Seminarium Instytutu Systemów Informatycznych

W czasie seminarium przedstawione zostanie zastosowanie metod i algorytmów wnioskowania boolowskiego do przetwarzania danych. Celem tego przetwarzania jest redukcja danych, klasyfikowanie danych, znajdowanie wzorców w danych, uczenie na podstawie przykładów, czy efektywna realizacja sprzętowa układów cyfrowych. Wiele dotychczasowych rozwiązań zagadnień eksploracji danych może zostać poprawione przez zastosowanie modeli obliczeniowych wykorzystujących procedury syntezy logicznej stosowane dotychczas głównie w technice cyfrowej. Prezentowane algorytmy uwzględniają zarówno metody systematyczne, jak i metody heurystyczne, a otrzymane wyniki są lepsze niż wyniki uzyskane przy użyciu innych znanych systemów. Na bazie eksperymentów zostanie wykazane, że za pomocą zaproponowanych metod można uzyskać znaczne przyspieszenie obliczeń przy jednoczesnej redukcji zasobów pamięciowych.

Podsumowanie działalności badawczej oraz ocena aktywności i rozwoju kadry instytutu za rok poprzedni. Przedstawienie wniosków. Zasady nowej punktacji publikacji. Ocena przygotowania studentów do sesji egzaminacyjnej. Omówienie sposobu realizacji obron prac dyplomowych. Przedstawienie informacji na temat stanu zaawansowania prac w tworzeniu nowych planów i programów studiów. Sprawy różne.

W ramach seminarium zreferowane zostaną badania prelegenta nad obiektami kombinatorycznymi, ich generacją sekwencyjną, równoległą i populacyjną oraz funkcjami numeracyjnymi (rankingowymi), które odgrywają duże znaczenie w rozwoju narzędzi informatycznych stosowanych w kombinatoryce, optymalizacji dyskretnej, algorytmach randomizowanych oraz w przetwarzaniu równoległym problemów należących do różnych klas złożoności. Celem badań jest konstrukcja nowych algorytmów generacji/numerowania w różnych porządkach liniowych i w kilku modelach obliczeń. Opracowane algorytmy wykorzystywane są m.in. w wyszukiwaniu i testowaniu wyczerpującym, generacji obiektów w modelach niskiego poziomu dla przetwarzania równoległego oraz w metaheurystykach.

1. Podsumowanie działalności badawczej oraz ocena aktywności i rozwoju kadry instytutu za rok poprzedni. Przedstawienie wniosków. 2. Ocena przygotowania studentów do sesji egzaminacyjnej. 3. Omówienie sposobu realizacji obron prac dyplomowych. 4. Przedstawienie informacji na temat stanu zaawansowania prac w tworzeniu nowych planów i programów studiów. 5. Sprawy różne.

Przetwarzanie realizowane w systemach komputerowych to transformacja energii w użyteczną pracę (wykonywane obliczenia). Proces ten może być rządzony przez nieekstensywne zależności o charakterze dalekosiężnym zarówno w czasie jak i przestrzeni. Badanie tych uwarunkowań jest w wielu przypadkach możliwe poprzez użycie metod charakterystycznych dla statystyki nieekstensywnej oraz koncepcji teorii systemów złożonych. Podczas wystąpienia zaprezentowane zostaną uzyskane wyniki analiz zarówno w odniesieniu do procesu przetwarzania algorytmicznego jak i interakcyjnego.

Obecny przełom w dziedzinie sztucznej inteligencji jest w dużej mierze spowodowany pojawieniem się metod opartych o tzw. uczenie głębokie. Dzięki ich zastosowaniu możliwe jest budowanie modeli klasyfikacyjnych, takich jak głębokie sieci neuronowe, o niespotykanej wcześniej skuteczności. Jednym z potencjalnych obszarów wykorzystania uczenia głębokiego jest diagnostyka medyczna. Niestety, specyfika tego obszaru sprawia, że wiąże się to z dwoma poważnymi problemami, które w istotnym stopniu hamują postęp w tej dziedzinie. Pierwszy z nich dotyczy sposobu obiektywnej oceny modeli głębokich. Drugi jest związany koniecznością zastosowania bardzo dużych ilości danych wymaganych do treningu klasyfikatorów wykorzystujących uczenie głębokie. Niniejsze seminarium prezentuje rezultaty badań doktoranckich mających na celu wyeliminowanie tych trudności. W ich wyniku opracowano metody porównywania oraz uczenia sieci głębokich oparte o sztucznie generowane przypadki kliniczne.

Na przestrzeni ostatnich lat w obszarze IT oraz szeroko pojętego biznesu - niezależnie od jego sektora, obserwuje się coraz większą praktyczną „obecność” zagadnień: chmura obliczeniowa (ang. Cloud Computing), oprogramowanie jako usługa (ang. Software as a Service), platforma jako usługa (ang. Platform as a Service), infrastruktura jako usługa (ang. Infrastructure as a Service). Wszystkie z nich oparte są o założenie udostępniania elementów „tradycyjnej” architektury IT poprzez sieć, w szczególności poprzez Internet. Zarządzanie procesami biznesowymi również znajduje implementację oraz praktyczne zastosowanie w przedmiotowym modelu (w tym kontekście określane jako Cloud BPM). Dostępność i popularność takiego podejścia wynika z dojrzałości, dostępności i popularności samego modelu chmury obliczeniowej, podejścia procesowego do zarządzania oraz systemów zarzadzania procesami biznesowymi. Celem wystąpienia jest zaprezentowanie zastosowania chmury obliczeniowej, w kontekście zarządzania procesami biznesowymi we współczesnych przedsiębiorstwach.

1. Sprawy kadrowe. 2. Dyskusja nad propozycją utworzenia "grup przedmiotowych". 3. Podsumowanie obron prac dyplomowych w poprzednim semestrze. 4. Omówienie wyników działalności dydaktycznej instytutu w poprzednim roku akademickim. 5. Omówienie podziału zadań dydaktycznych na semestr zimowy bieżącego roku akademickiego. 6. Sprawy różne.

Paulius Juodisius (ITU) Raghava Rao Mukkamala (ITU) Michał Antkiewicz (Waterloo) Krzysztof Czarnecki (Waterloo) Andrzej Wąsowski (Waterloo) W ostatnich czasach zauważamy konwergencję systemów sterowania i systemów przetwarzania danych. Tradycyjne systemy osadzone coraz częściej opierają się na analizie skomplikowanych, wielowymiarowych i ustrukturalizowanych danych (np. w robotyce). Jednocześnie aplikacje biznesowe wychodzą poza duże serwery i funkcjonują na małych urządzeniach elektronicznych (platformy mobilne, Internet Rzeczy). W rezultacie specyfikacja systemów coraz częściej wymaga modelowania zarówno struktury jak i zachowania systemów. Niestety, istniejące języki modelowanie nie integrują dobrze tych dwu perspektyw systemowych, faworyzując jedną ponad drugą, lub postrzegając je jako oddzielne, luźno połączone aspekty (np. UML). Tradycyjnie, języki modelowania systemów osadzonych faworyzują sterowanie dyskretne (np. Simulink) a modelowanie aplikacji biznesowych modelowanie strukturalne (diagramy ER, czy diagramy klas). W tym wykładzie, zaprezentuję Clafer, niewielki język modelowania podejmujący to wyzwanie. Clafer zawiera zarówno rozbudowane konstrukcje do definicji struktur jak i ekspresywny formalizm modelowania dynamiki (dyskretnej). Pokażę, jak Clafer przy wykorzystaniu jednolitej składni i semantyki, pozwala wyrażać tak rożne modele jak specyfikacje konfiguracji cech (ang. feature models), modele komponentów (component models), dyskretne automaty skończenie-stanowe. Clafer pozwala również naturalnie wpleść konfigurowalność do wszystkich tych języków. Język oparty jest na logice pierwszego rzędu (używanej do modelowania struktur) zintegrowanej z linową logiką temporalną LTL (do modelowania dynamiki). Na tej prostej podstawie semantycznej, zbudowana jest prosta składnia i kilka rozszerzeń, które ułatwiają modelowanie systemów hierarchicznych, asocjacji, automatów, scenariuszy, czy zachowań według wzorców właściwości Dwyer'a.

Zagadnienie ochrony prywatności w Internecie istnieje od dosyć dawna, jednakże wraz z pojawieniem się Internetowych Sieci Społecznych znaczenie tego tematu wzrosło drastycznie. Bierze się to z faktu, że tego typu struktury społeczne zawierają wiele istotnych danych osobowych, których pozyskanie i wykorzystanie w nieodpowiednim celu może skutkować znaczącymi stratami, zarówno w sensie społecznym (utrata poczucia bezpieczeństwa) jak i ekonomicznym (często upublicznienie danych wrażliwych prowadzi do konkretnych strat materialnych firm i osób prywatnych). Jednym z mechanizmów naruszania prywatności jest klonowanie profilu użytkownika w Internetowej Sieci Społecznej. Metoda duplikacji profilu w sieci społecznej polega na podszywaniu się przez osobę postronną pod ofiarę poprzez tworzenie możliwie jak najlepszej kopii jej profilu społecznego. W najprostszym wariancie, sprowadza się to do zawiązywania znajomości i udostępniania danych z profilu w sposób identyczny jak w profilu ofiary z innej sieci społecznej. Na tej podstawie agresor jest w stanie wykraść tożsamość poszkodowanej osoby. W ramach realizowanej pracy zaproponowano podejście oparte o miary podobieństwa, wykorzystywane nie tylko do porównywania wartości atrybutów profilu użytkownika, ale również do badania podobieństwa osób w sieci. Ponadto opracowana została metoda uwzględniająca strukturalne związki między jednostkami w Internetowej Sieci Społecznej. Oprócz tego wprowadzona została technika kontenerów podobieństwa, pozwalająca na grupowanie atrybutów profilu użytkownika ze względu na typ danych oraz ich istotność, pozwalając przy tym na nadanie kontekstu danym, co ostatecznie przekłada się na zwiększenie skuteczności znajdowania profili podobnych.

Praca dotyczy metodologii budowy algorytmów wspomagania rozwiazywania zadań wielokryterialnej optymalizacji decyzji tak zwanych filtrów Pareto. W pracy przedstawiono też koncepcję wykorzystania punktu idealnego (kresu dolnego zbioru elementów dopuszczalnych) do definiowania specyficznych dla metod heurystycznych , metrycznych wskaźników jakości „rozwiązań suboptymalnych”. Punkt idealny wykorzystano do zdefiniowania uporządkowania wstępnego (presortingu) zbioru co znacznie zmniejsza niezbędną liczbę operacji potrzebną do wyznaczenia Frontu Pareto. Szczególnie dużo miejsca poświęcono zagadnieniom konstrukcji odpowiednich mechanizmów stopu (kryterium zakończenia obliczeń).Między innymi zdefiniowano tak zwany Adaptacyjne Kryterium Stopu (AKS),pozwalające w sposób istotny zmniejszyć liczbę tak zwanych iteracji pustych. Przedstawiona propozycja filtra Pareto dla zadań ze zbiorem skończonym może być z powodzeniem wykorzystana w rozwiązywaniu klasycznych zadań optymalizacji wielokryterialnej ale również w tak zwanych zagadnieniach kategoryzacji i klasteryzacji obiektów przy wielu kryteriach oceny ich jakości.

Zaprezentowana zostanie metoda wykrywania botnetów wykorzystująca algorytm klasteryzacji. Obecnie istnieje wiele różnych implementacji botnetów, dlatego też powstało bardzo dużo różnych metod ich wykrywania. Znaczna ich część jest skuteczna wyłącznie wobec określonego typu botnetów, opartych na konkretnym protokole np.: IRC, HTML lub P2P. Prezentowana metoda wykorzystuje synchroniczność działania botów w komunikacji z serwerami sterującymi botnetem. Metoda daje możliwość wykrywania botnetów niezależnie od wykorzystywanego protokołu.

W ostatnim czasie następuje wzrost zainteresowania bezmarkerowymi metodami śledzenia obiektów. Jest to bardzo ważny problem, który posiada wiele potencjalnych zastosowań m.in. w: medycynie, systemach bezpieczeństwa, grach komputerowych, systemach rozpoznania i lotnictwie. Największym problemem jest jak najdokładniejsze określenie pozycji śledzonego obiektu. W przedłożonym wystąpieniu zaproponowane zostaną wstępne założenia do projektu naziemnego wizyjnego systemu lądowania. Przedstawione zostaną również założenia dotyczące wykrycia obiektu, śledzenia i określenia parametrów jego lotu w systemie wielokamerowym.

Zagadnienia: 1. Baza danych scenariusza - tworzenie ORBAT w systemie JTLS z wykorzystaniem dedykowanego oprogramowania. 2. Gromadzenie danych z użyciem repozytorium danych scenariusza SDR. 3. Wykorzystanie gromadzonych danych przez komórki analityczno-ocenowe w trakcie przebiegu ćwiczenia CAX.

1. Proces przygotowania ćwiczeń i praktyczne aspekty jego realizacji. 2. Przedsięwzięcia realizowane w trakcie przebiegu ćwiczenia. 3. Rola, miejsce i zadania personelu Centrum Symulacji i Komputerowych Gier Wojennych w trakcie przebiegu ćwiczenia. 4. Omówienie ćwiczenia

Maszyny stanu języka UML należą do podstawowych środków specyfikacji i modelowanie systemów obiektowo zorientowanych i stanowią przedmiot intensywnych badań naukowych. Jednakże, problem syntezy maszyn stanów ze specyfikacji kontraktowych nie został właściwie zbadany. W naszym wystąpieniu przedstawimy ten problem i sposób jego rozwiązania. W szczególności, zostanie omówiona metoda syntezy maszyn stanów ze specyfikacji kontraktowych. Zaproponowana metoda jest formalnie zdefiniowana, ma dobrze zdefiniowane podstawy matematyczne oraz jest poprawna semantycznie. W naszym wystąpieniu omówimy aspekty formalne zaproponowanej metody, przedstawimy jej własności i przykładowe zastosowanie.

W referacie zaprezentowany zostanie aktualny stan prac nad rozprawą doktorska tuż przed otwarciem przewodu doktorskiego. W rozprawie weryfikowana jest następująca teza badawcza: „Opracowanie modeli i metod analizy sieci botnet pozwala na budowę komputerowych narzędzi umożliwiających identyfikację, prognozowanie rozwoju oraz zwalczanie tych sieci.” W celu weryfikacji tej tezy sformułowano następujące zadania badawcze: · Opracowanie modelu cyberprzestrzeni ze szczególnym uwzględnieniem występowania zagrożeń typu botnet. · Analiza charakterystyk strukturalnych i ilościowych sieci botnet. · Opracowanie metod identyfikacji sieci botnet z uwzględnieniem „cyklu życia” tych sieci. · Opracowanie metod prognozowania rozwoju sieci botnet. · Opracowanie metod zwalczania sieci botnet (przejmowania nad nimi kontroli). · Konstrukcja prototypu komputerowego narzędzia umożliwiającego identyfikację, prognozowanie rozwoju oraz zwalczanie sieci botnet. · Weryfikacja opracowanych modeli i metod w oparciu o dane historyczne.​

Cele spotkania: 1) Poinformować o działaniach WAT w obszarze satelitarnym, kluczowych polskich programach satelitarnych, elementach i technologiach istotnych dla obronności i bezpieczeństwa Państwa; 2) Przedstawić rolę WAT, propozycje kierunków działania oraz celów strategicznych w obszarze satelitarnym; 3) Uzyskać opinię odnośnie do przedstawionych propozycji oraz ocenę możliwości zaangażowania się Wydziału Cybernetyki w projekty satelitarne; identyfikacja obszarów zainteresowania.

1. Przedstawienie informacji o projektach B+R realizowanych w ISI. 2. Ocena realizacji zadań dydaktycznych przez doktorantów. 3. Wnioski z obron prac dyplomowych. 4. Sprawy różne.

Modelowanie konceptualne odgrywa ważną rolę w rozwoju oprogramowania. Modele konceptualne, opracowane w początkowej fazie wytwarzania oprogramowania, budowane w oparciu o wiedzę dziedzinową, powinny one być zgodne z rzeczywistością, do której się odnoszą. Istniejące ontologie, zwłaszcza dziedzinowe, mogą być postrzegane jako cenne źródło wiedzy domenowej. Pierwsza część seminarium jest przeglądem zagadnień związanych z inżynierią ontologii. Druga, zasadnicza część seminarium przedstawia podejście wspierające rozwój modeli konceptualnych na bazie wiedzy reprezentowanej przez ontologie dziedzinowe. Właściwością podejścia jest to, że opracowany model domeny zachowuje spójność z ontologią dziedzinową w kontekście rozwiązywanego problemu dziedzinowego.

Celem rozprawy jest utworzenie modelu oraz narzędzia programowego do wspomagania podejmowania decyzji przez osoby funkcyjne zarządzania bezpieczeństwem, w szczególności poprzez optymalizację dyslokacji sił i środków służb odpowiedzialnych za bezpieczeństwo dziedzinowe w regionie. Model ogólny rozmieszczania sił i środków umożliwi wyznaczanie rozwiązań dostosowanych do konkretnych problemów, a przez to bardziej efektywnych od tych wyznaczonych przy użyciu aktualnie stosowanych modeli. W odróżnieniu od standardowych modeli pokrycia, składowe wskaźnika oceny rozmieszczeń definiowane są dynamicznie oraz wyznaczane przez dokładne i rozmyte systemy ekspertowe, symulację komputerową, wnioskowanie statystyczne. Dzięki temu możliwe jest dopasowanie metody rozwiązania do konkretnego problemu, uwzględnienie niepewności i nieokreśloności zagrożeń, a także korzystanie z zalet wybranych, obecnie stosowanych modeli.

Spotkanie metodyczne ISI.

W wystąpieniu spośród wielu parametrów biometrycznych autor koncentruje się na kardiowaskularnych (największą uwagę przykładając do HRV) do rozpoznawania stresu. W tym celu wykorzystuje metody entropijne (ze szczególnym uwzględnieniem SampEn-triplex) prezentując również inne możliwe podejścia. Autor przedstawia dodatkowo wyniki dotyczące wpływu muzyki na ogólny komfort życia i zdrowie, jak również próbuje odpowiedzieć na pytanie w jakim stopniu bodźce akustyczne pomagają w analizie HRV.

1. Podsumowanie działalności badawczej oraz ocena aktywności i rozwoju kadry instytutu za rok poprzedni. Przedstawienie wniosków. 2. Przedstawienie informacji o projektach B+R realizowanych w ISI. 3. Ocena realizacji zadań dydaktycznych przez doktorantów. 4. Wnioski z obron prac dyplomowych. 5. Sprawy różne

Odprawa metodyczna połączona ze spotkaniem przedświętecznym pracowników Instytutu.

Praca dotyczyć będzie optymalizacji wykorzystania posiadanych zasobów dla problemu szeregowania zadań w projektach z ograniczonymi zasobami (RCPSP). Do tego celu zostaną użyte nowe algorytmy ewolucyjne, które pozwolą na znaczne zmniejszenie kosztów projektu wykorzystując w pełni przydzielony czas na jego wykonanie. Proponowany wariant RCPSP polega na dodatkowym ograniczeniu dostępności zasobów, poprzez wstępne przypisanie do nich zadań, które nie mogą być zmieniane w procesie optymalizacji. Rozwiązanie postawionego problemu oparte będzie na dwóch komplementarnych podejściach do procesu ewolucji, a mianowicie na rozwojowym programowaniu genetycznym oraz metaheurystyce sterowanej funkcją zysku. Oba podejścia są relatywnie nowe i jak dotąd stosowano je rozłącznie oraz w ograniczonym zakresie.

MapReduce is a parallel distributed programming model of processing large datasets in computing clusters. It is widely used in practice and has a number of open-source more-or-less mature implementations. Although numerous parallel programming models have been proposed so far, they are mostly theoretical constructs or have severe limitations that push their applications to niches (e.g. GPU). Yet MapReduce is the first model that is (1) practically implementable and (2) almost limitless. The notion of complexity of actual MapReduce algorithms is significantly more difficult to define, measure and research than the complexity of classic algorithms. In the literature, there are partial accounts on this complexity, e.g. the communication complexity measured as the number of tuples resulting from the Map phase. In this talk I will discuss the recently (2013) proposed notion of minimal MapReduce algorithms that is probably the first complete answer to the question of MapReduce complexity. It takes care of all the aspects: the complexity of Map and Reduce functions and the communications complexity. Furthermore, it allows relating the real complexity of a MapReduce algorithm to the corresponding sequential algorithm. Another interesting Google-originated programming paradigm called Pregel is concerned with processing of large graphs. It has similar key attributes as MapReduce: it is parallel, distributed, scalable and, what is most important, implementable. I will also talk on even most recent (2014) so called practical Pregel algorithms (PPA) that are the first holistic approach to the complexity of Pregel computation. PPAs are Pregel counterparts of minimal MapReduce algorithms.

Uniwersalne algebry, a zwłaszcza stochastyczne algebry uniwersalne znajdują szerokie zastosowanie w nowoczesnych technologiach i naukach ścisłych, w tym przede wszystkim w bioinformatyce, lub dokładniej w zagadnieniach kodowania i odczytywania kodów zarówno w systemach komunikacyjnych i informacyjnych, jak i w organizmach żywych. Również aparat pojęciowy takich algebr i uzyskane ostatnio wyniki pozwalają na istotne poszerzenie horyzontu poznania w dziedzinach badań podstawowych, dla przykładu w teorii kategorii i półkrat, logik kwantowych, czy w teorii optymalizacji na zbiorach wypukłych. Z uwagi na krytyczny problem nieadekwatności modelu bramek NOR i NAND do wyjaśniania zjawisk powstawania i leczenia chorób dziedzicznych, w niniejszej prezentacji uniwersalne algebry stochastyczne są wykorzystywane do modelowania zagadnienia przenoszenia kodu genetycznego, od DNA poprzez transkrypcję do RNA i dalej, przez translację, do białka.

Obecny dynamiczny rozwój technik obliczeniowych umożliwia istotne przyspieszenie obliczeń odnoszących się do problemów numerycznych jakie obecnie napotyka się w obszarach optyki kwantowej, a także informatyki kwantowej. W trakcie seminarium omówiony zostanie zestaw metod numerycznych który min. charakteryzuje się lepszym wykorzystaniem nowych możliwości obliczeniowych w stosunku do obecnie stosowanych rozwiązań jak „Quantum Optics Toolbox for Matlab” czy też QuTIP. Zaprezentowane zostaną przykładowe obliczenia odnoszące się do symulowania układu kwantowego, którego dynamikę można opisać za pomocą tzw. hamiltonianu trójlinowego, przy zastosowaniu metody kwantowych trajektorii oraz metody dyfuzji stanu kwantowego.

W ramach prezentacji przedstawione będą: 1. Klasyczne systemy ze skończoną i nieskończoną pojemnością bufora. 2. Systemy z jednokrotnym i wielokrotnym zawieszaniem obsługi pakietów. 3. Modele z mieszanymi procedurami zawieszania obsługi pakietów. 4. Systemy z aktywnym zarządzaniem kolejką pakietów. (Temat i abstrakt są sformułowane przez pana profesora Mariana Chudego)

W ramach projektu badawczego rozpoznane zostały metody poprawy wydajności obiektowych baz danych. Zaproponowana została metoda klasteryzacji, bazująca na analizie otoczenia obiektów. Do badania wydajności wybranych metod klasteryzacji opracowany został symulator dyskretnozdarzeniowy, sumulujący działanie procesu materializacji w SZBD. Celem eksperymetu symulacyjnego jest również dobranie właściwych parametrów metod klasteryzacji.

Prowadzący: dr hab. inż. Zbigniew Tarapata, prof. WAT