Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FITZkratka: DVI4Ak. rok: 2016/2017
Program: Výpočetní technika a informatika
Délka studia:
Akreditace od: 30.6.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
Cílem studijního programu je poskytnout vynikajícím absolventům magisterského studia specializované univerzitní vzdělání nejvyššího typu ve vybraných oblastech informatiky, vypočetní techniky a informačních technologií. Toto vzdělání zahrnuje také průpravu a atestaci k vědecké práci.
Klíčové výsledky učení
Garant
prof. RNDr. Milan Češka, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Téma je zaměřeno na algoritmy zpracování obrazu a videa. Hlavním cílem je zkoumat algoritmy tak, aby bylo lépe rozumět jejich vlastnostem a možnostem, algoritmy do hloubky analyzovat, zlepšovat/připravovat nové a efektivně je implementovat například v CPU, v CPU s akcelerací SSE instrukcemi, v embedded systémech, v embedded systémech s FPGA, Intel Xeon PHI, případně v jiných kombinacích systémů. Předpokládá se práce v jazyce C, C++, C#, assembleru, CUDA, OpenCl, případně VHDL. Možné algoritmy zahrnují:
Po dohodě je možné zpracovávat i individuálně vybrané algoritmy, které ve výše uvedeném seznamu nejsou, ale patří do dané tématiky.
Je možnost spolupráce i na grantových projektech, zejména na nově podávaných projektech bezpečnostního výzkumu, H2020, ARTEMIS (potenciálně možnost stipendia či pracovního poměru).
Školitel: Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing., dr. h. c.
Školitel: Herout Adam, prof. Ing., Ph.D.
Jak asi víte, překladač se skládá z jazykově závislé analytické části(front-end), která produkuje zkontrolovanou vnitřní reprezentaci programu a následné generační části (back-end) generující výsledný objektový kód nebo jazyk assembleru.Metodika pro front-end je již z praktického hlediska léta vyřešena a učí se na úrovni bakalářského studia. Jsou k dispozici generátory analytické části překladu založené většinou LALR gramatikách, které bezkontextovou část analýzy vygenerují a kontextovou část je dle známé metodiky snadné vytvořit.Pro některé oblasti se navíc používá pouze jazyk C/C++, jehož front-end je volně dostupný. Při vhodně zvolené vnitřní reprezentaci je pak generátor front-endu závislý pouze na vstupním jazyce. Vhodné vnitřní reprezentace existují, např. definičním jazykem pro generátor je nejčastěji atributovaná bezkontextová gramatika.Skutečné současné praktické problémy leží v back-endu. Množství procesorových architektur je vysoké a navíc stále narůstá v souvislosti s mobily i jinými vestavěnými systémy, požadavky Internet of Things, lékařských zařízení, automobilů apod. Důvodem je kolize používání dostupných obecných procesorů s vyvinutými překladači a současně velkou spotřebou, které si uvedená zařízení nemohou dovolit z důvodů spotřeby, případně i ceny licencí. Počet a různorodost architektur procesorů tedy rychle narůstá. Bylo by vhodné mít k dispozici podobný generační prostředek jako má front-end i pro generování back-endu. Tím se velmi zeefektivní přenos aplikací zapsaných nejčastěji v jazyce C na nové processory. Je to poměrně nová oblast, která se v osnovách vysokých škol neučí (ani na FITu).Musíme mít:* vnitřní reprezentaci programů jako vstup překladu* jazyk pro definici procesoru jako vstup generátoru* vhodný modifikovatelný (rekonfigurovatelný) back-endJde tedy o to vygenerovat rychlý a efektivní překladač (postačující bude překladač jazyka C) pro různé architektury popsané definičním jazykem. Na co lze navázat:V rámci výzkumu skupiny Lissom vznikl rekonfigurovatelný překladač jazyka C, který je nyní součástí Codasip Studia firmy Codasip. Jsou tedy k dispozici zkušenosti s tímto výzkumem. Je jisté, že jde o výzkum na světové úrovni, který je prakticky žádán a není vyřešen (zkušenosti s provozem COdasip Studia). Jsou k dispozici definiční jazyky, mezijazyk i rekonfigurovatelný překladač jayzka C. Je k dispozici funkční generátor, avšak není jisté, zda je efektivní pro dostatečnou škálu architektur.Cílem práce je kritické zhodnocení současného stavu výzkumu i metod a návrh efektivní metodiky generování a generátoru.Možné konkrétnější zaměření:Vývoj optimalizovaného přenositelného rekonfigurovatelného překladače jazyka C/C++ pro VLIW procesorové architektury. Rekonfigurace bude probíhat na základě modelu VLIW procesoru v jazyka CodAL. Více informací ústně.Přehled možného zapojení do placených činností -základní stipendium doktorského studijního programu -odměny za řešení grantových projektů -národních -evropských -pracovní úvazek u smluvního partnera -souvisí s možností získání praxe Kontakty a informace Prof. Ing. Tomáš Hruška, CSc. - hruska@fit.vutbr.cz
Školitel: Hruška Tomáš, prof. Ing., CSc.
Projekt se zabývá metrikami pro odhad vizuální kvality obrazu a videa. Cílem práce je výzkum nových metod, které by odstranily některé nedostatky existujících metrik zejména s ohledem na vlastnosti vizuálního vnímání člověka. V úvahu přicházejí např. problémy z oblasti vjemu HDR obrazu a využití přídavných informací (metadata, 3D, atd.) o testovaných scénách.
Školitel: Čadík Martin, doc. Ing., Ph.D.
MAQK je proprietární analytický dotazovací jazyk vyvinutý firmou GoodData. V analytických projektech se často nacházejí podobné metriky, či reporty vytvořené různými lidmi, nebo i dokonce jedním člověkem v dlouhém časovém rozpětí. Cíle je vytvořit heuristiky na detekci podobností a nabídnout uživateli existující metriku/report místo vytváření nové. Toto může pochopitelně vést na vytváření složitých výrazů pro metriky a jejich zjednodušování a detekci podobností, apod.
Školitel: Kolář Dušan, doc. Dr. Ing.
Téma je zaměřeno na algoritmy počítačové grafiky a obecně syntézy obrazu. Hlavním cílem je zkoumat algoritmy počítačové grafiky, související datové struktury, související otázky zpracování signálu a/nebo obrazu i související otázky získávání a zpracování 3D modelů tak, aby bylo lépe rozumět jejich vlastnostem a možnostem, algoritmy do hloubky analyzovat, zlepšovat a připravovat nové. Předpokládá se práce v jazyce C, C++, C#, assembleru, případě i jiných jazycích nebo i paralelních CPU jádrech x86/64, ARM, Xeon PHI, GPU apod. v OpenCL, CUDA, v FPGA ve VHDL, případně i jinak. Možné algoritmy zahrnují:
Projekt se zabývá pokročilými metodami výpočetní fotografie. Cílem práce je výzkum nových metod pro výpočetní fotografii, což zahrnuje zejména softwarové řešení, které může být případně dále kombinováno s novou optikou a dalším hardware. Mezi oblasti výzkumu patří zpracování HDR obrazu a videa, převod barevného obrazu na černobílý, spektrální obraz, atd.
Na současné operační systémy (OS) jsou kladeny stále větší nároky nejen z hlediska flexibility a efektivity jejich běhu na moderních výpočetních platformách, ale také z hlediska spolehlivosti činnosti jejich jader a služeb, které poskytují aplikační vrstvě. Cílem řešení tématu je zejména:
Téma je možno orientovat různými směry, např. do oblasti nízkopříkonových aplikací/OS či aplikací/OS určených k běhu na vestavných platformách či na více jádrech. Z hlediska operačních systémů je možno stavět na škále "konvenčních" OS typu Unix, Linux, Android, Windows, iOS či specializovaných OS typu QNX, uC/OS-I(II, III), FreeRTOS, MQX apod.
Školitel: Strnadel Josef, Ing., Ph.D.
Jak asi víte, překladač se skládá z jazykově závislé analytické části (front-end), která produkuje zkontrolovanou vnitřní reprezentaci programu a následné generační části (back-end) generující výsledný objektový kód nebo jazyk assembleru.Metodika pro front-end je již z praktického hlediska léta vyřešena a učí se na úrovni bakalářského studia. Jsou k dispozici generátory analytické části překladu založené většinou LALR gramatikách, které bezkontextovou část analýzy vygenerují a kontextovou část je dle známé metodiky snadné vytvořit.Pro některé oblasti se navíc používá pouze jazyk C/C++, jehož front-end je volně dostupný. Při vhodně zvolené vnitřní reprezentaci je pak generátor front-endu závislý pouze na vstupním jazyce. Vhodné vnitřní reprezentace existují, např. definičním jazykem pro generátor je nejčastěji atributovaná bezkontextová gramatika.Skutečné současné praktické problémy leží v back-endu. Množství procesorových architektur je vysoké a navíc stále narůstá v souvislosti s mobily i jinými vestavěnými systémy, požadavky Internet of Things, lékařských zařízení, automobilů apod. Důvodem je kolize používání dostupných obecných procesorů s vyvinutými překladači a současně velkou spotřebou, které si uvedená zařízení nemohou dovolit z důvodů spotřeby, případně i ceny licencí.Je to poměrně nová oblast, která se v osnovách vysokých škol neučí (ani na FITu). V back-endu probíhá během překladu statická analýza, která umožňuje na základě informací dostupných během překladu generovat v daný okamžik optimální kód. To však u některých architektur nemusí stačit. Zejména v případech, kdy počet aplikačních programů je omezen (častý případ u mnoha procesorů) je třeba pro analýzu překladu užít i data získaná po spuštění programu (profil).Cílem práce je výzkum a vývoj profilem řízených optimalizací v překladači jazyků C a C++. Statické analýzy v překladačích nejsou schopné dodat optimalizačním modulům dostatečně přesnou informaci o programu a právě využití profilu umožňuje značně vylepšit kvalitu generovaného kódu. Na co lze navázat:V rámci výzkumu skupiny Lissom vznikl rekonfigurovatelný překladač jazyka C, který je nyní součástí Codasip Studia firmy Codasip. Jsou tedy k dispozici zkušenosti s tímto výzkumem. Je jisté, že jde o výzkum na světové úrovni, který je prakticky žádán a není vyřešen (zkušenosti s provozem Codasip Studia). Jsou k dispozici definiční jazyky, mezijazyk i rekonfigurovatelný překladač jayzka C. Je k dispozici funkční generátor, avšak není jisté, zda je efektivní pro dostatečnou škálu architektur.Více informací po osobní schůzce.Kontakty a informace-Prof. Ing. Tomáš Hruška, CSc. - hruska@fit.vutbr.czPřehled možného zapojení do placených činností-základní stipendium doktorského studijního programu-odměny za řešení grantových projektů-národních-evropských-pracovní úvazek u smluvního partnera -souvisí s možností získání praxe
Cílem práce je vyhledávat a vytvářet algoritmy, které umožní v reálném čase provozovat rozšířenou realitu na mobilních (ultramobilních) zařízeních. Jedná se především o algoritmy určení/sledování pozice mobilního zařízení v prostoru pomocí počítačového vidění a využitím vestavěných senzorů mobilního zařízení. Dále se práce zaměří na algoritmy zobrazování virtuálních prvků do reálné scény a na aplikace rozšířené reality na mobilním zařízení.
Projekt se zabývá lokalizací kamery v interiéru pomocí metod počítačového vidění a počítačové grafiky. Cílem je zkoumat metody pro registraci obrazu do 3D modelu scény, které by následně vedly k návrhu a vývoji lokalizačních systémů. Takové systémy by umožňovaly např. navigaci v budovách pouze s pomocí kamery.
Studijní plán oboru není zatím pro tento rok vygenerován.