Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
bakalářská práce
Autor práce: Bc. Adrián Ponechal
Ak. rok: 2024/2025
Vedoucí: Ing. Radek Hranický, Ph.D.
Oponent: Ing. Kamil Jeřábek, Ph.D.
Populačný vývoj začína byť čím ďalej, tým viac skúmanou oblasťou. Narastajúci počet ľudí spôsobuje aj väčšiu spotrebu prírodných alebo štátnych zdrojov. Pri včasnom odhalení neočakávaných trendov je možné prijať opatrenia, ktoré týmto situáciam predídu. Aktuálny vývoj strojového učenia poskytol nástroje, ktoré dokážu takéto trendy odhaliť. V tejto práci boli preskúmané existujúce prístupy, ktoré sú používané na predikciu vývoja populácie, konkrétne štatistické metódy ARIMA a ARIMAX so strojovým učením (XGBoost, LightGBM, Random Forest, RNN, GRU, LSTM). Na základe dátovej sady, ktorá obsahuje dáta o viac ako 200 populáciách, boli navrhnuté a implementované dva hybridné modely: ARIMA + XGBoost a LSTM + XGBoost. Tieto modely vedia zachytiť trend vybranej populácie a predpovedať vývoj parametrov. V najlepších prípadoch modely predpovedali vývoj rozloženia pohlaví s chybou 0{,}005\% (podľa metriky RMSE) a vekových skupín s chybou 0{,}1\% (podľa metriky RMSE). Kombinácia modelov ARIMA + XGBoost je efektívna na presnejšie krátkodobé predikcie, zatiaľčo kombinácia LSTM + XGBoost vie generovať predpovede pre dlhší časový úsek, hoci s menšou presnosťou. Výsledné modely sú využívané na predikciu a úpravu demografických parametrov pri vytváraní populácií digitálnych respondentov, čím sa zaoberá firma Lakmoos AI, s.r.o.
Predikcia demografického vývoja, časové rady, populácia, strojové učenie, rekurentné neurónové siete, LSTM, ARIMA, XGBoost, dolovanie dát
Termín obhajoby
18.06.2025
Výsledek obhajoby
obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)
Klasifikace
D
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 D.
Otázky k obhajobě
Jazyk práce
slovenština
Fakulta
Fakulta informačních technologií
Ústav
Ústav informačních systémů
Studijní program
Informační technologie (BIT)
Složení komise
doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (předseda) RNDr. Marek Rychlý, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D. (člen) doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (člen) Ing. Ivana Burgetová, Ph.D. (člen)
Posudek vedoucíhoIng. Radek Hranický, Ph.D.
I přes řadu překážek dokázal pan Ponechal práci úspěšně dokončit a řešení také integrovat do firemniho produktu společnosti Lakmoos. Přesnost predikce sice není nijak převratná, avšak to může být způsobeno také zvolenou datovou sadou. Podstatné je, že vytvořené řešení svůj účel plní.
Zadání považuji za splněné a navrhuji hodnocení "C".
Jedná se o firemní zadání pro společnost Lakmoos AI s.r.o. Cílem práce bylo navrhnout a implementovat řešení pro predikci demografického vývoje populací.
Student využil doporučené literatury a další relevantní zdroje si samostatně dohledal.
Student byl během řešení aktivní, na schůzky docházel a řešení pravidelně konzultoval. Bohužel, původní návrh vytořený studentem nefungoval dle očekávání z důvodu nevhodného použití zvolené kombinace metod. Po konzultaci s vedoucím student návrh přepracoval a výsledky jsou nyní smysluplné, byť na přesnosti by se ještě dalo zapracovat.
I přes nutnost řešení přepracovat zvládl pan Ponechal práci včas dokončit a předat mi ke kontrole v předstihu před odevzdáním. Následně jsem mu zaslal připomínky k zapracování.
Zdrojové kódy svého řešení student zveřejnil jako Open-source pod licencí MIT na portálu GitHub: https://github.com/andrewp-dot/demography-predictor.
Známka navržená vedoucím: C
Posudek oponentaIng. Kamil Jeřábek, Ph.D.
Práce se zaměřuje na predikování demografického vývoje populace avšak je založena na poměrně omezených datech pro predikci. Student vytvořil a vyhodnotil predikční modely na této datové sadě, následně je začlenil do API. Řešení je funkční a může být použito v praxi, nicméně správnost metodologie a dále prezentované výsledky jsou na pováženou. Technická zpráva hlavně její druhá část zaměřená na popis metodologie a prezentaci výsledků je pro čtenáře velmi zmatečná a nejasná. Hodnotím D.
Stupeň hodnocení: průměrně obtížné zadání
Zadání hodnotím jako spíše průměrně obtížné. Student analyzoval data demografického vývoje populace v různých zemích a snažil se vytvořit metodu pro předpověď jejich vývoje. Navíc měl za úkol z dostupných dat vytvořit datovou sadu a následně data analyzovat.
Práce má logickou strukturu a jednotlivé kapitoly na sebe povětšinou navazují. Nicméně zvláště druhá část práce je zmatečná s velkým množstvím různých výsledků a pro čtenáře je obtížné se v nich zorientovat. Navíc zde vidím spoustu nejasností co se týká metodologického postupu, které v práci nejsou dostatečně vystvětleny. Tento aspekt bohužel práci škodí.
Práce obsahuje množství opakujících se typografických chyb. Je psána ve slovenském jazyce a nejsem tedy schopen posoudit gramatickou stránku, nicméně jsem práci rozuměl.
Navržené a implementované technické řešení se jeví jako funkční. Student práci navíc sám demonstroval a otázky zodpověděl. Definované API endpointy odpovídají ve formátu popsaném v práci s danými predikcemi. Nicméně analytická a predikční část závisí pouze na poměrně omezených datech, ke kterým byť student přistupoval často korektně obsahují taktéž jisté metodologické chyby a chyby ve vyhodnocení, na které byl student upozorněn při demonstraci. Prezentované výsledky jsou nejisté.
Jedná se o datově analytickou práci s predikčním modelováním a propojením s REST API, které bude začleněno do produktu firmy Lakmoos a mělo by tedy být aktivně používáno.
Stupeň hodnocení: zadání splněno
Zadání považuji za splněno.
Stupeň hodnocení: je v obvyklém rozmezí
Práci hodnotím jako v obvyklém rozmezí.
Práce obsahuje dostatečné množství relevantních jak odborných tak online zdrojů.
Známka navržená oponentem: D
Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová