informace kontaktujte vedoucího práce.
Datum vypsání:16.10.2017




Název: Analýza velkých dat - spánkové záznamy z aplikace Sleep as Android
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jiří Anýž Ph.D., Ing. Eduard Bakštein Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Díky spolupráci s vývojářským studiem Urbandroid (http://sleep.urbandroid.org/), které stojí za jednou z celosvětově nejrozšířenějších Android aplikací pro monitorování spánku, jsme získali pro výzkumné účely anonymizovanou databázi více než 10 mil. spánkových záznamů. Tato databáze umožňuje zkoumat a přispět k porozumění mechanizmům, které ovlivňují spánek na populační úrovni. Zároveň se, ale jedná o typická velká data, která trpí spoustou nedostatků při sběru dat, které je třeba brát v potaz při analýze dat.

Úlohy, které je možné realizovat
1) Vliv sezóny/fotoperiody na spánek - existují v populaci skupiny, které jsou více ovlivněné? Je možné na základě na základě spánkových návyků vliv sezóny odhadnout?
2) Vlivu změn času ze zímního na letní a obráceně. Existují různé skupiny uživatelů? Jaké jsou jejich charakteristiky, jakým způsobem reagují změnu času a jaké mají změny času následky.
3) Vliv významných společenských událostí na spánek uživatelů aplikace Sleep as Android, např. prezidentské volby v Spojných státech, fotbalové Euro, aj.
Pokyny k vypracování:V rámci analýzy Sleep as Android dat, bude požadováno:
1) Provést rešerši přístupů k analýze velkých dat a zvolit vhodnou platformu pro analýzu velkých dat.
2) Provést explorační analýzu dat ve vztahu k výzkumným záměrům a problematickým závislostem v datech.
3) Navrhnout vhodné procedury jak zhodnotit definované závislosti, ať už na základě statistické analýzy, nebo pomocí metod strojového učení a data miningu.
4) Interpretovat dosažené výsledky.
Doporučená literatura:R Development Core Team (2016). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0, URL http://www.R-project.org. Montag, C., Duke, É., Markowetz, A. (2016). Toward psychoinformatics: Computer science meets psychology. Computational and Mathematical Methods in Medicine, 2016, 1-10. http://dx.doi.org/10.1155/2016/2983685 Walch, O. J., Cochran, A., & Forger, D. B. (2016). A global quantification of “normal” sleep schedules using smartphone data. Science Advances, 2(5), e1501705–e1501705. http://doi.org/10.1126/sciadv.1501705
Datum vypsání:16.10.2017




Název: Predikce relapsu u schizofrenie a bipolární afektivní poruchy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Eduard Bakštein Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:U psychiatrických onemocnění, jako jsou schizofrenie nebo bipolární afektivní porucha (BAP) je pacient po většinu času v klidovém stavu, tzv. remisi. V průběhu onemocnění však opakovaně dochází ke zhoršení příznaků až ke klinicky závažnému stavu - relapsu - který je spojen s hospitalizací a vážnými zdravotními následky pro pacienta. Pomocí vzdáleného monitorování pacientů (aktivita, mob. aplikace apod) a strojového učení se snažíme těmto stavům předcházet.

Ve spolupráci s Národním Ústavem Duševního Zdraví pracujeme na následujících programech časného záchytu varovných příznaků a prevence blížících se relapsů.

AKTIBIPO - sledování fyz. aktivity pomocí chytrého náramku a mob. aplikace, analýza spánku a cirkadiánních rytmů. Před relapsem se fyz. aktivita pacientů charakteristickým způsobem mění, cílem je detekovat tyto změny

Úlohy:
1. Analýza variability hrubého aktigrafického záznamu (vzorkovací perioda cca 30s): pomocí metod dekompozice variability, jako jsou např. (Supervised) Principal Component Analysis (sPCA), popř. Partial Least squares (PLS) studovat vývoj variability aktigrafického záznamu před epizodami různého typu.
2. Analýza souvislostí mezi demografickými a klinickými údaji o pacientovi (věk, pohlaví, délka nemoci, počet předchozích epizod, depresivní a manické škálování) s jeho aktivitou a cirkadiánními rytmy, měřenými pomocí aktigrafu.


ITAREPS - týdenní dotazníky nálady (program běží již cca 10 let, řádově stovky pacientů)

Úlohy:
1. Explorační datová analýza souvislostí mezi klinickými a demografickými daty pacientů, známými v době nástupu do programu, a jejich sms odpověďmi. Které informace o pacientovi dávají významnou informaci o následném vývoji jeho stavu?
2. Individualizovaná detekce relapsu: klasifikátor, který se průběžně adaptuje na data konkrétního pacienta
3. Redukce dimenzionality, vnitřní struktura dotazníku

Pracujeme na řadě obdobných aplikovaných programů, neváhejte kontaktovat vedoucího pro další detaily - na základě schůzky pak můžeme připravit relevantní téma Vám na míru.
Datum vypsání:16.10.2017




Název: 3D detekce objektů pro autonomní řízení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Karel Zimmermann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Detekce a 3D lokalizace objektů (např. aut nebo chodců) je důležitou součástí všech autonomně řízených aut. Vstupem do této úlohy je sekvence senzorických měření (např. RGB obrázky, lidarové 3D point cloudy, GPS apod...), výstupem jsou bounding boxy popisující aktuální dopravní situaci z "ptačí perspektivy". V současnosti existuje mnoho veřejně dostupných anotovaných datasetů jako je např. Kitti dataset [1], nebo simulovaných datasetů z počítačových her GTA5 [2,3] na kterých je možno učit i vyhodnocovat.

Web skolitele: http://cmp.felk.cvut.cz/~zimmerk/

Preffered qualification:
- B or better result achieved in a programming oriented subject or even better: the active participation in a programming competition (e.g. CTU Open Contest, ACM ICPC).
- B or better result achieved in a computer vision oriented subject.
- experience with Python and Tensorflow
- good mathemathical background.




Pokyny k vypracování:(1) Nastudujte stav poznání v 3D detekci a lokalizaci objektů pomocí hlubokých konvolučních síťí [4,5,6]
(2) Navrhněte a naimplementujte vlastní metodu a vyhodnotťe na vybraném datasetu.
Doporučená literatura:[1] http://www.cvlibs.net/datasets/kitti/eval_object.php?obj_benchmark=bev [2] https://fcav.engin.umich.edu/sim-dataset/ [3] http://download.visinf.tu-darmstadt.de/data/from_games/index.html [4] X. Chen, H. Ma, J. Wan, B. Li and T. Xia: Multi-View 3D Object Detection Network for Autonomous Driving. CVPR 2017, https://www.youtube.com/watch?v=POqBiiLaslk https://arxiv.org/abs/1611.07759 [5] Kaiming He Georgia Gkioxari Piotr Dolla ́r Facebook AI Research (FAIR), Ross Girshick, Mask R-CNN, CVPR, 2017 https://arxiv.org/pdf/1703.06870.pdf [6] Felipe Codevilla, Matthias Müller, Alexey Dosovitskiy, Antonio López, and Vladlen Koltun, End-to-end Driving via Conditional Imitation Learning, ICRA, 2018 http://vladlen.info/publications/conditional-imitation-learning/
Datum vypsání:10.10.2017




Název: Action recognition in long videos
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Karel Zimmermann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:The millions of cameras that are deployed every year generate a large amount of recorded, stored and transmitted video. In particular, a large proportion of this video depicts events about people, their activities, and behaviors. In order to effectively interpret this data, computer vision algorithms need the ability to understand and recognize human actions.

Web skolitele: http://cmp.felk.cvut.cz/~zimmerk/

Preffered qualification:
- B or better result achieved in a programming oriented subject or even better: the active participation in a programming competition (e.g. CTU Open Contest, ACM ICPC).
- B or better result achieved in a computer vision oriented subject.
- experience with Python and Tensorflow
- good mathemathical background.
Pokyny k vypracování:(1) Study state-of-the-art methods and publicly available implementations [1,2]
(2) Propose you own method.
Doporučená literatura:[1] http://vision.stanford.edu/pdf/buch2017cvpr.pdf [2] https://arxiv.org/pdf/1511.06984.pdf
Datum vypsání:10.10.2017




Název: Autonomní řízení robotu na nestrukturovaném terénu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Karel Zimmermann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:V Centru Strojového Vnímaní (CMP) na Katedře Kybernetiky vyvíjíme v rámci Evropského projektu TRADR robota záchranáře (http://cmp.felk.cvut.cz/demos/robotics/mobile-robots). Jednou z důležitých funkcionalit je autonomní řízení robotu a odhad tvaru přejížděného terénu (a to i v případě kdy lidar selhává např. kvůli hustému kouři, či velké odrazivosti povrchu). Znalost terénu umožňuje autonomní prediktivní řízení fliperů. Navrhněte a prakticky ověřte algoritmus pro autonomní mapování a řízení robotu na nestrukturovaném terénu.





Web skolitele: http://cmp.felk.cvut.cz/~zimmerk/

Preffered qualification:
- B or better result achieved in a programming oriented subject or even better: the active participation in a programming competition (e.g. CTU Open Contest, ACM ICPC).
- B or better result achieved in a computer vision oriented subject.
- experience with Python and Tensorflow
- good mathemathical background.
Pokyny k vypracování:(1) Study state-of-the-art methods such as [1,2].
(2) Propose and implement you own algorithm.
(3) Evaluate proposed method on a selected dataset such as [3].
Doporučená literatura:[1] Sergey Levine, Chelsea Finn, Trevor Darrell, and Pieter Abbeel. 2016. End-to-end training of deep visuomotor policies JMLR, 2017, https://arxiv.org/pdf/1504.00702.pdf [2] Ziyu Wang, Josh Merel, Scott Reed, Greg Wayne, Nando de Freitas, Nicolas Heess, Robust Imitation of Diverse Behaviors https://arxiv.org/pdf/1707.02747.pdf [3] Lei Tai, and Giuseppe Paolo and Ming Liu2, Virtual-to-real Deep Reinforcement Learning: Continuous Control of Mobile Robots for Mapless Navigation https://arxiv.org/pdf/1703.00420.pdf [4] Kostantinos Bousmalis, Nathan Silberman, David Dohan, Dumitru Erhan, Dilip Krishnan, Unsupervised Pixel–Level Domain Adaptation with Generative Adversarial Networks https://arxiv.org/pdf/1612.05424.pdf
Forma realizace:Implementace v simulátoru + reálný expriment v terénu
Datum vypsání:10.10.2017




Název: Deep learning for dense reconstruction from sparse depth measurements and RGB images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Karel Zimmermann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Accurate 3D perception is an essential component for many fundamental capabilities such as emergency braking, predictive control for active damping, safe turning on a road intersection or self-localization from offline maps. Consequently, any fully-autonomous vehicle requires a sensor (e.g. Velodyne) providing high resolution and long range 3D measurements. The high resolution sensors are expensive, heavy, slow, and prone to mechanical wear, therefore low-resolution depth sensors (e.g. with only 4 row measurements planes) are often used in contemporary semi-autonomous cars. Autonomous estimation of high-resolution depth data from such sparse depth-measurements fused with RGB images seems to be a viable option for a close future. Learn a deep convolution neural network for dense depth reconstruction, given dataset (provided by thesis supervisor) captured by an autonomous car with calibrated (i) Velodyne sensor, (ii) cheap sparse depth-sensor and (iii) RGB camera.

Preffered qualification:
- B or better result achieved in a programming oriented subject or even better: the active participation in a programming competition (e.g. CTU Open Contest, ACM ICPC).
- B or better result achieved in a computer vision oriented subject.
- experience with Python and Tensorflow
- good mathemathical background.



supervisor's web: http://cmp.felk.cvut.cz/~zimmerk/

Pokyny k vypracování:(1) Study state-of-the-art methods such as [1,2].
(2) Propose and implement you own algorithm.
(3) Evaluate proposed method on a selected dataset such as [3].
Doporučená literatura:[1] Jiwon Kim, Jung Kwon Lee and Kyoung Mu Lee, 'Accurate Image Super-Resolution Using Very Deep Convolutional Networks', CVPR oral, 2016. http://cv.snu.ac.kr/research/VDSR/ [2] https://github.com/flyywh/Video-Super-Resolution [3] http://www.cvlibs.net/datasets/kitti/
Datum vypsání:10.10.2017




Název: Gaits for uneven terrain for a hexapod walking platform
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Gaël Écorchard Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Walking machines are a good compromise between flying machines with a small payload and wheeled machines with limited terrain crossing capabilities for displacements on strongly uneven terrain, such as in search and rescue missions. Such a robot is currently being developed at the Czech Institute of Informatics, Robotics, and Cybernetics (CIIRC).

The aim of your internship will be to improve the current hardware and develop the associated software. The current force sensors mounted in the feet need to be improved. The robot is currently driven by a microcontroller with limited capabilities. It is being upgraded with an Single-Board Computer (Udoo Neo Full) in order to ease the on-board programming and add a wifi communication link to be able to drive the robot from an external computer. Your task on the software side would be to participate in the integration of the Udoo on the existing robot. You would then implement some gaits to bring it some capabilities to cross rough terrain while maintaining stability.
Datum vypsání:03.10.2017




Název: Lokalizace robotu systému MoleMod
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Karel Košnar Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout lokalizační algoritmus pro roboty systému MoleMOD, který vzniká na Fakultě architektury ČVUT v Praze v ateliéru doc. Floriána. MoleMOD je revoluční systém speciálně navržených robotů, který umožní autonomně skládat stavební moduly ("cihly") do složitějších konstrukcí. Systém je unikátní v tom, že v modulech jsou cesty, kterými jsou roboty ve tvaru červa schopny procházet a moduly přemisťovat.

V práci by student řešil situaci, kdy robot se pohybuje uvnitř již částečně sestavené struktury a na základě dat ze svých senzorů zjišťuje informaci o své poloze. Úkolem studenta bude zvolit vhodnou kombinaci senzorů a navrhnout lokalizační algoritmus, který zjišťuje a udržuje informaci o poloze robotu.

Pro bližší informace o projektu MoleMOD doporučuji shlédnout video na
https://www.youtube.com/watch?v=N5OaxAuqug8
Pokyny k vypracování:1. Seznámit se s robotem systému MoleMod
2. Vybrat vhodnou kombinaci senzorů s ohledem omezené zdroje robotu (limitovaný prostor, příkon, výpočetní výkon)
3. Nasbírat testovací dataset
4. Navrhnout a implementovat lokalizační algoritmus
5. Ověřit funkčnost a vyhodnotit vlastnosti navrženého algoritmu
Doporučená literatura:dodá vedoucí
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:01.09.2017




Název: Navigace robotu systému MoleMod
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Karel Košnar Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout navigační algoritmus pro roboty systému MoleMOD, který vzniká na Fakultě architektury ČVUT v Praze v ateliéru doc. Floriána. MoleMOD je revoluční systém speciálně navržených robotů, který umožní autonomně skládat stavební moduly ("cihly") do složitějších konstrukcí. Systém je unikátní v tom, že v modulech jsou cesty, kterými jsou roboty ve tvaru červa schopny procházet a moduly přemisťovat.

V práci by student řešil pohyb robotu uvnitř již částečně sestavené struktury. Úkolem studenta bude navrhnout řídicí a navigační algoritmus, který zjišťuje pohyb robotu ve tvaru červa s pneumatickými aktuátory na definované místo ve struktuře s tím, že robot zná informaci o své poloze.

Pro bližší informace o projektu MoleMOD doporučuji shlédnout video na
https://www.youtube.com/watch?v=N5OaxAuqug8
Pokyny k vypracování:1. seznámit se s vlastnostmi robotu systému MoleMod
2. Navrhnout řídicí algoritmus pro ovládání pohybu robotu
3. Navrhnout navigační algoritmus pro řízení pohybu robotu na definované místo.
4. Ověřit funkčnost a vyhodnotit vlastnosti navržených algoritmů
Doporučená literatura:dodá vedoucí
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:01.09.2017




Název: Robotické soutěže mobilních robotů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Karel Košnar Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Skupina Inteligentní a mobilní robotiky hledá studenty pro studentský tým řešící robotické soutěže mobilních robotů jako je například

Robotour https://robotika.cz/competitions/robotour/2017/cs

ELROB http://www.elrob.org/elrob-2018

Studenti budou řešit různé úlohy z mobilní robotiky jako je lokalizace, navigace, plánování, zpracování senzorů, rozpoznávání apod. V závislosti na složení týmu bude zvolena konkrétní soutěž.
Studenti budou mít možnost využít roboty Husky (Clearpath robotics) nebo Cameleon (ESA robotics) a senzory (kamery, laserové dálkoměry apod.), kterými skupina disponuje.
Při řešení zadání soutěže se identifikují jednotlivé úkoly, které se stanou zadáním projektu, bakalářské nebo diplomové práce.
Datum vypsání:01.09.2017




Název: Plánování bezkolizních trajektorií pro mnoho robotů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Současné automatizované sklady (DHL, Amazon) využívají desítky robotů, které vozí zboží na požadovaná místa. S rostoucí plochou skladů a množstvím zboží, které je nutné vybavit se v blízké budoucnosti zvýší počet robotů na stovky. Cílem práce bude naimplementovat vybraný algoritmus pro plánování bezkolizních trajektorií pro velký počet robotů a rozšířit jej tak, aby splňoval další kritéria vycházející z reálného nasazení v automatizovaném skladu (heterogenita robotů, spotřeba energie, nabíjení robotů, atd.). Práce se stane součástí systému vyvíjeného v rámci evropského projektu SafeLog. V případě úspěšné realizace je možná spolupráce s německou firmou SwissLog, která automatické sklady vyvíjí.
Předpoklady: znalost programování v~C/C++ (znalost plánovacích technik není nutná).

Kontakt: kulich@cvut.cz
Datum vypsání:25.05.2017




Název: Realistický simulátor 3D senzoru typu MS Kinect
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s vybraným nástrojem fotorealistického vykreslování (např. Unreal Engine) a pomocí tohoto nástroje vytvořte simulátor 3D kamery (např. MS Kinect, Xtion). Vstupem bude popis scény tak, jak jej poskytují současné simulátory průmyslových linek (např. Siemens Process Simulate) včetně polohy a charakteristik kamery. Výstupem pak bude obrázek scény simulující 3D kameru. Součástí práce bude identifikace vlastností běžných senzorů dostupných na trhu tak, aby bylo možné tyto senzory realisticky simulovat.
Pokyny k vypracování:Náš přístup je inspirovaný J. R. Skinnerem a spol. [8], kteří nástroji fotorealistického vykreslování (konkrétně Unreal Engine) simulují obraz běžné kamery a tento používají pro testování a porovnání algoritmů vizuálního SLAM (simultánní lokalizace a mapování) pro mobilního robota, rozpoznávání místa a rozpoznávání objektů a ukazují, že takto získané porovnání má silnou vypovídající hodnotu s ohledem na chování zmíněných algoritmů v reálném prostředí. Kromě simulace obrazu z kamery bude hlavní výzkumnou výzvou simulace dat z kamer vracejících data ve formě mraku 3D bodů, což je problém, který dle našich informací dosud nikdo neřešil. Klíčovým bude rovněž nalezení parametrů pro vykreslovací nástroje tak, aby bylo možné dostatečně věrně simulovat chování různých senzorů (a to jak běžných kamer, tak i 3D senzorů) a aby chování algoritmů testovaných s těmito daty bylo stejné jako s daty reálnými.

Výstupem bude realizace aplikace pro fotorealistické vykreslení (rendering) scény - pracovního prostoru robota, která umožní simulovat 1D, 2D a 3D kamery. Vstupem bude popis scény tak, jak jej poskytují současné simulátory průmyslových linek (např. Siemens Process Simulate) včetně polohy a charakteristik kamery. Výstupem pak bude obrázek scény simulující kameru. Nedílnou součástí tohoto výstupu bude identifikace vlastností běžných senzorů dostupných na trhu tak, aby bylo možné tyto senzory realisticky simulovat. Uživatel aplikace tak bude moci zvolit, který konkrétní senzor bude simulován.

Kontakt: kulich@cvut.cz
Datum vypsání:25.05.2017




Název: Events Extraction from Text
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:We want to design and implement a system for extracting events from the Internet. The primary goal is automatically selecting news messages with selected topics/event. For example, extraction of economic events like mergers, acquisitions, stock splits, dividend announcements, etc. These events play an essential role in decision making, in risk analysis applications and monitoring systems.
Pokyny k vypracování:Upon request
Doporučená literatura:http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.369.7040&rep=rep1&type=pdf
Datum vypsání:22.02.2017




Název: Intelligent conversational bot
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:Recently many Internet companies are relying on conversational systems. In this project, we want to design an interactive conversational bot for smart phones. We want the application to be engaging, entertaining and informative, bringing the user latest news from specific areas, such as sports, celebrities, movies, etc.
Pokyny k vypracování:Pick one from topics such as sports, celebrities, technology, movies, etc.
Select a good Internet source of news for selected topic.
Modify the text for playback.
Create an entertaining stream, music, jingles, etc. to make the audio interesting.
Design a simple dialog allowing the user asking questions.
Implement all as an application.
Doporučená literatura:Upon request
Datum vypsání:22.02.2017




Název: MoleMOD - modulární robotický systém pro stavebnictví a architekturu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Miroslav Kulich Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je podílet se na vývoji software pro systém MoleMOD, který vzniká na Fakultě architektury ČVUT v Praze v ateliéru doc. Floriána. MoleMOD je revoluční systém speciálně navržených robotů, který umožní autonomně skládat stavební moduly ("cihly") do složitějších konstrukcí. Systém je unikátní v tom, že roboty jsou schopny cestovat mezi moduly ve formě jakéhosi robotického červa a tudíž moduly nemusí být opatřeny mechanickými a elektronickými součástmi.

V projektu by se primáně řešila softwarová část navigace takového robotu, zpracování informace ze senzorů umístěných na robotu, plánování pro jednoho robota i koordinace více robotů, vytvoření simulačního prostředí ve vybraném robotickém simulátoru, atd. Konkrétní úkoly a rozsah prací bychom určili podle počtu studentů v týmu, jejich schopností a zájmů. Věřím, že si každý vybere to, co ho bude bavit. Pro zájemce je možnost podílet se i na vývoji hardware, případně mechanických částí.

Pro bližší informace o projektu MoleMOD doporučuji shlédnout video na
https://www.youtube.com/watch?v=N5OaxAuqug8

V případě zájmu je možná na tématu možné pokračovat ve formě individuálního projektu a diplomové práce.
Datum vypsání:22.02.2017




Název: Scale RC car platform for active vehicle dynamics solutions validation and verification
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hromčík Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of the project is to propose, design and assemble an RC car platform for testing selected algorithms and apporaches for active control solutions related to vehicle dynamics improvement - like active steering, ABS and ASR systems, torque vectoring and similar. An electric-powered car is expected, with independent drive of either two or all four wheels using BLDC motors. On board electronic is supposed to accept common signals from the RC receiver, communicate/control servos and BLDC controllers, and facilitate the control laws in the form of software components.
Datum vypsání:22.02.2017




Název: Sentence pair similarity.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:People produce a lot of text every day on the Internet. We need to teach machines to understand the natural language. The computers will help us search or ask questions about the content. One way of doing it is to tell the machine meaning of a sentence and then train a model recognizing similar sentences. Respectively the task is to create a model measuring the semantic similarity of sentences. We can such model not only for recognizing similar phrases but also for finding the next utterance for dialogue or finding the correct answer to the given question.
Pokyny k vypracování:Instructions
Select a domain
From the selected domain generate pairs of similar sentence, for example question answer or event and response in a dialog
Review the latest LSTM, GRU neural networks architectures
Train a first model
Optimize the architecture and meta parameters to achieve the lowest error rate
Doporučená literatura:https://arxiv.org/abs/1603.06127
Datum vypsání:22.02.2017




Název: Sentence pair similarity.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:People produce a lot of text every day on the Internet. We need to teach machines to understand the natural language. The computers will help us search or ask questions about the content. One way of doing it is to tell the machine meaning of a sentence and then train a model recognizing similar sentences. Respectively the task is to create a model measuring the semantic similarity of sentences. We can such model not only for recognizing similar phrases but also for finding the next utterance for dialogue or finding the correct answer to the given question.
Pokyny k vypracování:Instructions
Select a domain
From the selected domain generate pairs of similar sentence, for example question answer or event and response in a dialog
Review the latest LSTM, GRU neural networks architectures
Train a first model
Optimize the architecture and meta parameters to achieve the lowest error rate
Doporučená literatura:https://arxiv.org/abs/1603.06127
Datum vypsání:22.02.2017




Název: Small non-traditional UAV project
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hromčík Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:While there are thousands of student RC project existing and reported on the web, a vast majority of them is based on the n-copters concept or standard winged aircraft. Both these concepts have their respective limitations and concerns (limited opretaing time, tak-off and landing issues etc.). The goal of this project is to elaborate and realize a diferent, non traditional solution with obvious advantages over these approaches. Two possible options to this problem (albite very different from each other) are VTOL vehicles, or pressurized water propelled vehicles, but the selection is not limited to these options. The studenst are supposed to evaluate critically the given objective, propose a solution they prefer and justify it, and realize the concept.
Datum vypsání:22.02.2017




Název: TRRT-path method for cooperative surveillance by group of UAVs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to design, develop and experimentally verified a motion planning algorithm for simultaneous solving the problems of optimal coverage and deployment (defined in [3]) in autonomous surveillance by a team of Micro Aerial Vehicles (MAVs).
Work plan:
-To implement the motion planning algorithm RRT-path [1,2], to extend it for solving the problem of autonomous cooperative surveillance by MAVs relatively localized using the onboard system [5] and to integrate it with TRRT algorithm [6].
-To verify the implemented system in Gazebo robotic simulator under ROS.
-To adapt the system for using with platforms of Multi-Robot Systems group at CTU and to prepare a set of trajectories for experimental evaluation of their feasibility by real MAVs.
Datum vypsání:22.02.2017




Název: 50 Hz harmonic FPGA based generator with phase-locked loop
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Radek Sedláček Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Familiarize with the general principle of direct digital synthesis and principle ADPLL algorithm. Design of hardware and firmware generator, which will be able to phase lock to the input signal of the frequency, typically 50 Hz. As main control part, a FPGA circuit must be used. The firmware of FPGA will be written in VHDL. The initial development and testing may be based on usage of the development kit for the FPGA. There are expected at least the following outputs: electronic schema of generator, PCB design and assembly drawing. Create also a simple control application (on the Qt platform) for PC to set basic parameters such as amplitude or the frequency of the output signal. Finally make a short testing generator to verifying its parameters.
Datum vypsání:20.02.2017




Název: Advanced Flight Instrument System for UL39
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The project deals with construction of flight visualisation and instrument cluster system for airplanes. The project is intended for application onboard of the UL39 airplane, ultralight airplanes and flight simulators. Some details can be found at www.pacespavel.net and the project can be scaled according to the size student group and knowledge of students. Currently we plan to prepare a flight model of the device – it means creation of the proper HW and SW. The projects gives opportunity to work on electronics circuit design, or embedded SW, or OS scripting, or OpenGL programming, or Web programming, or …
Datum vypsání:20.02.2017




Název: Distribuovaný sběr dat a ovládání malé vodárny
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Štefan Knotek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem je realizovat vzdálený přenos senzorových dat a ovládacích povelů z/do reálné vodárny pro užitkovou vodu na malé vesnici. Studenti budou pracovat na skutečném vodním díle. Obsahem práce bude především samotné vytvoření senzorové sítě vodárny, fyzického spojení s vodárnou na bázi internetu věcí a vytvoření desktopové aplikace s grafickým uživatelským rozhraním pro zobrazování senzorových dat, vytváření grafů měřených veličin a vzdálené ovládání vodárny.

Spojení bude realizováno radiovou sériovou linkou v pásmu 433.4-473.0 MHz na vzdálenost do 900m. Hardwarově se předpokládá využití mikroprocesorových systémů (Arduino, RPi), digitálních senzorů teploty (Dallas DS18B20), vlhkosti, atmosférického tlaku a tlaku vodovodního vedení. Softwarově využití cloudových úložišť, implementace Arduino/RPi v C/C++, desktopová aplikace Java/C#.

Více informací o projektu a vodárně samotné od zadavatele viz:
https://drive.google.com/file/d/0B8apkAowGaJKZzJlekJta3VGZFk/view?usp=sharing
Datum vypsání:20.02.2017




Název: Implementation of synchronous detection algorithm in VHDL
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Radek Sedláček Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The main goal of the project is VHDL implementation of synchronous detection (SD) algorithm, which is important part of all lock-in amplifiers or vector voltmeters. Very important part of each synchronous detectors is output low pass filter to elimination of double frequency component in the frequency spectrum.

The project solution can be divided in a few parts:
1) design and implementation of PLL
2) design and implementation of output filters (IIR or FIR)
3) design and implementation of whole synchronous detector
4) testing (via test bench) and tuning of SD parameters (frequency working range, phase jitter, etc.)
5) documentation & report about project solution

There is a possibility of the project extension - all important parameters of synchronous detector can be set by means of some communication interface (UART, LAN).

The topic is suitable for the students which have a basic knowledge of VHDL language. There are available a various evaluation boards for INTEL ((Altera) FPGA and QUARTUS IDE.







Datum vypsání:20.02.2017




Název: Robotický bar
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Projekt je zaměřen na roboty spolupracující s člověkem, které jsou schopny pracovat v jeho blízkosti, aniž by mu ublížily. Díky tomu lze plánovat robotické operace, na kterých robot s člověkem přímo spolupracuje nebo při kterých robot i člověk řeší svou část společného úkolu. Práce bude primárně zaměřena na robota KUKA LBR iiwa, který má senzory síly na každé ose, a tak je schopen provádět různé operace na základě zpětné vazby od síly, kterou působí koncový bod robota na dotyčný předmět.
Robotický bar je pilotním projektem Testbedu pro Průmysl 4.0, který bude obsahovat i další spolupracující roboty KUKA jako jeden z prostředků zapadajících do konceptu Průmysl 4.0. Tyto roboty budou postupně začleňovány do výrobních a manipulačních operací, které jsou modelovány a simulovány v rámci kompletního životního cyklu výrobku. Testbed je unikátní pracoviště, první svého druhu v ČR.
Datum vypsání:20.02.2017




Název: VHDL design of the impulse generator
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Radek Sedláček Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Familiarise with the general principle of generating pulses on the FPGA circuits.
Main goal of this project is development a a pulse generator with nanosecond resolution. Solution to use FPGA. The parameters of the output signal is as follows: repetition frequency is adjustable in the range 10 MHz to 100 MHz, the pulse width can be set in the range of 1 to 20 ns with a step of 0.1 ns. Use VHDL language For synthesis.

The topic is suitable for the students which have a basic knowledge of VHDL language.

The project can be divided into following stages:
1/ theoretical study of the problem - select proper method for implementation
2/ hardware platform specification according the requirements
3/ implementation of one method of pulses generation in VHDL
4/ verification and testings on real hardware - measurement a final parameters
5/ documentation & report

There are available a various evaluation boards for FPGA INTEL (Altera) and QUARTUS IDE.

Datum vypsání:20.02.2017




Název: Amazon Echo conversational application
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Recently many Internet companies are offering systems for designing simple, smart bots. In this project, we want to design an interactive conversational bot for Amazon Echo appliance. We want the application to be engaging, entertaining and informative, bringing the user the latest news from specific areas, such as sports, celebrities, movies, etc.

Datum vypsání:15.02.2017




Název: Automatic email reply generation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:In this project, we want to research methods for automatic generation of short responses to email or social networks messages. Specifically, on a cell phone, it can be a great advantage to select from a set of semantically diverse replies. We want first cover short messages of few words. The initial steps will include a review of LSTM and GRU neural networks architectures and a meaningful training set construction.
Pokyny k vypracování:Select a source of messages social media or email and collect a training set.
Review and select recurrent Neural Network for reply generation.
Train an NN model.
Provide a language model for simple and semantically diverse replies.
Write a simple application for the purpose of testing.
Doporučená literatura:https://arxiv.org/pdf/1606.04870v1.pdf
Datum vypsání:15.02.2017




Název: Automatic email reply generation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Sedivy Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Práce v týmu a její organizace
Popis:In this project, we want to research methods for automatic generation of short responses to email or social networks messages. Specifically, on a cell phone, it can be a great advantage to select from a set of semantically diverse replies. We want first cover short messages of few words. The initial steps will include a review of LSTM and GRU neural networks architectures and a meaningful training set construction.
Pokyny k vypracování:Select a source of messages social media or email and collect a training set.
Review and select recurrent Neural Network for reply generation.
Train an NN model.
Provide a language model for simple and semantically diverse replies.
Write a simple application for the purpose of testing.
Doporučená literatura:https://arxiv.org/pdf/1606.04870v1.pdf
Datum vypsání:15.02.2017




Název: Security-hardening of a Linux-based device
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Sojka Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Disclaimer: This project is a part of cooperation with an external company and as such requires each participant to sign an NDA. It will be, however, possible to present the results of this project in this course, but few technical and business detail will have to be left off.

The goal of the project is to make an existing Linux-based device more secure. This will be achieved by applying selected security hardening techniques such as sandboxing to existing software. The major part of the team project will consist of programming of automated tests for correct device functionality. These tests will be used to verify that the device works correctly even after the application of security hardening or updates.
Datum vypsání:15.02.2017




Název: IVQ výpočetní deska
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Kubeš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je realizovat DPS, která komunikuje s PC, ovládá pumpu s BLDC motorem a měří teplotu na vstupu a výstupu pumpy.
Datum vypsání:13.02.2017




Název: Acoustic levitation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Tomáš Michálek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:A goal of this project is to design and build a device for acoustic levitation. An array of ultrasonic transducers would be used to levitate a small polystyrene bead and possibly to steer it along a defined trajectory. As an inspiration may serve the work of Asier Marzo et al. presented in the following video (https://youtu.be/TVE3_9tHXL8), but also many more similar projects.

The project involves:
* mathematical modeling - create a control oriented model of the system
* control design - optimization based control
* electronic design - creating a driving circuitry (possibility to use existing prototyping boards like Arduino, etc.)
* mechanical design - making a frame enabling assembly of the transducer array
* experiments with the assembled setup (hopefully show the levitation of the bead)
Datum vypsání:12.02.2017




Název: Humanoid robot autonomous body exploration
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D., Ing. Zdeněk Straka
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:This project will be conducted on the Nao humanoid robot. The main idea is that the robot will explore its own body by self-observation and in particular self-touch.
The main tasks will be:
1. Get acquainted with the Nao robot simulator (Webots or Gazebo).
2. Study the robot kinematics and inverse kinematics and investigate controllers that would generate self-touch configurations.
3. Get acquainted with the real Nao robot.
4. Test safe self-touch behaviors on the real robot employing closed-loop control (relying on motor loads as feedback, for example).
5. Explore the possibilities of different sensory modalities in delivering information about the robot’s kinematic configuration: cameras, infra-red sensors, ultra-sonic sensors, joint encoders.
6. Optional: The robot will have an artificial skin array mounted on it. If this is delivered as planned, the students will be able to work with this new modality as well.
Datum vypsání:10.02.2017




Název: Intelligent two-channel DC power supply (PSU)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ján Tomlain Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Navrhnite a realizujte inteligentný dvoj-kanálový jednosmerný zdroj napätia. Napájací zdroj navrhnite pre potreby merania spotreby nízkopríkonových zariadení (bezdrôtové snímače apod.) Zabezpečte veľký dynamický rozsah merania prúdu. Výkon jedného kanálu uvažujte maximálne 15 W s maximálnym možným napätím 25 V. Ovládanie zdroja realizujte pomocou monochromatického grafického displeja v kombinácií s enkodérmi a/alebo tlačidlami. Riadiacu časť pripravte pre pripojenie do LAN a USB. Výsledný produkt sa pokúste v rozumnej miere miniaturizovať, avšak nie na úkor kvality. Projekt je vhodný pre tím o min. 3 členoch. Ideálne rozdelenie členov: 2 – HW, 1 – FW. Elektrické podklady je vhodné vytvoriť v systéme Altium Designer.

Develop an intelligent two-channel DC voltage source. Design this power supply device for low-power current consumption measurement (eg. Wireless sensors etc.) Ensure large dynamic range of the measured current. Power of the single channel should be 15 W max. With maximum voltage at least 25 V. Control part of this device should implement monochromatic graphic display with encoders and/or push buttons. Control unit should provide connection to LAN and USB. Final device should be manufactured as small as possible. Project is suitable for team with at least 3 members. Ideal member division is: 2 members for HW and 1 member for FW. Electrical documents should be designed in the Altium Designer system.
Datum vypsání:10.02.2017




Název: Elektronická LEGO EV3 kytara
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Navrhněte a realizujte elektronickou LEGO EV3 kytaru (viz např. https://www.youtube.com/watch?v=EN-7cMjmFv0)

1) Návrh hardwarové zástavby, odladění pro správnou funkčnost, návrh a realizace rozebíratelné zástavby pro převoz, podrobná dokumentace.
- stavba automatu pro přítlaky na struny
- stavba periodického ramene s trsátkem s automatem pro kombinaci úderů nahoru/dolu
- stavba stojanů a držáků kytary a obsluhujících jednotek pro účely vystavování

2) Softwarový návrh a realizace programu pro přehrávání skladeb.
- realizace kompilace zdrojového kódu na Mindstorm EV3 kostku- zajištění komunikace dvou Mindstorm EV3 kostek (jedna kostka nemá dostatečný počet portů pro všechny motory)
- realizace softwarového stavového automatu, který zajistí přechod hardwaru do požadovaného stavu
- parsování dat ze souboru a vytvoření instrukcí pro automat

3) Softwarový návrh a realizace GUI na PC pro vytváření souboru skladby. Vzdálená obsluha pomocí mobilního zařízení.
- návrh vhodného formátu souboru pro uchovávání hudebních instrukcí
- design a softwarová realizace user-friendly grafického prostředí pro vytváření souborů s instrukcemi
- implementace mobilní aplikace pro Android, kterou bude uživatel schopen spouštět hru kytary a zároveň bude poskytovat audio výstup s doprovodným obsahem (přidané jiné nástroje nebo původní skladba)
Datum vypsání:09.02.2017




Název: Self-balancing stick
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Gurtner Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to build a reaction wheel-based self-balancing stick. One can think of it as stabilization of inverse pendulum where reaction wheels attached to the top of the pendulum are used for stabilization. You can take inspiration from several existing and more or less well-documented projects.

In this project, you will deal with
* mechanical design - you will have to come up with a design of the stick, of how the motors will be attached to it, and of the flywheels attached to the motors
* electronic design - you will need to find out how to control the motors and sense the orientation of the stick. Preferably, you will base your solution on already existing boards (Arduino+Arduino shields).
* mathematical modeling and identification of the model - you will have to obtain an identified model of the system. Here, the existing projects will be of great help.
* controller design - based on the identified model, you will design a controller stabilizing the stick and implement it on the microcontroller of your choice.
Datum vypsání:09.02.2017




Název: System for capacity measurements of aircraft fire sensor
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Šipoš Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The system for measurement of capacity will measure, convert, digitize and analyse capacity and temperature data. Firstly, the module for capacity and temperature measurements will be designed and realized, measured data will be sent to PC application in which they will be stored and analyzed and also plotted.
The task contains design of PCB, design of electronic circuits, hardware realization and programming of PC and microcontroller.
Datum vypsání:09.02.2017




Název: Experimental platform for distributed temperature control along a slender metal rod
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Štefan Knotek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The main objective of this project is to design, build and program an experimental platform for distributed control of a temperature profile of a slender metal rod. The one-meter long aluminium rod will be equipped with some twenty heaters (transistors) and temperature sensors (Dallas DS18B20). These will be used to close feedback control loops to track a prescribed temperature profile.

A straightforward (albeit not necessarily optimal) approach to the work is just to upgrade one already existing platform using new hardware.

The electronics for the system is required in a modular form. Each I/O module (of several modules) will serve a few sensors and actuators. One version of the electronics is currently being developed and is nearly ready for production.

All the I/O modules will be connected to a single Raspberry Pi 3 (RPi) computer through a digital interface (such as I2C). RPi computer will be connected to an operator's PC running MATLAB. The role of RPi will be to gather the sensor measurements, deliver them to PC and execute control commands received from PC. The communication between the RPi and PC will be over WiFi or Ethernet. Programming of RPi should be done in C / Java / Python / Matlab programming languages.
Datum vypsání:08.02.2017




Název: Analýza spánkových stavů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Gerla Ph.D., Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Ing. Miloš Bělehrad
Popis:Cílem projektu je najít sadu parametrů, které umožní rozlišit mezi stavem bdělosti, lehkým spánkem, REM fází spánku a hlubokou fází spánku. Pro tento účel bude mít student k dispozici celonoční polysomnografické spánkové záznamy.
Pokyny k vypracování:1. Seznamte se z pravidly, podle kterých spánkoví technici hodnotí jednotlivé spánkové fáze
2. Navrhněte metodiku, která umožní rozlišit mezi fází bdění, lehkým spánkem, REM fází a fází hlubokého spánku
3. Implementujte navržené řešení v prostředí programu MATLAB
4. Otestujte realizované řešení nad klinickými PSG záznamy
Doporučená literatura:[1] T. L. Lee-Chiong. Sleep: a comprehensive handbook. Wiley-Liss, 2006.
[2] Iber, C., Ancoli-Israel S., Chesson A. L., Quan S. F. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events: Rules, Terminology and Technical Specifications, American Academy of Sleep Medicine, Westchester, IL, 2007.
Forma realizace:kod v Matlabu
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Anotátor dlouhodobých PSG záznamů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Gerla Ph.D., Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Ing. Miloš Bělehrad
Popis:Navrhněte a implementujte programový modul, který umožní zobrazit a anotovat vícekanálové PSG záznamy. Toto téma bude realizováno ve spolupráci s lékaři z Mayo Clinic v Rochesteru, MN. Klíčové vlastnosti realizovaného řešení:

- přehledné zobrazení vícekanálového PSG záznamu
- definice expertních značek
- ruční anotace záznamu (přidávání, editace a mazání expertních značek)
- podpora formátu EDF (European Data Format)
- možnost změny velikosti okna, ve kterém se budou zobrazovat jednotlivé signály
- možnost změny měřítka časové a amplitudové osy
- modulární struktura a snadné přidávání dalších modulů bez nutnosti měnit hlavní kód

Pozn.: bude -li projekt realizován v rámci BP, nebo PMI, bude rozsah zadání menší.

kontakt: gerlav@fel.cvut.cz
Pokyny k vypracování:1. navrhněte design GUI včetně všech aktivních prvků, které bude obsahovat
2. implementujte navržené řešení v prostředí programu MATLAB
3. ověřte realizovaný systém nad reálnými PSG záznamy
Doporučená literatura:[1] E. Niedermeyer, F. Lopes da Silva. Electroencephalography - Basic principles, clinical applications and related field. Philadelphia: Lippincott William & Wilkins, 2005.
[2] The MathWorks, Inc. MATLAB Creating Graphical User Interfaces - MathWorks, online: http://www.mathworks.com/help/pdf_doc/matlab/buildgui.pdf
Forma realizace:kod v Matlabu, GUI
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Automatic sleep EEG patterns detection
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Elizaveta Saifutdinova , Ing. Václav Gerla Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:An electroencephalogram (EEG) is a recorded electrical activity in the brain. Presence of special EEG patterns are very helpful in brain activity evaluation and as consequence in diagnosing of neurological disorders. Such as in sleep medicine sleep spindles and k-complexes mark a second sleep stage and decreased sleep spindles density can be connected with some cognitive issues. In the reality a trained clinician evaluates these signals manually. Sometimes EEG signal continue for a few hours and evaluation became a very tedious work and of course it leads to mistakes.
Automatic EEG pattern detection helps to evaluate EEG signals using objective criteria which, in common, is not strictly defined. Machine learning techniques are able to compute the criteria using training examples or without them. Standard steps for such method are follows: preprocessing, segmentation, feature extraction, feature selection and classification (clustering).
We have implemented simple automatic EEG pattern detection algorithm for sleep spindles in Matlab. Your task will be to gain an understanding of how it works and improve the algorithm (probably it would be one of the steps of the algorithm) in such a way that showed the best values of the metrics. The task helps to comprehend basic principles of automatic detection methods in signals and using machine learning technique in particular.
Doporučená literatura:Adeli, Hojjat: Automated EEG-Based Diagnosis of Neurological Disorders: Inventing the Futute of Neurology. CRC Press. 2010 Gerla, V.: Automated Analysis of Long-Term EEG Signals. PhD Thesis. CVUT Prague, 2012 Sanei, S.; Chambers, J.A.: EEG Signal Processing. Wiley, 2007
Forma realizace:kod v matlabu
Datum vypsání:01.02.2017




Název: IP lůžko. Sensorika a zpracování dat přímo na lůžku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc., Ing. Jaromír Doležal PhD.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Jiří Chod
Popis:Studie potřeb a možností tzv. IP lůžka, tedy přímo připojitelného do sítě LAN s vlastní WEB adresou a zpracováním i přechodným ukládáním dat získaných o osobě z lůžka
Například pravidelné měření váhy, záznam otřesů – převalování na lůžku, měření délky spánku. Rozlišení klidného a neklidného spaní, přítomnost, nepřítomnost na lůžku, odchody na WC (ve spojení s detektory na WC) apod.
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Kritické polohy při Tetrax stabilometrii u pacientů s opěrkovým syndromem (whiplash injury)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Iva Milerská , Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Stabilometrie je vyšetřovací metoda založená na měření výkyvů souřadnic centra opěrných sil během stoje. Vyšetření je založeno na analýze hodnot jak vektorového, tak frekvenčního charakteru.
Whiplash injury je definováno jako poranění způsobené nepřímým násilím vznikajícím v souvislosti s vnějším nárazem vyskytující se velmi často u dopravních nehod.
Pokyny k vypracování:1.Seznamte se základy měření stabilometrie pomocí zařízení Tetrax a problematikou whiplash injury.
2.Navrhněte kvantifikaci parametrů pro hodnocení kritických poloh při měření Tetrax stabilometrie.
3.V jazyce Matlab navrhněte a implementujte metody parametrizace.
4.Statisticky vyhodnoťte naměřená data a ověřte metody parametrizace.
5.Proveďte diskusi celého tématu.
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Mobile technologies for health care
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc., Ing. Miroslav Burša Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:The main aim of the project is design and implementation of communication and processing functions in the chain measuring device – smart phone – PC/laptop. The application will be used by non-technical personnel (medical doctors, nurses, patients). Thus the user interface must be designed according to their requirements. The measuring device is collecting biomedical signals (in the simplest version heart rate, in more complex ECG or PPG), the data communication is wireless using Bluetooth technology. Smart phone should have several functions: display of measured signal, simple calculation of indicative parameters with immediate information feedback (normal state, slight deviation, alarm), data communication to a PC for storage and detailed calculation. The data communication must respect all requirements laid on data privacy and security.
Used hardware and software: smart phone with Android operating system, PC/laptop (options Linux/Windows OS), Java programming language


Phases of the project
Study of applications of mobile technologies in medicine
Study of communication between mobile device and PC, mobile device and signal acquisition device
Study and development of a small system for monitoring task:
- Defining the monitoring task (acquisition of selected biological signal, feature extraction and classification)
- Design of individual methods
- Implementation of selected methods
- Experiments
Final report
Doporučená literatura:Al-Hakim, L.: Web mobile-based Applications for Heathcare Management. Idea Group Publishing. 2007 Olla, Phillip: Mobile Health Solutions for Biomedical Applications. Hershey, 2009 Xiao, Y; Chen, H.: Mobile Telemedicine - A Computing and Networking Perspective. CRC Press, 2008
Forma realizace:SW project + report
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Pokročilé metody vizualizace EEG signálu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Gerla Ph.D., Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:doc. Ing. Vladimír Krajča, CSc.
Popis:Cílem projektu je vypracovat modulární systém, který umožní výpočet a vizualizaci klinicky významných časoprostorových změn v multikanálovém EEG záznamu. Jedná se především o různé typu zobrazení výsledků spektrální analýzy pro více EEG kanálů současně a zobrazení EEG koherencí. Student bude mít k dispozici reálné klinické EEG záznamy.

kontakt: gerlav@fel.cvut.cz
Pokyny k vypracování:1. seznamte se s různými typy visualizací používaných v EEG
2. vyberte alespoň tři metody, které umožňují extrahovat a zobrazit klinicky významné změny v multikanálovém EEG záznamu
3. implementujte příslušné algoritmy v prostředí programu MATLAB
4. ověřte realizované řešení nad reálnými EEG záznamy
Doporučená literatura:[1] E. Niedermeyer and F. H. Lopes Da Silva (1995): „Electroencephalography: basic principles, clinical applications, and related fields, volume 1. Lippincott Williams & Wilkins, 2005.
[2] Caat, Michael ten (2008): Multichannel EEG Visualization, Ph.D. thesis, http://irs.ub.rug.nl/ppn/306087987
Forma realizace:kod v matlabu
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Software development for short-term prediction of solar irradiance
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Mlejnek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Meet the principles of short-term forecasts (nowcasting) of solar irradiance by processing images of the sky. Create suitable software for basic analysis based on chronological images in Matlab. Use the following pre-processed data and measurement of the solar irradiance at the site UCEEB to obtain short-term forecasts of solar irradiance. Determine the accuracy of this forecast, depending on the time horizon of the forecast.
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Vestibularní profil pomocí Tetrax stabilometrie u pacientů s náhlou nedoslýchavostí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Iva Milerská , Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Stabilometrie je vyšetřovací metoda založená na měření výkyvů souřadnic centra opěrných sil během stoje. Vyšetření je založeno na analýze hodnot jak vektorového, tak frekvenčního charakteru.
Pokyny k vypracování:1.Seznamte se základy měření stabilometrie pomocí zařízení Tetrax a problematikou vestibulárního profilu u pacientů s náhlou nedoslýchavostí.
2.Navrhněte kvantifikaci posturografických parametrů.
3.V jazyce Matlab navrhněte a implementujte metody parametrizace.
4.Statisticky vyhodnoťte naměřená data a ověřte metody parametrizace.
5.Proveďte diskusi celého tématu.
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Výměna elektronických zdravotních záznamů (EHCR)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Lenka Lhotská Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Oponent:Ing. Michal Huptych, PhD
Popis:Cílem projektu je navrhnout a implementovat prototyp, který umožní zasílat elektronické zdravotní záznamy pacientů vybraným odborným pracovištím zdravotnických zařízení (nemocnicím) mezi sebou podle standardu HL7 (Health Level Seven). Systém umožní výběr pacienta, přenos dat z (nemocniční) databáze, jeho zaslání a naopak zápis dat přijatých. Bude podporován systém uživatelů (lékařů), kteří mají přístup jen k datům pacientů, které léčí.
Pokyny k vypracování:1) Nastudujte principy komunikace podle standardu HL7
2) Seznamte se s dostupnými podpůrnými SW nástroji pro návrh dle standardu HL7
3) Navrhněte architekturu systému včetně datových prvků a struktury zasílaných zpráv pro vybraný zdravotnický proces (např. laboratorní data)
4) Systém implementujte
5) V závěrečné zprávě popište principy návrhu systému podle standardu a podpůrné softwarové nástroje, které jsou k dispozici
Doporučená literatura:Poskytne vedoucí
Forma realizace:SW prototyp, závěrečná zpráva
Datum vypsání:01.02.2017




Název: Autonomous 3D printing farm
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of the project is to build a mock-up of the system for automatic operation of a 3D printing farm (several 3D printers in one place). In the end, the system should be able to take a set of STL files as an input and provides a batch of physical objects as an output. Everything in between should be automatic, so the main part of the project is to build a mechanism for taking prints out of the printers. Moreover, whole production process hat to be planned and controlled. Products should also be inspected in the end.

Students will work in close collaboration with Prusa Research company---Czech well-known producer of 3D printers. The final product will be open, and therefore it can have a great impact on the community. Only motivated (and ideally experienced) students should apply for the project.
Datum vypsání:31.01.2017




Název: LEGO Segway dancing group
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to create a dancing group from LEGO Segway for presentation purposes – Youtube video, open days, exhibitions, etc. Some inspiration can be taken from https://youtu.be/4t1NWH6G1f0. Project involves:

- Building several LEGO Segways – mechanical design and the control system are available (https://youtu.be/4ulBRQKCwd4)
- Finding a suitable way of controlling several Segways from a computer – via Bluetooth or using custom designed communication modules based on ZigBee.
- Creating a system for measuring the position of the dancers – it is possible to use some available computer vision algorithm.
- Designing an application to prepare the choreography.
Datum vypsání:31.01.2017




Název: Design of robotic cells in a digital environment
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Přemysl Šůcha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The motivation for this team project is a growing interest of the industry in the development of production lines in digital environments like Siemens Process Simulate [1]. The objective of this project is to design a small robotic cell and implement a software plugin to Process Simulate enabling to compute the total energy consumption of the robotic cell.

Datum vypsání:30.01.2017




Název: Predictive production scheduling using digital models
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Přemysl Šůcha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Software like Plant Simulations [1] allows to quickly design and efficiently analyze production lines. The objective of this project is to model a simple production line from Škoda Auto Vrchlabí [2] and implement an extension to Plant Simulation able to predict potential failures in the production. This information will be, consequently, used for scheduling of production to maximize the production efficiency.

Datum vypsání:30.01.2017




Název: Tasks for Laboratories of industrial electronics and sensors based on STM32
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Vojtěch Petrucha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of the project is to develop several demonstration tasks and examples for the students of the new subject "Laboratories of industrial electronics and sensors". The tasks will be based on ST microcontroller platform (STM32) and various sensors, actuators and interfaces (WiFi).

We are looking for highly motivated and experienced makers skilled in MCU programming and electronic design which will bring interesting ideas and novel approach to the project.

This project will be supervised jointly by doc. Ing. Jan Fischer, CSc. and Ing. Vojtěch Petrucha, Ph.D.


First project meeting on Thursday 13:30 at Lab.73 (Technická 2)
Datum vypsání:30.01.2017




Název: Sensor system for movement analysis of an industrial robot
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The objective of this project is to design and develop a sensor system to analyse acceleration of individual axes of a six-axis industrial robots. Acceleration sensors or sensor modules must be selected and connected to an embedded processor such as Texas Instruments Sitara, which is suitable for industrial applications. There are two options: wireless or wired system, whereas in both cases good resistance to electromagnetic interference is a key aspect. Another issue is a sampling rate in the range of 1ms.
The system will be able to gather data describing the robot trajectory in the joint coordinates, process them and perform further analysis. The data will be prepared to be transferred online into an above-laying processing (PC, industrial PC, etc.).
Start by doing research of the available chips and sensor modules, available communications (wireless, wired) and achievable sampling rates. Select a corresponding processor from the TI Sitara family and develop a prototype using an evaluation board.
It is possible to do follow-up projects as master theses.
Datum vypsání:27.01.2017




Název: Siemens Embedded Academy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Projekt pro Siemens Embedded Academy (SEA) se letos bude opět týkat robotického autíčka, jehož úkolem je automatická orientace v dopravní situaci (křižovatky, semafory, okolní vozidla) na modelovém prostoru vozovky. SEA vedou vývojáři s dlouholetou zkušeností z mezinárodních projektů, které řeší ve vývojovém centru Siemens v Praze. Postupy, které jsou v komerčním průmyslovém prostředí vyžadované, budou přenášet i do tohoto kurzu. Studenti budou mít možnost si tyto postupy osvojit a přesvědčí se, že dobrým technickým řešením práce na projektu zdaleka nekončí.

Studenti dostanou 3D model vozu včetně motorů a procesorovou desku STM 32F. Úkolem v kurzu bude navrhnout potřebné doplňkové obvody pro výkonové řízení, sledování semaforů, sledování vzdálenosti od vozidla před sebou apod., a samozřejmě také softwarová implementace potřebných modulů. Novinkou je 3D tiskárna, která bude v rámci SEA k dispozici přímo v laboratoři. Zájemci si tak budou moci vozítko vylepšit ať už se to týká podvozku, karoserie nebo různých "tuningových" prvků.
Jednotlivé týmy spolu musí spolupracovat, aby se dohodly na příslušných datových formátech a funkcích, které musí vozítka podporovat, aby mohla spolupracovat.

Úspěšní absolventi modulu získají certifikát Siemens Embedded Academy.

Výukový modul SEA je určen pro motivované studenty, kteří chtějí pracovat intenzivně během celého semestru.

Datum vypsání:27.01.2017




Název: Rádio-optický sensor vzdálenosti a směru
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Libor Přeučil Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Základní principy pro realizaci robotických hejn (swarmu) UAV prostředků (dronů) vyžadují znalost vzdálenosti, orientace a směru mezi jednotlivými členy hejna. Proveďte analýzu možností realizace takových měření optickými, rádiovými a/nebo kombinovanými postupy. Pro danou úlohu je požadováno získávaní hodnot v reálném čase (cca 5měření/s) a v rozsahu od cca 0,3m do několika jednotek až desítek metrů (přesnost kolem cca 5-10ti procent). Navrhněte vhodnou koncepci řešení a při návrhu zohledněte požadavek max. hmotnosti zařízení neseného dronou, riziko rádiové interference, okluzí a nezbytnost jednoznačné identifikace jednotlivých dronů.
Navržené řešení oveřte realizací experimentálního prototype nebo jeho části.

Doporučené dovednosti: HW design a experimentace, rádiová technika, zpracování obrazu, C/C++, Java
Datum vypsání:03.10.2016




Název: Sledování operátora mobilním robotem v reálném prostředí a jeho řízení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Libor Přeučil Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Do kategorie assitivních inteligentních systémů náleží úloha sledování operátora (semi-autonomního) mobilního robotu v reálném prostředí (např. při asistenci a nesení těžkých břemen, průzkumné činnosti, atp.). Úloha adresuje udržování zvoleného odstupu robotu, který následuje jeho operátora, a to při zachování podmínky kopírování jeho původní trajektorie. Systém bude založen a detekci a měření vzdálenosti optické značky na operátorovi zpracováním kamerového obrazu scémy z robotu. Základní detektor kruhového markeru a SW k měření vzdálenosti a směru jsou k dispozici. Předmětem práce je převážně návrh SW pro vytváření lokálních map trajektorií operátora a řízení robotu s cílem vytvoření jednoduchého funkčního demonstrátoru s laboratorním robotem.
Možná rozšíření a modifikace úlohy jsou: (1) Řešení při dočasné ztrátě/zákrytu operátora a zotavení po chybě (2) Náhrada kruhového markeru operátora méně nápadným vzorem a vývoj příslušného detektoru (zpracování obrazu) a (3) Návrh a vývoj detektoru a klasifikátoru gest operátora, využitelných k povelování robotu.
Dosažené řešení, nebo jeho dohodnutou část, implementujte pro použití s mobilním robotem a experimentálně ověřte.

Doporučené dovednosti: C/C++, Unix/Windows, ROS, zpracování obrazu
Datum vypsání:03.10.2016




Název: Tvorba 3D mapy pro bezkolizní průlet UAV
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Libor Přeučil Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Pro bezpilotní řízení UAV prostředků (dronu) v reálném prostředí je nezbytné udržovat znalost o (aspoň relativním) umístění možných překážek, jenž mohou způsobit kolizi. Určení hranic takových objektů je možné učinit přímým měřením vzdálenosti hloubkovým senzorem se schopností poskytovat 1D (směrový dálkoměr, 2D laserový rozmítaný dálkoměr nebo 3D informaci - Xtion sensor, PMD kamera).
Prostudujte existující postupy vytváření 3D relativních map prostředí pro případy, kdy není přesně známa poloha měřícího sensoru (případ UAV) a navrhněte způsob řešení této úlohy (přednostně s využitím Xtion sensoru, popř. jinak). Navržené řešení implenetuje a úspěšný prototyp, nebo jeho část, případně ověřte s reálným UAV.

Doporučené dovednosti: C/C++, Unix/Windows, ROS
Datum vypsání:03.10.2016




Název: Udržování formací pozemních robotů a mobilních zařízení
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Libor Přeučil Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Automatické udržování formací mobilních robotů (vodidel, stavebních a zemědělských strojů, trávních sekaček, atp.) je prostředkem ke zefektivnění jejich činnosti (úspora operátora takového stroje nebo snížení jeho kognitvní zátěže). Řešení je založené na udržování zvolené vzájemné vzdálenosti, polohy a směru pohybu takových mobilních prostředků, přičemž v obecných podmínkách (bez použití GPS) je měření uvedených veličin možné realizovat na základě vizuálního (kamera) pozorování sousedních entit, resp. vhodného optického markeru, a na něm založeného odhadu jejich vzdálenosti a směru.
Samotné řízení formace je pak prováděno na základě např. Model Predictive Control nebo jednoduchých principů elastického modelu formace. Možné rozšíření úlohy je směrem k zahrnutí postupů k řešení kolizí formace s překážkami okolí – adaptaci tvaru formace pro dané prostředí za běhu. Cílem práce je využít existujícího SW pro detekci a měření vzdálenosti kruhového vzoru, návrh a implementace jednoduchého principu řízení swarmu a reálné demonstrace jednoduchého swarmu pozemních laboratorních robotů.

Doporučené dovednosti: Zpracování obrazu a řídicí technika, C/C++, Unix/Windows, ROS
Datum vypsání:03.10.2016




Název: Vizuální navigace autonomního mobilního robotu v outdooru (UGV) s užitím přirozených znaků prostředí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Libor Přeučil Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s technologií využití robustních (časově stabilních a změnám invariatních) obrazových příznaků (např. SURF/SIFT/BRIEF atd.) pro navigaci UGV podél dříve známé trajektorie robotu v běžných, strukturovaných prostředích (typicky venkovních, přírodního i urbanistického typu).

Zvolený postup reimplementujte pro použití s outdoorovým robotem a navrhněte jeho rozšíření pro realizaci scénáře periodické (obousměrné) jízdy mezi dvěma zvolenými lokalitami (scénář “mula”) a/nebo scénáře automatického návratu robotu (vozidla) z parkovací do výchozí pozice (scénář “valet parking”.
Do řešení zahrňte i základní řešení problému “collision avoidance” pro případ výskytu jednoduché neočekávané překážky na cestě robotu.
Budoucího řešení, nebo jeho část, ověřte v realistickém experimentu s laboratorním robotem.

Doporučené dovednosti: C/C++, Unix/Windows, ROS, zpracování obrazu
Datum vypsání:03.10.2016




Název: Využití znalosti modelu prostředí pro řízení chůze robotu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Libor Přeučil Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Pohyb kráčejícího robotu je realizován různými algoritmy chůze, běhu, či plížení. Volba pohybu vhodného pro určitý druh prostředí je ovliněna jeho charakterem, srukturou, přítomností objektů, atd. , které ovliňují průchodnost pro daný robot. Rozhodování o optimálním způsobu pohybu v daném prostředí je možné provádět na základě vytvořeného lokálního modelu - výškové mapy povrchu v okolí robotu a tím získat potřebná data pro adaptaci druhu pohybu a modifikaci řízení jednotlivých končetin pro danou konkrétní situaci.
Předmětem práce je návrh a ověření takového postupu, od kterého se očekává, že např. kráčející robot (hexapod) svými předními končetinami, vybavenými proximitními, či dotykovými/silovými sensory (popř. užitím laserového dálkoměru, či PMD hloubkové kamery) bude schopen vytvářet 3D mapu povrchu ve svém okolí. Tato informace následně poslouží k modifikaci řízení ostatních končetin (chůze) tak, aby robot překážky snadno přelézal (a nazakopával o ně, nepropadal se), popř. přizpůsobil způsob svou chůzi jiným vlastnostem podložky (kluzkost, zaboření se do podloží, atd.)
Datum vypsání:03.10.2016




Název: Interpretace Lidarových dat v automotive aplikacích
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Olšina, Valeo Garant: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Ve spolupráci s firmou Valeo nabízíme diplomové práce v oblasti zpracovaní dat z laserových automobilových senzorů: Detekce hranice cesty, Rozpoznání statických a dynamických objektů.
podrobné zadání [pdf]
About Valeo:
Valeo is one of the biggest tier­1 automotive components supplier worldwide, active in various areas such as lighting systems, powertrain systems, comfort systems, etc. In TCE Prague our work is focussed on development of ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) and driving automation systems.
Datum vypsání:22.07.2016




Název: Plánování pohybu formace bezpilotních helikoptér v komplexním prostředí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Spurný
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je rozšířit systém pro řízení formace autonomních čtyř-rotorových helikoptér vyvíjený v rámci skupiny inteligentní a mobilní robotiky. Práce bude zaměřena na jedno z následujících témat. Návrh a implementace metod plánování cesty pro formaci letounů v komplexním prostředí. Návrh a implementace algoritmu umožňujícího dosáhnout autonomních manévrů formace. Součástí tohoto tématu bude možnost výcviku řízení bezpilotních helikoptér a aktivní účast při experimentech s robotickými roji.
Datum vypsání:06.05.2016




Název: Plánování pohybu skupiny bezpilotních letounů v úlohách robotického dohledu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Vojtěch Spurný
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout a implementovat metodu plánování a koordinace skupiny bezpilotních helikoptér v úloze automatického dohledu. Výsledky práce budou ověřeny v robotickém simulátoru a dílčím reálným experimentem s bezpilotními helikoptérami skupiny inteligentní a mobilní robotiky. Předpoklady: základní znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:06.05.2016




Název: Path prediction for driving assistance systems based on machine learning.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jakub Mareš Garant: Doc. Ing. Karel Zimmermann Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:In recent years, automotive industry has focused on development of ADAS (Advanced Driving Assistance Systems) with ultimate goal to produce fully autonomous vehicles in near future. Valeo R&D Center Prague is currently developing some of ADAS systems like Autonomous Emergency Braking (AEB), Autonomous Cruise Control (ACC) or some other related systems based on several sensor setups.
Both functions mentioned above require solid prediction of future path of ego vehicle based on driver´s input (steering wheel, throttle, brake pedal, etc.) and basic odometry signals (velocity, acceleration, yaw rate, rotation of wheels, etc.). Such predicted path is then usually used by target selection algorithms in order to analyze possibility of collision with other vehicles or to choose a target vehicle for following during cruise.

Pokyny k vypracování:Student´s task will be to explore possible utilization of machine learning techniques on this problem. For starter, gaussian processes seem to be a viable choice. However, student may try to apply some other algorithms - the concrete topic will be settled after a discussion between student and supervisor. Training and testing data will be provided from Valeo´s side.

Doporučená literatura:[1] Carl Edward Rasmussen and Christopher K. I. Williams; Gaussian Processes for Machine Learning; The MIT Press, 2006. ISBN 0-262-18253-X web: http://www.gaussianprocess.org/gpml/ [2] Christopher Tay, Christian Laugier. Modelling Smooth Paths Using Gaussian Processes. Proc. of the Int. Conf. on Field and Service Robotics, 2007, Chamonix, France. 2007. web: https://hal.archives-ouvertes.fr/inria-00181664/document
Forma realizace:C++ source code, trained model
Datum vypsání:21.04.2016




Název: Algorithm to generate operations in many-valued logic
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Milan Petrík Garant: , Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Mirko Navara
Popis:The aim is a program admitting the study of fuzzy conjunctions with values in a finite set of truth values.
Pokyny k vypracování:Write an implementation of the algorithm described in "Rees
coextensions of finite, negative tomonoids" in C or in C++. The output of the
program shall be a text file describing all the possible fuzzy conjunctions up
to the given size. An important part of the implementation is an optimization
of the code. The program is supposed to be run on the Linux operating system.
Doporučená literatura:H.T. Nguyen and E. Walker. A First Course in Fuzzy Logic. Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, 2nd edition, 2000. M. Petrík and T. Vetterlein: Rees coextensions of finite, negative tomonoids. Journal of Logic and Computation, 2015.
Forma realizace:code in C or C++
Datum vypsání:04.03.2016




Název: Algoritmus generující operace ve vícehodnotové logice
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Milan Petrík Garant: , Prof. Ing. Mirko Navara DrSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Mirko Navara
Popis:Vícehodnotové logiky jsou logiky, ve kterých je tradiční množina pravdivostních hodnot (tj. {0, 1} neboli {nepravda, pravda}) rozšířena o další pravdivostní hodnoty, díky čemuž můžeme mluvit o "částečně pravdivých výrocích", což je považováno za bližší přirozenému lidskému uvažování.
Tématem této diplomové práce je studium logických operací (konjunkcí) ve vícehodnotových logikách s konečným počtem hodnot. S kolegou z Rakouska jsme takovéto operace studovali a jako výsledek jsme navrhli algoritmus, který je generuje. Nyní hledáme studenta, který rád programuje v C nebo v C++, který rád své programy optimalizuje, a který nám pomůže navržený algoritmus implementovat.
Pokyny k vypracování:Implementujte v jazyce C nebo C++ algoritmus popsaný v článku "Rees
coextensions of finite, negative tomonoids". Výstupem algoritmu má být např.
textový soubor přehledně popisující všechny fuzzy konjunkce vygenerované až po
danou velikost. Vzhledem k obrovské náročnosti algoritmu klaďte důraz na
operační a paměťovou optimalizaci. Přidejte i možnost rozdělení běhu programu
do více procesů nebo vláken, aby bylo možné využít více jader počítače.
Předpokládá se, že program bude testován a spouštěn na operačním systému Linux
(nebo podobném).
Doporučená literatura:M. Navara, P. Olšák: Základy fuzzy množin. Skriptum ČVUT, Praha, 2. vydání, 2007 M. Petrík and T. Vetterlein: Rees coextensions of finite, negative tomonoids. Journal of Logic and Computation, 2015.
Forma realizace:kód v C nebo v C++
Datum vypsání:04.03.2016




Název: VTOL UAV prostředek
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hromčík Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Sestavte funkční model malého bezpilotního prostředku kategorie VTOL (například bikoptéry) včetně on-board jednotky řízení. Implementujte a verifikujte vybrané algoritmy řízení a stabiliazce.
Datum vypsání:24.02.2016




Název: Analýza termografických dat z přímé intra-operační stimulace mozkové tkáně
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Petr Ježdík Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:K dispozici je termografický záznam mozku při kraniotomii v HD rozlišení pořízený při přímé kortikální stimulaci pacientů s temporální epilepsií. Cílem je analyzovat a kvantifikovat lokální ohřevy při standardně prováděných stimulacích v rámci protokolu epileptochirurgického centra FN Motol. Řešení tématu je podporováno grantem AZV.
Pokyny k vypracování:K dispozici je termografický záznam mozku při kraniotomii v HD rozlišení pořízený při přímé kortikální stimulaci pacientů s temporální epilepsií. Cílem je analyzovat a kvantifikovat lokální ohřevy při standardně prováděných stimulacích v rámci protokolu epileptochirurgického centra FN Motol. Řešení tématu je podporováno grantem AZV.
Forma realizace:preferuji kod v matlabu, pripadne SW projekt
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Analýza vlivu kaskádního zapojení zesilovačů pro HDEEG na výsledky automatických analýz záznamů.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Petr Ježdík Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Centrum pro epilepsii Motol využívá nové zařízení pro snímání High Density EEG svých pacientů. Téma si klade za cíl analyzovat vlastnosti vstupních zesilovačů přístroje a jejich vliv na použité metody zpracování záznamů
Pokyny k vypracování:Centrum pro epilepsii Motol využívá nové zařízení pro snímání High Density EEG svých pacientů. Téma si klade za cíl analyzovat vlastnosti vstupních zesilovačů přístroje a jejich vliv na použité metody zpracování záznamů
Forma realizace:programování v Matlabu, měření
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Automatic air hockey
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Air hockey is a popular game in which two players are trying to get a puck into an opponent’s goal. The players are using mallets to hit the puck sliding on a special flat low-friction surface. The designed system should be able to play against a human player automatically. The project should cover:

- Design the hardware – motors, belts, drivers, camera,… (some parts are already available on the market)
- Computer vision algorithm for measurement of the puck’s position
- Algorithm for a computer player – it can be based on simple rules as well as artificial intelligence techniques.

Similar system has been already built and it is licensed as open source and open hardware https://youtu.be/CjzSeOg8oTs. It is possible to take advantage of the available design and the source code. The automatic air hockey could be designed also in such a way it would allow a match of two computer algorithms.
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Control system for the lubricating tram
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to finish a control system for the lubricating tram. This tram is highly popular among the Internet community (http://technet.idnes.cz/prague-czech-republic-oiling-tram-tatra-t3-stream-live-video-webcam-10s-/tec_technika.aspx?c=A151014_164011_veda_pka) and it lubricates the rails around Prague to prevent noise and wear of wheels. For the time being, lubrication is controlled manually by a tram driver but the tram is prepared for a GPS based automatic control – a powerful control unit with GPS and Internet connection, relays controlling the valves etc. Aim of this project is to

- Design simple circuitry for connection of the control unit to the relays
- Write a program that will control the lubrication according to the GPS position
- Design a GUI to set and check places where the rails are lubricated

This project will be solved in close cooperation with DataRail company (http://www.datarail.cz/). It is possible to continue after finishing the project and to work on even more ambitious assignment – automatic braking for trams that would increase the safety.
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Lightpainting with a robotic arm
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Light painting is a stunning technique in photography – glowing and moving objects are captured during long exposure. The aim of this project is to use a standard robotic arm for a lightpainting show. The robotic arm should be able to swing poi (tethered weights) in different patterns to create various shapes in long exposure. The poi can be fixed to the robotic arm (easier to control) or on a standard flexible string which call for use an advanced controller taking advantage of the poi’s dynamics. You can check available poi here: http://lighttoys.cz/store/led-products/visual-poi-staff/
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Modelling and control of the vacuum rotary kiln
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Vacuum drying is often used in various industrial processes. Drying takes place at lower temperature and thanks to that the material do not degrade due to high temperature. The aim of this project is to develop a mathematical model of the drying process and to design and implement a model predictive controller. The project should deliver (not all parts to be solved)

- A mathematical model of the kiln and the vacuum pump (Matlab / C++ / C#)
- A mathematical model of the dried material (Matlab / C++ / C#)
- Design of the optimal feedback control (Siemens S7-300, TIA)
- Design of the model predictive control (Siemens S7-300, TIA)
- Algorithm for automatic on-line update of the model

The project will be solved with close cooperation with AIRS company (www.airs.cz).
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Návrh a realizace mikro-elektrodového implantátu pro snímání mikro-EEG
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Petr Ježdík Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projektPráce v týmu a její organizace
Popis:Ve spolupráci s FÚ AVČR byl v laboratořích LVR FEL navržen a realizován prototyp implantátu s úspěchem používaným na chronických modelech epilepsie. Cílem tématu je pokračovat ve vývoji ve smyslu optimalizace výrobního postupu nebo designu implantátu v duchu SMART senzoru.
Pokyny k vypracování:Ve spolupráci s FÚ AVČR byl v laboratořích LVR FEL navržen a realizován prototyp implantátu s úspěchem používaným na chronických modelech epilepsie. Cílem tématu je pokračovat ve vývoji ve smyslu optimalizace výrobního postupu nebo designu implantátu v duchu SMART senzoru.
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Sentence similarity
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Create a state of the art study in the field of sentence similarity. Select the best current solutions and implement it. Test the implemented solution on a selected open source database.
Datum vypsání:22.02.2016




Název: Drone (UAV/RPAS) global monitoring system
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:We are looking for enthusiastic students who are willing to work on a global monitoring system for drones (UAV/RPAS). Our system should be redundant to the internal aircraft sensors to provide independent information about aircraft position. The monitoring system is intended to be used as a complementary information to display drones’ position around important objects (airports, cities, etc). We are looking for a group of students who will work on a data acquisition system (the telemetry unit), its embedded software, transmission protocol and ground data processing (database and socket programming). The overall project is composed from HW and SW development where SW is divided for the embedded system and a remote data storage server. This project is solved together with upVision company – more information is available at www.facebook.com/simulatorfel.

Datum vypsání:21.02.2016




Název: Bezdrátové měření teploty a vlhkosti
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Kučera Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem týmu je navrhnout a realizovat bezdrátový systém pro měření teploty a vlhkosti v termostatech, který se skládá z
- bateriově napájený vysílací modul obsahující teploměr, vlhkoměr a vysílač.
- přijímací jednotky schopné vyčítat data vysílacího modulu a předat data řídicímu počítači.
Způsob realizace modulů a komunikace bude zvolen po konzultaci členů týmu.
Datum vypsání:19.02.2016




Název: Design of MPC Controller using OnRAMP Design Suite
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ondřej Šantin Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Model Predictive Control (MPC) is an advanced multivariable control method which penetrated the industry in last two decades. The main advantage of MPC is that it simplifies the controller calibration time compared to the traditional control methods. It can also naturally handle the constraints on all variables in the control loop.

The aim of the proposed project is to use existing commercially available tool Honeywell OnRAMP Design Suite to implement MPC controller for selected multivariable nonlinear plant and document achieved results. The plan will be decided on the 1st team meeting.
Datum vypsání:19.02.2016




Název: Facial Landmark Annotation Tool
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Facial landmarks are characteristic points on a human face that can be repeatedly detected, eg. eye corners, tip of the nose. Techniques to detect facial landmarks based on machine learning exist nowadays. Their success often rely on a quality (and quantity) of training data (images + positions of the landmarks).

The proposed project will be on developing an efficient tool for semi-automatic annotation. It means a human annotator will be clicking into the image to mark the landmarks, while an algorithm will update a statistical model to propose most likely position of the remaining landmarks to minimize the human effort while maximize the annotation accuracy.

Another aspect of the project is to do the annotation and statistically evaluate accuracy of human annotators and propose a mechanism to detect possibly wrong annotation or an unreliable annotator.

The task will be to:
(1) Develop a GUI application for manual landmark annotation
(2) Include a response from an automatic system (The algorithm will be provided)
(3) Do the annotation for a number of exemplar images
(4) Evaluate annotation statistics
Datum vypsání:19.02.2016




Název: Self-driving model car
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Sojka Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of this project is to construct a prototype of autonomously driven model car. The plan is that in the later phase, the developed code/platform will be used to control a real car. The control system will comprise from two control units that will be provided to students - an Automotive ECU designed for safety-critical applications (TMS570) and a Linux-based system on Xilinx Zynq platform for computation intensive tasks such as sensor and image processing. Sensors to be used are a laser scanner and a camera.
Datum vypsání:19.02.2016




Název: Household Intelligent Assistant
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Build a dialog system for a living room or office that will
continuously listen for an activation keyword and be able to answer
ad hoc questions. Just a simple, limited domain like weather questions
using keyword matching and existing APIs is fine ("hey, system! what's
the temperature outside?"). The system should be fully voice-based
(let's start by using the Google Speech API) and require no setup.
Initial prototype can run on a notebook, but the final system should
be a "black box appliance" like Raspberry Pi or Edison.
Datum vypsání:18.02.2016




Název: Improvement of an existing testbed for distributed control - slotcar platoon.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ivo Herman Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The existing testbed for distributed control is a chain of Carrera slot cars equipped with processing and sensor unit. Each car contorls itself independently of the others, but together they should achieve a common goal. The computing unit is a Raspberry Pi module for management along with STM32 for real-time processing. The communication is done using WiFi and Zigbee. The project offers student to learn the basics of distributed control and the effects of interconnection of several subsystems.

The work that should be done is: replace the current distance sensor by a more reliable one (either design new one or find one availbable on the market), implement different control algorithms, improve the GUI on PC for platoon control and incorporate all changes to an existing Android interface.
Datum vypsání:18.02.2016




Název: Programmer's Voice Assistant
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Let's build a system to quickly assist programmers, offering
a voice interface to Q&A sites like Stack Overflow. The system is
activated by pushing a rarely used key (like the Win key) and saying
the question (say, "for cycle in javascript"; let's use the Google
Speech API for speech-to-text). The system should find the most
similar question on Stack Overflow and show the top answer in a tooltip
window. The system should also include IDE integration (e.g. IntelliJ)
and allow single-keystroke paste of example code from the answer.
Datum vypsání:18.02.2016




Název: Vytvoření dynamických webových stránek pro fakultní korespondenční seminář
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Karla Štěpánová Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je vytvoření nových webových stránek pro korespondenční seminář MoRoUs. Volba technologie bude ponechána na studentech.
Webové stránky by měly obsahovat:
-možnost vkládání novinek
-panel s fotogalerií
-archiv zadání úloh s možností importu nových zadání (kazdy rocnik je n sérií a každá série má m úloh a každá úloha má b bodů) - s náhledem uploadovaných zadání
-archiv akcí (soustředění a programu) s fotogaleriemi
-evidence řešitelů s možností interaktivního zadávání jejich zaslaných řešení a jejich bodového ohodnocení - možnost automatického řazení výsledků
-optimalizace pro vyhledávače

Práci lze případně rozšířit o možnost přihlašování účastníků a upload řešení přes web - po přihlášení by účastníci také viděli svá opravená řešení, případně by mohli zadávat účast na soustředění apod.
Datum vypsání:18.02.2016




Název: Calibration Platform for Navigation Systems
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako:
Popis:The project is dedicated to a design and development of a calibration platform using Pan&Tilt device PTU D46-70 (FLIR manufacturer) for calibration of navigation systems in terms of inertial sensors, such as 3 axial accelerometers and 3 axial gyroscopes. The calibration should be at the end fully autonomous. Even if the assignment includes a design and development of both HW and SW, the emphasis is put on SW. The SW should control required maneuvers with the platform, pool the data and estimate an error model of the navigation system being calibrated. Optimally all should be done in MATLAB environment.
The project develops deep knowledge of navigation systems applicable in aerial and/or terrestrial vehicles including navigation systems’ calibration, sensors and their stochastic/deterministic errors compensation/modeling, Allan variance analyses.
Datum vypsání:17.02.2016




Název: Demonstrace diagnostiky komunikace Profinet
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Komunikace Profinet patří k nejrozšířenějším technologiím v průmyslové automatizaci. Stále více výrobců vybavuje své výrobky rozhraním Profinet. Cílem práce je vytvořit model s využitím moderních komponent (PLC, periferie) a využít maximum dostupných diagnostických prostředků pro diagnostiku komunikace i procesu. Proces bude představovat PC se Simulinkem, kde bude modelován průmyslový proces (např. vodárna, apod.) a který bude připojen k Profinetu.
Datum vypsání:17.02.2016




Název: Emotional detector model for text and/or speech
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Holub Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal of this project is to design a working prototype of emotional detector working either with text input or spoken (recorded) sentences. As these two options requires substantially different approach, two projects can be assigned.
Datum vypsání:17.02.2016




Název: Subjective testing of speech quality/intelligibility with parallel task
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Holub Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal is to analyze existing methods of subjective assessment of speech intelligibility and transmission quality and to identify methods, suitable for combination with parallel mental and /or physical task. A short experiment demonstrating the feasibility of proposed method should be performed.
Datum vypsání:17.02.2016




Název: 3D Human Body Motion Capture System
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The project aims to improve data acquisition software which capture and digitize human movements. An existing AHRS module with WiFi interface will be used. It is necessary to design a new, miniaturized electronics, data exchange software, interface into existing modeling suites and prepare such an interface measurement modules, so they can be used with existing equipment. The current functionality can be seen at http://www.youtube.com/watch?v=Tpy9Vtelppk.
Datum vypsání:16.02.2016




Název: 3D printed UAV platform
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Martin Hromčík Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Design and develop 3D printed UAV platform for further applications of different algorithms and experiments developed at DCE FEE CTU.
Datum vypsání:15.02.2016




Název: Control of Smart Microgrid Systems
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Zábojník Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Software for microgrid control.
Aim of this project is design and development of application for commercial and non-commercial purposes.
This application will be used to control power consumption and generation of a small microgrid system (e.g. water park or shopping mall with cogeneration units, university with PV and W power plants,…) with respect to weather forecast, operation schedule and ancillary services demand.
Datum vypsání:12.02.2016




Název: Sketch to image search tablet front-end
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Mgr. Ondřej Chum Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Implement a front-end for sketch to image search on Android and iOS. This includes an interface for sketch drawing, communication with search engine server and display of the results.
Datum vypsání:04.01.2016




Název: Object Manipulation with an Arm Mounted on a Mobile Platform
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Gaël Ecorchard Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:As robots are more and more used for manipulation of objects whose position is not precisely defined, e.g. a robot grasping an item from an unordered stack or domestic robots, algorithms must be developed for such situations. The scenario that needs to be developed is that of a robot consisting of a mobile platform associated with an articulated arm that detects an objects thanks to a pre-saved point cloud of this object, approaches the object with the mobile platform, grasp the object with the articulated arm and puts the object in a pre-defined place.
Expectations: basic knowledge in C/C++ or Python. The communication with the supervisor and the written report can be in English or in Czech.
Datum vypsání:06.10.2015




Název: Aktivní clona proti oslnění
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Cílem projektu je vytvořit zařízení aktivně zamezující nočnímu oslnění řidičů protijedoucím vozem. Součástí projektu je stanovení a tvorba vhodného technického řešení a obslužného software pro výpočet spojnice dvou snímaných, nezávisle se pohybujících bodů v prostoru (světelný zdroj, oči řidiče) a průsečíku roviny reprezentující přední sklo vozu. Obslužný software má být schopen v reálném čase identifikovat světelný zdroj v prostoru, průběžně počítat spojnici mezi světelným zdrojem a očima řidiče a na poloprůhledný display zobrazit průsečík spojnice a roviny daného displaye / čelního skla vozu. Pro snímání bodů v prostoru a výpočet jejich polohy může být využito zařízení Kinect či jiné navržené řešení




Práce bude vedena spolu s externím zadavatelem. Experimenty v terénu.
Pokyny k vypracování:Kontakt: Tomáš Svoboda, http://cmp.felk.cvut.cz/~svoboda
Datum vypsání:01.10.2015




Název: Vývoj fotografické aplikace klient-server pro chytrý telefon
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Roman Sejkot , Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Vytvořte podporu pro existující mobilní aplikaci typu klient-server, která sejme fotografii, pošle ji na server a na základě shody obrazu s databází zobrazí informaci v klientu (na obrazovce chytrého telefonu). V tomto projektu půjde zejména o to, vytvořit editor XML souboru v existující struktuře a překladač na binární soubor pro serverovou aplikaci. XML soubor reprezentuje strukturu objektů ve světě a překlad je nutný z důvodů efektivity načtení reprezentace na serveru. Editor může být založen na existující aplikaci a upraven podle potřeb projektu. Projekt má potenciál k pokračování na bakalářské práci při vývoji aplikace s klientem na platformě Android nebo iOS a serverem na infrastruktuře fakulty.
Datum vypsání:01.10.2015




Název: Autoscaling v Cloud Foundry / cloud, web. prog.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:V Cloud Foundry chybi automaticke skalovani. Je to zrejme zamer tvurcu, protoze chteji mit co pridat v komercni verzi. Pojdte bojovat za open-source a napsat to :-).
V Cloud Foundry je API na skalovani a API na monitoring, ale data se nikde neukladaji.
Pokyny k vypracování:Prostudujte techniky automatickeho skalovani a API Cloud Foundry. Navrhnete zpusob, jak ukladat monitorovaci data. Implementujte sbirani dat a nadstavbu Cloud Foundry realizujici autoskalovac. Autoskalovac bude umoznovat menit skalovaci algoritmy jako plug-iny, vcetne moznych prediktivnich metod.
Datum vypsání:26.03.2015




Název: Autoscaling v Cloud Foundry / cloud, web. prog.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Vondra Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:V Cloud Foundry chybi automaticke skalovani. Je to zrejme zamer tvurcu, protoze chteji mit co pridat v komercni verzi. Pojdte bojovat za open-source a napsat to :-).
V Cloud Foundry je API na skalovani a API na monitoring, ale data se nikde neukladaji.
Pokyny k vypracování:Prostudujte techniky automatickeho skalovani a API Cloud Foundry. Navrhnete zpusob, jak ukladat monitorovaci data. Implementujte sbirani dat a nadstavbu Cloud Foundry realizujici autoskalovac. Autoskalovac bude umoznovat menit skalovaci algoritmy jako plug-iny, vcetne moznych prediktivnich metod.

Pro verzi na magisterskou praci: Implementujte take zdroj dat o latenci z logu webovych serveru, mozne reseni ElasticSearch + LogStash + Kibana.
Doporučená literatura:mozna spoluprace s Anynines
Datum vypsání:26.03.2015




Název: Performance modeling over machine learning algorithms
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Vondra Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:As we said in one of our articles:
For future work, we also plan to support other researchers of the Department of Cybernetics, who are working on applications of machine learning algorithms such as Random Forests, Neural Networks and Support Vector Machines. These work on large data sets and their running time is proportional to the size of the data. It can be diminished by adding more compute nodes, where speedup may or may not be linear depending on the algorithm and on distribution of input data to the nodes. It would be interesting to create models of this relation, and to be able to predict the running time based on data size and cluster size. It would enable a scientist in the role of a cloud customer to create a cluster just large enough to compute his job in, e.g., one hour. In private clouds, it would then enable to compute the length of the queue in units of time. Therefore, future work will include profiling of computing jobs, most likely in the Hadoop framework, and extrapolation of their parameters for larger inputs and cluster sizes.
Pokyny k vypracování:Vyberte si algoritmus k benchmarkovani, nejlepe z toho, co pouziva nekdo ze skupiny. Zbenchmarkujte ho. Sestavte vykonnostni model na ruznych priznacich vstupu a behoveho prostredi. Vyhodnotte jejich prediktivni silu.
Datum vypsání:26.03.2015




Název: Detekce únavy a mikrospánku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Spurný Garant: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:CÍL PROJEKTU A MOTIVACE
Cílem tohoto projektu je vývoj nového přístroje OPTUS, který snímá mrkání člověka a na základě počtu mrknutí lze vyhodnocovat jeho únava a tím včas detekovat mikrospánek. Frekvence mrkání unaveného člověka se zrychluje ve srovnání s jedincem v odpočatém stavu. Vyvíjený přístroj by měl tento princip využít při detekci mikrospánku v automobilové dopravě.


DODATEK
Mikrospánek je známý, závažný a v dnešní době i velmi častý stav unaveného člověka a v jeho důsledku denně dochází k automobilovým nehodám. Současný stav a naděje řešení tohoto problému je právě v technických vynálezech. Mnoho firem se v minulosti snažilo pomocí složitých metod predikovat stav mikrospánku a mnohdy neúspěšně (např. Mercedes pomocí EEG). S postupem vědy a techniky se nakonec podařilo několik takových metod vyvinout, avšak všechny jsou velmi specifické a dají se využít pouze u nových automobilů určitých značek. Na trhu není zatím žádný produkt, který by mohl být využit jakýmkoli řidičem a v každém vozidle. Právě v tomto je výhoda vyvíjeného přístroje OPTUS, který pracuje na jednoduchém fyzikálním principu snímání odrazu infračerveného záření od povrchu oční bulvy. Tato metoda může být využita právě u řidičů, kteří při určité zvýšené frekvenci mrkání budou upozorněni signálem na nebezpečí usnutí.
Datum vypsání:01.03.2015




Název: Simplified Fast SCR Reaction Model with Ammonia Observer and MPC Control
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Onřej Šantin Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Selective catalytic reduction (SCR) for treatment of NOx in the vehicle exhaust gas uses urea to selectively promote chemical reactions that convert NOx to harmless nitrogen molecules and water. Urea is injected into exhaust gas where it is converted to ammonia, which acts as the reducing agent for the NOx conversion on the walls of the SCR catalyst. The walls are covered with catalytic materials to boost the reduction.
The objective is to design and implement a simplified SCR model, ammonia storage observer and a simple feedback controller (ideally MPC). The SCR model will have only one chemical reaction – fast SCR.
Datum vypsání:25.02.2015




Název:
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:
Datum vypsání:24.02.2015




Název: Raspberry Pi slot car platform
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Dan Martinec Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Prepare a slot car platform based on the Raspberry Pi compute module. The platform should serve for experiments in the field of vehicular platooning.
Datum vypsání:19.02.2015




Název: Online segmentation from patient monitors at intensive care unit
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Filip Ježek
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:It is diffficult to get all the data from operation - the devices do not communicate and because of the regulations, it is forbidden to physically hard-wire it. The task is to get visual data from camera and to perform live segmentation of selected numerical and curve data.
Datum vypsání:17.02.2015




Název: Cheap device for production of prototypes of printed circuit boards and MEMS
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Create a cheap device allowing maskless lithography - device capable of generating an UV image (pattern) that would expose a photoresist. This way it would be possible to produce prototypes of PCBs quite easily even without mask. Moreover, such device could be also used for manufacturing of simple MEMS devices such as micro electrode arrays. The device can be based on DMD (digital micro-mirror device) that is commonly used in beamers or on a projection unit from a laser printer (see for example: http://www.das-labor.org/wiki/LaserExposer) The project requires both hardware and software oriented enthusiasts.
Datum vypsání:16.02.2015




Název: Extension of the experimental platform for magnetic manipulation Magman
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to extend the existing experimental platform Magman that uses an array of coils for manipulation of several steel balls. The platform is used mainly for research purposes but it is used also as an eye-catcher for presentation of cybernetics. Besides, it won Matlab student design challenge. See www.youtube.com/watch?v=AhS_2gU1qW0

According to the team preferences, the project can be focused on some of these topics
- Design of a new control board based on ARM Cortex from ST
- Distributed measurement of position - optical, magnetic, or other sensor
- System for planning of trajectories of several balls
- Videomapping - creating video images on the platform and the ball using a beamer - measured position, desired trajectories, magnetic field etc.
Datum vypsání:16.02.2015




Název: HeadUp Systém (EPSON Glasses - Moverino)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem práce je zobrazit informace o průběhu letu letadla pomocí technologie průhledových brýlí (Google Glass, Epson Moverino, nebo ReconJet). Zobrazovaná situace by měla mít charakter informací, které jsou běžně zobrazované pomocí průhledových displejů, tzv. head-up. Základní zobrazované schéma, ke kterému bychom se chtěli přiblížit je zobrazeno:
https://docs.google.com/document/d/1pHeUjJ6KQmJbpX7n4iEV-frdgNi1uFVxVhtnlxACzXk/edit?usp=sharing
This work is suported by Department of Computers, and will be presented at DASC conference: www.facebook.com/simulatorfel.
Datum vypsání:16.02.2015




Název: Magnetometer with Automatic Distortion Compensation for Indoor Navigation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The project aims to create a new magnetometer sensing head composed from multiple sensors interfaced by IIC bus and assembled in such a way allowing for local magnetic field distortion corrections. The assembly allows for online calibration circle measurement and instead computation of soft and hard iron distortions parameters. This allows the magnetometer to be used for indoor navigation. It is necessary to interface the sensors with an embedded computer and create data interface between the new sensor head and Matlab or Scilab environment. The control software should be able to exchange sensor settings and measured calibration parameters and data.
Datum vypsání:16.02.2015




Název: Robotic balls Sphero for education and presentations
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Zemánek Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Take popular robotic balls called Sphero and make them suitable for education of control systems and presentations of our faculty (for example teach them dance together). The project can include creating Matlab interface for Sphero, software utility for planning of trajectories, computer vision algorithm etc. See for example http://vimeo.com/54584706
Datum vypsání:16.02.2015




Název: SyRoTek - Systém pro robotickou televýuku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je rozšířit existující e-learning platformu SyRoTek pro výuku a experimentování v robotice, vidění, řízení a umělé inteligenci (http://syrotek.felk.cvut.cz). Rozšíření spočívá zejména ve vytvoření výukových materiálů pro web systému, které se skládá z vytvoření:
1. on-line materiálů pro předmět Praktická robotika
2. interaktivního průvodce systémem SyRoTek
3. demonstračních úloh



Jednotliví členové týmu by měli mít následující dovednosti (každý jednu):
1. PHP – pro vývoj komponent pro webové stránky systému SyRoTek
2. Python – vytváření demonstračních úloh či jejich přepsání z C++
3. HTML5/Javascript – vytváření interaktivních prvků pro webové stránky systému SyRoTek
4. C++ - vývoj systémových komponent systému SyRoTek
5. ROS – vývoj demonstračních úloh
6. estetické cítění – návrh a realizace multimediálního obsahu

Projekt je podporován organizací IEEE Robotics and Automation Society a za dobře odvedenou práci proto můžeme nabídnout zajímavou finanční odměnu.
Datum vypsání:16.02.2015




Název: Systém pro měření sil v řízení letadla
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem projektu je osadit a zprovoznit dva prototypy systému pro sběr dat ze souboru tenzometrů, které se připevňují na řídící prvky letadla (řídicí páka a nožní ovládání směrovky). Systém je funkční a jeho první varianta je otestovaná. V současné době je potřeba osadit dvě nové desky plošných spojů, nahrát existující software, systém zkalibrovat a vyzkoušet s existujícícm SW pro platformu Android. Podle počtu přihlášených studentů je možné téma upravit a jednotlivé části zadání rozšířit (úprava existujícího SW pro měřicí procesor a platformu Android).
Datum vypsání:16.02.2015




Název: Implementace algoritmů pro analýzu obrazu pomocí knihovny OpenCV
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Miroslav Blaško Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:OpenCV je otevřená knihovna pro analýzu obrazu. Cílem projektu je vytvořit knihovnu, která bude řešit konkrétní problémy analýzy obrazu z průmyslové praxe s využítím knihovny OpenCV. Výsledkem tedy bude knihovna obsahující sadu algoritmů, z nichž každý bude řešit samostatný problém analýzy obrazu.
Datum vypsání:15.02.2015




Název: Mobilní rozhraní pro plánovač projektů Plantac
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Miroslav Blaško Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Plantac je proprietární webová aplikace pro plánování času a nákladů projektů. Aplikace běží na platformě Java EE a pro vizualizaci využívá framework ZK. Cílem projektu je vytvořit alternativní uživatelské rozhraní, které zpřístupní vybrané funkce systému Plantac na mobilních zařízeních.
Datum vypsání:15.02.2015




Název: Improvements of the Models in LabLink
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:For the waterplant, which is used in LabLink, create the following enhancements:


Datum vypsání:13.02.2015




Název: Analogue Optimization Circuits
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Otta Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:In November 2014, Sergey Vichik and Francesco Borrelli from University of California in Berkeley published a paper in which solving of Linear Programming (LP) and Quadratic Programming (QP) by analogue circuits is presented. The main benefit of this approach is fast computation time reported to be in the few nanoseconds for small-sized problems as well as tiny energy consumption. LP or QP also arises in Model Predictive Control (MPC). This approach represents a new branch of our research currently aimed on fast algorithms for predictive control.

We are looking for enthusiastic theoretically or practically oriented students to develop the platform for conversion of optimization problem (LP and/or QP) into analogue circuit in Simscape/Matlab as well as circuit design, deployment and testing.
Datum vypsání:10.02.2015




Název: Variable depth search for nurse rostering
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Přemysl Šůcha Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The Nurse rostering Problem (NRP) is a well-known NP-hard combinatorial problem dealing with the management of human resources in a hospital. The goal is to provide as good final rosters as possible while many constraints have to be considered. Good rosters have a significant impact on the quality of health care, the satisfaction of nurses, the hospital budget, etc. This problem can be solved by many different algorithms, both exact and heuristic. The exact algorithms produce optimal solutions but can take really long time to finish. On the other hand, the heuristic algorithms return sub-optimal solutions within the reasonable time. Therefore, the main aim of this project is to implement a heuristic algorithm (and all necessary parts around) based on [2].
Datum vypsání:10.02.2015




Název: Zadání týmového projektu Kalibraci aerometrických přístrojů a systémů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Karel Draxler K13138 Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Proveďte kalibraci následujících přístrojů pro měření tlaku vzduchu
1. Indikátory absolutního a diferenčního tlaku vzduchu firmy Druck DPI 145 a DPI 740
2. Systém pro měření absolutního tlaku vzduchu se senzorem Druck RPT 200
3. Systém pro měření absolutního a diferenčního tlaku vzduchu s elektromagnetickými rezonančními snímači.
4. Měřič absolutního tlaku vzduchu IVD

Jako referenční systém pro kalibraci jednotlivých přístrojů a systémů bude použit přesný regulátor tlaku vzduchu PACE 6000.
Datum vypsání:10.02.2015




Název: Broken glass detector
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Design a simple broken glass detector. Recognise the Breaking glass sound using the zero crossing or power spectra analysis. Select a good type of microphone. Choose an embedded CPU to minimize power consumption.
Datum vypsání:09.02.2015




Název: Programové vybavení pro kontrolu namáhání teploměrných jímek
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Holub Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Předmětem projektu je kompletní návrh a realizace SW pro kontrolu namáhání teploměrových jímek dle zadání, dodaného formou tabulek, vzorců apod.
Datum vypsání:09.02.2015




Název: Řešení vzorových projektů s mikrořadiči s jádrem ARM Cortex - M pro akci „Cortex Challenge"
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Fischer Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Příprava a řešení vzorových projektů s mikrořadiči s jádrem ARM Cortex - M pro akci „Cortex Challenge“
Náplní bude návrh a řešení vzorových projektů s mikrořadiči STM32Fx s jádrem ARM Cortex-M v domácí, domovní a jiné elektronice, které budou sloužit jako referenční příklady pro přípravu akce "Cortex Challenge". Orientace bude na sběr dat a ovládání zařízení pomocí PC prostřednictvím rozhraní USB, případně pomocí bezdrátové komunikace NFC a Bluetooth s návazností na zařízení s operačním systémem Android. Využity budou kity STM Nucleo i samostatné moduly vlastní konstrukce s mikrořadiči STM32Fx.
Datum vypsání:09.02.2015




Název: Smartphone gate.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Smartphone gate.
Use radio frequency connections such as Bluetooth, WiFi, GSM to authenticate and verify a smartphone owner at an entrance of a building. Once the owner is identified the doors will open automatically.
Datum vypsání:09.02.2015




Název: Visual editor of HTML5 forms and web user interface
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Josef Kufner
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The goal is to implement visual editor for creating HTML5 forms and user interface. User will drag&drop widgets from palette into a sketch of a future form and set their properties (like name, label and HTML5 validation rules). The editor will replace textarea element in any ordinary HTML5 form.
Datum vypsání:07.02.2015




Název: Hexacopter motion and control system
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Roháč Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to design and develop a motion and control system for an available hexacopter. A target application is to control the hexacopter motion based on updated trajectory with respect to evaluated current position, velocity, and attitude. The assignment thus has three parts: a) 4D planning to get the trajectory with respect to available map details, which is updated based on environmental conditions, b) estimating the navigation solution including position, velocity, and attitude based on accelerometer, gyroscope, and magnetometer measurements and GPS positioning when available, c) controlling the body motion to provide its stability and fulfill defined mission objectives.
Datum vypsání:06.02.2015




Název: Circulation pump test-bench development
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Dostál Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The task, in longer term, is to build a real testing device capable of measuring pump flow-head (QH) and flow-power (QP) characteristics.
Complete hydraulic characteristics measurement of a pump is necessary for building a reliable simulation model of the pump.
We have a pump and we need its characteristics.
Datum vypsání:05.02.2015




Název: Nasazení multi-agentního rozvrhovacího nástroje do cloud platformy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Vrba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce
Oponent:Ing. Martin Klíma, Ph.D.
Popis:Cílem je seznámit se s cloud platformou OpenStack a otestovat možnosti nasazení multi-agentního systému založeného na platformě JADE do prostředí cloudu. Dále se student seznámí s existujícím multi-agentním nástrojem pro rozvrhování výroby letadel, vyvinutém pro společnost Airbus, a nasadí tento nástroj do platformy OpenStack.
Forma realizace:kód v jazyce Java, dokumentace API
Datum vypsání:05.02.2015




Název: Nasazení multi-agentního systému na průmyslový řídicí automat TECO
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Vrba Garant:
Vypsáno jako:
Oponent:Ing. Marek Obitko, Ph.D. (Rockwell Automation)
Popis:Cílem je seznámit se s průmyslovým řídicím automatem společnosti TECO a se základními principy mutli-agentních systémů. Následně se zprovozní multi-agentní platforma JADE (knihovna v jazyce Java) na hardwaru řídicího automatu (oper. systém Linux s podporou JVM) a pomocí existujícího komunikačního rozhraní TECO (textové příkazy zasílané přes Telnet) se vytvoří knihovna pro přístup k hodnotám v paměti řídicího automatu z multi-agentního systému. Dále se vytvoří jednoduchý multi-agentní systém bežící přímo v automatu, na němž se bude demonstrovat výsledek realizace propojení.
Datum vypsání:05.02.2015




Název: Nástroj pro zpracování událostí ve výrobním systému
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Vrba Garant:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Ing. Martin Klíma, Ph.D.
Popis:Cílem je vytvoření nástroje, jehož úkolem je zachytávat, filtrovat a podle daných pravidel zpracovávat a opětovně předávat dále události, které jsou generovány různými softwarovými komponentami v rámci komplexního softwarového řešení vyvíjeného pro optimalizaci výroby letadel společnosti Airbus.
Forma realizace:kód v jazyce Java, dokumentace API
Datum vypsání:05.02.2015




Název: Development of a water rocket
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Roháč Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Water rocket simulation model
-----------------------------------------------------------------------------
1. Assemble the simulation model in Matlab Simulink for a vertical flight of a water rocket, which will take into account - a) the dynamics of motion of a rigid body with variable mass including the effect of gravitational forces and the influence of aerodynamic drag, b) dynamics of a water column flowing out from the rocket through an outlet nozzle with respect to the rocket shape and dissipation losses, c) thermodynamics of pressurized air above the water level with respect to heat transfer, d) the dynamics of the flowing air through outlet nozzle (after emptying the water) with respect to the influence of the compressibility and the speed of sound. The output of the simulation model will be especially time progressions of altitude, speed and acceleration of water rocket, thrust and a specific impulse of propulsion system, flow velocity in the output nozzle, water level in the rocket, pressure and temperature of the air in the rocket, etc. The simulation model will be validated by measurements in the test bed.
2. Perform the optimization of initial parameters of the simulation model (e.g. volume of water, the nozzle diameter, air pressure, etc.) to achieve the maximum flight altitude for a given mass of the payload.
3. Perform the draft of size and position of aerodynamic surfaces for ensuring longitudinal stability during a vertical flight. Determine the conditions of static stability and assemble the simulation model for dynamic stability during the flight (CG position varies greatly). Required dependences of aerodynamic coefficients for different angles of attack will be determined by modeling of the flow around the rocket in the CFD program (e.g. Open Foam, Fluent).

Test bed for experimental verification of a water rocket simulation model
--------------------------------------------------------------------------
1. Design and develop a test bed dedicated for static experimental verification of the thrust of a rocket propulsion system. The thrust measurement will be based on the construction with strain gauges implemented to measure its time progression according to a rocket holder deformation.
2. The test bed will be also dedicated for experimental verification of parameters of the water rocket simulation model (e.g. dissipation losses, heat transfer etc.). For this purpose design and develop a measuring system for evaluation of pressure and temperature inside the rocket, and the level of the water in the rocket. The emphasis should be paid to the character of changes of those quantities. It has to be taken into account that those changes are rapid, i.e. in about 1.5 second the water is emptied and there might be a pressure drop from 10 bar to the atmospheric pressure, in the case of the temperature it might be a drop of -70 °C.

Trajectory measuring system for a water rocket motion tracking
-----------------------------------------------------------------------------
1. Design and develop a measuring system dedicated for tracking a water rocket motion. The system should enable estimation of the position, speed, and attitude of the rocket primary based on MEMS based inertial sensors, e.g. accelerometers and gyroscopes, aided by magnetometers and/or GPS receiver. It has to be taken into account that the flight has four stages: a) the launch, b) a powered ascent – the acceleration is about 11 g and coasting flight, c) the descent, and d) the falling with ground reaching and recovery. The whole ascent can take about 5-7 seconds according to the size of the rocket and its inner initial pressure. The estimated data as well as raw data should be stored in a SD card for post-flight evaluation.
2. Design and develop a parachute deployment system for rocket safe and slow descent and landing. The parachute should be deployed when the rocket reaches its highest altitude.
3. Design a SW for the rocket motion trajectory evaluation.
4. Verify developed systems experimentally.

Parachute launching system
-----------------------------------------------------------------------------
1. Design and develop a parachute launching system to be activated before the descent the stage of a water rocket flight takes place.
2. Verify its reliability.


Datum vypsání:04.02.2015




Název: Human body motion capture system
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Roháč Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The aim of this project is to design human body motion capture system with optimized performance for battery operation. The system will use current technology of inertial sensors aided by magnetometers (Invensense MPU-9150) and GPS receiver. The design will include a study of power consumption with respect to capturing points, data rates, wireless communication and calculation loads. Furthermore, the design will cover a performance study of MPU-9150 and data processing. Since a measurement unit with MPU-9150 is already available the study will be based also on real experiments and obtained data.
Datum vypsání:04.02.2015




Název: Pump control electronics development
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jiří Dostál Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The objective, in long term, is to develop control electronics for small brushless DC hydronic circulation pump. For the purpose of the course a proven concept of the electronics realization will be satisfactory.
Datum vypsání:03.02.2015




Název: Návrh a realizace stereoskopického zařízení pro podporu testování asistenčních systémů vozidel
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Zahradník Garant: Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Jedná se o vývoj a realizaci nástroje, který umožní alternativně
měřit, vizualizovat a zaznamenávat polohy objektů v okolí vozidla při
jízdních zkouškách.

Na základě strereovidění se dvěma kamerami zájemce navrhne a realizuje
zařízení pro určování vzdáleností objektů v okolí vozidla v reálném
čase. Zařízení bude možné jednoduše zkalibrovat buď pomocí
referenčních obrazců nebo pomocí změření jeho polohy a úhlu na
instalovaném vozidle. Výstupem zařízení bude hloubková mapa okolí
vozidla (půdorys), latence systému bude do 200ms, rozhraní bude
ethernet, vytvoření komunikačního rozhraní a protokolu bude součástí
DP. Součástí DP bude také výběr vhodných kamer a systém jejich
synchronizace.

Zadání DP bude přizpůsobeno schopnostem studenta. Podrobnosti k
zadání možno získat u vedoucího práce.

Vedoucí práce je z Valeo Active Safety, R&D CDV Prague. Alternativně lze nejprve komunikovat s
garantem.

Ve firmě též možné získat stipendium na práci nesouvisející přímo s
diplomovým úkolem.

About Valeo:

Valeo is one of the biggest Tier-1 automotive components supplier
worldwide, active in various areas such as lighting systems,
powertrain systems, comfort systems, etc. In TCE Prague our work is
focussed on development of ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)
and driving automation systems.
Datum vypsání:12.12.2014




Název: Framework for AI System Output Evaluation by Humans
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Petr Baudiš , Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis: In design of artificial intelligence systems that are interactive
by nature and have free-form output, for example Question Answering,
dialog, chat bot or figure synthesis systems, it is difficult to
evaluate the performance of the system on a large dataset as many
answers cannot be judged correct or incorrect simply by matching them
against a predefined template - a human needs to enter the loop and
evaluate.

The task here is surveying the area for existing solutions and
building a framework for human evaluation of results - capable of both
interactive evaluation (users ask questions and evaluate if the output
is correct) and batch evaluation (users evaluate sets of pre-generated
answers of past questions), and supporting aggregation, analysis,
memo-ization and export of results. The framework should be reasonably
generic, but we will apply it to the Question Answering domain, on the
"brmson" system developed in our group.
Datum vypsání:18.11.2014




Název: Numerical Entity Extraction from Text
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Petr Baudiš , Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis: In our group, we are building the "brmson" system for question
answering. The answer for many questions like "What is the distance of
Earth from Sun?", "What is the maximum height of a Japanese train?",
"How wide are the train rails?" or "What is the critical mass of
plutonium?" are numerical quantities. Sometimes, they are stored in
a structured database that we can simply query, but all too often they
are embedded in free text Wikipedia articles and such.

The task here is building an NLP system that scans massive amounts
of unstructured text (e.g. English Wikipedia) and extract numerical
entities that specify such relations, like "Shinkansen network employs
standard gauge and maximum width of 3.40 m (11 ft 2 in) and maximum
height of 4.50 m (14 ft 9 in)"; the system should generate Shinkansen.width
and Shinkansen.height values from such text. Often (not always) the
values will be accompanied by units that can help infer the type of
relation (but they can come from different measurement systems).
However, notice that while kilograms will typically represent mass,
meters can represent either of distance, height, width and more; the
system will need to use other cues to distinguish these.

The goal is not building an extensive set of hard-coded heuristics,
but rather a flexible machine learning system that will infer the
extraction rules automatically; we will help you to focus at the right
state-of-art algorithms and getting up to speed on them. This is a hard
problem, but we do not have to fully solve it - some good progress is
more than enough for an excellent thesis!
Datum vypsání:18.11.2014




Název: Smart Web Interface for Question Answering System
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Petr Baudiš , Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis: In our group, we are building the "brmson" system for question
answering - the user enters a question like "What is the name of
the southwesternmost tip of England?", "Who received the Peace Nobel
Prize in 2014?", "What hair color did Thomas Jefferson have before
grey?", "What is the distance of Earth from Sun?" or "How to change
a flat tire?"; the system generates a hopefully correct reply (or
several possible reploies). It can be thought of as a simpler version
of Google where the input are not just keywords but a fully phrased
question, and the output are not search results, but the actual
information.

The task here is building a web interface for such a system. However,
this is not a trivial matter of an input box and simple results page;
the usefulness of the system would radically improve if we made it
*more* like (say) Google, letting the user explore potential replies and
letting the system justify them by evidence it found - links to source
material, answer type evaluation, etc.; all this should be highly
interactive and user friendly. The system may take some time to
generate various answers, so the view all also needs to be fluid and
displayed incrementally.
Datum vypsání:18.11.2014




Název: Implementation of ADAS feature fusion in OpenCL and performance comparison on different platforms
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Šváb Garant: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Assignment [pdf]

Nowadays the high­end carmakers are racing towards more and more autonomous car. This trend requires more and more computing power to handle complex computations dealing with lots of sensor data. The multi­core CPUs and GPUs are of course present in cars nowadays,
but up to now they have only been used for infotainment and other not­safety­critical tasks. In the very near future the market will welcome the first high­end car with very powerful safety­critical ECU (Electronic Control Unit, look up Audi zFAS) which will be able to handle advanced steering maneuvers when needed to improve passenger safety and comfort. The SW development has
to address these challenges and thus the purpose of this assignment is to explore the possibilities of rather new programming approach suitable for computationally demanding tasks.

About Valeo:
Valeo is one of the biggest tier­1 automotive components supplier worldwide, active in various areas such as lighting systems, powertrain systems, comfort systems, etc. In TCE Prague our work is focussed on development of ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) and driving automation systems.
Datum vypsání:31.10.2014




Název: Implementation of RPC solution for running of arbitrary SW module on embedded HW
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Šváb Garant: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Assignment [pdf]

The firmware of modern ECU (Electronic Control Unit) is built from a set of reusable SW modules. Each of these is developed with clearly defined public interface and with emphasis on portability between various CPU architectures. The development of module functionality (the algorithm) is done on the PC, however the resulting code must run with the same results and within given timing constraints on various different embedded targets. The goal of this work this is to be able to run certain parts of ECU firmware on embedded target while the rest of the ECU firmware functionality is still being developed on PC. This methodology has also a wide range of applications in the field of SW testing and validation.

About Valeo:
Valeo is one of the biggest tier­1 automotive components supplier worldwide, active in various areas such as lighting systems, powertrain systems, comfort systems, etc. In TCE Prague our work is focussed on development of ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) and driving automation systems.
Datum vypsání:31.10.2014




Název: Plánování úloh v cloudu / Ruby prog.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Vondra Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Semestrální projekt
Popis:Máme frontový systém, který umožňuje na cloudu automaticky spouštět dávkové úlohy. Máme teoretický rozbor možných algoritmů pro správu fronty. Potřebujeme je integrovat a otestovat.
Pokyny k vypracování:Seznamte se s funkcí frontového systému Cloud Gunther psaného v Ruby, který umožňuje spouštění dávkových úloh v cloudu a automaticky spravuje virtuální stroje.
Nastudujte předchozí teoretickou diplomovou práci na téma plánování úloh v operačních systémech a grid computingu.
Implementujte do programu Cloud Gunther funkci na zadání odhadu času trvání úloh a převeďte z testovacího prostředí kolegy Tkadlečka algoritmy pro správu fronty do reálného systému.
Fronta by měla respektovat zátěž na cloudu z jiných zdrojů. Tato je poskytována externím modulem jako časová řada počtu volných virtuálních strojů.
Modifikovaný systém otestujte.
Doporučená literatura:Josef Šín, "Production Control Optimization in SaaS", Diplomová práce, Katedra kybernetiky, FEL ČVUT, 2011. Jakub Tkadlecek, "Plánovací algoritmy ve frontách úloh", Katedra softwarového inženýrství, FIT ČVUT, 2014. Calheiros, Rodrigo N., et al. "The Aneka platform and QoS-driven resource provisioning for elastic applications on hybrid Clouds." Future Generation Computer Systems 28.6 (2012): 861-870.
Forma realizace:kód v Ruby
Datum vypsání:04.06.2014




Název: Škálování clusteru Hadoop v cloudu / správa NoSQL, programování
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Vondra Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:Hadoop is one of the most promising technologies for batch computing. However, it is designed to run on standalone clusters, not scalable infrastructure. Scaling down is difficult due to random block replication in HDFS. Scaling up and suspending already done on VMware. We want to port the Serengeti project to other private clouds and add downward scaling. It contains Chef and Ironfan inside.
Pokyny k vypracování:Projekt: Nastudujte architekturu systému Hadoop, zvláště vrstvy HDFS. Analyzujte možnosti jeho nasazení v cloudu. Prozkoumejte projekty VMware Serengeti a OpenStack Savanna.

DP: Navrhněte způsob, jak škálovat systém Hadoop v cloudu (zvláště směrem dolů) tak, aby byla zachována konzistence dat a při dodržení stanovené doby do dokončení úloh. Implementujte Vaše řešení nebo jej přidejte do existujícího projektu. Implementaci otestujte na dodaném cloudu (půjde o OpenNebula v Metacentrum CESNET, datové centrum CERIT-SC, ke kterému ještě takový plugin neexistuje).
Forma realizace:Analýza, vlastní implementace nebo přispění do open source
Datum vypsání:04.06.2014




Název: Tvorba webu, mob.aplikace nebo streamingu pro neziskovou TV / web prog., mob.prog., video
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Vondra Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Czech-American TV, nezisková televize českých krajanů v USA, nás požádala o vylepšení webové prezentace www.catvusa.com pro američany o České republice nebo stránky www.americantravelshow.com pro čechy o Americe.

Projekt: Ve spolupráci s producentem a technikem televizní stanice sepište požadavky na webovou aplikaci. Požadavky analyzujte a navrhněte jejich řešení pomocí moderních webových technologií. Popište vybrané technologie a diskutujte alternativy. Některá zadání navazují na již existující studentské práce.
Pokyny k vypracování:Na výběr je několik projektů, ale lze je i kombinovat:
1. Vytvořit mobilní aplikaci na Android pro CATVUSA. Už je hotovo několik fragmentů.
2. Vytvořit mobilní aplikaci na iOS pro AmericanTravelShow.
3. Navrhnout metodu překódování videa a vytvořit vlastní prehrávač HTML5 videa, ideálně kompatibilní s formátem HTTP Live streaming od Apple (H.264 nasekané na chunky s připojeným indexem). Teď je video v H.264.
4. Vytvořit aplikaci na chytré televize Samsung (nebo podobné zařízení) a) pro CATVUSA b) pro AmericanTravelShow.
5. Na plzeňské univerzitě vznikl anglicko-český slovník slovnik.zcu.cz. Zabudujte ho do stránek CATVUSA, např. do Czech Class, včetně možnosti přidávat nová slova.
Forma realizace:webová aplikace nebo mobilní aplikace nebo serverový backend
Datum vypsání:04.06.2014




Název: Vizualizace monitoringu infrastruktury v OpenStacku / cloud, web. programování
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Tomáš Vondra Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Na rozdíl od Amazon Web Services neobsahuje OpenStack žádnou podporu pro sledování zátěže viruálních strojů a automatické škálování. Data se sbírají ale není vizualizace.
Individuální projekt: Nastudujte problematiku monitorování zátěže ve virtualizovaném linuxovém prostředí (libvirt, collectd, RRDtool, Ceilometer..). Dále se naučte používat řádkové API cloudu OpenStack.
Pokyny k vypracování:V prostředí IaaS systému OpenStack navrhněte a implementujte nadstavbu realizující monitoring výkonu jednotlivých virtuálních strojů zachovávající oddělení uživatelů. Tyto informace uživatelům prezentujte v jednoduchém webovém rozhraní. Administrátor navíc bude vidět i zátěž fyzických strojů vedle na všech nich běžících virtuálních strojů. Systém bude poskytovat API, které bude exportovat aktuální hodnoty zátěže pro případný autoscaler.
Forma realizace:Webová aplikace
Datum vypsání:04.06.2014




Název: Reprezentace proprioceptivních vstupů humanoidního robota iCub pomocí samoorganizujících se map
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Matěj Hoffmann PhD. Garant: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:
Cílem této práce je modelování procesů, kterými si lidé vytvářejí reprezentace svého těla (tělesné schéma / tělesný obraz). Jedná se o tvorbu primárních map jednotlivých informací ze senzorů a později také propojování těchto informací v asociativních oblastech mozkové kůry. První reprezentace těla, kterou se lidé naučí, je pravděpodobně založena spíše na somatosenzorické než na vizuální informaci. Somatosenzorické reprezentace se dále dělí na hmatové (z povrchu kůže) a proprioceptivní ze svalů a kloubů. První reprezentaci kůže jsme obdrželi v právě dokončené Bc. práci Zděňka Straky (2014). Cílem tohoto projektu je vytvořit obdobnou reprezentaci pro proprioceptivní vstupy a popř. navrhnout i architekturu jejich propojení. Data ze senzorů reálného robota iCub zajistí vedoucí práce. Student rovněž může využít volně dostupný iCub simulátor. Pro implementaci samoorganizujících se map bude použit Matlab.
Doporučená literatura:Straka, Zdeněk. Tvorba senzorických map z taktilních vstupů robota iCub pomocí metod strojového učení. Bakalářská práce, FEL ČVUT, 2014. Hoffmann, Matej, et al. "Body schema in robotics: a review." Autonomous Mental Development, IEEE Transactions on 2.4 (2010): 304-324. Fuke, Sawa, Masaki Ogino, and Minoru Asada. "Body image constructed from motor and tactile images with visual information." International Journal of Humanoid Robotics 4.02 (2007): 347-364.
Forma realizace:matlab
Datum vypsání:27.05.2014




Název: Gaze direction estimation
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:gaze

Estimating the gaze direction, i.e. estimating where a person is looking from a single monocular camera is a challenging problem with potentially large applicability. For some applications it could replace expensive eye-trackers or other intrusive 'wearable' devices. In theory, not only the direction, but also the depth of the target view can be estimated, when enough resolution is available to get the eye vergence [1].

The applications include psycho-social studies, marketing applications (e.g. contactless interaction with advertising panels), alternative mouse pointer control for disabled people, vigilance monitoring for driver assistance systems, etc. If the work is successful, there is a potential for commercialization.

Multiple approaches exist in the literature to solve this problem. A good survey can be found in e.g. [2], nice results are obtained with a help of a range sensor [3]. We will provide a code for detecting facial landmarks (nose tip, eye corners, mouth corners) in images and estimating a pose (position and orientation) of the face with respect to the camera [4]. A candidate will investigate a fusion of the head pose with the eye vergence estimation and will design a ground-truth experiment in order to evaluate the method accuracy, and to study impact of subject distance, pose, and camera resolution.

References

[1] Zakia Hammal, Corentin Massot, Guillermo Bedoya, and Alice Caplier. Eyes Segmentation Applied to Gaze Direction and Vigilance Estimation. In ICAPR 2005.
[2] Sileye O. Ba, and Jean-Marc Odobez. Multiperson Visual Focus of Attention from Head Pose and Meeting Contextual Cues. IEEE Trans. on PAMI, 33(1), 2011.
[3] Kenneth Alberto Funes Mora and Jean-Marc Odobez. Gaze Estimation from Multimodal Kinect Data. In Face and Gesture, and Kinnect CVPR Workshop. 2012.
[4] Jan Cech, Vojtech Franc, Jiri Matas. A 3D Approach to Facial Landmarks: Detection, Refinement, and Tracking. In Proc. ICPR, 2014.
Forma realizace:software, technical report
Datum vypsání:13.05.2014




Název: Lip activity detector
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:lip activity
Lip activity detector (also called speech activity detector) [1] is an algorithm which automatically identifies whether a person in a video speaks at a time. This task is important in audio-visual diarization problem [2,3], i.e. recognizing who speaks when, and in audio-visual cross modal identity recognition and learning. There are typical situations when multiple people is in a camera field of view and an audio signal is perceived. Then the question is who is speaking.

The speech activity detector can be visual only (based on observing the statistics of intensity variations in the mouth region), or audio-visual (which exploits the audio-visual synchrony between these modalities [4]). A basic study of these approaches is needed together with a detailed analysis of the impact of video resolution and a camera viewpoint. We will also provide a simple ground-truth annotated dataset containing examples of positive (speaking people) and negative (non-speaking, listening people) cases.

A code for precise localization of facial landmarks will be provided [5], and [6].

If this work is successful, the task can be naturally extended to a broader Audio-Visual digitization algorithm, which would integrate multiple audio-visual cues as e.g. video identity from face recognition, visual identity from clothing models, audio identity from voice recognition, direction estimate from a microphone array, etc. Therefore this topic can be chosen as a semestral, bachelor, or master project.

References

[1] K. C. van Bree. Design and realisation of an audiovisual speech activity detector. Technical Report PR-TN 2006/00169, Philips research Europe, 2006.
[2] Felicien Vallet, Slim Essid, and Jean Carrive. A Multimodal Approach to Speaker Diarization on TV Talk-Shows. IEEE Trans. on Multimedia, 15(3), 2013.
[3] Athanasios Noulas, Gwenn Englebienne, and Ben J.A. Kroese. Multimodal Speaker Diarization. IEEE Trans. on PAMI, 34(1), 2012.
[4] Einat Kidron, Yoav Y. Schechner, and Michael Elad. Pixels that sound. In CVPR, 2005.
[5] Jan Cech, Vojtech Franc, Jiri Matas. A 3D Approach to Facial Landmarks: Detection, Refinement, and Tracking. In Proc. ICPR, 2014.
[6] M. Uricar, V. Franc and V. Hlavac, Detector of Facial Landmarks Learned by the Structured Output SVM. In VISAPP 2012. http://cmp.felk.cvut.cz/~uricamic/flandmark/
Forma realizace:software, technical report
Datum vypsání:13.05.2014




Název: Lip reading
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:faces
Lip reading (also called speech reading) is a ability to understand human speech by looking at mouth and lips, without actually hearing the audio. This ability is sometimes present at deaf people. There are evidences in literature that audio-visual speech recognition, i.e. a fusion of classical auditory and video recognition methods, can lead to improvement in speech recognition algorithms [1], especially in case of low quality audio or overlapping speech.

There are works that employs video channel to understand isolated spoken phrases, uttered digit, or simple commands, e.g. to control mobile devices or audio system in a car, [2,3].

First, the target will be the isolated word recognition. A design of a basic method, feature extraction, classifier, ground-truth experiment with emphasis on studying the effect of camera resolution, angle, and subject distance. We will provide a code for precise estimation of facial landmarks (nose tip, eye corners, mouth corners) from images or videos [4]. Then it should be straightforward to extract representative features from the mouth regions.

If the work is successful it can be further extended and integrated with automatic speech recognizers to disambiguate the overlapping speech. Therefore the topic can be chosen as semestral, bachelor, or master project.

The image is a reproduction from [1].

References

[1] Petr Cisar, Milos Zelezny. Using of Lip-Reading for Speech Recognition in Noisy Environments. In Speech Processing, 2003. http://musslap.zcu.cz/en/audio-visual-speech-recognition/
[2] Kate Saenko, Karen Livescu, Michael Siracusa, Kevin Wilson, James Glass, and Trevor Darrell. Visual Speech Recognition with Loosely Synchronized Feature Streams. In ICCV, 2005.
[3] Dana Segev, Yoav Y. Schechner, Michael Elad. Example-based Cross-Modal Denoising. In CVPR, 2012.
[4] Jan Cech, Vojtech Franc, Jiri Matas. A 3D Approach to Facial Landmarks: Detection, Refinement, and Tracking. In Proc. ICPR, 2014.
Datum vypsání:13.05.2014




Název: Monocular body height measurement
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:single view metrology
A human body height is a cue which could be used in identity recognition in a surveillance setup. Identity of a subject is usually recognized from face images, which is however not always available in a sufficient quality, due to a limited resolution, distance, or occlusion. Therefore multiple cues is fused in order to recognize the subject's identity more reliably: face recognition, body height, or gait [1,2].

Body height can be measured absolutely with a single camera in a calibrated setup [3], or at least relatively (e.g. who is taller than who/what) if the calibration information is limited or unavailable.

This topic would require designing a ground-truth experiment in order to study various aspects as camera resolution, camera angle, subject distance, and their impact on accuracy of the measurement. A fusion with face recognition could be also further investigated.

The image is a reproduction from [3].

References

[1] Worapan Kusakunniran, Qiang Wu, Jian Zhang, Yi Ma, and Hongdong Li. A New View-Invariant Feature for Cross-View Gait Recognition. IEEE Trans. on Information Forensics and Security, 8(10), 2012.
[2] Sudeep Sarkar, P. Jonathon Phillips, Zongyi Liu, Isidro Robledo Vega, Patrick Grother, and Kevin W. Bowyer. The HumanID Gait Challenge Problem: Data Sets, Performance, and Analysis. IEEE Trans. on PAMI, 27(2), 2005.
[3] A. Criminisi, I. Reid and A. Zisserman. Single View Metrology. International Journal of Computer Vision 40(2), 2000.
Forma realizace:software, technical report
Datum vypsání:13.05.2014




Název: Range camera - stereo fusion
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:faces

Recently range sensors, such as time-of-flight cameras, binary-coded range finders (MS Kinnect), has become broadly available. They provide reliable depth measurement for smooth textureless surfaces with enough reflectance, however their resolution is not outstanding. On the other hand classical stereo setup with HD cameras, provides high resolution depth maps, however has difficulties in textureless or repetitive patterns. Therefore, these sensors are complimentary and a fusion of them should gain higher quality results.

A classical work related to this topic is based on low resolution upsampling using a single high resolution intensity image [1], their code is available and should be used as a reference method. A basic stereo - time-of-flight camera fusion is proposed in [2]. A task of the candidate will be to calibrate the range sensor and the stereo rig together, then use the depth map to initialize the global sub-pixel stereo matching [3] and evaluate the results with respect to [1,2].

References

[1] J. Kopf, M.F. Cohen, D. Lischinski, M. Uyttendaele. Joint bilateral upsampling. In SIGGRAPH, 2007.
[2] Vineet Gandhi, Jan Cech, Radu Horaud. High-Resolution Depth Maps Based on TOF-Stereo Fusion. In Proc. ICRA, 2012.
[3] Jan Cech. Accurate and Robust Stereoscopic Matching in Efficient Algorithms. PhD Thesis. Department of Cybernetics, Faculty of Electrical Engeneering, Czech Technical University. June 16, 2009. (Chapter 4.4, pp. 47--50).

Forma realizace:software, technical report
Datum vypsání:13.05.2014




Název: Analýza CAN a vývoj pomocných CAN systémů do projektu elektrické formule
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Vít Hlinovský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:
Datum vypsání:19.02.2014




Název: 3D Terrain, Obstacles and Map Support Files Generator for Usage in an EFIS Navigation Display
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Pačes Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The project aims to explore existing sources of geodata and ways to access them in order to create a software tool allowing to generate layered support materials (maps and obstacles), which will be used for onboard cockpit instruments. The work will survey through the existing geo databases with free access. We are interested in their access mechanism, a description of the method of data storage and data interfaces available. The required information includes data about DEM, AIP, restricted areas, air spaces, navigational elements and dangerous objects. In parallel, layered data storage formats should be explored and a suitable structure proposed for future use. In the next step, an application should be designed allowing for data retrieval from selected sources, multi-layered support files generation and creation of the appropriate atlases. The application (generator) can be created as a completely new program, or any of the existing "atlas creators" can be customized.
Datum vypsání:18.02.2014




Název: Rozšíření funkcionalit systému SyRoTek
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:SyRoTek je systém pro vzdálenou výuku mobilní robotiky, který byl v uplynulých letech vyvinut Skupinou inteligentní a mobilní robotiky na Katedře kybernetiky. Systém, který je fyzicky umístěn v K-132, umožňuje ovládat roboty v prostředí ROS nebo Player/Stage. Cílem zadávaného projektu je implementovat další funkcionality tohoto systému, zejména:
1) Umožnit ovládání robotů pomocí webového rozhraní (s použitím rosbridge).
2) Umožnit ovládání z počítačů s neveřejnou IP adresou (s použitím rosbridge_server).
3) Vytvořit demonstrační úlohy pro ovládání robotů z webového rozhraní.
4) Rozšířit stávající systém pro streamování videa z kamer systému SyRoTek (zejména o streamování ve VP8 a přidání filtrů zlepšujících kvalitu obrazu).
5) Vytvořit jednoduchý systém augmented reality pro kombinaci reálných senzorických dat s obrazem z kamery.
6) Vytvoření dokumentace pro výše zmíněné úlohy.

Po dohodě se zadavatelem a dle velikosti týmu budou vybrány pouze některé úkoly, případně lze vymyslet další.
Projekt je vhodný nejen pro robotiky (nejsou očekávány žádné znalosti z robotiky), ale zejména pro studenty, kteří rádi programují a učí se nové věci. Při řešení lze využít znalosti php, javascript, obecně webových technologií, C/C++ či streamování videa a práce s ním.
Datum vypsání:18.02.2014




Název: Advanced tools for Electronic Delivery Book (EDB)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Michal Huptych Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Electronic delivery book (EDB) is an information system for collection of information and data in a gynecology and obstetrics department starting that records admission of a woman in labor, delivery process, condition of newborn after delivery and neonatology. This application is currently deployed in Gynecology-obstetrics department of Faculty hospital in Brno and number of records is gradually increased (currently contains circa 500 records).
Nowadays, the EDB contains only basic functions for searching and filtering the records and a tool for a simple statistical report. In the current phase of the project it is necessary to add additional tools for creation of more sophisticated overview and statistics. Moreover, a tool that allows comparison among records and finding similar records is needed. Such tool has to allow automated organization (clustering) of records into groups and “classification” of the records. For this purpose, it is necessary to find appropriate methods for comparison of records and their organization (clustering) based on the results of their comparison. These tools can be included in the EDB application or can be created separately.
In this project you can participate on selection of appropriate methods for required functions, design and implementation of the functions in the system (both application and, if necessary, the database) and creation of graphics interfaces for all systems.
Datum vypsání:16.02.2014




Název: 3D face morphable model
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Čech Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:3D morphable model is a parametric model which allows to synthesise 3D model of human faces. It consists of both 3D shape model and color texture image. This model allow to synthesise various faces by a small number of parameters which has a great application potential in computer graphics and computer vision. The task of the student team will be to create such a model from scratch.
Datum vypsání:14.02.2014




Název: Formace bezpilotích a pozemních robotů helikoptér v simulátoru V-REP
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Cílem práce bude importovat systém vyvíjený skupinou inteligentní a mobilní robotiky do simulačního prostředí V-REP (virtual robot experimentation platform) http://www.coppeliarobotics.com/ Tým systém otestuje a bude analyzovat vliv simulovaného proudu vzduchu (tato funkce je součástí simulátoru) a dynamiky helikoptér na chování formace. Na základě získaných výsledků systém upraví a doplní o nezbytné součásti tak, aby byl schopen stabilizovat formaci a navigovat ji do požadované pozice. V případě zájmu bude týmu umožněn přístup k reálným helikoptérám a robotům pro testování dosažených výsledků
Datum vypsání:14.02.2014




Název: Roje autonomních helikoptér inspirované živou přírodou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Seznamte se s algoritmy pro řízení a navigaci autonomních formací inspirovaných letem hejn ptáků, ryb či hmyzu. Navrhněte a implementujte vhodný algoritmus pro ovládání a stabilizaci roje bezpilotních helikoptér. Roj helikoptér by se měl být schopen pohybovat v prostředí se statickými překážkami a tvar roje by se měl automaticky přizpůsobovat řešeným úlohám mobilní robotiky. Metodu ověřte a analyzujte pomocí simulací a dílčím reálným experimentem s bezpilotními helikoptérami skupiny inteligentní a mobilní robotiky. Předpoklady: základní znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:14.02.2014




Název: Control of Diesel Particulate Filter (DPF)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ondřej Šantin Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:As an emissions limits of diesel vehicle became more and more
strict the control system of diesel engines become more complex and
involve usage of new technologies as aftertreatment devices such as
Diesel Particulate Filter (DPF). DPF is a device designed to remove
the diesel particulate matter or soot from exhaust flow by capturing
it on a its surface. As a surface of catalyst is limited, DPF needs to
be regenerated by increasing the inlet temperature so that the soot is
burnt and occupied surface space is made free for next cycle. As DPF
is highly nonlinear plant the application of model based control
method involves development of observer mainly for space occupied by
soot. The goal of the work would be application of Model Predictive
Control (MPC) for control of DPF. Hence the work could be split into 3
main tasks: Modeling, Observer and Controller development tasks.
Datum vypsání:11.02.2014




Název: Langerhans islet counting from microscopy images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Švihlík Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Evaluation of images of Langerhans islets is a crucial procedure for
planning an islet transplantation which is a promising diabetes treatment. This project deals with implementation of plugin for ImageJ software enabling an evaluation of images of Langerhans islets.
Datum vypsání:11.02.2014




Název: Měření vlastností nf generátorů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Jan Kučera Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:Úkolem týmu je připravit a odzkoušet měření vlastností generátorů sinusového napětí. Jedná se o měření linearity a fázového posuvu dvou kanálů generátoru sinusového napětí do 20 kHz. K synchronizaci generátorů je potřeba přivést do laboratoře hodinový signál. Dále třeba automatizovat měření referenčních odporů, které budou použity pro ověření linearity generátorů.
Datum vypsání:11.02.2014




Název: Profinet Topology Visualisation and Modelling
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Pavel Burget Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:The network topology can be obtained by reading the respective information from the nodes using SNMP. However, there may be nodes, which do not obtain the topology-related information to be read.


Datum vypsání:10.02.2014




Název: Algoritmy počítačové grafiky pro počítačové vidění
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Mgr. Ondřej Chum Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Implementace algoritmů počítačové grafiky využitelných pro počítačové vidění s využitím HARDWAROVÉ akcelerace.
Pokyny k vypracování:Znalost C/C++, základní znalosti z oblasti počítačové grafiky, dobra znalost programování grafickeho hardware
Doporučená literatura:dodá vedoucí práce
Forma realizace:Implementace v C/C++
Datum vypsání:23.01.2014




Název: Blackbox model of energy consumption and perceived comfort in heating of building
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Pavel Vrba
Popis:You will obtain a data describing inputs (weather, set points for temperatures, occupancy, etc.) and outputs (total consumption, discomfort measure). And the task is to create and properly validate a model of the data based for example on artificial neural networks, regression.
Pokyny k vypracování:1. explore the data sets
2. find state of the art solutions
3. create the model
4. validate the model properly
Doporučená literatura:A recent literature will be provided by the supervisor.
Forma realizace:Matlab, Java
Datum vypsání:22.11.2013




Název: Blackbox model spotřeby plynu a vnímaného komfortu při vytápění budovy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Pavel Vrba
Popis:Dostanete data popisující vstupy (počasí, nastavení požadovaných teplot, ...) a výstupy (spotřeba, komfort). Cílem je vytvořit a SPRÁVNĚ validovat model těchto dat založený například na umělé neuronové síti. Zadání předpokládá pouze základní znalost programování v prostřed Matlab nebo Java, ale na druhou stranu také kreativitu a ochotu důkladně natudovat problematiku.
Pokyny k vypracování:1 důkladně prozkoumejte zadání a data
2 najděte současné state of the art přístupy
3 vytvořte model
4 validujte model
Doporučená literatura:Bude dodána vedoucím při zadávání práce.
Forma realizace:Matlab nebo Java
Datum vypsání:22.11.2013




Název: Pokročilá analýza EEG pomocí pravděpodobnostní lokalizace zdrojů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Semestrální projekt
Popis:Student provede analýzu EEG signálu z kognitivního experimentu a aplikuje metodu MPT na signál. Následně provede rozbor analýzy a interpretaci výsledků. Výsledky porovná s podobnou metodou (DIPFIT)
Datum vypsání:08.10.2013




Název: Cybersport Ranker
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:- nastudujte problematiku
- vytvořte aplikaci, která bude stahovat data ze stránek gamestv.org (případně i jiných)
- z dat bude extrahovat informace o týmech a jejich vzájemných zápasech
- následně bude týmy hodnotit podle Elo
Doporučená literatura:http://www.gamestv.org
Datum vypsání:27.09.2013




Název: IndexedDB Designer
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:- nastudujte problematiku
- implementujte aplikaci umožňující vizuálně designovat IndexedDB
- je možné použít libovolný jazyk (doporučeno HTML5)
Doporučená literatura:http://www.w3.org/TR/IndexedDB/
Datum vypsání:27.09.2013




Název: Rozšíření prohlížečů Chrome a Firefox
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:- vytvořte následující rozšíření v JavaScriptu (CofeeScript, ClosureScript, GWT, ...)
- Změna URL adresy v prohlížeči
- pro určité adresy přidat určitý parametr
- přesměrovávání žádostí na jiný server
- Export/import IndexedDB
- Event Logger
- jiné dle vlastního zadání po konzultaci s vedoucím
Doporučená literatura:http://developer.chrome.com/extensions/events.html http://www.w3.org/TR/IndexedDB/
Datum vypsání:27.09.2013




Název: Automotive Lighting
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Diplomové práce vypisované firmou Automotive Lighting


Konuzultujte prosím vybrané téma s garantem/tutorem vašeho oboru.

Informace od firmy: Studenty prosím odkažte na personální oddělení AL: Marcela Brožová / marcela.brozova@al-lighting.com, tam již vyřídí vše potřebné. Ke komunikaci s personálním by si měli připravit strukturovaný životopis a motivační dopis, vysvětlující motivaci k tomu psát závěrečnou práci právě u AL. Tyto a veškeré další nutné informace jsou ale k nalezení na výše uvedené stránce.
Datum vypsání:23.09.2013




Název: Cheating Detection in Online Games
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Ondř™ej Pluskal
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Research the state of the art of cheater detection. Analyse online game dataset from game industry. Create a cheater model. Evaluate the model. For more details, contact me via e-mail.
Datum vypsání:23.09.2013




Název: Multimodal digital pathology
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Semestrální projekt
Popis:(The work will be supervised with Dr. Vlad Popovici, popovici@iba.muni.cz)

The current methods in digital pathology try to model the human expert approach
for understanding the histopathology images and to propose a number of quantitative descriptors of the images. However, this approach provides a limited view on the underlying biology and will likely lag behind the human expertise in interpreting the histopathology image data for the foreseeable future.

On the other hand, nowadays a biological sample is characterized by a richer
set of features raging from clinical to molecular information. It is not uncommon to have whole-genome expression data, mutational and clinical data available for analysis.

In this context, the present project aims at combining gene expression, clinical
and imaging features to provide a more comprehensive description of the pathology slides, description that will rather complement than replace the usual pathologist assessment. This represents a paradigm shift in digital pathology and is expected to advance the current state of the art. Using gene expression data to guide the development, the project will create and implement novel software tools for histopathology image analysis. The utility of the resulting methods will be evaluated in collaboration with an expert pathologist.
Pokyny k vypracování:Requirements: familiarity with image processing; Java; pattern recognition
Datum vypsání:14.07.2013




Název: Vizualizace výrobních plánů zachycených v ontologii
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Pavel Vrba Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Úkolem studenta bude seznámit se se základními principy ontologií a jazyky (OWL, RDF) a nástroji pro práci s nimi (Protégé, APache Jena). Cílem pak bude vytvořit nástroj pro vizualizaci a editaci plánů výroby v leteckém průmyslu, které jsou zachyceny právě pomocí znalostní ontologie. Plán výroby se obecně skládá z posloupnosti operací, kdy každá z nich má přiřazeny určité zdroje (jako jsou pracovníci, stroje a nástroje, materiál, apod.), má určitou dobu trvání, precedence, atd. Tato práce je součástí evropského projektu ARUM, který je zaměřen na optimalizaci výrobních procesů společnosti Airbus a některých jeho dodavatelů (Iacobucci).
Forma realizace:Java + některá z knihoven pro vizualizaci (např. JavaFX), dokumentace API, uživatelský manuál
Datum vypsání:08.07.2013




Název: Decentralizované prohledávání neznámého prostoru
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:V rámci diplomové práce T. Juchelky vznikl rámec pro prohledávání neznámého 2D prostředí využívající geometrickou reprezentaci tohoto prostředí. Cílem práce bude tento rámec dále rozšířit tak, aby byla plně decentralizovaná. Součástí práce bude rovněž implementace vybraných metod pro decentralizovaný přidělování cílů jednotlivým robotům a experimentální ověření rámce s reálnými roboty Katedry kybernetiky. Předpoklady: znalost programování v C/C++.
Datum vypsání:28.06.2013




Název: Demonstrační úlohy pro systém SyRoTek
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Syrotek je systém pro vzdálenou výuku mobilní robotiky a příbuzných oborů vyvinutý na Katedře kybernetiky a umístěný v laboratoři E132. Cílem práce je seznámit se s tímto systémem a implementovat sadu demonstračních úloh, které budou demonstrovat základní funkcionality systému a které budoucím uživatelům systému zpříjemní první kroky s ním. Předpoklady: základní znalost programování v C/C++.
Datum vypsání:28.06.2013




Název: Generování hladké cesty pro autonomní vozidlo
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Tradiční plánovací metody generují cestu ve formě lomené čáry, což je pro řízení reálného robotu nepraktické. Cílem práce proto bude naimplementovat metodu, která plánuje cestu jako hladkou křivku (spline). Nezbytnou součástí bude rovněž experimentální ověření metody na reálném robotu. Předpoklady: základní znalost programování v C/C++.
Datum vypsání:28.06.2013




Název: Prohledávání neznámého prostoru ve 3D
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: RNDr. Miroslav Kulich Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Prohledávání neznámého prostoru je komplexní úloha vyžadující řešení základních robotických úloh: od plánování trajektorií, řízení, stavby mapy, lokalizaci, až po generování cílů, kam v dalším kroku jet. Cílem práce bude vyvinout softwarové prostředí pro realizaci prohledávání ve 3D. Hlavní důraz přitom bude kladen na reprezentaci prozkoumávaného prostoru a plánování v této reprezentaci. Předpoklady: znalost programování v C/C++.
Datum vypsání:28.06.2013




Název: Tvorba kogniivních modulů pro humanoidního robota Bioloid
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Cílem práce je vytvoření specifických schopností pro autonomního humanoidního robota Bioloid. Student se nejprve seznámí s funkcemi a ovládáním robota a vytvoří specifický modul, který rozšíří robotovy schopnosti. Jedná se o možnost robota rozeznávat objekty v prostředí, reagovat na jednotlivá slova, umět uchopovat předměty apod. Konkrétní úloha bude specifikována po úvodní konzultaci. Způsob realizace by měl byt založen (ale není limitován) na metody strojového učení. Funkčnost systému bude ověřena na definované úloze.
Pokyny k vypracování:Nastudovat technické podrobnosti týkající se robota Bioloid Premium
Naučit se ovládat robota
Navrhnout tvorbu specifického modulu
Realizovat modul
Ověřit činnost modulu na konkrétní úloze
Doporučená literatura:http://www.robotis.com/xe/BIOLOID_Premium_en http://incognite.felk.cvut.cz
Forma realizace:sw hw projekt
Datum vypsání:25.06.2013




Název: Škálování clusteru Hadoop v cloudu / správa NoSQL, programování
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:Hadoop is one of the most promising technologies for batch computing. However, it is designed to run on standalone clusters, not scalable infrastructure. Scaling down is difficult due to random block replication in HDFS. Scaling up and suspending already done on VMware. We want to port the Serengeti project to other private clouds and add downward scaling. It contains Chef and Ironfan inside.
Pokyny k vypracování:Projekt: Nastudujte architekturu systému Hadoop, zvláště vrstvy HDFS. Analyzujte možnosti jeho nasazení v cloudu. Prozkoumejte projekty VMware Serengeti a OpenStack Savanna.

DP: Navrhněte způsob, jak škálovat systém Hadoop v cloudu (zvláště směrem dolů) tak, aby byla zachována konzistence dat a při dodržení stanovené doby do dokončení úloh. Implementujte Vaše řešení nebo jej přidejte do existujícího projektu. Implementaci otestujte na dodaném cloudu.
Forma realizace:Analýza, vlastní implementace nebo přispění do open source
Datum vypsání:17.06.2013




Název: Tvorba modelu těla pomocí samoorganizujících se map v humanoidním robotu iCub
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Matěj Hoffmann Garant: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Oponent:Igor Farkaš
Popis:Cílem této práce je modelování procesů, kterými si lidé vytvářejí reprezentace svého těla (tělesné schéma / tělesný obraz). Jedná se o tvorbu primárních map jednotlivých informací ze senzorů a později také propojování těchto informací v asociativních oblastech mozkové kůry. První reprezentace těla, kterou se lidé naučí, je pravděpodobně založena spíše na somatosenzorické než na vizuální informaci. Proto se budeme soustředit na spojení mezi polohovými a hmatovými senzorickými vstupy a motorickými informacemi. Všechny tyto informace jsou k dispozici v humanoidním robotu iCub, který byl nedávno vybaven dotekovými senzory po celém povrchu těla. Těžistě práce bude spočívat v iCub simulátoru a v implementaci samoorganizujících se map v Matlabu. Znalost C++ (iCub software) je výhodou. Bude možné rovněž použít data z reálného robota prostřednictvím externího konzultanta.
Pokyny k vypracování:The goal of this work is to model the processes involved in learning of human body representations (body schema / body image). These involve learning primary maps of individual sensory modalities and, at a later stage, connecting these modalities in associative areas of the cortex. The first notion of the body that is learned is presumably based on somatosensory rather than visual information. Therefore, we will focus on the connections between proprioceptive and tactile sensory modalities and the motor modality. These are all present in the iCub humanoid robot, recently equipped with whole-body tactile sensing (skin). The core of the work will be performed in the iCub simulator. There is a possibility to use data sets from the real robot as provided by the external consultant. The models will be implemented using self-organizing maps in Matlab. Knowledge of C++ (iCub software) will be of advantage.
Doporučená literatura:Hoffmann, Matej, et al. "Body schema in robotics: a review." Autonomous Mental Development, IEEE Transactions on 2.4 (2010): 304-324. Fuke, Sawa, Masaki Ogino, and Minoru Asada. "Body image constructed from motor and tactile images with visual information." International Journal of Humanoid Robotics 4.02 (2007): 347-364.
Forma realizace:matlab, SW projekt
Datum vypsání:17.06.2013




Název: Formace mobilních robotů v úloze autonomního odklízení sněhu z letištních drah
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je přizpůsobit metodu řízení formace pozemních robotů vyvíjenou skupinou inteligentní a mobilní robotiky pro úlohu kooperativního pokrytí povrchu přistávacích drah na letišti. Součástí práce bude reálný experiment s modelem letiště a umělým sněhem na multi-robotické platformě SyRoTek. Předpoklady: základní znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:11.06.2013




Název: Pilot teleoperované čtyř-vrtulové helikoptéry: operátor více-robotických experimentů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:V tomto jedno-semestrovém individuálním projektu se student seznámí s řízením a údržbou flotily bezpilotních helikoptér skupiny inteligentní a mobilní robotiky. Po úspěšném absolvování kurzu řízení helikoptér bude studentovi umožněn samostatný přístup k robotické platformě a účast na experimentech skupiny. Téma je vhodné pro studenty všech ročníků zajímajících se o robotiku. V případě zájmu se předpokládá rozšíření tématu o možnost vývoje algoritmů autonomního řízení helikoptér v rámci bakalářské a/nebo diplomové práce. Pro nadané a pracovité studenty je připravena možnost letních škol v zahraničí a pracovních stipendií v rámci skupiny inteligentní a mobilní robotiky.
Datum vypsání:11.06.2013




Název: Řízení a stabilizace čtyř-rotorové helikoptér v úloze autonomního přistávání
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem projektu je umožnit autonomní vzlet a následné přistání bezpilotní helikoptéry na základě vzájemné vizuální lokalizace letounu a heliportu. Součástí práce bude výcvik řízení bezpilotních helikoptér skupiny inteligentní mobilní robotiky a aktivní účast při experimentech s robotickými roji. Student se v rámci práce seznámí s funkcí modulu relativní lokalizace a základní stabilizace helikoptéry, na jejímž základě navrhne a implementuje zpětnovazebné řízení vhodné pro autonomní přistávání. Úloha je vhodná pro studenty se základní znalostí C.
Datum vypsání:11.06.2013




Název: Multimodal recognition of objects and victims
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:
Center for Machine Perception, Department of Cybernetics, contributes to the EU project NIFTi by developing visual algorithms for object/victim detection and robot localization. Among many other sensors, The robot carries an omnidirectional camera, a thermo camera, rotating 3D lidar, and optionally also RGB-Depth sensor on board.

During a search and rescue mission the robot is expected to locate victims and objects and computer their positions in 3D. CMP developed several methods. The goal of this work is mainly robustifying algorithms by combinigng multiple data (thermal, visual, depth, ...)
Pokyny k vypracování:Contact: Tomáš Svoboda http://cmp.felk.cvut.cz/~svoboda
Recommended courses: Computer Vision Methods, Pattern Recognition and Machine Learning, ...
Doporučená literatura:K. Zimmermann, D. Hurych, T. Svoboda. Exploiting Features -- Locally Interleaved Sequential Alignment for Object Detection. In 11th Asian Conference on Computer Vision - ACCV 2012
T. Petricek, T. Svoboda. Area-weighted Surface Normals for 3D Object Recognition. In 21st International Conference on Pattern Recognition - ICPR 2012
E. Derner. Car Detection on a Mobile Robot by Fusing Visual and 3D Lidar Data. BSc Thesis CTU--CMP--2012--10
Forma realizace:codes C/C++; Python
Datum vypsání:04.04.2013




Název: Advanced signal processing for health care (CTG)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc., Ing. Václav Chudáček Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:The main aim of the project is design and implementation of advanced methods of biomedical signal preprocessing and processing. The work will be performed using CTG recordings provided by cooperating university hospital. New approaches will be studied, as for example application of speech processing algorithms or morphological analysis. The task will be to study and compare several methods, successively implement restricted set of methods and test their functionality and quality of processing on real signals. It is expected that finally there will be new modules for the library of biological signal processing methods.
Used hardware and software: PC/laptop (options Linux/Windows OS), MatLab, possibly Java programming language (if necessary)


Phases of the project
Study of applications of signal processing methods in biomedical signal processing
Study of CTG recordings, including detection and separation of artefacts
Study and implementation of selected methods for signal preprocessing and processing:
- Defining the task (detection of noise and artefacts, feature extraction and classification)
- Design of individual methods
- Implementation of selected methods
- Experiments and their evaluation
Final report
Doporučená literatura:Acharya, U.R.; et al.: Advances in Cardiac Signal Processing. Springer, 2007 Kamath, Markad V.: Heart Rate Variability (HRV) Signal Analysis: Clinical Applications. CRC Press, 2013 Chudáček, Václav: Automatic Analysis of Intrapartum Fetal Heart Rate. PhD Thesis. CVUT Prague, 2011
Forma realizace:SW project + report
Datum vypsání:03.04.2013




Název: Advanced signal processing for health care (PPG)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc., Ing. Jakub Kužílek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:The main aim of the project is design and implementation of advanced methods of biomedical signal preprocessing and processing. The work will be performed using PPG (photoplethysmography) recordings provided by cooperating university hospitals. New approaches will be studied, as for example application of speech processing algorithms. The task will be to study and compare several methods, successively implement restricted set of methods and test their functionality and quality of processing on real signals.
Used hardware and software: PC/laptop (options Linux/Windows OS), MatLab, possibly Java programming language (if necessary)


Phases of the project
Study of applications of signal processing methods in biomedical signal processing
Study of PPG recordings, i.e. differences between child and adult PPG, especially recorded on different parts of the body (finger, ear).
Study and implementation of selected methods for signal preprocessing and processing:
- Defining the task (detection of noise and artefacts, feature extraction and classification)
- Design of individual methods
- Implementation of selected methods
- Experiments and their evaluation
Final report
Doporučená literatura:Mumford, David; Desolneux, Agnes: Pattern Theory: The Stochastic Analysis of Real-World Signals. A.K.Peters, 2010 Nait-Ali, Amine: Advanced Biosignal Processing. Springer. 2009 Northrop, Robert B.: Signals and Systems Analysis in Biomedical Enginneering. CRC Press. 2010
Forma realizace:SW project + report
Datum vypsání:03.04.2013




Název: Turing's Imitation Game - Transcript Analysis
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Kevin Warwick
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Turing's Imitation Game (also known as the Turing Test) involves brief conversations between an interrogator and hidden entities which are either human or machine. At the end of each conversation the interrogator must decide who/what they have been communicating with - was it a human or a machine?.

Significant transcript data is presently available from a number of Turing test events held in the last 2/3 years, the most recent being at Bletchley Park, England in 2012. This project involves an analysis of new conversations between human interrogators and either machines or humans to assess why interrogators came to correct conclusions and why they made errors, for example by identifying machines as humans.
Pokyny k vypracování:Contact: Kevin Warwick www.kevinwarwick.com
Recommended courses: Artificial Intelligence
Doporučená literatura:K.Warwick, H,Shah and J.Moor,"Some Implications of a Sample of Practical Turing Tests",Minds and Machines,DOI10.1007/s11023-013-9301-y,2013
H.Shah and K.Warwick, "Testing Turing's Five Minutes, Parallel-Paired Imitation Game", Kybernetes, Vol.39, Issue.3, Special Issue on Alan Turing, pp.449-465, 2010
H.Shah and K.Warwick, "Hidden Interlocutor Misidentification in Practical Turing Tests", Minds and Machines, Vol.20, Issue.3, p.441-454, 2010
All papers available from: k.warwick@reading.ac.uk
Forma realizace:Report/Paper Writing
Datum vypsání:03.04.2013




Název: Nástroj pro porovnání dat v podobných souborech SW nástrojů používaných v průmyslové automatizaci
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Pavel Vrba Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Cílem je seznámit se se způsoby reprezentace dat v průmyslových automatizačních systémech (standard IEC 61131 pro programování PLC) a vytvořit nástroj, který umožní porovnat dva soubory a detekovat jejich rozdíly (obdoba populárního nástroje WinDiff). Součástí řešení bude vytvoření uživatelského rozhraní, ve kterém bude možné rozdíly vizuálně prezentovat uživateli. Práce bude vypracována ve spolupráci se společností Rockwell Automation, předním světovým hráčem v oblasti automatizačních řešení.
Forma realizace:Software
Datum vypsání:02.04.2013




Název: Visual odometry (SLAM) from omnidirectional camera
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis: Center for Machine Perception, Department of Cybernetics, contributes to the EU project NIFTi by developing visual algorithms for object/victim detection and robot localization. Among many other sensors, The robot carries an omnidirectional camera on board.

On of the important taks is the robot localization in an unknown terrain. The goal of this work is to develop and implement a real-time robut method for visual based localization of the robot. The method will complement and robustifies the laser based mapping and robot odometry filtering
Pokyny k vypracování:Contact: Tomáš Svoboda http://cmp.felk.cvut.cz/~svoboda
Recommended courses: Computer Vision Methods, Three-Dimensional Computer Vision
Doporučená literatura:F. Fraundorfer and D. Scaramuzza. Visual odometry : Part ii: Matching, robustness, optimization, and applications. Robotics Automation Magazine, IEEE, 19(2):78?90, June 2012.
Y. Ma, S. Soatto, J. Kosecka, and S.S. Sastry. An Invitation to 3-D Vision: From Images to Geometric Models, volume 26 of Interdisciplinary Applied Mathematics Series. Springer, New York, 2010
Forma realizace:code C/C++; Python
Datum vypsání:29.03.2013




Název: Restartování, nebo meta-optimalizace?
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Algoritmy lokálního prohledávání (LS) nacházejí jen lokální optimum optimalizačních problémů. Obvyklým způsobem, jak zvýšit jejich šanci na nalezení globálního optima, je restartování algoritmu. Existuje ale mnoho strategií určujících, kdy a jak restart provést, a mnohé z nich jsou parametrizované. Volba nejvhodnější restartovací strategie je složitý problém sám o sobě. Alternativou k restartování jsou různé meta-optimalizační algoritmy. Tyto algoritmy obsahují několik LS algoritmů spuštěných současně a v každé iteraci se rozhodují, které s nich dostanou šanci provést další krok při hledání optima. Restartování je nahrazeno spouštěním mnoha algoritmů z různých míst prostoru řešení; rozhodnutí o tom, kdy algoritmus restartovat, je tak nahrazeno rozhodováním o tom, které algoritmy nechat pokračovat. Cílem tohoto projektu je porovnat restartovací strategie a meta-optimalizační algoritmy z hlediska obtížnosti hledání parametrů a z hlediska úspěšnosti výsledného algoritmu.
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s existujícími restartovacími strategiemi a metaoptimalizačními algoritmy, pokuste se je kategorizovat a vypracujte jejich přehled.
2) Zvolte alespoň 2 univerzální restartovací strategie a alespoň 2 metaoptimalizační algoritmy a na vybrané podmnožině problémů nalezněte jejich optimální nastavení a ta porovnejte na zbylých referenčních úlohách.
3) Výsledky statisticky vyhodnoťte.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Forma realizace:implementace, výsledky experimentů, závěrečná zpráva
Datum vypsání:07.02.2013




Název: Detekce a analýza hluku v místnosti
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc., Ing. Jakub Kužílek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Jiří Chod
Popis:Podobně jako analýza obrazu a jeho změn z IR kamery by mohla být užitečná analýza hluku v místnosti spojená s analýzou řeči nebo výkřiků vydávaných v mezních situacích – volání o pomoc apod.
Analýza by mohla pracovat s více mikrofony rozmístěnými v místnosti a porovnáním signálu by možná bylo možno odstranit šumy, zvýšit citlivost, eliminovat trvalý hluk pozadí, ze síly signálu identifikovat pozici zdroje zvuku.
Výsledky detekce zapracovat do algoritmů pro řízení domu/bytu
Zde je problém se zachováním soukromí. Proto je nutné v rámci návrhu zohlednit i tuto záležitost.
Datum vypsání:28.01.2013




Název: Ovládání místnosti gesty – integrace MS-Kinect nebo Asus-Xtion se systémem Foxtrot
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Daniel Novák Ph.D., Ing. Jaromír Doležal PhD.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Jaromír Klaban, TECO
Popis:Proveďte rešerši HW a SW možností propojení videodetekčního zařízení Kinect/ASUS na platformu Linux.
Proveďte rešerši metodiky a možností zpracování video obrazu resp. gest, možnost jejich uživatelského nastavení
Vytvořte minimalizovaný seznam gest, které by bylo možno využít pro základní ovládání zařízení v místnosti, resp. k vyvolání několika druhů alarmů.
Datum vypsání:28.01.2013




Název: WEB server lůžka pro asistovanou osobu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc., Ing. Jaromír Doležal PhD.
Vypsáno jako: Individuální projekt,Studentská odborná práce,
Popis:Proveďte studii technických požadavků na dálkový monitoring lůžka – výčet přenášených veličin a alarmů
Proveďte rešerši technických prostředků pro přenos dat do centrálního pultu asistence.
Datum vypsání:28.01.2013




Název: Kloubní vzorce v EMG obraze
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Oponent:Mgr. Marek Jelínek, Ph.D.
Popis:Elektromyografie, zkratkou EMG, je vyšetřovací metoda, která se používá pro měření elektrické aktivity svalu a nervu, který daný sval řídí. Měření elektrické aktivity svalu a nervu pomáhá určit přítomnost poškození svalové tkáně nebo nervu nebo mapuje postupnou aktivaci svalových jednotek při vykonávaném pohybu. Při poranění nervu lze pomocí EMG určit nejen místo, ale i rozsah poškození.
Elektrické biopotenciály (elektrickou svalovou aktivitu) lze zaznamenávat buď jehlovými elektrodami zavedenými skrz kůži do svalu (musí být prováděno lékařem) nebo povrchovými elektrodami umístěnými na kůži nad bříškem svalu (povrchové EMG). Výsledkem elektromyogra­fického vyšetření je graf, odborně elektromyogram nebo také EMG křivka.

V našem případě jde o vytvoření a aplikaci metodologie měření sEMG pro parametrické určování změn aktivace svalů a vzorcových pohybů kloubů při reflexní stimulaci pacienta.
Pokyny k vypracování:1. Seznamte se základy měření svalové aktivity pomocí povrchového EMG (sEMG) a problematikou kloubních vzorců a svalových reflexů.
2. Navrhněte metodologii měření a kvantifikace svalových reflexů kloubních vzorů pomocí sEMG.
3. V jazyce Matlab navrhněte a implementujte metody parametrizace sEMG.
4. Pod odborným vedením proveďte experimenty a naměřte experimentální data.
5. Statisticky vyhodnoťte naměřená data a na naměřených datech ověřte navrženou metodologii a Vámi navržené metody parametrizace sEMG.
6. Proveďte diskusi celého tématu a v závěru zhodnoťte použitelnost a vhodnost Vámi navržené metodologie měření kloubních vzorců a parametrizace sEMG.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Forma realizace:Kod v Matlabu a statistická analýza dat.
Datum vypsání:03.12.2012




Název: 3D vizualizace v multi-agentních systémech
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Kadera
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Cílem je seznámit se s dostupnými knihovnami pro 3D vizualizaci v jazyce Java a pomocí několika z nich vytvořit jednoduchý referenční 3D model. Na základě tohoto experimentu bude vybrána nejvhodnější knihovna, ve které student vytvoří komplexní 3D vizualizaci pro průmyslový multi-agentní systém.
Forma realizace:kód v jazyce Java, dokumentace API
Datum vypsání:20.11.2012




Název: Konfigurační nástroj pro multi-agentní simulátor elektrické rozvodné sítě
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Petr Kadera
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Cílem je seznámit se s prostředím Eclipse RPC pro tvorbu uživatelských aplikací a vytvořit v něm nástroj, který bude sloužit pro konfiguraci a ovládání multi-agentní simulace energeticky autonomních komunit.
Forma realizace:JAVA, aplikace v Eclipse RPC, uživatelský manuál
Datum vypsání:20.11.2012




Název: Multi-agentní systém pro simulaci energeticky autonomních komunit
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Pavel Vrba Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Cílem je seznámit se s problematikou distribuované výroby, přenosu a spotřeby elektrické energie v rámci omezené komunity a vytvořit simulaci chování této komunity pomocí prostředků multi-agentních systémů.
Forma realizace:kód v jazyce Java, dokumentace API
Datum vypsání:20.11.2012




Název: Rozhraní pro komunikaci mezi multi-agentním systémem a sensory/akčními členy mechatronického systému
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Pavel Vrba Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Cílem je vytvořit nástroj v jazyce Java, pomocí kterého bude možné z multi-agentního systému přistupovat k hodnotám senzorů a akčních členů řízeného mechatronického systému. Řešení bude využívat standardu OPC-UA pro komunikaci v průmyslové automatizaci. Součástí projektu bude i návrh a implementace základního uživatelského rozhraní.
Forma realizace:kód v jazyce Java, dokumentace API
Datum vypsání:20.11.2012




Název: Návrh a implementace grafického rozhraní pro rozpoznávání vývojových diagramů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Bresler
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Vývojový diagram je druh diagramu, který slouží ke grafickému znázornění jednotlivých kroků algoritmu nebo obecného procesu. Vývojové diagramy jsou často využívány v rozličných odvětvích a jejich tvorba může být těžkopádná. S nástupem tabletů a dotykových displejů obecně je cílem vytvářet diagramy člověku přirozeným způsobem - kresbou. Na tabletu nakreslený diagram je tedy nutné převést do vnitřní reprezentace programu (rozpoznat) a vizualizovat v určitém grafickém stylu.



Cílem práce je převést anotovanou databázi diagramů ve formátu XML do navržené vnitřní reprezentace a vytvořit grafické rozhraní, které na základě vnitřní reprezentace bude diagramy vizualizovat. Dalším možným krokem je propojení grafického rozhraní se stávajícími rozpoznávacími algoritmy. Aplikace bude implementována v jazyce C#.
Zájemci mohou přímo kontaktovat vedoucího práce a domluvit si nezávaznou schůzku.
Pokyny k vypracování:Nastudovat syntaxi a sémantiku vývojových diagramů a navrhnout vnitřní reprezentaci diagramu.
Navrhnout a implementovat vizualizaci diagramů dle vnitřní reprezentace.
Doporučená literatura:[1] Rob Miles, C# Programming, Edition 4.0, August 2012.
[2] K. H. Goldberg, XML: Visual QuickStart Guide, Peachpit Press 2009.
Forma realizace:Návrh datové struktury pro reprezentaci vývojového diagramu, Software
Datum vypsání:14.11.2012




Název: Smart Grid: Intelligent Scheduling of Hybrid and Electric Vehicles Storage Capacity
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Apply a random search heuristic (genetic algorithm, particle swarm, or any other) to problem of intelligent scheduling of hybrid and electric vehicle storage capacity in a parking lot for profit maximization in grid power transactions.
Pokyny k vypracování:1. implement the application
2. perform experimental evaluation
Doporučená literatura:Hutson et al., Intelligent Scheduling of Hybrid and Electric Vehicle Storage Capacity in a Parking Lot for Profit Maximization in Grid Power Transactions, 2008.
Forma realizace:Matlab, Java, ...
Datum vypsání:30.10.2012




Název: Automated processing of eye-movement signals
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Projekt v týmu,
Oponent:Vratislav Fabian
Popis:Eye-movement (oculographic) signals is an important biological signal that can be used in many applications. Their automated processing can be very useful in many existing healthcare, business and other systems.
Datum vypsání:27.10.2012




Název: Automated processing of eye-movement signals
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Vratislav Fabian
Popis:Eye-movement (oculographic) signals is an important biological signal that can be used in many applications. Their automated processing can be very useful in many existing healthcare, business and other systems.
Pokyny k vypracování:Propose, implement and evaluate a system for automated processing of oculographic signals.
Forma realizace:Matlab, JAVA
Datum vypsání:27.10.2012




Název: Smart Grid datasets: Survey
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Oponent:Pavel vrba
Popis:A smart grid is an electrical grid that uses information and communications technology to gather and act on information, such as information about the behaviors of suppliers and consumers, in an automated fashion to improve the efficiency, reliability, economics, and sustainability of the production and distribution of electricity.

Datum vypsání:27.10.2012




Název: Smart Grid: Computer Analysis of Electricity Distribution Data
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Use an intelligent method for processing selected electricity distribution datasets.
Pokyny k vypracování:Use a selected intelligent method for processing selected electricity distribution datasets. The particular dataset will be provided.
Forma realizace:code and experiments
Datum vypsání:27.10.2012




Název: Analýza síňových elektrogramů.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se seznámí s metodami zpracování A-EGM signálů (atrial electrogram) a implementuje nástroj umožňující parametrický popis A-EGM signálu a detekci některých významných parametrů A-EGM signálu ve frekvenční i časové oblasti (statistické parametry v časové i frekvenční oblasti, vlknovou analýzu atp.)

Student bude mít k dispozici reálné A-EGM záznamy pořízené v průběhu ablace fibrilace síní a trénovací množinu sestavenou elektrofyziologem.

Kontakt: Václav Křemen, vaclav.kremen@fel.cvut.cz

Pokyny k vypracování:Práce bude realizována v prostředí programu Matlab.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí.
Forma realizace:Kód v jazyce Matlab.
Datum vypsání:04.10.2012




Název: Analýza svalových signálů EMG.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se seznámí se základy měření svalové aktivity pomocí povrchového EMG. V jazyce Matlab navrhne metody parametrizace EMG signálu a porovná jejich využití pro analýzu síly, únavy a pohybu.

Kontakt: Václav Křemen, vaclav.kremen@fel.cvut.cz

Pokyny k vypracování:Vypracování analýzy EMG signálu v a implementace jazyce Matlab.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí.
Forma realizace:Kód v jazyce Matlab.
Datum vypsání:04.10.2012




Název: Biofeedback svalové aktivity.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se seznámí s principy funkce EMG biofeedbacku a navrhne aplikaci pro zobrazování svalové aktivity (EMG biofeedback). Provede implementaci (Matlab a Java nebo C++, možno i jiný programovací jazyk dle dohody).

Kontakt: Václav Křemen, vaclav.kremen@fel.cvut.cz
Pokyny k vypracování:Vypracujte biofeedback svalové aktivity v jazyce Matlab, Java nebo C++.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí.
Forma realizace:Kód v jazce Matlab nebo Java nebo C++.
Datum vypsání:04.10.2012




Název: Klasifikace složitosti síňových elektrogramů.
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se seznámí s metodami zpracování a vyhodnocování A-EGM signálů (atrial electrogram), problematikou klasifikace a statistické analýzy a implementuje nástroj umožňující klasifikaci (rozřazení) A-EGM signálů do tříd složitosti (komplexity).

Student bude mít k dispozici reálné A-EGM záznamy pořízené v průběhu ablace fibrilace síní a trénovací množinu sestavenou elektrofyziologem.

Kontakt: Václav Křemen, vaclav.kremen@fel.cvut.cz

Pokyny k vypracování:Práce bude realizována v prostředí programu Matlab.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Forma realizace:Kód v jazyce Matlab.
Datum vypsání:04.10.2012




Název: Webová aplikace pro analýzu intrakardiálních signálů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se seznámí s principy snímání a vyhodnocování intrakardiálních signálů (A-EGM - atrial electrogram), tvorbou a úpravou databází SQL, programováním webového rozhraní v jazyce php a java a programováním v jazyce Matlab.

Implementuje jeden nebo více algoritmů pro zpracování A-EGM (již v Matlab vytvořených). Provede implementaci (Matlab a Java nebo php). Realizovaný program bude provázán s již existující databází a webovým rozhraním pro anaýzu A-EGM.

Kontakt: Václav Křemen, vaclav.kremen@fel.cvut.cz

Pokyny k vypracování:Téma lze řešit jako PMI/PRO - v tomto případě se bude implementovat jeden algoritmus, nebo jako BP - implementují se 2 až 3 algoritmy.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí.
Forma realizace:aplikace nebo plugin
Datum vypsání:04.10.2012




Název: Art Gallery Problem
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Jan Faigl Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Seznamte se s problematikou hlídání galerie - Art Gallery Problem, ve které je cílem rozmístění strážců v prostředí reprezentované polygony. Úkolem strážců je hlídat prostor ze svých statických pozici. Variantami tohoto problému jsou strážci s omezeným pozorovacím úhlem a dosahem, pohyblivý strážci nebo takzvaní hlídaní strážci, kteří kromě střežených cennosti se hlídají navzájem. Nastudujte vybrané algoritmy pro konkrétní variace tohoto problému, algoritmy implementujte. Výsledky řešení těchto problému jsou aplikovatelné na rozmísťování robotu nebo tvoření komunikačních sítí.files/agp_all.png
Datum vypsání:02.10.2012




Název: Rychlá vizualizace senzorických dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Jan Faigl Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Navrhněte a implementujte mechanismus rychlého zobrazování reálných dat získaných senzory používanými v laboratoři inteligentní mobilní robotiky. Výstupem práce bude zdokumentovaná knihovna, která bude využitelná pro další práci laboratoře.
Forma realizace:kód a dokumentace
Datum vypsání:02.10.2012




Název: Self-Organizing Map (SOM) - paralelní implementace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Jan Faigl Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Nastudujte problematiku samo-organizujících neuronových sítí. Navrhněte možnost paralelního zpracování a optimalizace s využitím SIMD instrukcí (MMX, SSE, 3DNow!, CUDA). Navržené optimalizace implementujte na problému úlohy více obchodních cestujících.
Datum vypsání:02.10.2012




Název: Úloha pokrývání polygonů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: doc. Ing. Jan Faigl Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Seznamte se s problematikou pokrývání a rozdělování polygonů. Implementuje vybrané metody nalezení rozdělení polygonů na konvexní polygony a porovnejte je z hlediska celkového počtu a velikosti dílčích polygonů. Porovnejte dílčí rozdělení z hlediska efektivity plánovacích algoritmů, které toto rozdělení využívají jako jednu ze základních datových struktur.
Datum vypsání:02.10.2012




Název: Algoritmy pro analýzu HRV
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jakub Kužílek Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Cílem práce je implementovat základní algoritmy pro analýzu variability srdečního rytmu, vyhodnotit jejich účinnost a navrhnout jejich zlepšení a implementovat ho. Algoritmy budou testovány na reálných databázích.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Aplikace pro analýzu intrakardiálních signálů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:Pavel Kordík
Popis:Analýza intrakardiálních signálů patří v průběhu důležitých operací srdce k základním opěrným bodům operatéra. V současné existuje pro ablaci fibrilace síní základ databáze signálů a webová aplikace, která umožňuje pozdější analýzu již zaznamenaných signálů, případnou výuku lékařů nebo optimalizaci automatických klasifikátorů signálu pro další operace. Tuto databázi vytvořili studenti našeho oboru. V dalších fázích vývoje databáze a aplikace je nutné naplnit databázi signály, doladit webové rozhraní a implementovat některé metody zpracování intrakardiálních signálů.
Pokyny k vypracování:1.Seznamte se s problematikou zpracování a vyhodnocování intrakardiálních (A-EGM) signálů.
2.Naplňte vytvořenou strukturu databáze daty reálných naměřených intrakardiálních signálů, včetně dostupných parametrů měření a otestujte jejich následné zobrazování a hodnocení.
3. Dolaďte a doplňte modul webového rozhraní v jazyce php tak, aby umožňoval využití naprogramovaných m-skriptů pro zpracování reálných naměřených A-EGM signálů, které byly do databáze uloženy.
4.Vytvořte podrobnou dokumentaci aplikace tak, aby mohla být využívána lékaři.
Doporučená literatura:Dodá vedoucí práce.
Forma realizace:SW projekt, kód v php a matlabu.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Automatický popis stupně frakcionace intrakardiálních signálů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Elektrofyziologické vyšetření je specializovanou katetrizační metodou, která zahrnuje jak záznam nitrosrdečních signálů, tak programovanou elektrickou stimulaci srdce.

Éra elektrofyziologie začala zavedením programované elektrické stimulace srdce ke studiu mechanismů vzniku srdečních arytmií Durrerem a spol v roce 1967. O dva roky později bylo poprvé použito katetrizační metody k záznamu potenciálu Hisova svazku Scherlagem a spol. Použití těchto dvou technik umožnilo značný rozvoj klinické elektrofyziologoe, který vyvrcholil zavedením katetrizačních ablací do klinické praxe.

Porovnáním časové souslednosti signálů z katétrů rozmístěných standardně v různých oblastech v srdci lze přesně popsat charakter šíření depolarizace při stimulaci síní nebo komor i při arytmii, a tak definovat jednotlivé druhy tachyarytmií.

Cílem projektu je automaticky a spojitě popsat jednotlivé srdeční signály snímané katetrem tak, aby byla k dispozici informace o stupni frakcionace daného signálu.

V současné době se používají ve stále větší míře moderní mapovací systémy, které dovolují trojrozměrné zobrazení mapované srdeční dutiny spolu s barevným znázorněním šíření vzruchu. Zobrazením amplitud endokardiálních signálů v tzv. voltážové mapě lze kromě toho získat představu o přítomnosti a rozsahu jizevnaté tkáně.

Za daných podmínek navrhněte různé metody pro popis stupně frakcionace intrakardiálních signálů, které jsou klasifikovány expertem do 4 skupin stupňů frakcionace. Využijte plnou šíři metod od derivace, přes míru entropie až třeba po složitější AR modely. Otestujte jejich přesnost popisu stupně frakcionace pro daný data set. Porovnejte jednotlivé Vámi navržené a realizované metody a zvolte nejvhodnější, popřípadě jejich kombinaci.
K dispozici jsou parametry sady intrakardiálních signálů a jejich hodnocení do 4 diskrétních skupin/stupňů frakcionace lékaři/experty.
Pokyny k vypracování:K dispozici jsou dvě sady intrakardiálních signálů (n=113 a n=429) a jejich hodnocení do 4 diskrétních skupin třemi nezávislými experty, vyjadřujících stupeň frakcionace signálu.

Za daných podmínek navrhněte různé metody pro popis stupně frakcionace intrakardiálních signálů. Metody by měli být spojité a měli by zrcadlit míru poškození srdeční tkáně, definovanou jako stupeň frakcionace.


Najděte vhodné statistické metody pro porovnání metod a porovnejte jednotlivé Vámi navržené a realizované metody a zvolte nejvhodnější, popřípadě jejich kombinaci.
Forma realizace:Hotové metody v Matlabu. Výsledná zpráva a zhodnocení klasifikace a porovnání klasifikátorů + ppt.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Klasifikátory intrakardiálních signálů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Elektrofyziologické vyšetření je specializovanou katetrizační metodou, která zahrnuje jak záznam nitrosrdečních signálů, tak programovanou elektrickou stimulaci srdce.

Éra elektrofyziologie začala zavedením programované elektrické stimulace srdce ke studiu mechanismů vzniku srdečních arytmií Durrerem a spol v roce 1967. O dva roky později bylo poprvé použito katetrizační metody k záznamu potenciálu Hisova svazku Scherlagem a spol. Použití těchto dvou technik umožnilo značný rozvoj klinické elktrofyziologoe, který vyvrcholil zavedením katetrizačních ablací do klinické praxe.

Porovnáním časové souslednosti signálů z katétrů rozmístěných standardně v různých oblastech v srdci lze přesně popsat charakter šíření depolarizace při stimulaci síní nebo komor i při arytmii, a tak definovat jednotlivé druhy tachyarytmií.

Cílem projektu je spojitě oklasifiovat/ohodnotit jednotlivé srdeční signály snímané katetrem tak, aby byla k dispozici informace o míře defragmentace daného signálu.

V současné době se používají ve stále větší míře moderní mapovací systémy, které dovolují trojrozměrné zobrazení mapované srdeční duriny spolu s barevným znázornšní šíření vzruchu. Zobrazením amplitud endokardiálních signálů v tzv. voltážové mapě lze kromě thoto získat představu o přátomnosti a rozsahu jizevnaté tkáně.


Za daných podmínek navrhněte klasifikátory pro klasifikaci intrakardiálních signálů do 4 skupin. Využijte klasifikátory Support Vector Machine, K-means, různé typy neuronových sítí (například Radial Basis Function atp.), rozhodovací stromy, popřípadě další typy klasifikátorů dle vlastní volby. Porovnejte jednotlivé Vámi navržené a realizované klasifikátory a zvolte nejvhodnější, popřípadě jejich kombinaci.
K dispozici jsou parametry sady intrakardiálních signálů a jejich hodnocení do 4 diskrétních skupin lékařem expertem.
Pokyny k vypracování:K dispozici jsou parametry intrakardiálních signálů a jejich hodnocení do 4 diskrétních skupin vyjadřujících míru defragmentace (frakcionace) signálu.

Za daných podmínek navrhněte klasifikátory pro klasifikaci intrakardiálních signálů. Klasifikátory by měli být spojité a klasifikovat míru defragmentace intrakardiálního signálu, tak aby zrcadlily míru poškození srdeční tkáně.

Pakliže Vám to data dovolí, využijte například klasifikátory Support Vector Machine, K-means, různé typy neuronových sítí (například Radial Basis Function atp.), rozhodovací stromy, popřípadě další typy klasifikátorů dle vlastní volby.

Najděte vhodné statistické metody pro porovnání kvality klasifikátorů a porovnejte jednotlivé Vámi navržené a realizované klasifikátory a zvolte nejvhodnější, popřípadě jejich kombinaci.

Forma realizace:Hotové klasifikátory v Matlabu. Výsledná zpráva a zhodnocení klasifikace a porovnání klasifikátorů.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Měření high density EMG signálů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Elektromyografie, zkratkou EMG, je vyšetřovací metoda, která se používá pro měření elektrické aktivity svalu a nervu, který daný sval řídí. Měření elektrické aktivity svalu a nervu pomáhá určit přítomnost poškození svalové tkáně nebo nervu nebo mapuje postupnou aktivaci svalových jednotek při vykonávaném pohybu. Při poranění nervu lze pomocí EMG určit nejen místo, ale i rozsah poškození.
Elektrické biopotenciály (elektrickou svalovou aktivitu) lze zaznamenávat buď jehlovými elektrodami zavedenými skrz kůži do svalu (musí být prováděno lékařem) nebo povrchovými elektrodami umístěnými na kůži nad bříškem svalu (povrchové EMG). Výsledkem elektromyogra­fického vyšetření je graf, odborně elektromyogram nebo také EMG křivka.

V našem případě jde o rešerši a následný návrh a konstrukci elektrického obvodu (měřícího přístroje), který umožní měření povrchového EMG s vysokou hustotou elektrod (HD-EMG) pomocí pole elektrod lineárně rozmístěných. Takovéto zařízení umožní sledovat a monitorovat nejen postupnou aktivaci a rychlost aktivace svalu, ale také (při použití sofistikovaných algoritmů) identifikovat počet motorických jednotek svalu, které se pohybu účastní.
Pokyny k vypracování:1. Proveďte rešerši měření povrchového EMG pomocí multielekrodových lineárních polí.
2. Prozkoumejte možnosti praktické realizace analogové části vícelelektrodového povrchového EMG.
3. Získané znalosti využijte a navrhněte a zkonstruujte měřící analogovou část přístroje pro měření povrchového EMG pomocí multielektrodových lineárních polí a následnou digitalizaci. Uvažujte minimální počet vstupů 32. Jako mikroprocesor využijte nejlépe vhodný ze skupiny AVR.
4. Řešení navrhněte modulárně a zohledněte možné rozšíření počtu vstupních kanálů až na 256.
Doporučená literatura:Dodají a doporučí Vedoucí/Garant na úvodní schůzce.
Forma realizace:Rešerše, schematický návrh obvodu a jeho konstrukce.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Rekurentní neuronové sítě pro zpracování biosignálů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:GL
Popis:Cílem je implementovat, a otestovat vybranou rekurentní síť pro zpracování biologického signálu. Konkrétní signál si řešitel vybere libovolně z následujícího seznamu: EEG, EOG, EKG.
Pokyny k vypracování:Řešení bude implementováno v Matlabu. Hlavní důraz bude kladen na správnou validaci celého systému.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Snímání EMG signálů a využití lineárních elektrodových polí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Křemen Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:Václav Gerla
Popis:Elektromyografie, zkratkou EMG, je vyšetřovací metoda, která se používá pro měření elektrické aktivity svalu a nervu, který daný sval řídí. Měření elektrické aktivity svalu a nervu pomáhá určit přítomnost poškození svalové tkáně nebo nervu nebo mapuje postupnou aktivaci svalových jednotek při vykonávaném pohybu. Při poranění nervu lze pomocí EMG určit nejen místo, ale i rozsah poškození.
Elektrické biopotenciály (elektrickou svalovou aktivitu) lze zaznamenávat buď jehlovými elektrodami zavedenými skrz kůži do svalu (musí být prováděno lékařem) nebo povrchovými elektrodami umístěnými na kůži nad bříškem svalu (povrchové EMG). Výsledkem elektromyogra­fického vyšetření je graf, odborně elektromyogram nebo také EMG křivka.

V našem případě jde o rešerši a následný návrh elektrického obvodu (měřícího přístroje), který umožní měření povrchového EMG pomocí pole elektrod lineárně rozmístěných. Takovéto zařízení umožní sledovat a monitorovat nejen postupnou aktivaci a rychlost aktivace svalu, ale také (při použití sofistikovaných algoritmů) identifikovat počet motorických jednotek svalu, které se pohybu účastní.
Pokyny k vypracování:1. Proveďte rešerši měření povrchového EMG pomocí multielekrodových lineárních polí.
2. Prozkoumejte možnosti praktické realizace analogové části vícelelektrodového povrchového EMG.
3. Získané znalosti využijte a navrhněte měřící analogovou část přístroje pro měření povrchového EMG pomocí multielektrodových lineárních polí a následnou digitalizaci. Uvažujte minimální počet vstupů 32. Jako mikroprocesor využijte nejlépe vhodný ze skupiny AVR. Výsledná realizace postačí formou schematického návrhu.
4. Řešení navrhněte modulárně a zohledněte možné rozšíření počtu vstupních kanálů.
Doporučená literatura:Dodají a doporučí Vedoucí/Garant na úvodní schůzce.
Forma realizace:Rešerše a schematický návrh obvodu.
Datum vypsání:17.09.2012




Název: Koordinace a stabilizace pohybu robotů ve formaci
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s metodami řízení formace mobilních robotů. Navrhněte a implementujte algoritmus umožňující koordinovaný pohyb mobilních robotů ve formaci zadaného tvaru. Implementujte metodu sdílení plánů jednotlivých členů formace, která zajistí vyhýbání se překážkám v pracovním prostoru robotů i kolizím mezi jednotlivými roboty formace. Předpoklady: znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:25.06.2012




Název: Plánování a řízení robotu imitujicího robotický roj
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se seznámí s algoritmy pro řízení a plánování pohybu lanových robotů. Vybranou metodu naimplementuje a přizpůsobí potřebám lanového multi-robotu, který je vyvíjen na katedře pro verifikaci umělých rojů inspirovaných skupinovým chováním pozorovaným v přírodě. Vlastní práce bude zahrnovat rozšíření základních principů řízení lanového robotu do systému umožňujícího koordinovat pohyb multi-robotu a zabránit tak kolizím uvnitř soustavy. Funkčnost navrženého a implementovaného systému bude ověřena v simulátoru a experimenty s reálným robotem. Předpoklady: znalost programování v C.
Datum vypsání:25.06.2012




Název: Řízení autonomních helikoptér pro potřeby robotického roje
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem projektu je umožnit autonomní let helikoptéry na základě informace o poloze sousedních helikoptér/objektů roje. Studentovi bude umožněna práce s reálnými autonomními roboty (čtyř-vrtulové helikoptéry) skupiny inteligentní a mobilní robotiky v prostorách venkovního testovacího prostředí krytého ochrannou sítí (nachází se v prostoru Katedry kybernetiky na Karlově náměstí). Úloha je vhodná pro studenty se základní znalostí C.
Datum vypsání:25.06.2012




Název: Aplikace pro učení se libovolnému jazyku pomocí obrázkové databáze
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Cílem práce je tvorba aplikace která propojuje informaci z vizuální a lexikální databáze, sloužící k učení se slovíček nového jazyka. Systém využívá stávající databáze Wordnet v jednotlivých jazycích, které mají indexovanou vizuální databázi.
Pokyny k vypracování:Student vytvoří aplikaci, která je schopná načítat informace z vizuálních a lexikalních databází, a slouží k učení se slovíček cizího jazyka. Systém může být doplněn o automatický převod textu do mluveného jazyka popřípadě porovnát správnou výslovnost pro zvukové vstupy.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:31.05.2012




Název: Detekce specifických korelátů v EEG během spánku i vigility
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Václav Gerla Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Student se seznámí s typickým projevem EEG během bdělosti a spánku a pokusí se identifikovat změny v signálu. Nalezené sekvence použije k analýze EEG zaznamenaného během fáze bdění a během spánku. Provede porovnání pomocí několika kritérií stanovených na základě metod zpracování signálu. Pokud bude téma realizováno jako BP, lze vypracovat pouze spánkovou nebo pouze bdělostní část. Potřebná EEG data budou studentovi poskytnuta.

kontakt: gerlav@fel.cvut.cz

Doporučená literatura:[1] Malmivuo J., Plonsey R., (1995): „Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields”. New York: Oxford University Press. 512 p. ISBN 0-19-505823-2.
Forma realizace:kód v matlabu, přehledná visualizace výsledků
Datum vypsání:13.05.2012




Název: Robotická platforma pro realizaci rojů inspirovaných přírodou
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s principy pohybu umělých rojů inspirovaných přírodou a metod z těchto principů odvozených (Particle Swarm Optimization, Ant Colonies, ...). Upravte jeden z vybraných algoritmů tak, aby respektoval omezení pohybu lanového multi-robotu, který byl na katedře vyvinut pro ověření principů robotických rojů. Implementujte navrženou metodu a ověřte její funkčnost na lanovém multi-robotu. Analyzujte výsledné chování takto vzniklého robotického roje. Předpoklady: znalost programování v C, případně v MATLABu.
Datum vypsání:14.02.2012




Název: Plánování pohybu formace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Saska Dr. rer. nat.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s algoritmy pro plánování pohybu mobilního robotu. Vybranou metodu rozšiřte pro nalezení trajektorie, která je vhodná pro skupinu robotů pohybujících se ve formaci požadovaného tvaru. Algoritmus by měl zahrnovat možnost dočasné změny tvaru formace v případech, kdy řešení uvažující původní rozestavení robotů neexistuje (například při průjezdu skupiny robotů dveřmi). Předpoklady: znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:13.02.2012




Název: Kognitivní modelování v simulačním software Emergent
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Karla Štěpánová Ph.D., Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Kognitivní procesy jsou procesy jimiž si člověk uvědomuje a osvojuje svět.

Student se seznámí s kognitivní architekturou Laebra a v simulačním software Emergent bude modelovat pomocí neuronových sítí vybraný kognitivní jev (například početní operace, rotaci objektů, zpracování zvukové či vizuální informace apod.).
Emergent je simulační software určený pro tvorbu komplexních a pokročilých modelů fungování mozku a kognitivních procesů.
Datum vypsání:11.11.2011




Název: Tvorba úloh pro psychologické měření v součinosti s EEG měřením
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Karla Štěpánová Ph.D., Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Cílem práce je vytvoření souboru úloh pro ukázkové psychologické experimenty zaměřené na prostorovou představivost, analytické a logické myšlení, který zároveň umožní synchronizaci s EEG záznamem.

Student nejdříve provede teoretickou přípravu pro výběr vhodných úloh, následně vytvoří grafický návrh úloh a vybrané úlohy naimplementuje ve vývojovém prostředí Matlab či v jazyce C++ (případne v jiném programovacím jazyce dle dohody). Realizovaná aplikace bude provázána s existujícím softwarem pro měření EEG.

Kontakt: karlastepanova@gmail.com
Pokyny k vypracování:Téma lze řešit také jako PMI/PRO.
Datum vypsání:11.11.2011




Název: Analýza chování neuronové sítě umělých bytostí
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Pavel Nahodil CSc., Ing. Jaroslav Vítků
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:Doc. Brandejský Tomáš, PhD., FD ČVUT v Praze
Popis:Navrhněte a implementujte algoritmus pro vizualizaci chování neuronové sítě. Algoritmus by mohl být schopen správně identifikovat které části sítě (skupiny neuronů) slouží k čemu (např. jednotlivé akce agenta). Navrhněte a implementujte možné metody vizualizace neuronové sítě. Funkci algoritmu ověřte na naučené neuronové síti, která například ovládá autonomního agenta pohybujícího se v jednoduchém simulovaném prostředí.
Analyzujte chování agenta ve vztahu k neuronům v neuronové síti. Výsledek by tedy mohl být například: síť se dá rozdělit na dvě hlavní části, část č.1 generuje převážně chování "jíst", část č.2 slouží spíše k vyhýbání se překážkám.

Možná inspirace např. video: http://www.youtube.com/watch?v=lfNVv0A8QvI&fb_source=message , nebo: http://www.youtube.com/watch?v=GvEywP8t12I&feature=related
Pokyny k vypracování:Použitý jazyk není zatím stanoven, upřednostňujeme použít jazyk JAVA.
Doporučená literatura:Literaturu dodají vedoucí práce a konzultant.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:08.11.2011




Název: Evoluce společenství autonomních agentů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Pavel Nahodil CSc., Ing. Jaroslav Vítků
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Oponent:Doc. Brandejský Tomáš, PhD., FD ČVUT v Praze
Popis:Implementujte jednoduchého autonomního agenta. Agent a jeho chování je řízeno biologicky inspirovanou rekurentní neuronovou sítí. Agent je popsán svou pozicí a orientací, je vybaven dvěma jednoduchými senzory a je schopen pouze několika primitivních akcí. Vytvořte populaci těchto agentů. Cílem je nad touto populací simulovat extrémně zrychlenou evoluci a na ní ověřovat nejvhodnější kombinace různých operátorů jako jsou selekce, křížení a mutace, známé ze živé přírody.

Možná inspirace viz např. video: http://www.youtube.com/watch?v=GvEywP8t12I&feature=related
Pokyny k vypracování:Použitý jazyk není zatím stanoven, upřednostňujeme použít jazyk JAVA.
Doporučená literatura:Literaturu dodají vedoucí práce a konzultant.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:08.11.2011




Název: Porovnání a evaluace současných typů levných 3D senzorů (MS Kinect, Asus Xtion)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Hrdlička , Ing. Jiří Wild
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student otestuje možnosti běžně dostupných 3D senzorů. Jejich spolehlivost, rozlišení, rychlost, schopnost komunikace s OpenNI API. Dále otestuje použití 3D senzorů v motivačních aplikacích pro rehabilitační účely. Jako programovací jazyk je možné použít Java nebo C++.
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s OpenNI API.
2) Porovnejte dané 3D sensory z hlediska uvedených parametrů.
3) Otestujte použití senzorů v různých aplikacích se zaměřením na rehabilitaci a porovnejte jejich chování.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:17.10.2011




Název: Synchronizace více 3D senzorů (MS Kinect) pro real-time modelování lidského těla
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Hrdlička , Ing. Jiří Wild
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:V této práci student synchronizuje v reálném čase dva 3D senzory (MS Kinect) namířené na pohybující se lidské tělo. Cílem je díky snímání postavy z různých úhlů dále zpřesnit real-time 3D model lidského těla a zvýšit jeho možnosti, například rozeznat končetinu v jakékoliv poloze vzhledem k tělu apod. Komunikace se senzorem bude zajištěna pomocí OpenNI+NITE API, které umožňuje programování v jazyku C++.
Pokyny k vypracování:Pokyny:
1) Definujte limity použití jednoho 3D senzoru pro real-time snímání postavy.
2) Udělejte rešerši na téma "synchronizace více 3D senzorů".
3) Seznamte se s OpenNI API.
4) Použijte OpenNI API pro synchronizaci dvou senzorů.
5) Použijte synchronizované senzory pro real-time generování 3D modelu lidského těla - skeletonu.
6) Diskutujte výhody použití více 3D senzorů.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:17.10.2011




Název: Využití 3D senzorů (MS Kinect) pro rehabilitační aplikace v prostředí .NET
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Hrdlička , Ing. Jiří Wild
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student v součinnosti s lékaři rehabilitačního centra navrhne a implementuje aplikaci využívající 3D senzor Microsoft Kinect, jejímž účelem bude motivace pacientů k pravidelné rehabilitaci. Aplikace bude vyvíjena v programovacím prostředí Microsoft Visual Studio .NET, v programovacím jazyku C#, C++ či Visual Basic. Ke komunikaci se senzorem student využije Kinect for Windows SDK od firmy Microsoft.
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s Microsoft Kinect for Windows SDK, otestujte jeho možnosti a způsob komunikace se senzorem.
2) Na základě komunikace s lékaři rehabilitačního centra navrhněte motivační aplikaci využívající senzor Kinect a implementujte ji.
3) Otestujte aplikaci na pacientech, vyhodnoťte užitečnost navržené aplikace.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:17.10.2011




Název: Vývoj multiplatformní knihovny pro přístup k API 3D senzoru (MS Kinect)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jiří Wild , Ing. Jan Hrdlička
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Student se zapojí do vývoje open-source Java knihovny pro komunikaci s 3D senzory pomocí OpenNI API. OpenNI API umožňuje spolupráci s 3D senzory na všech běžně používaných operačních systémech (MS Windows, Mac OS X a Linux), nicméně aplikace vyvinuté v jednom OS musí být pro použití v jiném složitě portovány. Knihovna v jazyce Java plně podporující API OpenNI umožní dobrou přenositelnost aplikací využívajících běžně dostupné 3D senzory (MS Kinect, Asus Xtion).
Pokyny k vypracování:1) Seznamte se s OpenNI API.
2) Seznamte se s dosavadním stavem implementace OpenNI API v knihovně SimpleOpenNI.
3) Doplňte knihovnu SimpleOpenNI o chybějící API volání z OpenNI.
4) Otestujte přenositelnost aplikací využívajících 3D senzory mezi různými OS.
Datum vypsání:17.10.2011




