Závěrečné práce

Ing. Martin Štěpánek

Ing. Josef Vogel, CSc.

Katedra softwarového inženýrství

Vzhledem k tomu, že automobilový průmysl prochází rychlou transformací směrem k propojeným elektrickým vozidlům a technologiím autonomního řízení, stává se nezbytnou potřebou pokročilá a slibná komunikační řešení jako je Automotive Ethernet. Tato studie se zabývá vztahem mezi automatizací řízení, elektronickou architekturou vozidel a automobilovým sítěním, s důrazem na význam Automotive Ethernetu. Podstatně zkoumá proveditelnost manipulace se signály v síti Automotive Ethernet pro potenciální usnadnění testování vozidel, přičemž řeší zahrnuté výzvy. Nakonec výzkum vede k vývoji a testování softwarového systému navrženého pro sofistikovanou manipulaci se signály, vybaveného schopností obejít bezpečnostní mechanismy, které jsou vyžadovány standardy funkční bezpečnosti.

Práce na DSpace

Ing. Michal Valenta, Ph.D.

Ing. Marek Suchánek, Ph.D. et Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Diplomová práce se zabývá transformací ontologických konceptuálních modelů do grafových databází a implementací souvisejících integritních omezení. Jako první tato práce analyzuje vhodnost několika rozdílných grafových databázových systémů a zdůvodňuje volbu grafové databáze Neo4j jakožto nejvhodnější pro daný účel. Dále práce představuje obsáhlou proceduru pro transformaci OntoUML diagramů do seznamu specifických integritních omezení a popisuje implementaci těchto integritních omezení v Neo4j. Zmíněná procedura je následně použita pro instanciaci ukázkového OntoUML modelu. Instanciovaný model je také důkladně otestován s cílem zpětně ověřit správnost transformační procedury. Nakonec práce pojednává o dosažených výsledcích a zabývá se možným navazujícím výzkumem. Ve výsledku tato práce ukazuje, že je možné provést instanciaci validního OntoUML modelu do grafové databáze, ale bohužel není možné použít stejné principy instanciace pro všechny typy grafových databází.

Práce na DSpace

prof. Ing. Michal Haindl, DrSc.

RNDr. Jakub Klímek, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Už byly představeny desítky a možná i stovky texturálních příznaků, avšak nějaké rozsáhlé hodnocení a porovnání příznaků stále chybí. V této práci prozkoumáme a popíšeme monospektrální a multispektrální příznaky a na základě toho vytvoříme obecnou metodologii na měření informační kvality texturálních příznaků. V této metodologii rozřadíme příznaky do kategorií a tím vytvoříme zobecňující vrstvu, která umožní příznaky hodnotit obecně a automaticky. Tuto metodologii pak začleníme do tvorby multispektrálního texturálního benchmarku s webovým portálem, který umožní experimentovat s příznaky. Vysvětlíme všechny fáze vývoje od analýzy, návrhu uživatelského rozhraní a jeho testování, až po samotnou implementaci systému. Vytvořený benchmark bude složený z několika komponent a bude rozšiřitelný o další příznaky, datasety nebo statistiky a v neposlední řadě bude výpočetně škálovatelný jak vertikálně, tak horizontálně.

Práce na DSpace

Ing. Marek Skotnica

Mgr. Ondřej Dvořák, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Blockchain chytré kontrakty jsou relativně nová technologie, jenž by mohla způsobit převrat ve vytváření a vedení právních kontraktů. Příkladem jednoho z jejich benefitů je možnost eliminace potřeby ověřených autorit třetích stran. Jejich širšímu zavedení však brání komplexní, silně technický způsob kterým jsou vytvářeny. Tímto nedostatek se zabývá probíhající výzkumný projekt, DasContract, jenž má za cíl zjednodušit vytváření chytrých kontraktů poskytnutím vizuálního doménově specifického jazyka, který lze zkonvertovat do spustitelného kódu. Tato diplomová práce je součástí DasContract výzkumu a zabývá se navržením a implementováním webové aplikace v Blazor WebAssembly frameworku, která umožní uživatelům vizuálně modelovat chytré kontrakty pomocí DasContract jazyka. Práce dále prozkoumává možnosti nasazení Blazor webové aplikace jakožto samostatné multiplatformní aplikace. Vytvořená aplikace je volně dostupná (zdrojové kódy jsou open-source) a je momentálně využívána k navazujicímu výzkumu.

