460-6017/02 – BIO inspirované výpočty (BIOIV)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity10
Garant předmětuprof. RNDr. Václav Snášel, CSc.Garant verze předmětuprof. RNDr. Václav Snášel, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SNA57 prof. RNDr. Václav Snášel, CSc.
ZEL01 prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 28+0
kombinovaná Zkouška 28+0
distanční Zkouška 10+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cíle předmětu: BIO inspirované výpočty

Vyučovací metody

Individuální konzultace

Anotace

Obsah předmětu je následující. Současný stav na poli softcomputingu, fuzzy logika, neuronové sítě, evoluční výpočetní techniky (EVT). Klasifikace evolučních výpočetních technik, historická fakta, současné trendy na poli EVT. Centrální dogma EVT podle Darwina a Mendela. Základní pojmy: jedinec, populace,fitness, účelová funkce, reprezentace jedinců. Účelové funkce, principy konstrukce, testovací funkce, výpočetní složitost a teoretické limity algoritmů, P a NP problémy. Permutační testovací problémy. Víceúčelová optimalizace, Paretova množina, konstrukce účelové funkce pro víceúčelovou optimalizaci, příklady. Vybrané stochastické algoritmy: metoda lokálního hledání, slepý algoritmus, horolezecký algoritmus, simulované žíhání. Vybrané stochastické algoritmy s evolučními prvky: simulované žíhání s elitismem, tabu search. Rojení částic (Particle swarm), rozptýlené hledání (Scatter Search), optimalizace mravenčí kolonií (Ant Colony Optimization). Samo organizující se Migrační Algoritmus, princip činnosti a použité strategie algoritmu: ATO, ATR, ATA a ATAA. SOMA a permutační testovací problémy. Diferenciální evoluce.

Povinná literatura:

Maurice Clerc. Particle Swarm Optimization, Wiley-ISTE, 2006. Marco Dorigo, Thomas Stutzle. Ant Colony Optimization, The MIT Press, 2004. Andries P. Engelbrecht, Fundamentals of Computational Swarm Intelligence, Wiley, 2006.

Doporučená literatura:

Kenneth Price, Rainer M. Storn, Jouni A. Lampinen. Differential Evolution: A Practical Approach to Global Optimization, Springer, 2005. Christine Solnon. Ant Colony Optimization and Constraint Programming, Wiley-ISTE, 2010. Yang Xiao, Fei Hu. Bio-inspired Computing and Communication Networks, CRC, 2010.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Student vypracuje článek z vybraného pokročilého tématu. Tento článek odprezentuje v rámci kurzu. Ústní zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Obsah předmětu je následující. Současný stav na poli softcomputingu, fuzzy logika, neuronové sítě, evoluční výpočetní techniky (EVT). Klasifikace evolučních výpočetních technik, historická fakta, současné trendy na poli EVT. Centrální dogma EVT podle Darwina a Mendela. Základní pojmy: jedinec, populace,fitness, účelová funkce, reprezentace jedinců. Účelové funkce, principy konstrukce, testovací funkce, výpočetní složitost a teoretické limity algoritmů, P a NP problémy. Permutační testovací problémy. Víceúčelová optimalizace, Paretova množina, konstrukce účelové funkce pro víceúčelovou optimalizaci, příklady. Vybrané stochastické algoritmy: metoda lokálního hledání, slepý algoritmus, horolezecký algoritmus, simulované žíhání. Vybrané stochastické algoritmy s evolučními prvky: simulované žíhání s elitismem, tabu search. Rojení částic (Particle swarm), rozptýlené hledání (Scatter Search), optimalizace mravenčí kolonií (Ant Colony Optimization). Samo organizující se Migrační Algoritmus, princip činnosti a použité strategie algoritmu: ATO, ATR, ATA a ATAA. SOMA a permutační testovací problémy. Diferenciální evoluce.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0541D170006) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0541D170006) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0613D140006) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0613D140006) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0713D060001) Elektrotechnika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0713D060001) Elektrotechnika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P0713D060001) Elektrotechnika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0613D140006) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0541D170006) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0541D170006) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0713D060001) Elektrotechnika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0613D140006) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1103V036) Výpočetní a aplikovaná matematika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika P angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P1807) Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika (1801V001) Informatika K angličtina Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku