Detail práce

Možnosti akcelerace symbolické regrese pomocí kartézského genetického programování

Diplomová práce Student: Hodaň David Akademický rok: 2018/2019 Vedoucí: Vašíček Zdeněk, doc. Ing., Ph.D.
Název anglicky
Acceleration of Symbolic Regression Using Cartesian Genetic Programming
Jazyk práce
český
Abstrakt

Tato práce je zaměřena na hledání postupů, které by akcelerovaly symbolickou regresi v rámci kartézského genetického programování. Práce přibližuje kartézské genetické programování a jeho využití v úloze symbolické regrese. Zabývá se architekturou SIMD a instrukční sadou SSE a AVX. Práce představuje řadu optimalizačních metod, které vedou k výraznému urychlení evoluce v kartézském genetickém programování. Metoda bitově paralelní simulace používající vektory AVX2 umožňuje paralelně pracovat s 256 vstupními kombinacemi logického obvodu. Obdobně lze využít bajtově paralelní simulaci a pracovat se 32 bajty při evoluci obrazového filtru. Metoda akcelerace pomocí generování nativního kódu výrazně urychluje evaluaci kandidátních řešení. Nová metoda dávkové mutace může zrychlit evoluci kombinačních logických obvodů i tisíckrát v závislosti na velikosti problému. Kombinací zmíněných i dalších metod trvala například evoluce násobiček 5 x 5b v průměru 5,8 vteřin na procesoru Intel Core i5-4590.

Klíčová slova

Evoluční algoritmy, kartézské genetické programování, symbolická regrese, filtrace obrazu, optimalizace, akcelerace, rychlost

Ústav
Studijní program
Informační technologie, obor Bioinformatika a biocomputing
Soubory
Stav
obhájeno, hodnocení A
Obhajoba
20. června 2019
Oponent
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 A.

Otázky u obhajoby
  1. Jaké části vaší práce by bylo možné použít v úloze evoluční optimalizace / aproximace existujících obvodů?
  2. Jaký je poměr času strávený v evaluaci kandidátních řešení pomocí AVX instrukcí a režie způsobené operacemi dávkové mutace?
Komise
Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT), předseda
Grégr Matěj, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT), člen
Holík Lukáš, doc. Mgr., Ph.D. (UITS FIT VUT), člen
Martínek Tomáš, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT), člen
Matoušek Radomil, doc. Ing., Ph.D. (ÚAI FSI VUT), člen
Ryšavý Ondřej, doc. Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT), člen
Citace
HODAŇ, David. Možnosti akcelerace symbolické regrese pomocí kartézského genetického programování. Brno, 2019. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií. 2019-06-20. Vedoucí práce Vašíček Zdeněk. Dostupné z: https://www.fit.vut.cz/study/thesis/22005/
BibTeX
@mastersthesis{FITMT22005,
    author = "David Hoda\v{n}",
    type = "Diplomov\'{a} pr\'{a}ce",
    title = "Mo\v{z}nosti akcelerace symbolick\'{e} regrese pomoc\'{i} kart\'{e}zsk\'{e}ho genetick\'{e}ho programov\'{a}n\'{i}",
    school = "Vysok\'{e} u\v{c}en\'{i} technick\'{e} v Brn\v{e}, Fakulta informa\v{c}n\'{i}ch technologi\'{i}",
    year = 2019,
    location = "Brno, CZ",
    language = "czech",
    url = "https://www.fit.vut.cz/study/thesis/22005/"
}
Nahoru