Práce na DSpace

Ing. Jiří Chludil

Ing. Jan Matoušek

Katedra softwarového inženýrství

Tato práce se předně zabývá návrhem a implementací rozšíření existujícího testovacího C++ frameworku CppUTest. Framework CppUTest již obsahuje střední podporu pro práci s mocky, nicméně tato práce navrhuje rozšíření již existující funkcionality zaměřenou na rozšíření a automatizaci využití mocků. Práce se nejdříve zabývá analýzou a shrnutím teorie softwarového testování a testovacích technik. Následně se věnuje analýze existujících C++ testovacích frameworků, získaná data jsou pak využita pro formulaci a návrh nových funckcionalit pro framework CppUTest. Posledním úkolem této práce je vyzkoušet využití vyvinutého rozšíření implementováním sady testů zaměřené na projekt ETCS simulátoru.

Práce na DSpace

doc. Ing. Štěpán Starosta, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Tato diplomová práce se zabývá výběrem vhodných technologií pro vytváření interaktivních grafických ukázek výstupů z výpočtů a využitím navrženého řešení při implementaci modelových příkladů určených pro podporu výuky matematických předmětů. První část práce je věnována analýze dostupných vykreslovacích systémů. Následně je sestaven seznam modelových příkladů vhodných pro interaktivní ukázky při výuce. Poté se práce věnuje výběru vhodného vykreslovacího systému, návrhu a implementaci webové aplikace s jednotlivými ukázkami, jejímu testování a zkušebnímu nasazení. Výstupem práce je hotová webová aplikace implementovaná s využitím knihovny Plotly, která zahrnuje modelové příklady jako vykreslení aproximace funkce pomocí Taylorova polynomu nebo vizualizaci Lagrangeovy metody. Aplikace podporuje jednoduché přidávání nových vizualizací a jejich propojení se systémem pro podporu výuky MARAST.

Práce na DSpace

Ing. Michal Valenta, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Tato diplomová práce se zabývá analýzou a návrhem algoritmu pro obousměrný převod formátů X-definice a XML schéma. Práce dále popisuje problémové části transformace zmíněných datových formátů. Výsledný algoritmus je implementován jako nadstavba volně dostupné knihovny X-definice od společnosti Syntea software group a.s. v programovacím jazyce Java.

Práce na DSpace

prof. Ing. RNDr. Martin Holeňa, CSc.

Katedra softwarového inženýrství

Tato práce se věnuje úpravě existujícího systému pro vytěžování odlišných průběhů událostí z dat (discriminant chronicles mining) tak, aby byl schopen přijímat vícedimenzionální vstupní data. Upravený systém bude následně použit na reálná data, která se týkají růstu monokrystalů.

Práce na DSpace

Ing. Jiří Hunka

Ing. Pavel Štěpán

Katedra softwarového inženýrství

Tato diplomová práce se zabývá přepracováním administračního rozhraní pro Turris routery vyvinuté sdružením CZ.NIC. Hlavním úkolem práce je návrh, implementace a testování nového administračního rozhraní s důrazem na rozšiřitelnost a za pomoci moderních přístupů a technologií. Veškerá implementace je vyvinuta na základě znalostí získaných z analytické části práce. Tato práce obsahuje analýzu stávajícího rozhraní Foris a konkurenčních řešení. Práce také popisuje návrh architektury a design uživatelského rozhraní zvoleného řešení. Výstupem této práce je samotný zdrojový kód administrátorského rozhraní, včetně automatických testů, a výsledky uživatelského testování.

Práce na DSpace

Mgr. Ondřej Dvořák

Ing. Marek Skotnica

Katedra softwarového inženýrství

S rozvojem digitálních technologií čelí podniky zvyšujícímu se tlaku na modernizaci svých nástrojů umožnujících jim držet s těmito změnami krok. Jedním z nejaktuálnějších řešení, které trh v oblasti digitalizace nabízí, je robotická procesní automatizace (RPA). Tato diplomová práce má za cíl navrhnout cestu efektivního využití RPA v dalším vývoji již existujících systémů, například Business Process Management System (BPMS). Pozornost je nejprve zaměřena na popis RPA a BPM řešení vybraných dodavatelů, analýzu jejich notací a zhodnocení přínosu pro podniky. Následně je zkoumána myšlenka integrace RPA se systémy BPM ve snaze identifikovat související výzvy a limitace. Práce je završena výstupem v podobě prototypu integrace RPA se systémem BPM.

Práce na DSpace

prof. Ing. Daniel Sýkora, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Výpočet optického toku je jedním ze základních úkolů v oblasti počítačového vidění. Během posledních tří desetiletí byla navržena různá řešení - od klasických algoritmů až po neuronové sítě. V této práci popisujeme několik metod k výpočtu optického toku. Zaměřujeme se na dva algoritmy, které explicitně zachovávají lokální tuhost výsledného vektorového pole. Kromě toho, že poskytujeme podrobný popis samotných algoritmů a souvisejících matematických nástrojů, optimalizujeme navíc výkon jedné vybrané metody s využitím GPU. V teoretické části práce rozebíráme několik algoritmů pro výpočet optického toku a popisujeme specifické pro GPU optimalizací jednoho z nich. V praktické části hodnotíme a porovnáváme kvalitu výsledků získaných každou z prozkoumaných metod. Také měříme výpočetní rychlost GPU verze vybraného algoritmu a porovnáváme ji s rychlostí výchozí sekvenční implementace. Testování se provádí na reálném produkčním videu.

Práce na DSpace

Ing. Jaroslav Kuchař, Ph.D.

Ing. Petr Špaček, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Hlavním tématem diplomové práce je využití technik dolování dat z datových toků k doporučování novinových článků. V teoretické části jsou rozebrány principy doporučovacích systémů a jejich testování. Dále jsou popsány principy, které se v algoritmech na dolování dat z datových toků využívají. V rešerši jsou zkoumána existující řešení v doméně novinových článků a platforma, která je k experimentování použita. V části dolování dat je popsán proces získání informací a analyzována data, která jsou použita k experimentům. Proudový algoritmus implementuje různé parametrizovatelné techniky vytěžování datových toků. V experimentální části jsou zkoumány vlivy jednotlivých technik a heuristik na měřené metriky. Experimenty jsou rozděleny do kategorii dle následujích heuristik: náhodný výběr, populárnost, iterátor a nedávno navštívený článek. Testování je provedeno na platformě StreamingRec. V závěru práce je shrnutí vhodnosti technik k doporučování položek v doméně novinových článků.

Práce na DSpace

Ing. Michal Valenta, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Přestože dnes existuje několik produktů grafových databází určených pro distribuovaná prostředí, jsou v nich obvykle data distribuována na jednotlivé fyzické uzly náhodně, bez pozdější revize zatížení a možné reorganizace dat. Tato práce analyzuje současné praktiky ukládání dat v distribuovaných grafových databázích. Podle této analýzy práce navrhuje a implementuje nový modul pro grafový výpočetní framework TinkerPop, který loguje provoz vygenerovaný dotazy uživatelů. Je rovněž naimplementována samostatná aplikace pro ukládání takovýchto logovaných dat do databáze JanusGraph. Tento program rovněž spouští redistribuční algoritmus navrhující efektivnější uložení dat v clusteru. Existující algoritmus od Vaquera a spol., kompatibilní se systémem Pregel, je aplikován s podstatnými rozšířeními. Výsledkem je návrh reorganizace dat s 70-80% zlepšením komunikace mezi uzly clusteru. Takovýto výsledek je porovnatelný s jinou známou metodou Ja-be-Ja, která však vyžaduje výrazně vyšší výpočetní prostředky. Na druhou stranu metoda v této práci zavádí malou disbalanci na uzlech clusteru. Nakonec tato práce uvádí doporučení pro možná budoucí rozšíření a vylepšení.

