Tematy prac dyplomowych magisterskich 2016/2017

dla kierunku Informatyka

proponowane przez Katedrę Inteligentnych Systemów Interaktywnych

1. Arkusz kalkulacyjny jako strona internetowa

2. Rozpoznawanie emocji użytkownika urządzenia mobilnego na podstawie danych behawioralnych

3. Klasyfikacja obiektów o rozkładach normalnych

4. Rozpoznawanie emocji uczestników kursu e-learningowego

5. Tworzenie zaawansowanych modeli oświetlenia z wykorzystaniem Direct3D

6. Generator map terenu dla gier strategicznych

7. Realistyczne modelowanie drzew w OpenGL

8. Wizualizacje architektoniczne w Unity

9. Gra edukacyjna uwzględniająca emocje gracza wykorzystująca elektronikę ubieralną

10. Zestaw gier edukacyjnych reagujących na emocje dla dzieci w wieku szkolno-przedszkolnym z

zaburzeniami rozwoju

11. Rozpoznawanie emocji na podstawie obrazu z kamery wideo

12. Automatyczne lokalizowanie i śledzenie twarzy na obrazach przy użyciu nieparametrycznych lokalnych

transformacji

13. Precyzyjne lokalizowanie i śledzenie twarzy na obrazach przy użyciu ograniczonego modelu lokalnego

14. Analiza porównawcza wyszukiwarek internetowych z otwartym kodem

15. Wydajna wyszukiwarka dostępnych lokalnie dokumentów użytkownika zaimplementowana w języku Java

16. Rozpoznawanie opinii w zbiorach tekstów z wykorzystaniem metod głębokiego uczenia

17. Analiza przydatności sztucznych sieci neuronowych do aproksymacji funkcji użyteczności stanu lub akcji w

wybranych systemach wieloagentowych

18. Wtyczka dla klienta pocztowego do biometrycznego szyfrowania załączników poczty elektronicznej

19. Symulacja rozproszona wykorzystująca jaskinie rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium Zanurzonej

Wizualizacji Przestrzennej

20. Symulacja rozpadających się obiektów w jaskini rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium Zanurzonej

Wizualizacji Przestrzennej

21. Śledzenie ciała ludzkiego w jaskini rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji

Przestrzennej

22. Trenażer strażaka dla jaskini rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji

Przestrzennej

Temat w języku polskim

Arkusz kalkulacyjny jako strona internetowa

Temat w języku angielskim Spreadsheet as a Web page

Opiekun pracy Dr inż. Jan Daciuk

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest realizacja arkusza kalkulacyjnego w formie interaktywnej

strony internetowej z możliwością edycji przez różnych użytkowników. Strona

ma umożliwiać:

1. edycję arkusza przypominającą tradycyjny sposób dla zalogowanych

użytkowników;

2. ochronę przed utratą informacji na skutek równoczesnej edycji przez

kilku użytkowników;

3. import i eksport w formacie excel i libreoffice.

Istnieje kilka rozwiązań w tej dziedzinie, ale są albo płatne, albo nie są dalej

rozwijane.

Zadania 1. Zapoznanie się z istniejącymi rozwiązaniami.

2. Projekt i realizacja systemu w formie usługi sieciowej

3. Eksperymenty i ocena rozwiązania

Literatura 1. Wikipedia: Online Spreadsheet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Online_spreadsheet

2. Building a spreadsheer applet.http://aelinik.free.fr/Applets/CH3.HTM

3. Pyspread https://manns.github.io/pyspread/

4. Working with Excel files in python http://www.python-excel.org/

Uwagi

Temat w języku polskim

Rozpoznawanie emocji użytkownika urządzenia mobilnego na podstawie danych

behawioralnych

Temat w języku angielskim Recognizing emotions of a mobile device user based on behavioral data

Opiekun pracy dr inż. Agata Kołakowska

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest stworzenie systemu rozpoznawania emocji na podstawie

danych behawioralnych pochodzących z tabletu lub telefonu (do wyboru) np. z

systemem Android. W skład systemu wchodzić będzie zbieranie i etykietowanie

danych, selekcja i ekstrakcja cech, uczenie klasyfikatorów, rozpoznawanie

stanów emocjonalnych.

Wśród zbieranych danych powinny się znaleźć informacje pochodzące z ekranu

dotykowego, akcelerometru i żyroskopu. Etykietowanie ich powinno się

odbywać na podstawie ankiet wypełnianych przez użytkownika. W ramach

pracy należy zaimplementować i przetestować kilka wybranych algorytmów

uczenia klasyfikacji.

Zadania 1. Zapoznanie się z problematyką rozpoznawania emocji

2. Zapoznanie się z możliwościami odczytu danych behawioralnych na

wybranym urządzeniu.

3. Implementacja modułów zbierania i etykietowania danych.

4. Implementacja modułów selekcji i ekstrakcji cech.

5. Implementacja agorytmów uczenia klasyfikacji.

6. Eksperymenty.

Literatura 1. Frank, M., Biedert, R., Ma, E., Martinovic, I., & Song, D. (2013).

Touchalytics: On the Applicability of Touchscreen Input as a Behavioral

Biometric for Continuous Authentication. Information Forensics and

Security, IEEE Transactions on, 8(1)

2. Angulo, J., & Wastlund, E. (2012). Exploring Touch-Screen Biometrics for

User Identification on Smart Phones. W Privacy and Identity Management

for Life (strony 130-143). Springer Berlin Heidelberg

3. Epp C, Lippold M, Mandryk RL (2011), Identifying emotional states using

keystroke dynamics, Proc. of Conf. on Human Factors in Computing

Systems, Vancouver, pp 715-724

4. Lee H, Choi YS, Lee S, Park IP (2012), Towards Unobtrusive Emotion

Recognition for Affective Social Communication, Proc. of the 9th IEEE

Consumer Cmmunications and Networking Conference, pp 260-264

5. Cichosz P. (2009). Systemy uczące się. WNT

Uwagi

Temat w języku polskim

Klasyfikacja obiektów o rozkładach normalnych

Temat w języku angielskim Classifying normally distributed objects

Opiekun pracy dr inż. Agata Kołakowska

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest stworzenie systemu klasyfikacji danych o rozkładach

normalnych wykorzystującego jedną z metod liniowej analizy dyskryminacyjnej.

System powinien mieć możliwość wczytania wielowymiarowych danych,

przeprowadzenia uczenia, zapisania nauczonego klasyfikatora, testowania

zapisanego klasyfikatora na podstawie odrębnego zbioru danych lub metodą

walidacji krzyżowej. W przypadku danych dwuwymiarowych powinna być

możliwość wizualizacji na płaszczyźnie tych danych oraz linii decyzyjnych

będących wynikiem uczenia. Ponadto program ma mieć możliwość

wprowadzania sztucznych danych dwuwymiarowych w postaci punktów na

płaszczyźnie.

Zadania 1. Zapoznanie się z problematyką uczenia klasyfikacji.

2. Implementacja systemu.

3. Eksperymenty na sztucznych dwuwymiarowych danych.

4. Eksperymenty na rzeczywistych zborach danych.

Literatura 1. Malina, W. (2002). Podstawy automatycznej klasyfikacji obrazów.

Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej

2. Kurzyński, M. (1997). Rozpoznawanie obiektów. Metody statystyczne.

Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej

3. Koronacki, J., Ćwik, J. (2008). Statystyczne systemy uczące się. Akademicka

Oficyna Wydawnicza EXIT

4. Kołakowska, A., Malina, W. (2005). Fisher sequential classifiers. IEEE

Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B-Cybernetics, Vol.

35, nr 5, s. 988-998

Uwagi

Temat w języku polskim

Rozpoznawanie emocji uczestników kursu e-learningowego

Temat w języku angielskim Recognizing emotions of participants of an e-learning course

Opiekun pracy dr inż. Agata Kołakowska

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest stworzenie systemu e-larningowego dla wybranego przedmiotu

i zaimplementowanie w nim algorytmów rozpoznawania emocji na postawie

sposobu obsługi systemu, tzn. na podstawie przebiegu kursu oraz sposobu

poruszania myszką i korzystania z klawiatury. System powinien działać w trybie

zbierania danych uczących oraz w trybie rozpoznawanie emocji, czyli

korzystania z nauczonych modeli. Sam proces budowy tych modeli, czyli

uczenia rozpoznawania, może być zrealizowany w oddzielnej aplikacji.

Zadania 1. Zapoznanie się z problematyką rozpoznawania emocji.

2. Zapoznanie się z budową systemów e-learningowych.

3. Przygotowanie systemu e-learningowego.

4. Implementacja algorytmów rozpoznawania emocji.

5. Zbieranie danych.

6. Eksperymenty.

Literatura Epp C, Lippold M, Mandryk RL (2011), Identifying emotional states using

keystroke dynamics, Proc. of Conf. on Human Factors in Computing

Systems, Vancouver, pp 715-724

Kołakowska A. (2013), A review of emotion recognition methods based on

keystroke dynamics and mouse movements. Proc. 6th International

Conference on Human System Interaction, Gdańsk.

Rodrigues M., Novais P., Fdez-Riverola F (2012), An approach to assess

stress in e-learning students, Proc. 11th European Conf. e-Learning, pp. 461-

467.

Hernandez-Aguila A., Garcia-Valdez M., Mancilla A. (2014), Affective

States in Software Programming: Classification of individuals based on their

Keystroke and Mouse Dynamics, Research in Computing Science 87, pp. 27-

34.

Uwagi

Temat w języku polskim

Tworzenie zaawansowanych modeli oświetlenia z wykorzystaniem Direct3D

Temat w języku angielskim Advanced Lighting Models with Direct3D

Opiekun pracy dr inż. Mariusz Szwoch

Konsultant pracy

Cel pracy Badanie jakości i wydajności wybranych modeli oświetlenia w środowisku

Direct 3D. W ramach pracy należy zaimplementować wybrane modele

oświetlenia oraz zbadać ich jakość i wydajność pod kątem wykorzystania w

grach komputerowych. W szczególności należy zaimplementować m.in.

wybrane metody klasyczne (ang. forward shading) oraz opóźnionego

renderowania (ang. deffered rendering). Badania należy przeprowadzić dla

różnych klas scen 3D. W ramach dyplomu zostaną opracowane ćwiczenia

laboratoryjne demonstrujące pragmatykę tworzenia wybranych modeli

oświetlenia na potrzeby grafiki 3D.

Zadania 1. Zapoznanie się z biblioteką Direct3D 11 i wybranymi algorytmami

renderowanie oświetlenia;

2. Wybór oraz implementacja wybranych algorytmów oświetlenia;

3. Przeprowadzenie badań jakości i wydajności zaimplementowanych modeli

oświetlenia;

4. Opracowanie ćwiczeń laboratoryjnych opartych o wybrane algorytmy;

5. Opracowanie dokumentacji przeprowadzonych prac i badań;

Literatura 1. T.Akenine-Moller, E.Haines, N.Hoffman: Real-Time Rendering, A.K.Piters,

2008;

2. K.Dempski, E.Viale: Advanced Lighting And Materials With Shaders,

Wordware Publishing, 2004;

3. F.Luna: Projektowanie gier 3D. Wprowadzenie do technologii DirectX 11,

Helion 2014;

4. F. de Luna: Introduction to 3D Game Programming with DirectX12, Mercury

Learning & Information 2015;

5. M.Bailey, S.Cunningham: Graphics Shaders: Theory and Practice, Second

Edition, A K Peters/CRC Press 2011;

Uwagi

Temat w języku polskim

Generator map terenu dla gier strategicznych

Temat w języku angielskim Terrain Map Generator for Strategic Video Games

Opiekun pracy dr inż. Mariusz Szwoch

Konsultant pracy

Cel pracy Projekt oraz implementacja generatora map terenu dla gier strategicznych dwu i

trójwymiarowych. Tworzone tereny powinny wyglądać jak najbardziej

realistycznie i uwzględniać parametry dotyczące rozmiaru i charakteru

generowanego świata gry. Generator powinien również wykorzystywać

formalnie opisany zestaw reguł i ograniczeń związanych z rozmieszczeniem

poszczególnych elementów terenu oraz obiektów dodatkowych. W ramach pracy

należy ponadto stworzyć miarę pozwalającej ocenić jakość generowanych map.

W celu walidacji stworzonego generatora należy zintegrować go z co najmniej

dwiema grami strategicznymi.

Zadania 1. Analiza istniejących algorytmów generowania map dla potrzeb gier

strategicznych;

2. Wybór oraz implementacja wybranych algorytmów generowania map;

3. Przeprowadzenie badań jakości i wydajności generatora map;

4. Integracja generatora z wybranymi grami strategicznymi;

5. Opracowanie dokumentacji przeprowadzonych prac i badań;

Literatura 1. E.Adams: Projektowanie gier. Podstawy, Helion 2010;

2. R.Watkins: Procedural Content Generation for Unity Game Development,

PACKT Publishing 2016;

3. P.Co: Level Design for Games, New Riders, 2006;

4. C.Granberg: Programming an RTS Game with Direct3D, Charles River

Media, 2007;

5. V. Gerasimov: Building Levels in Unity, PACKT Publishing 2015;

6. L.Ahearn: 3D Game Environments: Create Professional 3D Game Worlds,

Focal Press, 2008.

Uwagi

Temat w języku polskim

Realistyczne modelowanie drzew w OpenGL

Temat w języku angielskim Realistic Tree Modelling using OpenGL

Opiekun pracy dr inż. Mariusz Szwoch

Konsultant pracy

Cel pracy Projekt i realizacja generatora drzew oraz ich wizualizacja z wykorzystaniem

biblioteki graficznej OpenGL. Generator powinien oferować możliwość

tworzenia różnorodnych drzew w oparciu o ich formalną definicję oraz zestaw

losowych parametrów. Zastosowany algorytm generacji powinien umożliwiać

również stworzenie symulacji wzrostu tworzonych drzew. Drzewa powinny być

zapisywane w formacie pozwalającym na ich wizualizację z wykorzystaniem

OpenGL. Dodatkowe parametry fizyczne powinny pozwalać na zaawansowaną

animację drzew uwzględniającą m.in. wiatr oraz dostosowanie ich kształtu do

zewnętrznych ograniczeń. Wizualizacja powinna być kompatybilna ze

środowiskiem LZWP pod warunkiem dostępności odpowiednich sterowników

Zadania 1. Analiza istniejących algorytmów i bibliotek generowania roślinności;

2. Wybór oraz implementacja wybranych algorytmów generowania drzew;

3. Przeprowadzenie badań jakości i wydajności generatora map;

4. Wizualizacja generowanych drzew z wykorzystaniem OpenGL w środowisku

PC i opcjonalnie LZWP;

5. Opracowanie dokumentacji przeprowadzonych prac i badań;

Literatura 1. G.Sellers, R.S.Wright Jr., N.Haemel: OpenGL Superbible: Comprehensive

Tutorial and Reference, 7th

ed., Paerson Education, 2015;

2. R.Madsen, S.Madsen: OpenGL Game Development By Example, PACKT

Publishing 2016;

3. D.Wolff: OpenGL 4 Shading Language Cookbook, 2nd

ed., PACKT

Publishing 2013;

4. M.Phar: Physically Based Rendering, 2nd

ed., Morgan Kaufmann Publishers

2010;

5. Biblioteka SpeedTree, Internet: http://www.speedtree.com/

Uwagi

Temat w języku polskim

Wizualizacje architektoniczne w Unity

Temat w języku angielskim Architectural Visualization in Unity

Opiekun pracy dr inż. Mariusz Szwoch

Konsultant pracy

Cel pracy Rozwój i optymalizacja wizualizacji architektonicznej Targ Węglowy w

Gdańsku (TWG) dla środowisk PC oraz LZWP. W ramach pracy należy m.in.:

- zoptymalizować pod kątem wydajnościowym istniejącą aplikację TWG

wykorzystując m.in. techniki LOD oraz inne dostępne w środowisku Unity;

- rozszerzyć aplikację TWG o wizualizację kolejnych budynków

zamodelowanych samodzielnie lub uzyskanych od studentów Wydziału

Architektury PG;

- opracować zbiór dobrych praktyk modelowania architektonicznego z

wykorzystaniem Unity.

Podobnie jak obecna wersja TWG, zrealizowany projekt powinien działać

zarówno w środowisku PC jak i LZWP

Zadania 1. Analiza istniejącej aplikacji TWG oraz zasad modelowania architektury w

LZWP;

2. Optymalizacja wydajnościowa aplikacji TWG;

3. Rozwój aplikacji o nowe budynki i walidacja w środowisku LZWP;

4. Przeprowadzenie badań jakości i wydajności wizualizacji;

5. Opracowanie dokumentacji przeprowadzonych prac i badań oraz zbior

dobrych praktyk modelowania architektonicznego z wykorzystaniem Unity;

Literatura 1. S.Boeykens: Unity for Architectural Visualization, PACKT Publishing 2013;

2. C.Dickonson: Unity 5 Game Optimization, PACKT Publishing 2015;

3. V. Gerasimov: Building Levels in Unity, PACKT Publishing 2015;

4. R.Watkins: Procedural Content Generation for Unity Game Development,

PACKT Publishing 2016;

Uwagi Wymagana dobra znajomość środowiska Unity

Temat w języku polskim

Gra edukacyjna uwzględniająca emocje gracza wykorzystująca elektronikę

ubieralną

Temat w języku angielskim Affect-aware Educational Video Game using Wearable Devices

Opiekun pracy dr inż. Wioleta Szwoch

Konsultant pracy dr inż. Mariusz Szwoch

Cel pracy Projekt i realizacja gry edukacyjnej, która będzie dostosowywała swój poziom

trudności do aktualnych emocji gracza wyznaczanych na podstawie wybranych

sygnałów fizjologicznych i behawioralnych gracza oraz wykazywanych przez

niego postępów. Gra przeznaczona na urządzenia stacjonarne i mobilne powinna

kontaktować się bezprzewodowo (bezpośrednio lub za pośrednictwem

smartfona) z inteligentnym zegarkiem (ang. smartwatch), opaską fitness (nag.

fitness bend) lub innym urządzeniem pozwalającym na odczyt tętna gracza. Gra

powinna wykorzystywać również różnego rodzaju czujniki dostępne w

urządzeniach mobilnych i w skojarzonych z nimi akcesoriach w celu mierzenia

wybranych parametrów aktywności fizycznej gracza. W ramach pracy należy

wyodrębnić zbiór najlepszych cech, pozwalających na rozpoznanie wybranych

emocji. Po zaprojektowaniu i stworzeniu gry należy przeprowadzić badania

wpływu uwzględniania emocji gracza na poziom satysfakcji z rozgrywki i

krzywą uczenia.

Stworzona gra powinny charakteryzować się przyjaznym interfejsem

użytkownika i brakiem przemocy.

Zadania 1. Zapoznanie z zagadnieniem rozpoznawania emocji i programowania

elektroniki ubieralnej

2. Analiza istniejących rozwiązań elektroniki ubieralnej, ich API oraz

komunikacji z urządzeniami stacjonarnymi oraz mobilnymi

3. Opracowanie koncepcji i zaprojektowanie gry edukacyjnej

4. Realizacja gry edukacyjnej w wybranym środowisku

5. Testowanie, weryfikacja założeń i walidacja gry w środowisku docelowym

6. Opracowanie dokumentacji przeprowadzonych prac i badań.

Literatura 1. Zeng, Z., Pantic, M., Roisman, G. and Huang, T. A survey of affect

recognition methods: Audio, visual, and spontaneous expressions, IEEE

Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 31(1), (2009), 39-58

2. G.Pierce: Unity iOS Game Development Beginners Guide, PACK Publishing,

2012.

3. S.Grimshaw: Building Apple Watch Projects, PACKT Publishing, 2016.

4. S.Hameed: Mastering Android Wear Application Development, PACKT

Publishing, 2016.

Uwagi

Temat w języku polskim

Zestaw gier edukacyjnych reagujących na emocje dla dzieci w wieku szkolno-

przedszkolnym z zaburzeniami rozwoju

Temat w języku angielskim A set of educational affect-aware games for children aged school and preschool

with developmental disorders

Opiekun pracy dr inż. Wioleta Szwoch

Konsultant pracy dr inż. Mariusz Szwoch

Cel pracy Celem pracy jest stworzenie zestawu gier edukacyjnych 2D i 3D dla dzieci w

wieku szkolno-przedszkolnym z zaburzeniami rozwoju, w szczególności dzieci

autystycznych. Gry powinny reagować na emocje gracza i zmieniać trudność

rozgrywki w zależności od wykrytych emocji. Gry powinny charakteryzować się

prostym, przejrzystym interfejsem, niekomplikowaną grafiką, dawać terapeucie

możliwość obejrzenia postępów dziecka.

Zadania 1. Przegląd rozwiązań istniejących na rynku

2. Wybór technologii;

3. Projekt i implementacja gry

4. Walidacja u końcowego odbiorcy

Literatura 1. E.Adams: Projektowanie gier. Podstawy, Helion 2010.

2. S.Blackman: Beginning 3D Game Development with Unity All-in-one, multi-

platform game development 2nd Edition, APRESS, 2013.

3. I. Millington, Artificial intelligence for games, 2006

Uwagi

Temat w języku polskim

Rozpoznawanie emocji na podstawie obrazu z kamery wideo

Temat w języku angielskim Emotion recognition based on a video camera image

Opiekun pracy dr inż. Wioleta Szwoch

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest stworzenie biblioteki pozwalającej na rozpoznawanie

wybranych emocji na podstawie obrazu z kamery wideo. Należy dokonać

przeglądu istniejących na rynku bibliotek pozwalających na rozpoznawanie

mimiki twarzy oraz emocji na obrazie wideo. Wykorzystując dostępne

rozwiązania oraz implementując własny algorytm należy stworzyć moduł

pozwalający na rozpoznawanie emocji na podstawie wykrytej mimiki twarzy.

Należy wybrać zestaw wykrywanych emocji oraz przeprowadzić badania

skuteczności ich wykrywania. Moduł powinien na wyjściu podawać rozpoznane

emocje.

Zadania 1. Przegląd istniejących na rynku bibliotek i rozwiązań do rozpoznawania

emocji przy wykorzystaniu obrazu z kamery.

2. Projekt i implementacja modułu;

3. Zbadanie skuteczności wykrywania emocji;

4. Opracowanie dokumentacji przeprowadzonych prac i badań;

Literatura 1. R.Picard, Affective Computing: From Laughter to IEEE, IEEE Transactions

On Affective Computing, Vol. 1,

No. 1, 2010;

2. https://msdn.microsoft.com/en-us/library/mt622110.aspx;

3. M. Pantic and L.J.M. Rothkrantz, “Automatic analysis of facial expressions:

the state of the art,” IEEE

Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI), Vol. 22,

Issue 12, pp.1424-1445, 2000.

4. B. Fasel and J. Luettin, “Automatic Facial Expression Analysis: A Survey”,

Pattern Recognition, 36 (1), pp.

259-275, 2003.

Uwagi

Temat Automatyczne lokalizowanie i śledzenie twarzy na obrazach przy użyciu

nieparametrycznych lokalnych transformacji Temat w języku angielskim Face detection and tracking in video sequences using non-parametric local

transforms

Opiekun pracy dr inż. Maciej Smiatacz

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest praktyczne zweryfikowanie możliwości zastosowania

nieparametrycznych lokalnych transformacji do wykrywania i śledzenia twarzy

na obrazach pobieranych z kamery w czasie rzeczywistym. Oprócz

opracowania teoretycznego należy wykonać w pełni funkcjonalny moduł

programistyczny, możliwy do zintegrowania z istniejącym oprogramowaniem

służącym do rozpoznawania twarzy. Jakość uzyskanego rozwiązania powinna

zostać oceniona poprzez porównanie z klasycznym podejściem

wykorzystującym klasyfikator kaskadowy i cechy odpowiadające falkom

Haara.

Zadania 1. Opracowanie teoretyczne zagadnień:

a) wykrywania twarzy przy użyciu typowego klasyfikatora kaskadowego ,

b) zastosowania nieparametrycznych transformacji lokalnych do śledzenia

twarzy.

2. Projekt i implementacja systemu.

3. Przygotowanie danych i przeprowadzenie eksperymentów.

Literatura 1. Viola, P., Jones, M.J.: Robust Real-Time Face Detection. Int. J. Comp.

Vision 57(2), pp. 137–154 (2004)

2. Kublbeck, Ch., Ernst, A., Face detection and tracking in video sequences

using the modified census transformation. Image and Vision Computing 24,

pp. 564–572 (2006)

3. Zabih, R., Woodfill, J., Non-parametric Local Transforms for Computing

Visual Correspondence. Proc. of European Conf. on Computer Vision,

Stockholm, May 1994, pp. 151-158

Temat Precyzyjne lokalizowanie i śledzenie twarzy na obrazach przy użyciu

ograniczonego modelu lokalnego

Temat w języku angielskim Precise face localization and tracking in video sequences using the

constrained local model

Opiekun pracy dr inż. Maciej Smiatacz

Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest praktyczne zweryfikowanie możliwości zastosowania

ograniczonego modelu lokalnego do dokładnego zaznaczania i śledzenia

twarzy na obrazach pobieranych z kamery w czasie rzeczywistym. Oprócz

opracowania teoretycznego należy wykonać w pełni funkcjonalny moduł

programistyczny, możliwy do zintegrowania z istniejącym

oprogramowaniem służącym do rozpoznawania twarzy. Jakość uzyskanego

rozwiązania powinna zostać oceniona poprzez przeprowadzenie

rozbudowanych eksperymentów, wykorzystujących samodzielnie

przygotowane sekwencje testowe.

Zadania 1. Opracowanie teoretyczne zagadnień:

a) koncepcja ograniczonego modelu lokalnego (CLM),

b) wykorzystanie wypukłego dopasowania kwadratowego do zwiększenia

skuteczności CLM zastosowanego do śledzenia twarzy.

2. Projekt i implementacja systemu.

3. Przygotowanie danych i przeprowadzenie eksperymentów.

Literatura 1. S. Lucey, Y. Wang, J. Saragih, J. F. Cohn, Non-rigid face tracking with

enforced convexity and local appearance consistency constraint. Image and

Vision Computing 28, s. 781–789 (2010).

2. D. Cristinacce, T.F. Cootes, Feature detection and tracking with

constrained local models. BMVC 2006, s. 929–938.

Temat w języku polskim

Analiza porównawcza wyszukiwarek internetowych z otwartym kodem

Temat w języku angielskim Comparative Analysis of Open Source Search Engines

Opiekun pracy dr inż. Adam Łukasz Kaczmarek

Konsultant pracy ---

Cel pracy Celem pracy jest zbadanie funkcjonalności i wydajności wyszukiwarek

internetowych z otwartym kodem źródłowym. Praca polega na uruchomieniu i

przeprowadzeniu testów dostępnych wyszukiwarek. W efekcie

przeprowadzonych badań powinien zostać opracowany ranking wyszukiwarek

pod względem ich jakości.

Zadania 1. Skompilowanie i uruchomienie wyszukiwarek internetowych z otwartym

kodem;

2. Opracowanie zestawu testów wyszukiwarek;

3. Zbadanie jakości wyszukiwarek;

4. Opracowanie wyników badań;

Literatura 1. Manning C. D., Raghavan P., Schütze H.: An Introduction to

Information Retrieval, Cambridge University Press, 2008.

2. Langville A. N., Meyer C. D.“Google's PageRank and Beyond: The

Science of Search Engine Rankings“, Princeton University Press, 2006.

Uwagi ---

Temat w języku polskim

Wydajna wyszukiwarka dostępnych lokalnie dokumentów użytkownika

zaimplementowana w języku Java

Temat w języku angielskim Implemented in Java Language Effective Search Engine for Locally

Available Users Documents

Opiekun pracy dr inż. Adam Łukasz Kaczmarek

Konsultant pracy ---

Cel pracy Celem pracy jest uruchomienie wyszukiwarki dokumentów

zgromadzonych w lokalnym repozytorium użytkownika. Na podstawie

zasobów użytkownika wyszukiwarka będzie miała możliwość

personalizowania wyników wyszukiwani

Zadania 1. Uruchomienie modułu tworzenia indeksów dokumentów

elektronicznych

2. Uruchomienie narzędzi służących do automatycznej konwersji

formatów plików

3. Zaimplementowanie algorytmu wyszukiwania dokumentów

4.Przeprowadzenie testów i ocena jakości przyjętych rozwiązań

Literatura 1. Manning C. D., Raghavan P., Schütze H.: An Introduction to

Information Retrieval, Cambridge University Press, 2008.

2. Langville A. N., Meyer C. D.“Google's PageRank and Beyond: The

Science of Search Engine Rankings“, Princeton University Press, 2006.

3. Bloch J., "Effective Java", Addison-Wesley, 2008.

4. Eckel B., "Thinking in Java", Prentice Hall, 2006.

Uwagi ---

Temat w języku polskim

Rozpoznawanie opinii w zbiorach tekstów z wykorzystaniem metod głębokiego

uczenia

Temat w języku angielskim Opinion recognition in text sets using deep learning methods

Opiekun pracy dr inż. Jerzy Dembski

Konsultant pracy

Cel pracy Klasyfikacja tekstów względem opinii jest zadaniem dużo trudniejszym niż

klasyfikacja względem treści co sprawia, że proste metody statystyczne oparte na

prostych cechach, takich jak koszyk słów, czy n-gramy zwykle zawodzą.

Najnowsze metody uczenia klasyfikatorów, takie jak metody głębokiego

uczenia, z powodzeniem wykorzystywane w rozpoznawaniu obrazów

dwuwymiarowych czy w rozpoznawaniu mowy, mogą okazać się użyteczne

również w zadaniach analizy tekstów, w tym analizy opinii, co należy sprawdzić.

