Detail práce
Evolutionary Design of Ultrasound Treatment Plans
Použitie zameraného ultrazvuku pomáha zachraňovať a uľahčovať ľudské životy, nakoľko práve jeho využitím môžeme liečiť epilepsiu, ničiť rakovinové bunky a zastavovať vnútorné krvácanie neinvazívnou cestou, ktorá predstavuje pre človeka prijateľnejšie a bezpečnejšie riešenie. Vzhľadom na to, že bezpečnosť a zdravie človeka je prioritou pri liečení závažných ochorení, sa táto práca zaoberá porovnaním rôznych evolučných algoritmov a ich použitím pri návrhu evolučných ultrazvukových operačných plánov. V práci sa využívajú dva typy médií, a to homogénne médium a heterogénne médium. Pri vyhodnocovaní algoritmov sa zameriavame na efektivitu s ohľadom na veľkosť populácie, počet evaluácií fitness funkcie a výpočetný čas. V homogénnom médiu sa ako najlepší algoritmus ukázal CMA-ES, ktorý v priebehu 20 sekúnd dokázal nájsť optimálne riešenie so 100% pokrytím cieľovej oblasti pre rotované zrnko ryže. Heterogénne médium je ale oveľa zložitejší problém, predovšetkým kvôli lebke, ktorá odráža a pohlcuje veľkú časť ultrazvuku. Tu sa ako najlepší preukázal algoritmus SA, ktorý našiel výsledok s 23% pokrytím cieľovej oblasti v prvom testovacom scenári. Doba výpočtu trvala približne 1 hodinu a 18 minút, čo značí že je čas veľmi znemožňujúci ("drahý") faktor.
genetický algoritmus, CMA-ES, simulované žíhanie, optimalizácia, HIFU, LIFU, vysielač
Studentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázky oponenta a na další otázky přítomných (dopady simulovaného žíhání, vliv délky běhu experimentů na úšpěšnost). Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A - výborně.
- Z tabulky 5.1 a dalšího textu není patrné, jaký význam má zkoumat uvedené kombinace velikosti populace a počtu generací. Při konstantním počtu evaluací, jaký vliv má na kvalitu výsledku změna velikosti populace?
- Konvergenční křivka sestavená z několika běhů na obr. 6.7 ukazuje, že v průběhu optimalizace dojde ke změně fitness z hodnoty 84,4 pouze na hodnotu 83,4 (v průměru). Co znamená tato malá změna z pohledu pozice výsledného umístění a nastavení zdroje ultrazvuku?
Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT), člen
Fučík Otto, doc. Dr. Ing. (UPSY FIT VUT), člen
Křivka Zbyněk, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT), člen
Martínek Tomáš, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT), člen
Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT), člen
@mastersthesis{FITMT23930,
author = "M\'{a}ria Mas\'{a}rov\'{a}",
type = "Diplomov\'{a} pr\'{a}ce",
title = "Evolutionary Design of Ultrasound Treatment Plans",
school = "Vysok\'{e} u\v{c}en\'{i} technick\'{e} v Brn\v{e}, Fakulta informa\v{c}n\'{i}ch technologi\'{i}",
year = 2021,
location = "Brno, CZ",
language = "english",
url = "https://www.fit.vut.cz/study/thesis/23930/"
}