1. ročník, 2. semestr - NMP Při hledání téma na projekt doporučujeme prohlédnout si i témata diplomových prací, protože u většiny z nich lze zvýšit pravděpodobnost úspěšného obhájení pomocí projektu!! témata: [ Informační technologie ] [ Elektronika a diagnostika ] [ Zpracování obrazu ] Informační technologie - Elektronický atlas rostlin Cílem projektu je vytvořit webové rozhraní, případně aplikaci pro mobilní zařízení, která by obsahovala modul pro rozpoznávání obrazu, který by byl aplikován v úloze rozpoznávání rostlin z příslušné vytvořené databázi. Požadované znalosti: PHP, SQL, Java, C# - Model mluvící hlavy Cílem projektu je vytvořit snímkový, případně 3D model počítačové mluvící hlavy - systém audio-vizuální syntézy řeči. Požadované znalosti: C# - Interaktivní komunikační agent Cílem projektu je vytvořit systém, který by na základě dialogové komunikace a rozpoznávání klíčových slov byl schopen podávat informace pracovníkům ústavu ITE. Součástí systému bude i modul mluvící hlavy. Modul mluvící hlavy a modul pro rozpoznávání řeči je již vytvořen a půjde pouze o jejich užití v navrženém dialogu. Požadované znalosti: C# - Hlasový záznamník pro mobilní telefon Vedoucí projektu: prof. Ing Jan Nouza, CSc. Cílem projektu je tvorba programu pro záznam a přehrávání hlasových poznámek pro moderní mobilní přístroje. V rámci projektu dále porovnejte kvalitu nahrávek v mobilním telefonu a nahrávek získaných přes běžný mikrofon připojený k PC. - Morfologický generátor pro češtinu Vedoucí projektu: prof. Ing Jan Nouza, CSc. Cílem je vytvořit program, který pro zadané slovo (podstatné jméno, přídavné jméno nebo sloveso) vygeneruje další jeho tvary. Předpokládá se, že uživatel zadá slovo a vzor, podle kterého se slovo skloňuje nebo časuje, a program vygeneruje další odvozené tvary. - Rozpoznávání jazyka textového dokumentu 1 / 6
Vedoucí projektu: prof. Ing Jan Nouza, CSc. Vytvořte program, který bude schopen rozpoznat, jakým jazykem je napsán daný dokument. (Předpokládá se, že jde o evropský jazyk.) Pro řešení lze využít statistiky výskytů znaků a jejich kombinací, získané pro jednotlivé jazyky. - Software pro zpracování řečových nahrávek Vedoucí projektu: Ing. Petr Červa, Ph.D. Cílem práce je vyvinout software umožňující efektivně zpracovávat (kontrolovat, opravovat a anotovat) zvukové nahrávky. Vytvořená sada programů bude prakticky otestován při vytváření menší řečové databáze pro potřeby Laboratoře počítačového zpracování řeči. - Rozpoznávání řeči v mobilních zařízeních Vedoucí projektu: Ing. Petr Červa Cílem projektu bude seznámit se s problematikou rozpoznávání řeči a vytvořit jednoduchý řečový rozpoznávač izolovaných slov, jenž by fungoval ve vybraném PDA či mobilním telefonu. - Webová aplikace pro tvorbu slovníků Vedoucí projektu: Ing. Petr Červa Předmětem projektu je tvorba webové aplikace, která má umožňovat vytvářet nové tématické slovníky pro diktovací systém vyvinutý na TUL. Aplikace má umět třídit neznáma slova navržená pro přidání do slovníku podle různých kritérii, provádět jejich fonetický přepis na základě dodané knihovny, umožňovat jejich vyhledávání na internetu v různých kontextech, pracovat se vzdálenou databází obsahující všechna slova již v existujícím slovníku atd. - Inteligentní senzory mobilních robotů realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem projektu je využití moderních MEMS snímačů k navádění a odometrii mobilních robotů. - Řídící počítač mobilního autonomního robota realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem projektu je návrh a následně realizace univerzálního řídícího počítače pro mobilní roboty na NXP/LPC nebo arm platformě. - Teleoperátorský řídící systém pro více robotů realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem projektu je návrh a posléze realizace řídícího systému pro více robotů. - Power-managment autonomních robotů realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem je sytém napájení autonomních robotů. - Zabezpečovací a sledovací kamerový systém pro všeobecné použití realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem je další rozšiřování a zdokonalování existujícího kamerového systému. 2 / 6
- Inteligentní efektory pro průmyslové roboty realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem je navrhnout a realizovat efektory s možností 3D tisku, obrábění, broušení či nanášení lepidel atd. - Systémy pro interaktivní učení průmyslových robotů realizace v rámci diplomové/bakalářské práce. Cílem projektu je vytvořit sw pro interaktivní učení činností prům. robotů. - Indexace multimediálních dat na Internetu Vedoucí projektu: Ing. Jindřich Žďánský, Ph.D. Na této práci lze pracovat v následujících tematických okruzích: automatické vytěžování multimediálních dat z Internetu, jejich indexace (tvorba databází) pro fulltextové prohledávání a tvorba inteligentního uživatelského rozhraní (dynamický WEB). - Návrh a realizace audio efektů Úkolem studenta bude navrhnout a implementovat audio efekt(y) (delay, reverb, chorus, flanger, phaser, compressor, simulátor lampového zesilovače...). Realizaci lze provést pomocí libovolného programovacího nástroje od strojového kódu až po Matlab. Je možné zaměřit se buďto na off-line nebo on-line zpracování. V druhém případě je zpracovaný vstupní signál průběžně posílán na výstup a z obyčejného PC se zvukovou kartou se tak stává DSP efekt. Efekt lze ve spolupráci realizovat i jinak než na PC, např. pomocí DSP procesoru nebo na FPGA. - Aplikace pro zpracování zvuku v chytrém mobilním telefonu Toto téma má mnoho variant. Úkolem studenta bude naprogramovat aplikaci na zpracování mono nebo stereo zvuku v chytrém mobilním telefonu (např. pod Android OS). Účelem aplikace může být např.: - Zvukový editor (editace záznamu, přehrávání, efekty, ukládání,...) - mono i stereo - Detekce rytmu (např. tempo hudby, frekvence úderů v tenise, atp.) - mono - Měření a zobrazování hlučnosti - mono - Odhad směru zvukového zdroje (DOA) - stereo - Odposlouchávání - stereo - Lokalizace akustického zdroje Laboratoř Speechlab na ITE má novou audio výbavu (běžné i speciální mikrofony značky RODE, stojany, výkonné PC a externí vícekanálová zvuková karta). Ústav má zájem o studenty, kteří by pracovali na tématech, kde by byla tato technika využita. Nabízejí se pochopitelně témata týkající se zpracování audio signálů (efekty, slepá separace, dereverberace, atd.). Zajímavým tématem je také lokalizace akustických zdrojů. Předmětem tématu je použití dvou a více mikrofonů různé charakteristiky k detekování směru nebo i polohy akustického zdroje. Na příklad určit směr zdroje pomocí dvou mikrofonů lze na základě rozdílu zpoždění signálu na mikrofonech (TDOA - time-difference of arrival). V případě zájmu lze také 3 / 6
pracovat na zařízení, které by mikrofony automaticky natáčelo za zdrojem. - Digitální mixpult na zvukové kartě Zvuková karta s mnoha vstupními a výstupními kanály a nízkou latencí může být v podstatě využita jako digitální mixážní pult. Cílem tohoto projektu je naprogramovat aplikaci, která poskytuje (alespoň) základní funkce (korekce hlasitosti, ekvalizér,..., efekty, AUX,...) a dokáže správně komunikovat se standardní nebo v lepším případě nadstandardní (student by měl k dispozici např. M-AUDIO ProFire 2626) zvukovou kartou. - Šifrovací algoritmus RC4 Informace u: prof. Ing. Zdeněk Plíva, Ph.D. Mezi tématy pro DP se objevilo toto zadání: RC4 je šifra vhodná pro streaming a šifrování velkých souborů. Je sice značně rozšířená, avšak v různých modifikacích, neboť její standardní verze trpí různými neduhy. Naproti tomu stačí ji lehce upravit, aby získala vlastnosti velmi tvrdé šifry. Výhody šifry jsou zejména možnost libovolného prodlužování efektivní délky klíče (omezeno pouze možnostmi technických prostředků) a její rychlost inicializace je trochu komplikovanější, vlastní šifrování probíhá pak už velmi rychle. Téma lze začít již na úrovni projektu!! Elektronika a diagnostika, web/it - Simulace konečných automatů v prostředí Matlab Efektivní nástroje pro řešení soustav lineárních rovnic implementované v prostředí Matlab umožňují experimentálně ověřovat chování lineárních konečných automatů. Automaty mají obecně navzájem velmi rozdílnou míru řiditelnosti, tj. počet nutných kroků, které je třeba provést pro dosažení libovolného koncového stavu. Právě řiditelnost má podstatný vliv na možnost komprimovat pomocí automatů neúplně definované číslicové sekvence. Cílem práce je vytvořit v Matlabu simulační programy, které umožní odhad míry řiditelnosti vybraných automatů. Výsledky simulací budou využity pro konstrukci zařízení pro dekompresi testovacích vektorů číslicových systémů. Téma práce je možné rozšířit na diplomovou práci. - Vlastnosti automatů generujících pseudonáhodné vektory Pro technické účely se generují pseudonáhodné posloupnosti bitů pomocí zpětnovazebních posuvných registrů a celulárních automatů. Většina navržených konstrukcí těchto automatů umožňuje generovat pouze posloupnosti s rovnoměrným zastoupením jedniček a nul. Úkolem projektu je nalezení automatů s volitelným rozložením poměru jedniček a nul (rozvážené pseudonáhodné posloupnosti).téma práce je možné rozšířit na diplomovou práci. - Dálkové ovládání robotů Cílem projektu je upravit stávající PC gamepad na dálkové bezdrátové ovládání různých mechatronických systémů. Očekávané znalosti: práce s mikropočítači - Systém pro automatizované testování kompresního programu Vedoucí projektu: Ing. Jiří Jeníček, Ph.D. Projekt je zaměřen na vytvoření sady testovacích skriptů pro existující kompresní algoritmus. Úkolem je hromadně testovat skupinu obvodů s různým nastavením programu a 4 / 6
zobrazovat a vyhodnocovat graficky výsledky. - Implementace základních bitových operací na bitových polích pomocí různých instrukčních sad Vedoucí projektu: Ing. Jiří Jeníček, Ph.D. Cílem je vytvořit implementaci operací (AND, OR...) pro libovolně dlouhé bitové pole pomocí rozšířených instrukčních sad MMX a SSE a srovnat jejich rychlost se základní implementací v jazyce C. - Implementace vybraných algoritmů do FPGA obvodů Cílem projektu je analyzovat vybrané algoritmy, navrhnout metody jejich popisu v HDL a realizovat tyto funkce v obvodech FPGA (Xilinx). Předpokládá se možnost pokračování ve formě diplomové práce na stejné (rozšířené) téma. - Automatická úprava zdrojových souborů pro rekonfigurovatelné obvody. Konzultant: Ing. Martin Rozkovec V současné generaci FPGA obvodů lze dynamicky měnit část obvodu bez ovlivnění činnosti zbytku obvodu. Úprava zdrojových souborů, která je k implementaci částečné rekonfigurace nutná, je velmi pracná a je ji možné do velké míry zautomatizovat. Cílem projektu je vytvoření série skriptů/programů, které by dle zadaných parametrů popis obvodu modifikovaly. Solidní znalost libovolného programovacího jazyka je podmínkou. - Analýza metod komprese testovacích vektorů Metody komprese číslicových dat umožňují zkrátit dobu jejich přenosu popřípadě umožňují snížit nároky na přenosový kanál. Pro potřebu testování číslicových obvodů je třeba přenášet velké množství binárních vektorů s charakteristickými vlastnostmi. Cílem práce je hledat optimální způsob zakódování a dekomprese pomocí hardwarových dekomprimačních obvodů. Téma práce je možné rozšířit na diplomovou práci. - Využití metod umělé inteligence pro optimalizaci kompresních algoritmů Metody umělé inteligence je v některých případech možné použít k efektivnímu prohledávání stavového prostoru řešení úloh, které jsou analyticky obtížně řešitelné. Cílem práce je nalézt a implementovat takový algoritmus, který umožní získat strategii překrývání testovacích vektorů za učelem zkrácení délky posloupnosti vektorů, které je nutné přenášet přenosovým kanálem do testovaného obvodu.předpokládáme, že práce bude pokračovat diplomovým projektem. - Návrh aplikačního desky pro univerzální programovatelný modul Domino Vedoucí projektu: doc. Ing. Zdeněk Plíva, Ph.D., Konzultant Ing. Leoš Petržílka Pro univerzální programovatelný přípravek je třeba navrhnout a vyrobit aplikační rozšíření pro různé typy programovatelných obvodů. Uživatelská dokumentace je k dispozici, stejně jako template desek. - Document-management system Vedoucí projektu: doc. Ing. Zdeněk Plíva, Ph.D.Konzultant: Ing. Josef Chaloupka, Ph.D. Projekt je zaměřen na rešerši možnosti realizace systému správy dokumentů pro potřeby administrativy (nejen) ústavu ITE. V rámci diplomové práce se očekává vlastní dořešení a zprovoznění. - Návrh vysokofrekvenčních DPS Vedoucí projektu: doc. Ing. Zdeněk Plíva, Ph.D., konzultant: Ing. Leoš Petržílka. 5 / 6
Projekt předpokládá provedení rešerše literatury zabývající se návrhem RF DPS, vytvoření dokumentu s hlavními zásadami a pravidly pro jejich návrh a výrobu. Předpokládá se pokračování ve formě diplomové práce. - Vyhodnocování papírových anket Vedoucí projektu: doc. Ing. Zdeněk Plíva, Ph.D., Konzultant: Ing. Josef Chaloupka, Ph.D. Elektronické ankety se setkávají s minimálním zájmem studentů a relevance získaných reakcí je tedy minimální. Papírové ankety mívají mnohem lepší účast, ovšem vyhodnocení anketních lístků je velmi náročné, nemluvě o chybovosti přepisu. Z tohoto důvodu je třeba vytvořit nástroj, který bude umět vyhodnotit výsledky ankety na základě nascanovaných anketních lístků. Již od počátku je třeba počítat s obecným rozmístěním odpovědí, s vyrovnáním deformovaného snímání atp. Pro projekt je možné vytvořit přehled možných řešení, varianty, omezení (možnost využití nástroje od Adobe??). Pro dokončení práce se počítá s pokračováním formou DP. Předpokládáme znalost a zručnost v oblasti programování a zpracování obrazu. - Řadič PS/2 periferií Vedoucí projektu: Ing. Martin Rozkovec Cílem práce je seznámit se s návrhovým prostředím Xilinx ISE a navrhnout řadič PS/2 klávesnice a myši realizovaný jako hardwarový modul v FPGA Virtex4. Zpracovani obrazu - Rozpoznávání mluvčích na základě detekovaného obličeje Vedoucí projektu: Ing. Josef Chaloupka, Ph.D. Projekt bude zaměřen na upravení systému pro rozpoznávání osob z pořízeného video obrazu na základě detekovaného obličeje. (pro 1 studenta) - Rozpoznávání pohlaví a stáří mluvčích na základě detekovaného obličeje Vedoucí projektu: Ing. Josef Chaloupka, Ph.D. Projekt bude zaměřen na upravení systému pro rozpoznávání pohlaví a stáří osob z pořízeného video obrazu na základě detekovaného obličeje. (pro 1 studenta) 6 / 6