Zadania 1. Zapoznanie się z literaturą dotyczącą klasyfikacji tekstów;

2. Implementacja wybranych algorytmów, w tym metod głębokiego

uczenia w klasyfikacji tekstów;

3. Wykonanie eksperymentów oraz podsumowanie otrzymanych

rezultatów;

Literatura 1. Pang B., Lee L.: Opinion mining and sentiment analysis, Foundations

and Trends in Information Retrieval, Vol. 2, No 1-2, pp 1-135, 2008;

2. Sebastiani F.: Machine Learning in Automated Text Categorization,

ACM Computing Surveys, Vol. 34, No. 1, pp 1-47, 2002;

3. Ruiz M., Padmini S.: Hierarchical Text Categorization Using Neural

Networks, Information Retrieval, 5, pp 87-118, Kluwer Academic

Publishers, 2002;

4. Joachims T.: Text categorization with support vector machines:

Learning with many relevant features, European Conference on

Machine Learning (ECML’98), pages 137–142, 1998;

5. Nielsen M.: Neural Networks and Deep Learning, 2016,

http://neuralnetworksanddeeplearning.com/

Uwagi

Temat w języku polskim

Analiza przydatności sztucznych sieci neuronowych do aproksymacji funkcji

użyteczności stanu lub akcji w wybranych systemach wieloagentowych

Temat w języku angielskim A usefulness analysis for state or action value function approximation in chosen

multiagent systems

Opiekun pracy dr inż. Jerzy Dembski

Konsultant pracy

Cel pracy Sztuczne sieci neuronowe, jak i inne aproksymatory funkcji użyteczności w

uczeniu ze wzmocnieniem (ang. reinforcement learning) są stosowane głównie w

zadaniach o ciągłych wartościach parametrów stanu lub w przypadku zbyt dużej

liczby stanów, by można by było je reprezentować bez żadnych uogólnień.

Sytuacja taka często występuje w systemach wieloagentowych, stąd istotne

wydaje się porównanie aproksymatora neuronowego do innych metod

aproksymacji (np. liniowej).

Zadania 1. Zapoznanie się z literaturą dotyczącą metod uczenia ze wzmocnieniem,

sztucznych sieci neuronowych, uczenia głębokiego (ang. deep learning)

oraz systemów wieloagentowych;

2. Implementacja lub adaptacja algorytmów uczenia i aproksymacji;

3. Implementacja przynajmniej jednego wybranego środowiska

wieloagentowego;

4. Wykonanie eksperymentów oraz porównanie wyników;

Literatura 1. Stone P., Veloso M.: Multiagent Systems: A Survey from a Machine

Learning Perspective, Autonomous Robotics, v. 8, no. 3, 2000;

2. Panait L., Luke S.: Cooperative Multi-Agent Learning: The State of the

Art;

3. Sutton R.S., Barto A.G.: Reinforcement Learning: An Introduction,

MIT Press, Cambridge, MA, 1998,

http://www.incompleteideas.net/sutton/book/ebook/node65.html

4. Tesauro G.J., Temporal Difference Learning and TD-Gammon.

Communications of the ACM, 38:58-68, 1995.

5. Wooldridge M.: Introduction to MultiAgent Systems, John Wiley &

Sons, June 2002.

Uwagi

Temat Wtyczka dla klienta pocztowego do biometrycznego szyfrowania załączników poczty

elektronicznej

Temat w języku angielskim Email client plugin for biometric encryption of email attachments

Opiekun pracy prof. dr hab. inż. Bogdan Wiszniewski

Konsultant pracy

Cel pracy Projekt i realizacja usługi szyfrowania treści plików PDF hasłem biometrycznym,

generowanym automatycznie na podstawie twarzy użytkownika

Zadania 1. Zapoznanie się koncepcją ochrony biometrycznej urządzeń mobilnych i

dokumentów elektronicznych

2. Opracowanie architektury aktywnego dokumentu elektronicznego z wbudowaną

usługą automatycznego generowania haseł biometrycznych.

3. Realizacja opracowanej architektury w środowisku Windows Phone

Literatura 1. Godlewska, M.,Wiszniewski B.: "Smart Email: Almost An Agent Platform",

Innovations and Advances in Computing, Informatics, Systems Sciences,

Networking and Engineering, Sobh, T., Elleithy, K. (eds), Lecture Notes in

Electrical Engineering, vol. 313, pp. 581-589, Springer International Publishing

Switzerland, 2015. http://menaid.org.pl/images/1452/Recordings/index.html.

2. Siciarek, J., Smiatacz, M., Wiszniewski, B.: "For Your Eyes Only - Biometric

Protection of PDF Documents". Proc. 2013 Int. Conf. on e-Learning. e-Business,

Enterprise Information Systems and e-Government (EEE 2013), Las Vegas,

Nevada, USA, July 22 – 25, 2013, str. 212-217, http://worldcomp-

proceedings.com/proc/p2013/EEE2665.pdf

3. Maroszczyk, M., Pilecki, M., Szczypka, M.: "Facial data registration facility for

biometric protection of electronic documents", Zeszyty Rady Naukowej PTI,

Warszawa, 2015

Uwagi

Temat Symulacja rozproszona wykorzystująca jaskinie rzeczywistości wirtualnej w

Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej Temat w języku angielskim Distributed simulation using CAVE environments in Immersive 3D Visualization Lab Opiekun pracy dr inż. Jacek Lebiedź Konsultant pracy mgr inż. Jerzy Redlarski, inż. Robert Trzosowski Cel pracy Celem pracy jest stworzenie systemu symulacji rozproszonej wykorzystującej obie

jaskinie rzeczywistości wirtualnej (ang. CAVE) dostępne w Laboratorium Zanurzonej

