Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Štěpán Starosta, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Mgr. Jan Starý, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

Cílem práce je shrnout historii a aplikace výpočtu vlastních čísel. Práce analyzuje některé algoritmy používané pro výpočet vlastních čísel. V praktické části práce je implementován QR algoritmus s~Givensovými rotacemi v~jazyce Julia~a~tato implementace je porovnána s~již dostupnými implementacemi tohoto algoritmu~v~prostředí Mathematica~a~knihovně LAPACK. Implementace dosahuje horších časů i přesnosti než srovnávané alternativy, na rozdíl od nich však poskytuje možnost ovlivňovat přesnost výsledku a poskytuje výpis algoritmu.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Ondřej Guth, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Tato práce se zabývá vytvořením nástroje pro automatickou tvorbu myšlenkových map z WooWoo souborů napsaných podle specifikace FIT-šablona. Vytvořená myšlenková mapa slouží jako studijní materiál zobrazující vybrané pojmy z WooWoo souborů a znázorňující jejich vztahy. Studijní materiál je interaktivní a jednoduše dostupný pro studenty ve formě webové stránky. V práci je řešena extrakce pojmů z textového souboru WooWoo pomocí stejnojmenné knihovny WooWoo, rozložení pojmů a jejich vztahů do myšlenkové mapy pomocí algoritmů pro vizualizaci grafů, určení důležitosti pojmů pomocí algoritmů pro určení centrality a interaktivní zobrazení pojmů a jejich vztahů jako myšlenkovou mapu ve webové aplikaci. Nástroj se v době odevzdání této práce využívá na Fakultě informačních technologií ČVUT.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Daniel Vašata, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Mgr. Jan Starý, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

V této práci byla implementována metoda pohyblivých vážených nejmenších čtverců v jazyce Julia. Metoda byla zkoumána jak po teoretické stránce, tak i experimentálně. Byl formulován problém hledání sousedů v daném rozsahu a předvedla se 2 řešení toho problému. Také byl vytvořen krátký popis programovacího jazyka Julia.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Ondřej Guth, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Tato práce se zabývá návrhem, implementací a otestováním rozšíření editoru Atom pro usnadnění tvorby WooWoo dokumentů. Důraz je kladen zejména na přehlednou prezentaci logické struktury dokumentů využívajících existující šablony. Součástí práce je také seznámení se s formátem WooWoo, rešerše možností rozšíření stávajících editorů nebo možností zobrazování matematických výrazů a různých grafických objektů.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Ivan Halaška

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Mgr. Petr Novák, Ph.D.

Katedra aplikované matematiky

Klasifikace časových řad je komplexní poblém v oboru strojového učení. Moderní metody řešící tento problém jsou náročné na výkon a jejich efektivní implementace je důležitější než kdy dřív. Tato práce se zabývá analýzou metod pro klasifikaci časových řad a i efektivně implementuje metody MINIROCKET a k-Nejbližších Sousedů s Dynamic Time Warping. V rámci této práce je navrženo a implementováno několik různých optimalizací těchto algoritmů v porovnání s jejich implementací v Python balíčku sktime. Mezi tyto optimalizace, které jsou podrobně popsány, patří redukce nutných alokací paměti, paralelizace a vektorizace výpočtů a redukce nutných kroků algoritmu pro dosažení výsledku. Výkonnost této implementace je experimentálně ověřena na 113 datasetech z archivu časových řad Kalifornské univerzity v Riverside, kdy dosahuje až 17krát vyššího výkonu než tytéž algoritmy v balíčku sktime.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Karel Klouda, Ph.D.

Katedra aplikované matematiky

Tato práce se zabývá problematikou matematické optimalizace a ukazuje, jak ji lze aplikovat na problematiku znalostního inženýrství. Nejdříve se zaměříme na teoretické základy matematické optimalizace a formulujeme základní optimalizační problémy jako lineární programování, kvadratické programování či optimalizaci vektorů. Dále se zaměříme na vybrané problémy z oblasti znalostního inženýrství a vyjádříme je v rámci optimalizace. Dále prezentujeme metody řešení optimalizačních problémů, konkrétně metody sestupu, Newtonovu metodu a bariérovou metodu. Nakonec se přesuneme do praktické části, kde demonstrujeme různé nástroje pro řešení optimalizačních úloh.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Daniel Vašata, Ph.D.

Katedra počítačových systémů

Tato práce se zabývá návrhem a implementací modulu pro symbolické testování odpovědí v matematických kvízech s důrazem na škálovatelnost vlastního modulu.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Hlavným cieľom tejto práce je implementácia webovej aplikácie na vizualizáciu fraktálov v programovacom jazyku Julia. Účel tejto aplikácie má slúžiť ako proof-of-concept pre budúce aplikácie s náročnými výpočetnými požiadavkami. Pre dosiahnutie tohto cieľu, sme navrhli architektúru riešenia s vlastnosťami prispôsobenými požiadavkám a následne sme ju implementovali s detailným vysvetlením.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Štěpán Starosta, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

Tato bakalářská práce se zabývá algoritmy pro numerické vykreslování implicitně zadaných ploch. Porovnává vlastnosti vybraných algoritmů a uvádí jejich výhody a nevýhody. Podrobněji zkoumá algoritmus Dual Marching Cubes. Součástí práce je implementace tohoto algoritmu v open-source algebraickém systému SageMath a porovnání s algoritmem Marching Cubes, který je v systému dostupný. Implementované funkce jsou použity k vytvoření vizualizace elektronových orbitalů vodíku a prezentovány na dalších zajímavých příkladech implicitních ploch.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Daniel Vašata, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Eliška Šestáková

Katedra softwarového inženýrství

Tato bakalářská práce se zabývá přidáním technik interaktivní výuky do webového portálu MARAST, který se aktivně využívá pro podporu výuky matematických předmětů na Fakultě informačních technologií ČVUT v Praze. Obsahem práce je seznámení se s vnitřní strukturou zmíněného portálu, v něm používanými technologiemi, nezbytnou částí je také analýza požadavků potenciálních uživatelů. Cílem této práce je návrh a implementace nových funkčností zaměřených na zvětšení míry interakce mezi učiteli a studenty během výuky.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

Desítky milionů celých živých koncertů jsou k dispozici na službách pro sdílení video- a audiozáznamů, a seznamy písní spolu s časovými údaji jsou podstatnou informací, která je s nimi poskytována. Jelikož je ruční anotace repetitivní a časově náročná, automatický nástroj je velmi hodnotný. Tato bakalářská práce předkládá řešení pro neřízenou segmentaci písní v audiozáznamu koncertu. Podle mých poznatků je to vůbec první pokus o řešení problému takto zadefinovaného. Hranice segmentů jsou určeny pomocí široce používaného testu logaritmického věrohodnostního poměru a tři různé modely pro klasifikaci jsou představeny. Na shromážděném datasetu, obsahujícím různé hudební žánry a kvality zvuku, dosahuje implementovaný systém 88,92% f-skóre a 81,30% specifičnosti správně označených sekund audio signálu. Celkové výsledky ukazují, že je jeho detekce hranic poměrně úspěšná, a může tedy sloužit jako obstojný základní model k porovnání s budoucími řešeními.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Mgr. Jan Starý, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Cílem této práce je navrhnout a implementovat rozhraní pro knihovnu Triangle v jazyce Julia. Triangle je knihovna napsaná v jazyce C a umožňuje generovat mimo jiné Delaunayho triangulace. Jejím autorem je Jonathan Shewchuk. Výsledkem je balíček, který umí pracovat s Triangle v jazyce Julia. Balíček také umožňuje vygenerovat graf triangulace. Testování se provádí jednotkovými testy.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Daniel Vašata, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra aplikované matematiky

Táto bakalárska práca sa zaoberá analyzovaním úspešnosti služieb pre pred- povede počasia. Preskúmane sú on-line služby verejne poskytujúce strojovo spracovateľné dáta o predpovediach. Navrhnutý a implementovaný je systém pre automatický zber dát z vybraných služieb. Nad nazbieranými dátami je vykonaná analýza predpovedí a graficky je zobrazená presnosť služieb v zá- vislosti na čase, lokalite a rôznych ukazateľoch počasia.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Matěj Tušek, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Daniel Dombek, Ph.D.

Katedra aplikované matematiky

Tato bakalářská práce se zabývá zpracováním matematických pojmů do podoby sémantické sítě a využití těchto vztahů k obohacení výsledné vizualizace těchto matematických pojmů. Za tímto účelem byl vytvořen program zpracovávající matematická data ve specifickém formátu, extrahuje sémantické vztahy mezi pojmy a následně vytváří výstup ve webovém rozhraní. Tato vizualizace má za cíl pomoci studentům lépe pochopit vztahy mezi matematickými pojmy.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Daniel Vašata, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

Ing. Ondřej Guth, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Předmětem této bakalářské práce je analýza tvorby LaTeXových dokumentů v týmu a řešení odhalených problémů. Následující text popisuje fázi zkoumání, návrh řešení a popis jeho implementace v podobě aplikace, pro kterou je podrobněji představeno uživatelské rozhraní, způsob distribuce mezi uživatele, testování a vlastnosti použitých knihoven.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Štěpán Starosta, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

V této práci se budeme zabývat algoritmy pro numerický výpočet maticové exponenciály. Zvýšenou pozornost budeme věnovat open-source programu Sage, pro který budeme implementovat méně vídanou Krylovovu metodu. Ta se od ostatních metod podstatně liší přístupem k řešení problému. Postupně si popíšeme všechny klíčové části metody, uvedeme si přístupy k její implementaci a nakonec otestujeme její přesnost a výkonnost vůči existujícím metodám v programu Sage. V samotném závěru si uvedeme praktickou ukázku využitelnosti naší implementace Krylovovy metody na reálném fyzikálním problému vedení tepla.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Kalvoda, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Obsahem práce je implementace webové aplikace podle požadavků klíčových uživatelů z Katedry aplikované matematiky FIT ČVUT v Praze. Vstupem aplikace jsou oskenované studentské práce nahrané do aplikace studenty nebo vyučujícími. Přiřazení jednotlivých stránek odevzdané práce podle studentů nebo samostatně hodnocených částí úloh je prováděno ručně nebo s využitím QR kódů. QR kódy jsou studentům přiřazeny pomocí mobilní části webové aplikace. Učitelé opravují práce studentů pomocí zabudovaného editoru. Aplikace je integrovaná na školní informační systém KOS a na fakultní systém pro evidenci bodového hodnocení studentů Grades. Uživatelské rozhraní je provedeno česky a anglicky s plně parametrizovanou lokalizací. Serverová část je implementovaná v Javě, uživatelské rozhraní ve frameworku React s editorem napsaným v JavaScriptu. Pro ukládání dat je použita databáze PostgreSQL.

Práce na DSpace