Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
diplomová práce
Autor práce: Ing. Aleš Kašpárek
Ak. rok: 2023/2024
Vedoucí: doc. Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A.
Oponent: Ing. Ivana Burgetová, Ph.D.
Tato diplomová práce zkoumá komplexní svět síťových komunikačních systémů, které vyžadují pokročilé metody předpovědi, aby fungovaly efektivně, spolehlivě a bezpečně. Se sítěmi stále složitější, přesné předvídání podmínek sítě a jejího provozu je rozhodující pro plánování, řízení zdrojů, detekci anomálií a zlepšování systémů. Práce začíná představením konceptu časových řad dat, který pokládá základ pro pochopení dynamiky v síťových systémech. Pokračuje tím, že představuje řadu analytických nástrojů a technik pro rozbor tohoto druhu dat, se zvláštním zaměřením na tradiční statistické metody. Mezi nimi je modelům Moving Average (MA), Auto Regressive (AR) a Auto Regresive Integrated Moving Average (ARIMA) věnována zvláštní pozornost pro své schopnosti v předpovídání budoucích stavů. Posun od tradičního předpovídání k používání strojového učení (ML) je ústředním bodem této práce. Práce zkoumá několik přístupů strojového učení (ML), jako jsou sítě Long Short-Term Memory (LSTM), konvoluční neuronové sítě (CNN), aby ukázala, jak mohou tyto metody identifikovat složité vzorce v síťovém provozu.
časové řady, strojové učení, předpovědi, koncoluční neuronové sítě, Long Short-Term Memory, ARIMA
Termín obhajoby
18.06.2024
Výsledek obhajoby
obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)
Klasifikace
B
Průběh obhajoby
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.
Otázky k obhajobě
Jazyk práce
angličtina
Fakulta
Fakulta informačních technologií
Ústav
Ústav informačních systémů
Studijní program
Informační technologie a umělá inteligence (MITAI)
Specializace
Strojové učení (NMAL)
Složení komise
prof. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda) doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (člen) doc. Mgr. Lukáš Holík, Ph.D. (člen) Ing. Michal Hradiš, Ph.D. (člen) Ing. František Grézl, Ph.D. (člen) prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (člen)
Posudek vedoucíhodoc. Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A.
Práce přináší zajímavé a podrobné výsledky z testování různých predikčních metod aplikovaných na reálná data. Vzhledem k úrovni práce i dosaženým výsledkům navrhuji hodnocení A, 95 bodů.
Jednalo se o firemní zadání od firmy AT&T, kde tématem práce bylo zkoumání modelů strojového učení pro predikci časových řad. Cílem práce bylo ověřit, které modely jsou vhodné pro detekci anomálií při monitorování stavu síťových zařízení, kdy monitorovaná data mají charakter časových řad. Student se zaměřil na klasické metody pro modelování časových řad (Moving Average, Autoregrese, model ARIMA) a dále zkoumal použití konvolučních a rekurentních neuronových sítí (CNN, GRU, LSTM). U neuronových sítí student také zkoumal vliv parametrů modelů na přesnost výsledků.
Zadání bylo splněna a rozšířeno o metody neuronových sítí, které nebyly v původním zadání.
Práce byla dokončena včas a výsledná podoba konzultována s vedoucím.
Práce nebyla publikována.
Student využíval při řešení doporučenou literaturu i vlastní zdroje.
Student byl během řešení aktivní, pravidelně docházel na konzultace, kde diskutoval navržené řešení.
Známka navržená vedoucím: A
Posudek oponentaIng. Ivana Burgetová, Ph.D.
Předloženou diplomovou práci hodnotím mírně nadprůměrně (stupněm B) díky neobvykle přesným výsledkům predikce, kterých student dosáhl.
Stupeň hodnocení: zadání splněno
Stupeň hodnocení: je v obvyklém rozmezí
Předložená technická zpráva je psána velmi stručným způsobem a místy zde chybí podstatné informace. Nejdůležitější chybějící informací je způsob rozdělení dat na trénovací a testovací (případně i validační) část. Z textu není jasné, na jak velkém časovém úseku byly použité metody trénovány a testovány. Podrobnější informace k tomu, jak byly laděny parametry jednotlivých modelů, bych také uvítala.
Po jazykové stránce se jedná o průměrnou práci. K typografické stránce mám dvě připomínky: nečitelné popisky grafu 5.1 a často se vyskytují dva nadpisy bezprostředně pod sebou, případně obrázek přímo pod nadpisem.
Práci s literaturou hodnotím jako nejslabší část této diplomové práce. U diplomové práce bych čekala větší využití odborných článků z oblasti predikce časových řad. Převzaté prvky jsou řádně odlišeny od vlastních výsledků a úvah.
V rámci této diplomové student implementoval několik jupyter notebooků, které slouží k trénování a testování různých modelů pro predikci vývoje zvolené časové řady. Notebooky obsahují také části (včetně grafů) nezbytné pro volbu vhodných parametrů použitých modelů. I když realizační výstup této práce není příliš rozsáhlý, navrhuji nadstandardní hodnocení díky neobvykle dobré přesnosti natrénovaných modelů.
Modely pro predikci řad typicky nelze přímo (včetně parametrů) použít pro různé časové řady. Nicméně postup volby parametrů, který student využil, se jeví jako velmi dobrý, protože při predikci bylo dosaženo velmi dobrých výsledků.
Stupeň hodnocení: průměrně obtížné zadání
Známka navržená oponentem: B
Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová