Seminaria Informatyki i Nauk Obliczeniowych

Pawińskiego 5b

kolor czcionki + kolor tła = plan do 7 dni.

2016-11-17 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Magdalena Szmajduch
Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki Politechniki Krakowskiej

Harmonogramowanie złożonych zadań obliczeniowych z uwzględnieniem procesu przetwarzania i transmisji danych w rozproszonych środowiskach dużej skali

Problem harmonogramowania zadań rozproszonych środowiskach obliczeniowych pozostaje wyzwaniem dla naukowców i inżynierów, pomimo wielu wysiłków, projektów i znaczących wyników uzyskanych na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat. Opracowanie modelu i jego skuteczna implementacja we współczesnych środowiskach obliczeniowych dużej skali – takich jak gridy i chmury obliczeniowe - jest warunkiem efektywnego zarządzania takimi systemami, polegającego na zapewnieniu optymalnego wykorzystania dostępnych zasobów. Obecnie, harmonogramowanie zadań obliczeniowych to proces bardzo złożony, który musi uwzględniać wiele dodatkowych, istotnych zagadnień związanych z przetwarzaniem i dostępnością danych, czy bezpieczeństwem. Problem transmisji i przetwarzania danych odgrywa istotną rolę w całym procesie harmonogramowania i wymaga zastosowania nowatorskich rozwiązań w celu osiągnięcia wysokiej efektywności działania całego systemu.

Głównym tematem wystąpienia jest prezentacja nowego modelu harmonogramowania złożonych zadań z uwzględnieniem zagadnień związanych z przetwarzaniem i transmisją danych w rozproszonych systemach obliczeniowych dużej skali. Przedstawione zostaną wstępne koncepcje i wyniki analizy teoretycznej i empirycznej efektywności modelu w generowaniu optymalnych harmonogramów w dynamicznych środowiskach gridu i chmury obliczeniowej z uwzględnieniem transmisji i alokacji danych pobieranych z rozproszonych źródeł zewnętrznych. Przedstawione wyniki są podstawą opracowywanej pracy doktorskiej.

2016-11-17 12:45, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Daniel Grzonka
Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki Politechniki Krakowskiej

Inteligentne systemy monitoringu rozproszonych środowisk dużej skali w ujęciu wieloagentowym

Monitoring złożonych systemów obliczeniowych, zwłaszcza w kontekście problemów harmonogramowania skomplikowanych zadań numerycznych, jest niezbędnym elementem każdego rozproszonego systemu - pozwala na odpowiednie wykorzystanie dostępnych zasobów i zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa. Zagadnienie monitorowania działania systemów rozproszonych, pomimo wielu istniejących narzędzi, pozostaje otwarte, zwłaszcza w kontekście specyfikacji indywidualnych wymagań użytkowników, co jest podstawą tzw. personalizacji kryteriów optymalizacji działania tych systemów. Odpowiednim narzędziem wspomagania skomplikowanych procesów decyzyjnych w powyższych zagadnieniach są inteligentne systemy wieloagentowe (MAS).

Głównym tematem wystąpienia jest prezentacja nowych modeli systemów monitorujących rozproszone środowiska dużej skali. Koncepcje te w dużej mierze bazują na inteligentnych rozwiązaniach agentowych. Przedstawione zostaną autorskie modele mające na celu wspomaganie procesu generowania harmonogramów, realizację wybranych aspektów bezpieczeństwa czy personalizacji oferowanych usług i zapewnienia ich jakości (QoS). W ramach prezentacji zostaną również przedstawione dotychczas uzyskane wyniki numeryczne potwierdzające skuteczność proponowanych rozwiązań, które będą zawarte w przygotowywanej rozprawie doktorskiej.

2016-11-03 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr inż. Paweł Jarzębski
Zakład Metod Komputerowych

Zastosowanie algorytmów wielowątkowych i rozproszonych do zwiększenia efektywności Metody Elementów Skończonych

2016-06-28 10:00, Sala: S3 im. W. Fiszdona, piętro III
mgr Krzysztof Wawrzyk

Makroskopowy model procesu spiekania i jego implementacja numeryczna

2016-06-21 14:00, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Paweł Jarzębski

Zastosowania uzupełnienia Schura wyznaczanego za pomocą wielowątkowej częściowej faktoryzacji

2016-04-21 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Tomasz Zawistowski
Centrum Badań Kosmicznych PAN

Symulacja dynamicznych zjawisk termo-sprężystych w wysokociśnieniowej pompie hydraulicznej o zmiennej wydajności

2016-04-07 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Oskar Wyszyński
Uniwersytet Jagielloński

Ewolucyjny algorytm rekonstruowania trajektorii cząstek elementarnych

Zaprezentowany zostanie probabilistyczny algorytm rozpoznawania wzorców, łączący dwa konkurujące ze sobą modele: (i) model dyskryminatywny szumu tła oraz (ii) model generatywny trajektorii. Rywalizujące modele wraz z kombinatoryczną asocjacją danych, wykazują dobrą zdolność separacji sygnału od szumu. Ponadto, w celu optymalizacji parametrów modeli, użyto ewolucyjnej strategii adaptacji macierzy kowariancji (ang. Covariance Matrix Adaptation Evolutionary Strategy; CMA-ES). Dzięki zastosowaniu stochastycznej oraz nie opierającej się na rachunku różniczkowym metody CMA-ES, wzrasta ilość potencjalnych zastosowań poprzez uproszczoną implementację algorytmu. Przedstawione zostaną wyniki działania algorytmu w celu śledzenia trajektorii cząstek elementarnych przemierzających zespół detektorów.

2015-11-26 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Iwona Świderska
Uniwersytet Jagielloński

Implementacja generacji wybranych modeli grafów i ich zastosowania

2015-09-17 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Filip Krużel
Politechnika Krakowska

Odwzorowanie procedur całkowania numerycznego w metodzie elementów skończonych na architektury procesorów masowo wielordzeniowych

Zagadnieniem poruszanym na seminarium jest rozwiązanie problemu efektywnej realizacji tworzenia macierzy sztywności w równoległych symulacjach Metody Elementów Skończonych (MES) z wykorzystaniem wielopoziomowej hierarchii pamięci i architektur masowo wielordzeniowych. Dotychczas autor przeprowadził badania dla różnych architektur procesorów, takich jak PowerXCell 8i, GPU, Xeon Phi oraz AMD APU. Pozwoliło to na poszerzenie wiedzy na temat projektowania i implementacji wydajnych procedur aproksymacji wykorzystywanych w MES. Jako algorytm wzorcowy wybrana została procedura całkowania numerycznego ze względu na swoją czasochłonność oraz fakt, że jej optymalizacja jest często pomijana w badaniach naukowych na rzecz przyśpieszenia innych faz obliczeń MES. Dzięki swojemu skomplikowaniu i różnym wariantom może się ona stać wzorem w jaki sposób należy realizować także inne algorytmy MES na szerokim spektrum architektur masowo-wielordzeniowych.

2015-09-10 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Adam Strzelecki
Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Rekonstrukcja obrazu i symulacja paskowego pozytonowego tomografu emisyjnego (PET) z użyciem akceleratorów obliczeniowych

J-PET to interdyscyplinarny projekt prowadzony na Wydziale Fizyki UJ finansowany przez NCBR i mający na celu skonstruowanie paskowego pozytonowego tomografu emisyjnego (PET) w oparciu o nowatorskie rozwiązania z wielu dziedzin - paskowe scyntylatory, nowe układy FPGA oraz nowe algorytmy i rozwiązania software. Moja praca reprezentuje ostatni element całego procesu - rekonstrukcję obrazu w oparciu o informacje czasowe dostarczone przez wcześniejsze elementy tomografu oraz jego teoretyczny model statystyczny. Zaprezentuję metody pozwalające uzyskanie obrazu o najlepszej jakości w możliwe najkrótszym czasie, z użyciem nowych algorytmów na akceleratory obliczeniowe t.j. GPU i Xeon Phi.

2015-07-02 09:30, Sala: Rady Naukowej im. I. Maleckiego, piętro I
mgr inż. Krzysztof Wawrzyk
ZMK

Metody numeryczne w procesach metalurgii: zagadnienia tłoczenia blach i spiekania proszków

2015-06-18 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Paweł Jarzębski, ZMK

Zastosowanie algorytmów wielowątkowych w programach metody elementów skończonych

2015-06-09 12:15, Sala: Rady Naukowej im. I. Maleckiego, piętro I
mgr Adam Marszałek
Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki, Politechnika Krakowska

Skierowane liczby rozmyte w modelowaniu i symulacji finansowych szeregów czasowych.

2015-04-30 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Jan Cholewiński1, mgr Michał Chromiak2
1IPPT PAN, ZMK, 2UMCS, Instytut Informatyki

1 Atomistyczno-kontynualna rekonstrukcja dyslokacji w kryształach.
2 Uniwersalna architektura integracyjna dla heterogenicznych źródeł danych i metod optymalizacji.

2014-11-06 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Szymon Gajek
Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Projektowanie koncepcyjne wspomagane komputerowo z użyciem grafowych struktur danych i formuł logicznych (prezentacja rozprawy doktorskiej)

Rozprawa doktorska dotyczy komputerowego wspomagania projektowania architektonicznego z użyciem języków wizualnych, ekstrakcji wiedzy z diagramów projektowych (graficznej reprezentacji projektów) oraz testowania projektów pod kątem ograniczeń projektowych.

Przedstawiona zostanie automatyczna transformacja diagramów projektowych w struktury hipergrafowe. Zaprezentowany zostanie prototypowy system komputerowy, którego zadaniem jest wspomaganie konceptualnej fazy projektowania. System ten wspomaga projektanta poprzez sprawdzanie wymagań projektowych zdefiniowanych w języku logiki pierwszego rzędu.

Celem rozprawy jest opracowanie i implementacja metod automatycznego pozyskiwania wiedzy projektowej w trakcie procesu wizualnego projektowania oraz wnioskowania o projekcie.

2014-10-08 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr inż. Kazimierz Michalik
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Implementacja wysokiej wydajności zarządzania rozproszoną siatką obliczeniową w równoległych symulacjach adaptacyjną metodą elementów skończonych

2014-06-24 09:00, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Dmytro Lumelskyy
Zakład Metod Komputerowych

Numeryczne badanie tłoczności blach przy złożonej ścieżce odkształcenia

2014-06-24 10:00, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Paweł Jarzębski
Zakład Metod Komputerowych

Zastosowanie technik programowania równoległego do zwiększenia możliwości obliczeniowych programu FEAP

2014-06-24 11:00, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Rafał Lasota
Zakład Metod Komputerowych

Optymalizacja odpornościowa drgających giętnie układów wirnikowych

2014-05-22 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
dr Ewa Turska
Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych

Zbieżność i stabilność algorytmów numerycznych w sformułowaniach wielopolowych mechaniki

Rozważane będą pewne schematy numeryczne stosowane w sformułowaniach wielopolowych mechaniki, takich jak wielofazowe ośrodki porowate i mieszane elementy powłokowe na podstawie prac autorki ujętych w cyklu publikacji habilitacyjnych. Prace dotyczą: (1) zgodności, zbieżności i stabilności algorytmów numerycznych typu staggered stosowanych do modelowania ośrodków trójskładnikowych wielofazowych (wielopolowych), oraz (2) analizy stabilności elementów skończonych dla mechaniki ciała stałego, wyprowadzonych z wielopolowych (dwu- i trójpolowych) funkcjonałów.

2014-05-15 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Jakub Kotorowicz
UMCS Lublin

Kryptograficzne algorytmy strumieniowe oparte na specjalnych grafach algebraicznych

2014-01-23 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Tomasz Zawistowski
Centrum Badań Kosmicznych PAN

Symulacja dynamicznych zjawisk termo-sprężystych w wysokociśnieniowej pompie hydraulicznej o zmiennej wydajności

2013-09-19 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Grzegorz Knor
Zakład Technologii Inteligentnych

Identyfikacja, modelowanie i sterowanie polami temperatury w konstrukcjach betonowych

2013-06-13 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Vytautas Rimša
Vilnius Gediminas Technical University

Mechanical and numerical modeling of elastic particles in viscoelastic matrix

2013-06-06 11:00, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Maciej Głowacki
Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Dedykowane algorytmy ewolucyjne w wybranych dużych zagadnieniach optymalizacji

Wiele ważnych problemów inżynierskich i naukowych można sformułować jako zadania optymalizacji. Przedstawiony zostanie dedykowany algorytm ewolucyjny dla dużych, nieliniowych zagadnień optymalizacji w obszarze ograniczonym. Przedmiotem badań są przede wszystkim zadania optymalizacji funkcjonałów, w których szukany jest dyskretny zbiór wartości funkcji. W orbicie zainteresowań badawczych są dwa konkretne zastosowania: analiza naprężeń resztkowych w szynie i kole pojazdów szynowych oraz tzw. fizycznie uzasadniona aproksymacja danych doświadczalnych. Algorytmy ewolucyjne (AE), których główną zaletą jest możliwość ich skutecznego zastosowania do problemów niewypukłych, mają również istotną wadę – wolne tempo zbieżności. Dlatego, biorąc pod uwagę złożoność analizowanych zadań, głównym celem badań jest istotna poprawa efektywności standardowych AE. Zaproponowanych zostało kilka technik przyspieszania obliczeń, bazujących na prostych pomysłach. Należą do nich: adaptacyjne stopniowe zagęszczanie siatki węzłów, wygładzanie i równoważenie rozwiązania, uśrednianie rozwiązania i estymacja błędu a posteriori, wykorzystanie informacji o błędzie, niestandardowe rozproszenie i zrównoleglenie obliczeń. Przedstawione zostaną wyniki testów wymienionych technik dla kilku wybranych zadań testowych. Omówione zostaną również wyniki zastosowania dedykowanego AE do testowych zagadnień fizycznie uzasadnionej aproksymacji.

2013-05-09 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Bartosz Paprocki
Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz

Analiza wydajności transmisji danych w komórkach i sieciach neuronowych metodami Teorii Informacji

Zrozumienie w jaki sposób przetwarzane i przesyłane są informacje w mózgu stanowi jedno z większych wyzwań we współczesnej nauce. Przedstawione zostaną wyniki dotyczące analizy wydajności transmisji dla modelu komórki neuronowej zaproponowanej przez Levy i Baxtera (2002) oraz architektur sieci inspirowanych architekturą mózgu. Przyjęty model neuronu odzwierciedla wszystkie podstawowe mechanizmy obejmujące tzw. obliczenia neuronowe. Proces przesyłania zamodelowany został jako kanał transmisyjny z punktu widzenia Teorii Informacji w ujęciu Shannona. Przeanalizowany został szereg zaawansowanych algorytmów (złożoność Lempela-Ziva, algorytm Kontoyiannisa, algorytm Stronga) związanych z estymowaniem entropii, a następnie opracowano odpowiednie optymalne oprogramowanie pozwalające na numeryczne oszacowanie tzw. informacji wzajemnej pomiędzy sygnałami wejściowymi (z różnego typu źródeł), a odpowiedziami komórki. Umożliwiło to wyznaczenie optymalnych parametrów transmisji (uwzględniając także koszty energetyczne) oraz najkorzystniejszych architektur dla takich sieci. Przeanalizowana została rola szumu w synapsach, rola połączeń długo-zasięgowych oraz znaczenie neuronów typu inhibitor. Prezentowane wyniki przedstawione zostały w pracach:

  • B. Paprocki, J. Szczepanski, How do the amplitude fluctuations affect the neuronal transmission efficiency, Neurocomputing, 104: 50-56, 2013,
  • B. Paprocki, J. Szczepanski, Efficiency of neural transmission as a function of synaptic noise, threshold, and source characteristics, BioSystems, 105: 62-72, 2011,
  • B. Paprocki, J. Szczepanski, Transmission efficiency in the brain-like neuronal networks. Information and energetic aspects, 10th International Neural Coding Workshop NC2012, Prague, Czech Republic, September 2--7, 2012.
2013-04-18 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr inż. Piotr Łabędź
Politechnika Krakowska

Algorytmy fraktalne w cyfrowej analizie obiektów przestrzennych

2013-04-04 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Wojciech Dobrosielski
Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz

Czułe na skierowanie metody wyostrzania liczb rozmytych

2013-01-03 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
prof. Okan Su
Bülent Ecevit University, Turcja

Introduction of particle flow code in 3D and some of its applications in engineering

Particle Flow Code in 3 dimensions (PFC3D), produced by the Itasca Consulting Group, is a numerical code which models the movement and interaction of stressed assemblies of rigid spherical particles using Distinct Element Method (DEM). The particles displace independently from one another and interact only at contacts between the particles. They are bonded at their contact points. Two types of bonds, which are contact and parallel bonds, are used in PFC3D. When the strength of bond exceeds the corresponding force, the bond is broken and it is assumed that the sample has failed.Both static and dynamic behavior of rocks can be modeled in PFC3D.
The models are generated depending on the micro-mechanical properties of the particle assembly. Prior to creating a model, these parameters are calibrated. Hence, the mechanical properties obtained from laboratory are matched with the particle assembly generated in PFC3D. The calibration procedure is carried out by modeling uniaxial or triaxial compressive strength tests.
PFC3D has wide range of applications in rock excavation, rock mechanics, soil mechanics, structural analysis, material processing, fluid mechanics, etc. Since it offers the rock as an assembly of particles including faults, discontinuities, and cracks, rock cutting process and some other simulations regarding fracture propagation can successfully be modeled. The rock-tool interaction, crack propagation, and the chip formation are visualized during simulations. Moreover, a number of tests and many engineering applications such as shear strength test, acoustic emission, underground excavation, conveyor transportation, ball mill, stirred tank reactor have been modeled in 2D and 3D versions of PFC.

2012-11-08 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
Marek Kochańczyk
IPPT PAN

Kinetyka reakcji biochemicznych na błonie komórkowej analizowana za pomocą stochastycznych symulacji układów niejednorodnych

2012-09-07 10:00, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
prof. André M. B. Pereira
Fluminense Federal University (Brazylia)

Modeling and visualization in geomechanics applied to the well design through salt layers in Brazil

Researches carried out on the development of graphical systems for computational simulations of geomechanic problems in oil industry (Petrobras) are presented in this lecture. A major challenge in drilling in the Pre-salt area, in Brazil, arises from the special structural salt behavior, when compared to other geomaterials, since it develops high creep strain rates under high levels of deviatoric stresses and temperatures. The challenges in the generation of such geomechanic models are shown, as well as, the researches necessary to allow the simulations. The lessons learned on the geomechanical salt behavior and its application in subsalt wells design are also described.

2012-08-10 10:30, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
prof. Siegfried Schmauder
Institute for Materials Testing, Materials Science and Strength of Materials (IMWF) University of Stuttgart, Pfaffenwaldring 32, D-70569 Stuttgart, Germany

Simulation of residual stresses due to nanoscale precipitates

Nanoscale coherent precipitates and the corresponding micro residual stresses play a dominant role in the strengthening process of materials. At present, there exists no experimental method for measuring micro residual stresses of II and III kind. In the frame of the present work, it will be shown that micro-magnetic measurement techniques based on the tensile loading dependent maximum Barkhausen noise amplitude can be used for the analysis of micro residual stresses of kind III (at the Fe/Cu interface) and for the study of the influence of the alloying elements on the residual stress state. For this purpose, Fe-Cu, Fe-Cu-Ni and Fe-Cu-Ni-Mn-alloys with different amounts of Niund Mn-contents as well as with well-defined contents of Cu-precipitates, which can be identified by SANS-measurements, were produced. The non-destructive measurement technique allows the separation between micro residual tensile and micro compressive stresses. Experimentally, it was found that the precipitates in the alloys induce significant micro residual tensile stresses. Molecular Dynamics (MD)-simulations for the determination of residual stresses in Fe-Cu- und Fe-Cu-Ni-alloys have been performed. For the MD-simulations, a recently published Fe-Cu-Ni Embedded Atom Method (EAM) potential was applied and an analysis program for the determination of the local as well as the global stresses was developed. The MD-simulations demonstrate that at Fe/Cu-interfaces rather large local stresses develop which significantly decay in the interior of the precipitates. For Fe-Cu and Fe-Cu-Ni precipitation states derived from Monte Carlo (MC)-simulations, additional MD-simulations were performed (relaxation, then NpT-ensemble) for different temperatures and the global residual stresses for each atomic element were calculated. This numerical procedure allows to distinguish between coherency and thermally induced residual stresses. The results of the MC- combined with the MD-simulations lead to tensile micro residual stresses due to the precipitates in g od agreement with the experimental observations. In addition, parameter studies were performed in order to quantify temperature, time and concentration influences.

2012-06-14 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Aneta Wróblewska
Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie

Lingwistyczne układy dynamiczne oparte na grafach algebraicznych i ich zastosowanie w kryptografii

Jednym z ważniejszych zagadnień w teorii kryptografii jest użycie obliczeń symbolicznych, których własności sprzyjają lepszej ochronie danych. W celu zwiększenia bezpieczeństwa w algorytmach kryptografii z kluczem wielomianowym, szukamy rodziny odwzorowań przekształcających n-wymiarowy moduł wolny nad pierścieniem przemiennym, których stopień jest ograniczony pewną niewielką stałą, zaś rząd dąży do nieskończoności, przy n dążącym do nieskończoności. Głównym narzędziem do ich tworzenia są lingwistyczne układy dynamiczne oparte na grafach algebraicznych. Praca koncentruje się głównie na rozważaniu symbolicznego problemu logarytmu dyskretnego z ich użyciem, jak również na problemie istnienia rodziny odwzorowań kubicznych i kwadratowych, których stopnie pozostają niezmiennicze ze względu na złożenie ze sobą dowolną ilość razy.

2012-05-10 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
mgr Tomasz Zawistowski
Centrum Badań Kosmicznych PAN

Symulacja zjawisk dynamicznych w wysokociśnieniowej pompie hydraulicznej o zmiennej wydajności

2012-04-19 12:15, Sala: S4 im. A. Sawczuka, piętro IV
dr Grzegorz Maciejewski
ZMK

Numeryczna analiza deformacji struktur krystalicznych i ich defektów na poziomie nanoskali