Práce na DSpace

Ing. Petr Špaček, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Zpracování velkého množství dat je v posledních letech velmi populární a rozvíjející se oblast informatiky. Kromě zpracování velkého množství spíše historických dat, je velmi žádoucí zpracovávat velká data v reálném čase. Tato práce nejprve představuje a popisuje v současnosti používané technologie na zpracování velkých dat a to včetně těch umožnujících zpracování v reálném čase. Jádrem práce je návrh a implementace prototypu distribuovaného výpočetního systému, který vypočítává dotazy, u kterých došlo k výraznému nárůstu hledanosti jak pro historická data, tak pro data v reálném čase. Součástí práce je také prototyp aplikace, která vizualizuje vypočítané hodnoty.

Práce na DSpace

Ing. David Šenkýř

Ing. David Bernhauer

Katedra softwarového inženýrství

Tato diplomová práce popisuje návrh a implementaci mobilní aplikace pro operační systém iOS. Úkolem aplikace je podpořit rozvoj řeči u dětí se sluchovým postižením za pomoci čtyř animovaných her. Při vývoji aplikace byla použita architektura VIPER, framework na tvorbu her SpriteKit a framework na zpracování zvuku AudioKit.

Práce na DSpace

doc. Ing. Robert Pergl, Ph.D.

prof. Jan Verelst

Katedra softwarového inženýrství

Tato práce se zaměřuje na tvorbu modelovacího a diagramovacího nástroje v platformě OpenPonk pro potřeby Normalizovaných Systémů a meta-systému Prime Radiant. Stručně je představena teorie Normalizovaných Systémů, platformy OpenPonk a dalších nástrojů použitých při tvorbě modeláře. Pro potřebu integrace mezi systémem Prime Radiant a implementovaným modelářem jsou analyzovány soubory XML obsahující deskripce Normalizovaných Systémů. Z analýzy je následně zkonstruován vhodný metamodel. Jak proces analýzy, tak i výstupný metamodel je detailně rozebrán. Současná notace používaná pro Normalizované Systémy je obohacena, a mimo jiné čerpá z myšlenek notací jako je diagram databází, UML diagramy tříd či stavových strojů. Jsou probrány různé možnosti, návrhy a přístupy k diagramové tvorbě modelů Normalizovaných Systémů. Dále je představena série validačních pravidel pro modely Normalizovaných Systémů. Téma samotného popisu takových pravidel je probrána, stejně jako i aktuální způsob implementace. Neboť tato práce popisuje softwarový projekt, je modelář zanalyzován a zhodnocen z hlediska testování a testovatelnosti, stejně jako i dlouhodobé údřzby. Na závěr jsou shrunty přínosy této a práce a je navřžena série kroků vhodných k budoucímu prozkoumání.

Práce na DSpace

Ing. Michal Valenta, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Cílem této práce je analýza a implementace inkrementálních aktualizací úložiště data lineage v softwarovém nástroji Manta Flow. Obsahem této práce je studium současného úložiště data lineage v Manta Flow, zkoumání existujících řešení inkrementálních atualizací v systémech řízení verzí, zkoumání inkrementálního zálohování v databázích, analýza a návrh nového řešení inkrementálních aktualizací v Manta Flow a následná imlementace prototypu a provedení výkonnostního testování. Výsledný prototyp je možné nasadit do existujícího produktu Manta Flow, a tím řádově snížit časovou složitost aktualizací v úložišti data lineage.

Práce na DSpace

Ing. Jakub Novák

doc. RNDr. Ing. Marcel Jiřina, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Táto diplomovaná práca sa zaoberá revitalizáciou programu DITHYRON určeného na diagnostiku porúch štítnej žľazy, ktorý vznikol v 90. rokoch minulého storočia pre operačný systém MS-DOS, do formy modulu modernej webovej aplikácie Alma Diagnostics. V rámci práce je uvedená podrobná analýza nedostatkov historickej implementácie, ktoré neumožňovali program v súčasnosti používať, rozširovať a vylepšovať. V práci sú zároveň analyzované existujúce aplikácie na pomoc s diagnostikou ochorení a problémy, ktoré limitujú ich rozšírenie. S využitím týchto informácii je navrhnutý a následné implementovaný modul na pomoc s diagnostikou porúch štítnej žľazy.

Práce na DSpace

doc. Ing. Pavel Kordík, Ph.D.

doc. RNDr. Ing. Marcel Jiřina, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství