Obhajoby tezí disertační práce v roce 2015

Mgr. Martin Husák

Název: Early Detection and mitigation of multi-stage network attacks
Školitel: doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D., ÚVT MU
Oponenti: Ing. Josef Kaderka, Ph.D., FVT UO v Brně
prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc., Ph.D., FI MU
Datum obhajoby: 29. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

V oblasti monitorování počítačových sítí existuje celá řada metod detekce útoků v síti, které ovšem ve větší míře detekují až samotný pokus o průnik do systému. Vzhledem ke zpoždění danému zpracováním a vyhodnocením naměřených dat se často stává, že útok je detekován a ohlášen až poté, co útočník dokončil průnik systému a stihl způsobit škodu. Mnoho útoků však spojuje to, že útočník nejprve vyhledává vhodné cíle (provádí průzkum sítě) a posléze na vybrané cíle útočí. Pokud bychom byli schopni detekovat útok již ve fázi přípravy, mohli bychom nastavit příslušná bezpečnostní opatření ještě dříve, než dojde k samotnému průniku, a přispět tak k větší bezpečnosti sítě. Primárně nás zajímá prostředí větších sítí, ve kterých je obtížné zabezpečit všechny koncové stroje a podrobně monitorovat provoz v síti. Cílem práce je zmapovat aktuálně používané metody průzkumu sítě a navrhnout metody jejich detekce, navrhnout metody predikce průniku do systému na základě detekovaných událostí a ověřit účinnost navržených metod v simulovaném i reálném prostředí. Metody průzkumu sítě budou identifikovány na základě pozorování síťových pastí (honeypotů) a jejich síťového provozu. Síťový provoz bude měřen pomocí síťových toků, na stejném principu budou navrženy i detekční metody. V rámci predikce budou vytvořeny modely útoků v síti obsahující jak průzkum sítě, tak samotný útok. Na základě rozpoznání prvních kroků útočníka bude idetifikován postup útočníka a odhadnuty sekvence jeho dalších kroků. Vyhodnocení účinnosti predikce útoku bude provedeno přesměrováním podezřelého síťového provozu na síťovou past, kde bude případný útok analyzován, aniž by ohrozil reálné systémy v síti. Díky včasné detekci a predikci průniku bude možné zareagovat na útok dříve, než dojde k průniku do systému.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Martin Vizváry

Název: Mitigation of DDoS Attacks in Software Defined Networks
Školitel: doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D., ÚVT MU
Oponenti: Ing. Ladislav Lhotka, Ph.D., CZ.NIC České Budějovice
Ing. Petr Matoušek, Ph.D., FIT VUT v Brně
Datum obhajoby: 29. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Tradiční síťování se postupně mění na softwarově definované síťování (Software Defined Networking; SDN). Jde o nový slibný koncept pro návrh, stavbu a správu sítí. V porovnání s tradičními směrovanými sítěmi, nabízí SDN programovatelné a dynamické sítě. I když však SDN nabízí flexibilnější a jednotnou správu sítě, měli bychom si být vědomi potenciálních bezpečnostních hrozeb spojených s nasazováním SDN. Výsledkem našeho výzkumu bude nový mechanizmus obrany vůči distribuovaným útokům odepření služby (Distributed Denial of Service; DDoS) s využitím vlastností SDN. Spojení existujících detekčních metod a SDN vytváří nové možnosti v obraně vůči DDoS útokům v budoucích sítích. V tezích popisujeme současný stav výzkumu v oblasti bezpečnosti SDN a DDoS útoků. Dále popisujeme naše výzkumné otázky spojené s analýzou současných a nových možností realizace, odhalováni a zmírnění DDoS útoků v tomto prostředí. Součástí práce je navržený postup výzkumu vzhledem ke stanoveným otázkám, plán další práce a přehled již publikovaných výsledků. Výzkum nyní ukončil svoji počáteční fázi a předpokládá se ukončení za dva roky obhajobou disertační práce.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Ing. Milan Brož

Název: On selected issues of full disk encryption
Školitel: prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc., Ph.D., FI MU
Oponenti: doc. Dr. Ing. Petr Hanáček, FIT VUT v Brně
Peter Schwabe, Ph.D., Radboud University of Nijmegen
Datum obhajoby: 26. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Šifrování disků (jako metoda transparentního šifrování datového úložiště) pracuje přímo na úrovní sektorů disku. Cíle výzkumu se dotýkají jak problematiky vlastního šifrování,tak otázkám vztaženým k uchovávání a správě šifrovacích klíčů.
Šifrování disků často využívá hierarchicky strukturovaný systém pro uložení klíčů. Klíč pro dešifrování (odemčení) vlastního šifrovacího klíče je odvozený z uživatelem zadaného hesla pomocí algoritmů pro odvození klíče. Současné algoritmy nejsou schopny v dostatečné míře odolat útokům využívajícím masivně paralelní systémy urychlující slovníkové útoky na hesla uživatele.
Cíle předkládané práce se zaměřují na analýzu nových algoritmů pro odvození klíče pro toto konkrétní použití, analyzované algoritmy jsou založené na návrzích z právě probíhající Password Hashing Competition.
Další cíl práce spočívá ve výzkumu možnosti rozšíření vlastní šifrovací části o použití nových šifrovacích módů a případného využití zabezpečení integrity dat přímo na úrovni sektorů s pomocí autentizačních módů.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Patrícia Eibenová

Název: Adaptive learning processes in a process-oriented Learning management system
Školitel: doc. Ing. Michal Brandejs, CSc., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Eva Hladká, Ph.D., FI MU
prof. Ing. Jan M. Honzík, CSc., FIT VUT v Brně
Datum obhajoby: 26. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Ve výuce se v čím dále větší míře využívají prvky e-learningu, vznikají i čistě distanční kurzy. V době, kdy se student sám věnuje e-learningovým aktivitám a pracuje e-learningovém prostředí v systému na správu výuky (Learning Management System, LMS), pedagoga nahrazuje právě tento systém. V těchto chvílích je potřeba simulovat nepřítomnost pedagoga. Záměrem předkládané práce je najít procesy, jejichž hlavním atributem je flexibilita. Procesy se adaptují na studijní typ daného studenta, jeho studijní preference, předchozí výsledky a rozhodnutí a mohou tak nabídnout ideální průchod kurzem. Každý student bude procházet kurzem jedinečným procesem, ale dospěje ke stejnému cíli, resp. k stejným vědomostem. Práce navrhuje klíčové vlastnosti pro LMS další generace, přičemž hlavní zřetel zůstává na flexibilních učebních procesech.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Martin Líška

Název: Building the Ultimate Math Search Engine
Školitel: doc. RNDr. Petr Sojka, Ph.D., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Vlastislav Dohnal, Ph.D., FI MU
doc. RNDr. Tomáš Skopal, Ph.D., MFF UK v Praze
Datum obhajoby: 26. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Získavanie matematických informácií (MIR, Mathematics Information Retrieval) je špecifická doména získavania informácií (Information Retrieval, IR). MIR sa zameriava na vyhľadávanie informácií v dokumentoch, ktoré obsahujú významné množstvo matematického obsahu vo forme matematických výrazov a vzorcov. Na základe novoustanoveného medzinárodného fóra zameraného na vyhodnocovanie MIR systémov a počte takto zameraných skupín z celého sveta je táto oblasť na vzostupe.
V tejto práci som zhrnul a porovnal rozdielne prístupy k vyhľadávaniu matematických informácií. Viac do hĺbky je popísaný systém MIaS (Math Indexer and Searcher), ktorý je vlastným riešením vytvoreným na Fakulte informatiky na Masarykovej univerzite, primárne navrhnutým a vyvýjaným autorom práce. Podľa posledného vyhodnotenia je MIaS najlepšie fungujúcim MIR systémom z pohľadu presnosti vyhľadávania.
V tejto práci navrhujem niekoľko tém, ktoré sú hlavnými výskumnými otázkami môjho štúdia. Tieto témy zodpovedajú funkciám alebo vlastnostiam, ktoré keď budú použité, zlepšia presnosť MIR systémov. Týmito navrhovanými témami sú unifikácia podštruktúr stromu matematickej formule, zapojenie matematického algebraického systému ako výpočtovej schopnosti do procesu indexovania a vyhľadávania, expanzia dotazov za účelom zlepšenia pokrytia, premenné v dotazoch, vyriešenie kombinácie viacerých prístupov v jednom systéme a maximálne využitie kombinácie textového a matematického vyhľadávania. Jedna téma sa rozprestiera spektrom všetkých ostatných tém a tou je priebežné vyhodnocovanie, čo je potrebné v procese neustáleho zlepšovania presnosti systému.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Filip Roth

Název: Pattern Mining in Dynamic Graphs
Školitel: prof. Ing. Václav Přenosil, CSc., FI MU
Oponenti: doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D., ÚVT MU
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D., FIT VUT v Brně
Datum obhajoby: 26. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Zdravotnické aplikace hyperspektrálního snímání obrazu jsou v současné době omezené. S nedávným pokrokem návrhu hyperspektrálních obrazových snímačů založených na standardních CMOS senzorech začíná být možný návrh zdravotnických zařízení využívajících tyto senzory ve spojení s algoritmy pro zpracování hyperspektrálních dat pro asistenci při analýze zobrazované scény konečným uživatelem systému (např. chirurgem).
Hlavním cílem práce je implementace vybraných algoritmů pro zpracování hyperspektrálních dat do programovatelného hradlového pole obsaženého v endoskopickém systému za účelem zpracování těchto dat v reálném čase. Předběžně vybranými algoritmy pro implementaci je lineární spektrální unmixing (rozklad) využívající analýzu hlavních komponent pro extrakci primárních spektrálních profilů základních složek snímané scény doplněný o vhodné vizualizační a integrační algoritmy.
Navržená implementace bude testována během předdefinovaných zdravotnických postupů pro vyhodnocení vhodnosti a klinické použitelnosti navržených algoritmů. Klíčovým parametrem navrhovaného systému je analýza hyperspektrálních dat v reálném čase umožňující použití systému in vivo pro navigaci během zdravotnických zákroků.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Vít Suchomel

Název: Building Spam Free Web Corpora
Školitel: doc. PhDr. Karel Pala, CSc., FI MU
Oponenti: doc. Mgr. Václav Cvrček, Ph.D., FF UK v Praze
Assoc. Prof. Serge Sharoff, University of Leeds
Datum obhajoby: 26. května 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Počítačoví lingvisté využívají internet jako zdroj obrovského množství textových dat k rozličným úkolům zpracování přirozeného jazyka a jazykovým studiím. Internetové korpusy můžeme vytvářet ve velikostech stěží dosažitelných pomocí tradičních metod sestavování korpusů. Ke zpracování neuspořádaných a nekontrolovaných internetových dat byly vyvinuty čisticí postupy. Přesto pozorujeme snížení použitelnosti nedávno vytvořených internetových korpusů spamováním. Přítomnost spamu v textových korpusech významně ovlivňuje výsledky odvozené ze statistického zpracování korpusových dat. Je tedy důležité zabývat se tímto problémem, abychom mohli během čištění korpusu odstraňovat i spam. Předkládané cíle práce jsou identifikovat spam v textu, nalézt způsob vyhnutí se spamu a vyvinout postupy k čištění textů poškozených spamováním.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. František Blahoudek

Název: Linear Temporal Logic and ω -automata
Školitel: doc. RNDr. Jan Strejček, Ph.D., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Jiří Barnat, Ph.D., FI MU
RNDr. Jan Kofroň, Ph.D., MFF UK v Praze
Datum obhajoby: 25. května 2015
Obor: Informatika

Záměr disertační práce:

Teze mé dizertační práce se věnují aktivní oblasti výzkumu -- překladu Lineární Temporální Logiky (LTL) do deterministických automatů nad nekonečnými slovy (deterministických omega-automatů). V literatuře můžeme nalézt dva možné přístupy k překladu: překlad přímý a dvojkrokový překlad, který zahrnuje determinizaci Büchiho automatů. Teze popisují aktuální stav výzkumu v obou větvích, připomínají problémy obou přístupů, prezentují náš dosavadní publikovaný výzkum v této oblasti a navrhují další směry vývoje pro oba přístupy k překladu. V oblasti přímých překladů je to rozšíření nástroje LTL3DRA na celou LTL (v současnosti pracuje jen s fragmentem LTL), v oblasti překladů přes nedeterministické automaty je to zobecnění Safrovy determinizační konstrukce tak, abychom pro generalizované Büchiho automaty s akceptující podmínkou na hranách dostali deterministické generalizované Rabinovy automaty s akceptující podmínkou na hranách.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Marek Derňár

Název: The crossing number of graphs
Školitel: prof. RNDr. Petr Hliněný, Ph.D., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Marián Klešč, Ph.D., TU v Košiciach
Prof. Gelasio Salazar, Ph.D., Universidad Autonoma de san Luis Potosi, Mexico
Datum obhajoby: 25. května 2015
Obor: Informatika

Záměr disertační práce:

V těchto tezích se zaobíráme parametrem grafu, který se nazývá průsečíkové číslo grafu a vyjadřuje nejmenší počet průsečíků dvojic hran při nakreslení grafu v rovině. V těchto tezích shrneme nejdůležitější dosud známé výsledky o tomto parametru a popíšeme otevřené problémy, které bychom chtěli vyřešit (a které jsme již částečně vyřešili).
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Karel Vaculík

Název: Pattern Mining in Dynamic Graphs
Školitel: doc. RNDr. Lubomír Popelínský, Ph.D., FI MU
Oponenti: prof. RNDr. Petr Hliněný, Ph.D., FI MU
RNDr. Tomáš Horváth, Ph.D., UPJŠ v Košiciach
Datum obhajoby: 25. května 2015
Obor: Informatika

Záměr disertační práce:

Komplexní vztahy v datech jsou typicky reprezentovány pomocí grafových struktur. Dynamické grafy mohou dokonce zachytit i dynamiku a vývoj takových vztahů. Tyto teze dizertační práce, s tématem dolování vzorů v dynamických grafech, se zabývají právě dynamickými grafy a hledáním speciálního typů vzorů na lokální úrovni grafů – grafovými pravidly. Grafová pravidla jsou užitečná např. pro popis dynamických grafů a pro predikci v těchto grafech. V první části těchto tezí se nachází přehled soudobého stavu v oblasti dolování grafových pravidel v dynamických grafech a také v souvisejících oblastech. Souhrn existujících metod a jejich nedostatků je také součástí popisu každé oblasti. Dále jsou popsány cíle dizertační práce. Mezi tyto cíle patří v první řadě návrh univerzálního algoritmu pro dolování grafových pravidel. Dále budou vytvořeny nové metody pro abstrakci a generalizaci pro tento algoritmus. Účelem těchto metod je redukce nadměrného množství dolovaných pravidel, přičemž důležité informace budou zachovány. Mezi cíle dizertační práce patří také prozkoumání a návrh vhodných měr důležitosti pro grafová pravidla, dále také adaptace navrženého algoritmu pro účely dalších úloh dolování z dat, a to např. klasifikace, shlukování a detekce odlehlých bodů. Poslední kapitola poskytuje přehled dosud dosažených výsledků autora a jeho publikační činnosti.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Jan Fousek

Název: Scalable Whole Brain Neural Ensemble Simulations
Školitel: prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc., FI MU
Oponenti: Ing. Mgr. Jaroslav Hlinka, Ph.D., Ústav informatiky, AV ČR
Dr. Viktor Jirsa, INS, Aix-Marseille Université
Datum obhajoby: 15. ledna 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Tyto teze obsahují plán výzkumu věnovaného zvýšení efektivity simulací lidského mozku jakožto dynamického systému. Práce se soustředí na modely na úrovni neurálních populací, které umožňují realizovat simulace celého objemu mozku. Konkrétně se jedná o modely tzv. neurálních mas a neurálních populací formulovaných v rámci teorie středního pole jako dynamické systémy se zpožděnou vazbou. Výběr nástrojů pro řešení výsledných stochastických diferenciálních rovnic se zpožděními je značně omezen právě závislostí řešení na dřívějších hodnotách a přítomností šumu. Realizace těchto simulací je výpočetně náročná a tato práce si klade za cíl navržení metod pro jejich řešení schopných využít moderních paralelních výpočetních architektur. Vzhledem k variabilitě možných formulací modelů neurálních populací a neurálních polí na jedné straně a značným rozdílům v paralelních architekturách na straně druhé, je součástí předkládaného plánu i vývoj automatického nástroje generujícího efektivní implementace pro dané architektury na základě zápisu modelu v jazyce s vyšší mírou abstrakce.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Igor Chalás

Název: Surface-Based Algorithms for Facial Mesh Comparision
Školitel: doc. Ing. Jiří Sochor, CSc., FI MU
Oponenti: prof. Dr. Ing. Ivana Kolingerová, ZČU v Plzni
doc. RNDr. Pavel Matula, Ph.D., FI MU
Datum obhajoby: 15. ledna 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Modelování lidského obličeje, jeho rekonstrukce nebo generování hrají klíčovou roli v mnoha disciplínách od umění po anatomii, osteologii, antropologii a forenzní vědy. Techniky, které tyto úkoly umožňují, mohou pomoci archeologům při rekonstrukci historických památek. Stejné techniky mohou být použity během kriminálního vyšetřování nebo úkonů v plastické chirurgii. S pokrokem v oblasti počítačové grafiky a vidění mohou výzkumní a kliničtí pracovníci vykonávat počítačem podporované porovnání, plánovat operace nebo určovat diagnózy automatizovaně. Takové automatizované úkony jsou však vysoce závislé na specifikaci softwaru a zabudovaných algoritmech. V našem výzkumu se zaměřujeme na vývoj nových algoritmů a technik pro vytváření a následné zpracování 3D identikitů. Vyvíjené algoritmy mohou být použity pro komplexní výzkumné úlohy, jakými jsou porovnávání 3D modelů lidského obličeje a jeho využití při určování variability v morfologii skupiny mnoha jedinců. Naším cílem je optimalizovat proces porovnávání, kdy je srovnáváno více 3D modelů obličeje současně – zadefinovat správnou metriku a zarovnání polygonálních sítí.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Tomáš Jirsík

Název: Host Trustworthiness Estimation
Školitel: doc. RNDr. Václav Račanský, CSc., ÚVT MU
Oponenti: Ing. Petr Matoušek, Ph.D., FIT VUT v Brně
Ing. Martin Rehák, Ph.D., FEL ČVUT v Praze
Datum obhajoby: 15. ledna 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Zařízení připojená do sítě se stala neodmyslitelnou součástí našich životů. Počet těchto zařízení, stejně jako šíře přenosového pásma a objem přenesených dat neustále rostou. Spolu s nástupem éry Internetu Věcí se mění i typy zařízení připojených do sítě. Odhaduje se, že v horizontu čtyř let přenosná zařízení a senzorová zařízení budou tvořit více než 50% zařízení připojených k Internetu. Tento změna v rozložení typů zařízení v síti přináší nové výzvy v oblasti síťové bezpečnosti. Vybudování obranného perimetru je stále obtížnější, ne-li nemožné, díky mobilitě přenosných zařízení. Provozovatelé sítí čelí narůstajícímu počtu přenosných zařízení vyžadujících přístup do sítě. Bezpečnostní zajištění těchto zařízení je ovšem většinou neznámé, což představuje hrozbu pro zachování síťové bezpečnosti. Současná řešení pro monitorování síťového provozu využívají analýzu paketů nebo síťových toků pro detekci síťových útoků/anomálií. Tyto řešení jsou ale orientována především na jednotlivá komunikační spojení. V těchto komunikačních spojeních vyhledávají jednotlivé útoky a teprve po úspěšné detekci identifikují útočníka nebo oběť útoku. Jestliže dané zařízení není obětí útoků nebo útočníkem, správce sítě nemá žádnou informaci o stavu daného zařízení z hlediska síťové bezpečnosti. V tezích disertační práce představujeme jednotlivé fáze výzkumu, jehož cílem je vyvinout koncept pro odhad důvěryhodnosti zařízení v doméně síťové bezpečnosti. Pojem důvěryhodnost zařízení označuje míru, která reprezentuje bezpečnostní ohodnocení daného zařízení. S využitím charakteristik daného zařízení, metod pro zpracování velkých dat a metod pro dolování dat plánujeme získat měřítko, které odráží bezpečnostní riziko, které zařízení představuje pro síť. Aby bylo možné ohodnotit všechna zařízení připojená do sítě, zamýšlíme využít pro sběr dat koncept monitorování síťových toků. Hlavní přínos k oblasti síťové bezpečnosti je formální definice důvěryhodnosti zařízení a samotný odhad důvěryhodnosti. Dále se zabýváme možnostmi jednoznačné identifikace síťového zařízení v síťovém provozu, identifikací charakteristik zařízení vhodných i odhadu důvěryhodnosti a volbě vhodného matematického modelu pro odhad. Modely pro odhad budou založeny na ohodnocení jednotlivých událostí v síťovém provozu nebo charakteristikách daného zařízení. Po zvolení vhodného modelu bude provedeno vyhodnocení daného přístupu. Výzkum nyní ukončil svoji počáteční fázi a předpokládá se ukončení za dva roky obhajobou disertační práce.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Šimon Tóth

Název: Multifaceted Fairness in Job Scheduling
Školitel: prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc., FI MU
Oponenti: Ing. Přemysl Šůcha, Ph.D., FEL ČVUT v Praze
prof. Ramin Yahyapour, Georg-August University of Gottingen
Datum obhajoby: 15. ledna 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Plánovaní pro HPC a výpočetní gridy je velmi aktivní oblast výzkumu, která za poslední 20 let prodělala výrazný posun. I přes to se neustále udržuje striktní rozpolcení této oblasti výzkumu na teoretické a aplikované postupy. Jedním z důvodů je jednoznačně výpočetní náročnost plánování pro tyto systémy. Vytváření rozvrhů v tomto kontextu spadá do kategorie NP-těžkých problémů. Pokud se navíc pokusíme zahrnout i dynamické chování produkčních HPC systémů a výpočetních gridů narazíme na problémy v samotné definici optimality generovaných rozvrhů. Jedna oblast, která se snaží přemostit teoretický výzkum a praktické aplikace je výzkum férovosti. Férovost je velmi požadovanou vlastností v produkčních systémech, jelikož zákazníci jsou velmi citliví vůči neférovému chování. V předchozí práci jsme vytvořili nový model pro přesné měření férovosti rozvrhů. V navržené dizertační práci se snažíme rozšířit existující modely férovosti zavedením nového hybridního férovostního modelu, který je schopen kombinovat několik férovostních postupů v jednom plánovači. Tato kombinace nám umožní poskytnout uživatelům možnost volby vhodného férovostního přístupu, který nejlépe vyhovuje jejich požadavkům.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Peter Bezděk

Název: Parameter Synthesis for Systems with Real Time
Školitel: prof. RNDr. Ivana Černá, CSc., FI MU
Oponenti: Mgr. Lukáš Holík, Ph.D., FIT VUT v Brně
RNDr. Vojtěch Řehák, Ph.D., FI MU
Datum obhajoby: 13. ledna 2015
Obor: Informatika

Záměr disertační práce:

S rostoucím výskytem počítačových systémů v našich životech získává problém určení jestli počítačový systém poskytuje zamýšlené chování na významu. Jednou z populárních technik formální verifikace systémů je ověřování modelů. Tato technika poskytuje možnost automatické kontroly logické korektnosti daného systému. Velice často korektnost závisí také na přesném načasování akcí systému, a proto je existence nástroje na syntézu hodnot parametrů zaručujících splnění dané specifikace velice žádoucí. Proces syntézy parametrů můžeme vnímat jako zobecnění metody ověřování modelů. Naším celkovým záměrem je přispět k návrhu korektních počítačových systému pomocí poskytnutí efektivního řešení problému syntézy parametrů. Tento problém je v obecné podobě nerozhodnutelný, a proto zavedeme vhodné omezení tohoto problému, pro které následně navrhneme algoritmická řešení a tyto řešení implementujeme v podobě verifikačního nástroje. Naším cílem je taktéž prozkoumat možnosti aplikace heuristik v rámci našeho řešení. Součástí práce budou i případové studie nasazující námi navržené metody.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Adam Kučera

Název: Semantics-Driven Middleware Layer for Building Operation Analysis in Large-Scale Environments
Školitel: doc. RNDr. Tomáš Pitner, Ph.D., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Pavel Smrž, Ph.D., FIT VUT v Brně
doc. RNDr. Jana Šarmanová, CSc., FEI VŠB - TU Ostrava
Datum obhajoby: 13. ledna 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Náklady na provoz budov představují významnou část výdajů organizací. Na trhu jsou v současné době k dispozici pokročilé softwarové nástroje, které umožňují vyhodnocování efektivity provozu. Tyto systémy se zaměřují zejména na analýzu založenou na ekonomických datech, datech o lidských zdrojích nebo vesměs statických dat, popisujících zejména nemovitý majetek organizace. Velké množství přesných, detailních a aktuálních dat by však mohlo být získáváno z tzv. Building Management Systems (BMS), které integrují různé automatizační a elektronické systémy. Tato provozní data jsou však v současné době nedostupná pro pokročilou analýzu. To je způsobeno zejména špatnou dostupností dat z BMS a chybějící sémantickou informací o významu dat.
Disertace se zaměří na návrh vrstvy middleware, která propojí BMS s ostatními systémy, které jsou využívány pro správu budov. Cílem je poskytnout takové prostředí, které bude nabízet snadno použitelné datové zdroje a vhodná aplikační rozhraní. Vývojáři uživatelských aplikací se tedy budou moci plně soustředit na klíčové funkce aplikace z hlediska uživatele, jako jsou například pokročilé analytické metody nebo uživatelské rozhraní.
Vrstva middleware bude poskytovat rozhraní pro přístup k datům z BMS a potřebnou sémantickou informaci ve formě ontologie. Disertace dále bude obsahovat přehled typických dotazů nad daty z BMS a definici specializovaných operátorů pro práci s daty z BMS (zejména filtrování, agregaci a výběr). Navržená infrastruktura zjednoduší vyhodnocování takovýchto dotazů a popsaná knihovna prototypů dotazů může vývojářům sloužit jako podklad pro vývoj jejich aplikací. Hlavním přínosem navrhované architektury bude zjednodušení vývoje aplikací nad BMS, takže umožní vznik pokročilých analytických nástrojů podobných těm, které jsou již dispozici pro jiné oblasti provozu organizace.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Jiří Řihák

Název: Improving Models in Intelligent Tutoring Systems
Školitel: doc. Mgr. Radek Pelánek, Ph.D., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Tomáš Brázdil, Ph.D., FI MU
doc. RNDr. Pavel Smrž, Ph.D., FIT VUT v Brně
Datum obhajoby: 13. ledna 2015
Obor: Informatika

Záměr disertační práce:

Vzdělávání je historicky oblast, která patří učitelům nebo samostudiu. Avšak zapojení informačních technologií do vzdělávání přináší nové metody, které můžou celý učící proces posunout dále. Budoucnost tohoto spojení pravděpodobně neleží v nahrazení lidských učitelů počítači, ale ve vývoji počítačových systémů, které budou užitečnými nástroji pro učitele a chytrou pomocí při samostudiu. Výhodou počítačových systémů je jejich výkonost při plnění opakujících se úkolů (například vyhodnocování domácích úkolů) a jejich schopnost se přizpůsobit potřebám jednotlivých studentů. Část práce učitelů tedy může být přenechána počítačům a ti pak mohou využít informace o studentech nasbírané počítačovým systémem a zaměřit se na důležitější aspekty výuky, které vyžadují lidské uvažování a empatii. Vývoj takového systému přináší mnoho otázek a výzev. Na druhou stranu tyto systémy, mimo výchovných cílů, jsou hodnotným zdrojem rozsáhlých dat. Tyto data obsahují především informace o interakcích studentů se systémem a mohou být analyzována a využita pro zlepšení inteligentního chování systému a pro odhalení vzorců chování studentů. Pro tyto úkoly se jeví jako vhodné některé podoblasti umělé inteligence jako je dolování z dat a strojové učení.
Našim cílem je zkoumat tyto systémy jak z teoretické tak i praktické stránky, a to především v kontextu učení matematiky. V prostředí České republiky neexistuje dostatek takových systémů zaměřených na matematiku, které by se chovali opravdu " inteligentně. Praktickým cílem je tedy vyvinou systém zaměřený na procvičování matematiky. Prvním teoretickým cílem je popsat využití informace o délce řešení úloh a rozšířit existující modely, které pracují především se správností odpovědi. Druhým cílem je prozkoumání možností automatických metod na konstrukci konceptů, které jsou jinak většinou popsány učiteli nebo experty. Tento proces vyžaduje mnoho práce a expertízy a jeho obohacení o automatické metody může významně urychlit vývoj učících ch systémů. Oba tyto teoretické cíle by měly mít praktické využití v nově vyvíjeném systému.
Teze disertační práce nebyly obhájeny.

Mgr. Jan Bušta

Název: Automatická detekce idiomatických frází
Školitel: doc. PhDr. Karel Pala, CSc., FI MU
Oponenti: doc. Mgr. Václav Cvrček, Ph.D., FF UK v Praze
doc. RNDr. Petr Sojka, Ph.D., FI MU
Mgr. Pavel Straňák, Ph.D., MFF UK v Praze
Datum obhajoby: 12. ledna 2015
Obor: Informatika

Záměr disertační práce:

Cílem automatické detekce idiomů je jejich vyhledávání v korpusu na základě formálně popsaných pravidel. Dalším cílem je extrakce kandidátských frází, které by idiomem mohly být. Dosavadní práce zabývající se idiomy v češtině je založena na lingvistických východiscích a poznatcích, to ale nelze při jejich automatickém zpracovávání kvůli k absenci přesné (formální) definice idiomů přímočaře využít. Hlavními směry automatické detekce idiomatických frází jsou: 1. přístup založený na typech (struktuře) idiomů, 2. přístup založený na tokenech (slovech) tvořících idiom. Má práce se soustředí v prvé řadě na formální popis idiomů – jak na základě jejich struktury, tak jejich lexikální podstaty. Hlavní částí práce je však vytvoření systému pro automatickou detekci idiomů z korpusu, který bude kombinovat oba přístupy automatické detekce, a jeho výstupem bude seznam kandidátských idiomatických frází. Měřítkem pro úspěšnost navrženého systému bude srovnání jeho výstupu s ručně anotovanými frázemi.
Teze disertační práce nebyly obhájeny.

Mgr. Dalibor Toth

Název: Towards Dynamic Network Analysis Architecture for Heterogeneous Unstructured Text Data
Školitel: doc. Ing. Jiří Sochor, CSc., FI MU
Oponenti: doc. RNDr. Ivan Kopeček, CSc., FI MU
Ing. Jan Šedivý, CSc., FEL ČVUT v Praze
doc. Ing. Milena Tvrdíková, CSc., EF VŠB - TU Ostrava
Datum obhajoby: 12. ledna 2015
Obor: Počítačové systémy a technologie

Záměr disertační práce:

Dnešní svět produkuje v každé oblasti lidského zájmu obrovské množství dat, například v akademickém prostředí, v obchodu nebo průmyslu. Zajímavé a důležité informace čekají na zapojení do rozhodovacích procesů. Existuje několik analytických nástrojů pro zpracování dat s různými cíli, analyzující konkrétní údaje pomocí specifických algoritmů, které poskytují nové pohledy na předložená data. Tyto nástroje jsou obvykle úzce zaměřené na analytickou část, ale celý proces je mnohem složitější, není to jen algoritmus specifické analýzy. Tato práce se zaměřuje na koncepci nové architektury znalostní báze nestrukturovaných textových dat založené na principech analýzy sociálních vazeb. Tato znalostní báze bude zároveň použita jako centrální nástroj pro další export informací do jiných informačních systémů - sloužící jako platforma pro obohacování dat původně nekompatibilních datových struktur.
Teze disertační práce byly obhájeny.