Název: Formulace zátěžového testu a grafická interpretace výsledku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Popis:1. Upravte testovací proceduru „čtverce“ tak, aby bylo možné volit různé alternativy
2. Celý testovací proces a posteriori graficky zobrazte jako schodovitou funkci v čase.
3. Měřte a graficky znázorněte průběhy tepu (krevního tlaku) a frekvence mrkání v závislosti na složitosti testu
4. Pokuste se o formalizaci výsledků měření.
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Grafické zobrazení měřených dat a jejich geometrická aproximace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Popis:1. Proveďte měření vybraných psychosomatických veličin operátora v klidu, zátěži a opětné relaxaci
2. Zobrazte průběžně dynamiku všech tří stavů (klidový, zátěžový a relaxační) testované osoby vždy trojicí změřených psychosomatických veličin jednotlivých orgánů v čase.
3. V axonometrické projekci proveďte aproximaci prostorových útvarů jednoduchými geometrickými tělesy (koule, rotační elipsoid apod.)
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Grafika v Matlab -Simulinku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:2D a 3D zobrazení je z hlediska výukového velmi názornou pomůckou. Simulace prováděné na modelech z "Katalogu modelů" nabydou 2D a 3D zobrazeními zcela jiné dimenze pro porozumění simulovaných dějů.
Pokyny k vypracování:1. Výsledky simulací na modelech z "Katalogu modelů" doplňte o zobrazení ve 2D a 3D.
2. Diskutujte různé varianty zobrazení
3. Vytvořená dema zařaďte do systému "Katalogu modelů".
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Hudební vyjádření obrazu a obrazové vyjádření hudby
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Hudba i obrazy navozují v člověku celou řadu emočních stavů. Pokusme se najít průnik zrakového a sluchové vnímání člověka hudebním vyjádřením obrazu a obrazovym vjádřením hudby. Proveďme přiřazení obrazové a tónové informace k danému emočnímu stavu člověka.
Pokyny k vypracování:1.Formulujte tónovou reprezentaci obrazu
2.Formlujte grafickou reprezentaci tónových sekvencí ve 2D a 3D
3.Navrhněte a počítačově realizujte ukázkové příklady
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Interaktivní systém pro presentaci modelů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Projekt v týmu,
Oponent:Ing JIndřich Fuka
Popis:V současné době je ve cvičeních předmětu Simulace a modelování testostován interaktivní systém pro presentaci modelů, které tvoří hierarchicky strukturovaný katalog. Systém pracuje v programovém prostředí Matlab - Simulink na principu simulinkových schémat modelů. Systém umožňuje nastavování změny parametrů modelů a zobrazení demo verzí. Systém interaktivně komunikuje s bohatou dokumentací o samotném systému a jeho rozšiřování i simulovaných modelech.
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Modelování operátora při psychické a fyzické zátěži
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Popis:Provést rešerši na Internetu. Na základě již provedených a vyhodnocených zátěžových testů navrhnout testy nové. Na základě již identifikovaných modelů operátora navrhnout nové modely.
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Modelování v Matlab -Simulinku
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:V prostředí Matlab - Simulinku je pro výukové účely k diposici katalog biomodelů. Systém je otevřený a připravený pro rozšiřování o další biomodely. Zvláště žádanými modely jsou biomodely využívající fuzzy a neuro toolboxy.
Pokyny k vypracování:1. Navrhněte vhodné modely na bázi fuzzy a neuro toolboxu.
2. Vnořte je programově do katalogu biomodelů
3. Vytvořte demo verze.
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Multimediální modelování a simulace biosystémů a bioprocesů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Stávající podpůrný počítačový systém pro modelování a simulaci biosystémů a bioprocesů pracující v prostředí Matlab - Simulinku doplňte o další modely biosystémů a bioprocesů na úrovni buněčné, orgánové a socioekonomické. Menu sestává z fyziologického úvodu, modelovacího schéma, demo příkladu s výčtem parametrů a vlastní simulace s možností volby parametrů s bohatým grafickým znázorněním odezev modelů a jejich sonifikací.
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Návrh prstokladu počítačem
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Aby skladba zapsaná v notách byla hratelná na klavíru, je zapotřebí respektovat také fyziologické uspořádání ruky. Jedná se vhodné zvolení transformací mezi notovou strukturou a fyzickými možnostmi rukou.
Pokyny k vypracování:1. Zvolte vhodný notový záznam a transformujte jej prstokladem tak, aby splňoval řadu definovaných kritérií.
2. Definujte vybraná kritéria hratelnosti.
3. Použijte k tomu některé metody umělé inteligence pro minimalizaci a maximalizaci prstokladu i notového záznamu s barevným rozlišením not dle prstokladu.
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Notový záznam a genetická informace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Popis:Notový zaznam díla je pro každého skladatele charakteristický. Je tvořen strukturálním pospojování omezené množiny not, tedy obdoba prostorové šroubovice DNA?
Pokyny k vypracování:1. zvolte vhodny notovy záznam minimálně od 3 skladatelů různých slohových období, ale i stejného slohu.
2. pokuste se formulovat "genetickou informaci"
3. formulujte klasifikátor na principu této informace
Forma realizace:programové řešení
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Operátor v Matlabu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Individuální projekt
Popis:V prostředí Matlab - Simulinku modelujte a simulujte děje, kterým je operátor vystaven při psychické zátěži. Využijte k tomu vhodné toolboxy (fuzzy, neuro, control atd.)
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Vztahy mezi tepem a systolickým a diastolickým krevním tlakem
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Vladimír Eck CSc.
Vypsáno jako: Bakalářská práce
Oponent:doc. MUDr. Zdeněk Vilikus, CSc.
Popis:Kardiovaskularní systém člověka můžeme charakterizovat trojicí veličin tvořenou tepovou frekvencí, diastolickým a systolickým krevním tlakem. Trojice časově proměnných parametrů je funkcí celé řady vlivů a vazeb mezi nimi.
Pokyny k vypracování:1.Formulujte zatěové testy pro navození jak psychického, tak fyzického stresu.
2.Popište vazby a časové změny parametrů při změnách zátěže z klid, zátěž, klid.
3.Výsledky zpracujte v programovém prostředí Matlab-Simulinku.
Forma realizace:experimentálně počítačové - kod v matlabu
Datum vypsání:05.09.2011




Název: Určení významu víceznačných slov pomocí vizuální informace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Cílem práce je návrha implementace architektury, která bude schopná určit správný význam víceznačných slov (polysémů, homonym) v neznámém textovém dokumentu. Oproti klasickým metodám založeným na analýze jazykového kontextu, bude systém využít znalosti z vizuální oblasti.
Pokyny k vypracování:Student nastuduje potřebnou literaturu a následně navrhne systém, který bude schopný propojit jazykovou a obrazovou informaci o objektech v prostředí. Systém se bude učit na anotovaných korpusech a volně dostupných indexovaných vizuálních databázích. Po natrénováni otestuje efektivitu systému na trénovacích datech.
Forma realizace:SW projekt
Datum vypsání:27.07.2011




Název: NoSQL databases
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:The data on the internet grows day by day. To organize large data, make them searchable and ensure high availability new type of NoSQL databases have emerged. The replication between different availability zones and and high performance are the key parameters for selecting a database for a chosen task. I want to develop a set of benchmarks for NoSQL databases (Cassandra, Riak, Hbase, ...) The goal of this diploma work is to design a set of benchmarks and test the databases in a cloud center under different conditions to measure, evaluate performance.
Datum vypsání:01.07.2011




Název: WEB client
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:design front end for a web application in Angular development framework. The web server part is ready and it exposes REST API. The work will include the design, implementation and testing. The project will be partly supported by Google.
Datum vypsání:24.06.2011




Název: Android aplikace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:v této diplomové práci se chci soustředit na návrh aplikace, která je napsaná pro Android touchpad nebo telefón v nativní podobě. Klientská, iPad aplikace bude komunikovat se sérvrovou částí aplikace s perzistencí. Sérvrová část nebude součástí aplikace, ta bude existovat v podobě známé REST API (Google cloud, iCloud). Nativní aplikace by měla mít schopnost mimo jiné zaznamenávat na sérver fotky, geolokaci a výstupy z dalších mobilních sensorů. V práci bude třeba analyzovat vývojová prostředí pro návrh aplikací a vybrat vhodné pro skutečnou implementaci.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: Datové struktury pro Cloud Computing
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Analyzujte a navrhněte distribuovanou a decentralizovanou databázi pro hybridní cloud. Navrhněte systém pro replikaci dat na veřejný a současně privátní cloud. Navrhněte optimalně přenoss dat a místo běhu aplikace za účelem dosažení maximální dostupnosti a minimální ceny.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: Hybrid Cloud
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Studentská odborná práce,
Popis:popište současný stav cloud computingu, tj. poskytovatelů IaaS a PaaS z pohledu veřejného a privátního cloudu. Analyzujte a popište nabízená řešení, operační systémy pro privátní cloud. Navrhěte a implementujte privátní cloud. Napište SaaS aplikaci, která bude dovolovat spoštění úloh na veřejném i privátním cloudu. Aplikaci navrhněte tak aby oprimalizovala spouštění úloh tak aby byla zaručena co největší dostupnost a současně nízká cena.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: iPad aplikace
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:v této diplomové práci se chci soustředit na návrh aplikace, která je napsaná pro iPad a iPhone v nativní podobě. Klientská, iPad aplikace bude komunikovat se sérvrovou částí aplikace s perzistencí. Sérvrová část nebude součástí aplikace, ta bude existovat v podobě známého REST API (Google cloud, iCloud). Nativní aplikace by měla mít schopnost mimo jiné zaznamenávat na sérver fotky, geolokaci a výstupy z dalších mobilních sensorů. V práci bude třeba analyzovat vývojová prostředí pro návrh aplikací a vybrat vhodné pro skutečnou implementaci.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: JavaScript tester
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Vytvořte platformu pro programovací jazyk JavaScript, která podporovat testování částí kódu pro různé typy borwserů. Cílem je pomoci vývoje JavaSfcriptobvých aplikací současně pro co nejširší paletu prohlížečů. V DP danou tématiku prosutudujte a popište současná řešení jejich nevýhody a omezení a navrhněte nový systém vylepšující metodiku návrhu a testování JavaScriptobých aplikací.
Pokyny k vypracování:Introduction
just an overview why we need testing and why we shoot for JS
State of the art: this should be analysis of existing solutions
first we have to describe the products generally
describe the functionality
create a table with functionality in rows and product name in columns and check what is available
describe the technology how is the testing done
describe the implementation if known
Formulation of the thesis problem
describe generally what we want to design
use table from prev chapter and check points we will implement or add
explain the technology
explain the implementation
summarize the advantages of our solution
Design
provide some UML charts for classes/objects, activity diagrams
describe how TDD will be used
shortly describe file organization for the project
shortly describe the revision control system
shortly describe the build system
prioritize in what order the components will be implemented
describe APIs
if UI required some screenshots and philosophy of UI design will be placed here
describe in detail one module implementation
describe functional and system tests and how are we going to conduct them
Final solution
describe use case, show how well it discovered some browser execution problems
use quantitative params from tab.1 and show how much better is the new solution, speed of execution, required memory, number of tested browser, UI quality
point to documentation and code, some description
Summary
shortly what has been achieved, what is the developers response, how many followers are on HP, what are the next plans
Doporučená literatura:JsTestDriver project on Google Code: http://code.google.com/p/js-test-driver/ Node.js: http://nodejs.org/ Selenium: http://seleniumhq.org/
Datum vypsání:23.06.2011




Název: Malware Behavior Classification
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:most of the client antivirus system are based on the signature recognition. We have a database of computer behavior monitoring, which includes tagged virus instances. We would like to build a system based on statistical modeling and classification of virus no=virus instances of behavior. The task is to cluster and classify the suspicious situations and inform the system to take protective actions.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: Mobilní aplikace v HTML 5
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:v této diplomové práci se chci soustředit na návrh aplikace, která je napsaná pro mobilní platformy iPad, iPhone and Android v HTML 5. Klientská část aplikace bude komunikovat se sérvrovou částí aplikace s perzistencí. Sérvrová část nebude součástí aplikace, ta bude existovat v podobě známého REST API (Google cloud, iCloud). HTML 5 aplikace by měla mít schopnost mimo jiné zaznamenávat na sérver fotky, geolokaci a výstupy z dalších mobilních sensorů. V práci bude třeba analyzovat vývojová prostředí pro návrh aplikací a vybrat vhodné pro skutečnou implementaci.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: Návrh REST sérvrové části
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Individuální projekt
Popis:úkolem je navrhonout deklarativní metodu rychlého návrhu sérvrové části webové aplikace. Správným způsobem navrhnout strukturu databáze na straně sérvru, navrhnout správně REST API. Navrhnot snadno access control list a multi tennancy pro SaaS aplikace, které jsou postavené na narhovaném prostředí.
Datum vypsání:23.06.2011




Název: Agentní technologie pro inteligentní multi-modální dopravní systémy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Adaptivní, samoorganizující se multi-modální dopravní systémy jsou klíčovým trendem v organizaci a řízení dopravy. Jejich základem je průběžné sdílení informací o potřebách a pozici cestujících a o dostupných dopravních prostředcích a službách. Nad těmito informacemi pracuje koordinační mechanismus s tržními rysy, který optimálně kombinuje všechny typy dopravy, individuální i hromadné, dle aktuální poptávky a dostupnosti přepravních kapacit a to i v reálném čase. Výsledkem je systém, který se adaptuje na potřeby cestujících a zároveň umožňuje efektivnější využití dopravních prostředků, a tím snížení ekonomických nákladů i negativních dopadů na životní prostředí.
 
Práce bude součástí rozsáhlého mezinárodního projektu, který Centrum agentních technologií v této oblastí řeší a ve kterém navrhuje a implementuje platformu a algoritmy, které samoorganizaci v dopravních systémech umožní. Přesné zadání bude upřesněno dle zájmu studenta a aktuálních potřeb projektu, příklady možných témat:
 
- multi-modální plánovač tras pro vysoce dynamická prostředí
- vyjednávací algoritmy pro plánování tras a kapacit v poptávkové přepravě
- simulační nástroj pro vyhodnocování efektivity optimalizačních algoritmů samoorganizující se dopravy
- internetových platforma a sada API pro integraci koordinačních algoritmů se systémy dopravců a systémy pro zadávání dopravních požadavků
Pokyny k vypracování:Budou upřesněny po diskuzi se studentem.
Doporučená literatura:Bude upřesněna.
Forma realizace:SW kód, dokumentace, zpráva
Datum vypsání:07.06.2011




Název: Characterisation of ber and vessel elements in pulp suspension images
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Prof. Ing. Jiří Matas Dr.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:The topic is related to the PulpVision project, which is focused on the development of the intelligent solutions for the pulp and paper making industry. Knowing the properties of pulp makes it possible to predict the quality the end-product.

Fiber length,width and curvature are the most influential properties of fibers, which determine the strength and optical properties of paper.
Pokyny k vypracování:see the detailed description at
http://cmp.felk.cvut.cz/~matas/dp/msc-lappenranta-paper-thesis.pdf
Datum vypsání:19.05.2011




Název: Lokalizace helikoptéry pomocí fůze senzorických dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s metodami určování relativní polohy autonomně letící helikoptéry užitím odometrie. Navrhněte algoritmus pro fúzi dat z 3D gyroskopu a 3D akcelerometru. Navržený algoritmus rozšiřte o možnost periodické reinicializace odometrie využitím informace získané zpracováním obrazu z kamery helikoptéry. Zpracování obrazu není součástí práce. Proveďte analýzu vlastností navržené metody na základě experimentů s modelem čtyř rotorové helikoptéry AR.Drone. Předpoklady: znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:18.05.2011




Název: Lokalizace helikoptéry pomocí fůze senzorických dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí:
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Seznamte se s metodami určování relativní polohy autonomně letící helikoptéry užitím odometrie. Navrhněte algoritmus pro fúzi dat z 3D gyroskopu a 3D akcelerometru. Navržený algoritmus rozšiřte o možnost periodické reinicializace odometrie využitím informace získané zpracováním obrazu z kamery helikoptéry. Zpracování obrazu není součástí práce. Proveďte analýzu vlastností navržené metody na základě experimentů s modelem čtyř rotorové helikoptéry AR.Drone. Předpoklady: znalost programování v C nebo v MATLABu.
Datum vypsání:18.05.2011




Název: pagemove plugin pro dokuwiki
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Svoboda Ph.D., Ing. Jan Kreps
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:DokuWiki je souborově orientovaná Wiki pro kolaborativní přípravu webu. Používá ji také např. CourseWare. Základní možnosti značně rozšiřuje množství pluginů. Bohužel mezi funkčními pluginy zatím chybí pagemove/pagecopy plugin který by dovolil komfortní přesuny stránek i celých prostorů (adresářů) pro autentikovaného uživatele. Hlavní obtížnost spočívá ve spolehlivé opravě všech odkazů, které na stránky odkazují z jiných míst v dané dokuwiki. Existuje prototyp, který přesouvá jednotlivé stránky. V případě úspěchu bude mít práce velký praktický dopad a plugin se stane velmi pravděpodobně hodně populární.
Forma realizace:SW plugin do DokuWiki
Datum vypsání:18.05.2011




Název: Použití chytrých telefonů pro inteligentní sdílení dopravních prostředků v reálném čase
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Michal Jakob Ph.D., Ing. Ondřej Vaněk
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je navrhnout a implementovat mobilní aplikaci pro plánování sdílených jízd dopravními prostředky s cílem snížit cenu za dopravu, produkované emise, zvýšit bezpečnost atd. Základní myšlenkou je koncept spolujízdy upravený pro použití v reálném čase a venkovním prostoru (tj. v situacích, kdy uživatel nesedí u počítače a potřebuje přepravu hned). Cílové dopravní prostředky mohou být soukromé automobily (klasická spolujízda), taxíky (sdílení taxíků), vlaky (využití skupinových jízdenek), případně jiné -- bude upřesněno po počáteční analýze.

Přesné zadání bude přizpůsobené typu práce, v případě semestrálního/individuálního projektu lze navázat bakalářskou/diplomovou prácí.
Pokyny k vypracování:Aplikace se bude sestávat z (1) klientské, mobilní části (nejlépe na platformě Android) umožňující interakci s uživatelem a (2) serverové části, na které poběží plánovací a koordinační algoritmy. Aplikace může být obohacena o sociální prvky a integrována s existujícími systémy (Facebook, Foursquare, Jizdomat atd.)
Doporučená literatura:Bude upresneno.
Forma realizace:SW aplikace, dokumentace, zpráva
Datum vypsání:30.03.2011




Název: Interaktivní hra modelující pirátství a protipirátské aktivity v Indickém oceánu
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Branislav Bošanský Garant:
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:
=============================
===== NEAKTIVNI TEMA =====
=============================
(vypsano 2011)


Projekt AgentC (http://agents.felk.cvut.cz/projects/agentc/), spolufinancovaný americkým ústavem pro námořní výzkum, se zabývá výzkumem inteligentních metod pro boj s námořním pirátstvím, které v současné době působí námořní dopravě obrovské a stále vzrůstající škody. Pro zamezení útokům na transportní lodě je v oblasti několik válečných lodí, nicméně vzhledem k velikosti oblasti je jejich efektivita velice nízká. Zlepšení je možné využitím herně-teoretických modelů, jejichž účinnost je ale třeba vyhodnotit proti chytrým protivníkům. Cílem projektu je za tímto účelem vyvinout jednoduchou interaktivní hru, ve které se hráči budou na straně pirátů (resp. válečných plavidel) snažit maximalizovat (resp. minimalizovat) počet úspěšných útoků výběrem vhodných útočných a obranných strategií. Součástí projektu bude i vytvoření modulu pro vyhodnocení úspěšnosti jednotlivých strategií.

U studentů se očekává schopnost pracovat v týmu, programovat v jazyce Java a pracovat s kódem a API třetích stran. V případě zájmu mohou studenti na problému dále pokračovat v rámci individuálních projektů nebo diplomových prací.

Datum vypsání:10.02.2011




Název: Rozpoznávání emocí ze signálů EEG pomocí skrytých Markovských modelů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Martin Macaš Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Oponent:Vavrečka Michal
Popis:Cílem práce je implementovat systém pro rozpoznávání emočních stavů člověka sledujícího obrázky na monitoru počítače. K dispozici jsou předem naměřené EEG signály, student naimplementuje systém pro rozpoznání vybrané emoce. K tomu využije skyté Markovské modely.
Forma realizace:přehledná metodologie, kód v Matlabu
Datum vypsání:09.02.2011




Název: Aktivní navigace a její vliv na EEG signál
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:
================
=NEAKTIVNI TEMA=
================
(vypsano 2011)


Cílem práce je návrh a otestování rozhraní pro ovladání aktivní navigace subjektu, které nemá negativní vliv na vznik artefaktů při měření EEG. Konrétní úloha je zamřena na testování vhodného ovladače, pomocí kterého je možné ovládat pohyb ve virtuálním prostředí. Ovladač musí být navržen tak, aby manipulace s ním vytvářela co nejméné pohybových artefaktů v EEG signálu.
Datum vypsání:01.02.2011




Název: Modelování reprezentace prostorových vztahů
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Popis:
==============
=NEAKTIVNI TEMA=
==============
(vypsano 2011)


Cílem práce je tvorba modelu, který je schopný reprezentovat objekty v prostoru pomocí různých souřadných systému a vytvářet popisy prostorových scén z hlediska těchto systémů (referenčních rámců).
Datum vypsání:01.02.2011




Název: Projekt EEGLab
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Práce v týmu a její organizace
Oponent:Václav Gerla
Popis:
==============
=NEAKTIVNI TEMA=
==============
(vypsano 2011)

Cílem práce je rozšíření programu EEGLab vyvíjeného v rámci skupiny BioDat. Program dokáže v realném čase vizualizovat měřený EEG signál a také jeho spektrální či statistické charakteristiky. Také dokáže provádět základní analýzy EEG signálů. Další rozvoj je spojen s přidáním mechanismů sloužícím k selekci jednotlivých příznaků, výpočtu hemisférických asymetrií a schopnost odečítat bazální aktivitu od měřeného signálu.
Datum vypsání:01.02.2011




Název: Development of Signal Compatibility Tool
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Marek Šmíd Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:On the field of satellite navigation the construction of new global systems similar to GPS is on the way. In Europe, the Galileo system is being developed and in several years it should offer its signals and services to users all over the world. These systems transmit radio frequency (RF) signals that share the same frequency bands or reside near to each other in limited frequency space designed by ITU. Our institute plans to sum up its comprehensive know-how on the field of signal intercompatibility into a practical software tool. Therefore the development of the high quality software application combining inputs from the field of navigation is needed.
The aim of your thesis would be to write a small high-quality Matlab-based software application with uses of best practices of sustainable software development. Within the framework of your thesis you will concentrate on the UML-described design securing modularity, well-defined internal structure and interfaces that combine the specific scripts in the application. A GUI should be designed and implemented for according to users' needs. The test plan should be included and performed to secure quality of the final product.  Studies of computer science or telecommunications. Basic experience with Matlab. Basic knowledge in physics of signals and electromagnetic waves. Very good knowledge of C++, Java, Matlab or other higher languages. Knowledge of software design and engineering. Fluent English knowledge in speech and writing. Team and communication skills. Individual initiative.
The Institute of Geodesy and Navigation of the University FAF Munich offers a contract for 3-6 month for this master thesis with DAAD STIBET I scholarship starting from March/April 2011. Interested students are invited to apply.
Datum vypsání:10.01.2011




Název: Databázová struktura pro ukládání biomedicínských dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Miroslav Burša Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Navrhněte a implementujte databázové řešení pro ukládání příznaků z biomedicínských dat.
Skupina BioDat pracuje s některými typy dat (EKG, EEG, EOG, STAN, ...). Z každého z nich jsou generovány příznaky. Navrhněte strukturu, ve které bude možné tyto příznaky ukládat.
Rozhraní bude umožňovat přístup a vizualizaci původních dat.
Každá skupina generovaných příznaků musí obsahovat informace o datu, typu extrakce (text), typu původních dat. Z příznaků musí být možné dohledat původní data. Vytvořte jednoduchý interface, který bude umožňovat načítání a ukládání těchto dat ve formátu textových souborů (CSV, ARFF, ...) a generování tzv. foldů pro testování příznaků (volitelně včetně původních dat). Na toto téma lze navázat BP/DP zaměřenou na automatické testování a vyhodnocování generovaných příznaků.
Implementace: Postgresql + Java/Matlab/Web (dle zadání)
Datum vypsání:29.11.2010




Název: Distributed computing in Java (PMT)
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Miroslav Burša Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Projekt v týmu,
Popis:(EN) Design and implement framework for distributed signal processing in Java programming language. The framework is intended for automated biomedical data processing. Include a visualization of the running environment.

(CZ) Navrhnete a v jazyce Java implementujte obecny framework pro distribuovane zpracovani biologickych signalu. Zvazte moznost automatickeho spousteni v dobe necinnosti pocitace. Soucasti musi by i vizualizace prace a jednotlivych uzlu.
Datum vypsání:29.11.2010




Název: Fraktální metody analýzy
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Miroslav Burša Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Implementujte základní jednoduché algoritmy pro měření fraktálních vlastností signálu (box counting, ...). Ověřte na reálných biologických datech (HR, EEG, ...).
Implementace: Java (nebo dle dohody)
Vypracování: LaTeX
Datum vypsání:29.11.2010




Název: Vizualizace metody ACO-DTree
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Miroslav Burša Ph.D., Doc. Ing. Lenka Lhotská CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt
Popis:Metoda ACO-DTree je kombinací metody, inspirované mravenčími koloniemi, a evolučního algoritmu. Vytvořte vhodnou vizualizaci této metody. Implementujte základní uživatelské rozhraní. Na toto téma lze navázat BP/DP se zaměřením na metody zpracování biologických dat, inspirované přírodními procesy.
Implementace: Java + vtk.org
Datum vypsání:29.11.2010




Název: Vizualizace EEG dat
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Mgr. Michal Vavrečka Ph.D.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce,Individuální projekt,Studentská odborná práce, Semestrální projekt
Popis:Cílem práce je tvorba grafického rozhraní, které slouží ke zpracování a analýze EEG signálů. Student získá přístup k algoritmům vyvíjeným v rámci laboratoře BioDat a jeho cílem bude návrh a implementace uživateslkého rozhraní umožňující jednoduchou práci s daty a jejich vizualizaci.
Forma realizace:matlab, SW projekt
Datum vypsání:18.11.2010




Název: High Performance Computing - Supercomputing with Tesla GPUs
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Ing. Jan Šedivý CSc.
Vypsáno jako: Diplomová práce,Bakalářská práce
Popis:Prostudujte HPC Nvidia Tesla za ucelem zpracovani internetove komunikace v realnem case. Postup: Analyza dostupnych technologii, identifikace potencionalniho nasazeni v realnem prostredi (Seznam.cz nebo Excello), proof-of-concept.
Potrebne znalosti: solidni znalost programovacich jazyku (C, Python). Idealne teoreticke zaklady assembleru,
Datum vypsání:15.11.2010




Název: Crop invariant frames
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Irena Váňová Garant: Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Consider a huge image database on the web with millions of images.
The images may be republished, modified, cropped, etc. We should verify if this image is one of "our" images in our database. In seconds.

The topic of this thesis is to design a method for finding crop invariant frames. Knowledge of Matlab, C++, ITK and a background in image processing are a plus.



Pokyny k vypracování:This topic has been suggested by Irena Váňová, Institute of Information Theory and Automation, Czech Academy of Sciences, http://zoi.utia.cz/. Contact her directly or via Radim Sara, sara@cmp.felk.cvut.cz who guarantees external Master's thesis topics and who also helps select a reviewer.
Datum vypsání:10.11.2010




Název: Detekce manuálně rozmazaných hran
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Stanislav Saic Garant: Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Při softwarové manipulaci s digitální fotografií pomocí copy-paste techniky se často dodatečně rozmazávají hrany, aby vizuální vjem nebyl narušen.
Cílem je vyvinout metodu, která bude detekovat manuálně rozmazané hrany.

Pokyny k vypracování:Toto téma bylo navrženo Stanislavem Saicem, Ústav teorie informace a automatizace České akademie věd, http://zoi.utia.cz/. Kontaktujte jej přímo nebo přes Radima Šáru, sara@cmp.felk.cvut.cz, který garantuje externí diplomové práce. Oponent bude určen po dohodě s garantem.
Datum vypsání:10.11.2010




Název: Detekce nekonzistentnosti v CFA
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Stanislav Saic Garant: Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:Většina digitálních fotoaparátů a kamer používá jeden senzor s polem barevných filtrů (Color Filter Array) a RGB snímek získává interpolací. Tato interpolace se projevuje specifickou korelací, která je však často narušena při softwarové manipulaci. Cílem je kvantifikovat korelaci způsobenou CFA interpolací a hledat její přítomnost v různých částech snímku.

Pokyny k vypracování:Toto téma bylo navrženo Stanislavem Saicem, Ústav teorie informace a automatizace České akademie věd, http://zoi.utia.cz/. Kontaktujte jej přímo nebo přes Radima Šáru, sara@cmp.felk.cvut.cz, který garantuje externí diplomové práce. Oponent bude určen po dohodě s garantem.
Datum vypsání:10.11.2010




Název: Intelligent algorithms for image viewers
Katedra: Katedra kybernetiky
Vedoucí: Michal Šorel Garant: Doc. Ing. Radim Šára Dr. Tech.
Vypsáno jako: Diplomová práce
Popis:The goal is to develop and implement an adaptive automatic sharpening during a slide show, including automatic detection of image orientation if it is not i