Wizualizacji Przestrzennej (LZWP). Efektem pracy powinien być ponadto opis

metodologii tworzenia symulacji rozproszonej zgodnej z architekturą LZWP. Zadania 1. Przegląd rozwiązań stosowanych w jaskiniach rzeczywistości wirtualnej,

zapoznanie się z architekturą LZWP. 2. Sporządzenie scenariusza symulacji rozproszonej do realizacji w LZWP.

3. Opracowanie mechanizmów wymiany informacji w symulacji rozproszonej przez

jej moduły składowe.

4. Projekt i implementacja modułu symulacji (lub modułów w przypadku symulacji

niesymetrycznej) dla pojedynczej jaskini LZWP.

5. Test współdziałania przygotowanych modułów na dwóch jaskiniach – weryfikacja

poprawności symulacji rozproszonej.

6. Dokumentacja zastosowanych rozwiązań.

Literatura 1. D. M. Bourg: Fizyka dla programistów gier. Helion 2003. 2. G. C. Burdea, P. Coiffet: Virtual Reality Technology (Second Edition). Wiley-

Interscience 2003.

3. P. Felicia: Getting Started with Unity, PACKT Publishing, 2013.

4. J. Matulewski, T. Dziubak, M. Sylwestrzak, R. Płoszajczak: Grafika, Fizyka,

Metody Numeryczne – Symulacje fizyczne z wizualizacją 3D. PWN 2010.

5. J. Sanders, E. Kandrot: CUDA by Example. An Introduction to general-Purpose

GPU Programing. Addison-Wesley 2011.

6. A. Thorn:Unity i Blender. Praktyczne tworzenie gier. Helion 2015.

7. O. Topçu, U. Durak, H. Oğuztüzün, L. Yilmaz: Distributed Simulation. A Model

Driven Engineering Approach. Springer 2016.

Temat Symulacja rozpadających się obiektów w jaskini rzeczywistości wirtualnej w

Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej Temat w języku angielskim Simulation of crumbling objects in CAVE environment in Immersive 3D Visualization

Lab Opiekun pracy dr inż. Jacek Lebiedź Konsultant pracy mgr inż. Jerzy Redlarski, inż. Robert Trzosowski Cel pracy Celem pracy jest opracowanie modelu wielokrotnego rozpadu obiektów (np. w wyniku

wielu kolejnych zderzeń) i stworzenie silnika fizyczno-graficznego implementującego

ten model (wraz z efektami akustycznymi 3D), a następnie wykonanie demonstratora

tego silnika (np. w postaci gry) dla jaskini rzeczywistości wirtualnej (ang. CAVE)

dostępnej w Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej. Efektem pracy

powinien być ponadto opis matematyczny modelu z analizą jego wydajności. Zadania 1. Przegląd silników fizycznych.

2. Opracowanie modelu wielokrotnego rozpadu obiektów.

3. Zapoznanie się z architekturą LZWP.

4. Projekt i implementacja silnika fizyczno-graficznego.

5. Sporządzenie scenariusza gry demonstrującej możliwości stworzonego silnika w

jaskini rzeczywistości wirtualnej.

6. Projekt i implementacja gry demonstrującej możliwości stworzonego silnika w

jaskiniach LZWP.

7. Opracowanie dokumentacji zaproponowanego matematycznego modelu rozpadu

obiektów.

Literatura 1. D. M. Bourg: Fizyka dla programistów gier. Helion 2003. 2. G. C. Burdea, P. Coiffet: Virtual Reality Technology (Second Edition). Wiley-

Interscience 2003.

3. P. Felicia: Getting Started with Unity, PACKT Publishing, 2013.

4. J. Matulewski, T. Dziubak, M. Sylwestrzak, R. Płoszajczak: Grafika, Fizyka,

Metody Numeryczne – Symulacje fizyczne z wizualizacją 3D. PWN 2010.

5. J. Sanders, E. Kandrot: CUDA by Example. An Introduction to general-Purpose

GPU Programing. Addison-Wesley 2011.

6. A. Thorn:Unity i Blender. Praktyczne tworzenie gier. Helion 2015.

temat dwuosobowy

Temat Śledzenie ciała ludzkiego w jaskini rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium

Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej Temat w języku angielskim Body tracking in CAVE environment in Immersive 3D Visualization Lab Opiekun pracy dr inż. Jacek Lebiedź Konsultant pracy mgr inż. Jerzy Redlarski, inż. Robert Trzosowski Cel pracy Celem pracy jest stworzenie demonstratora możliwości oferowanych przez znajdujący

się w Laboratorium Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej (LZWP) system do

śledzenia ruchów ciała (ang. motion capture) wykorzystujący 18 targetów z markerami

pasywnymi. Efektem pracy powinien być ponadto opis zastosowanych metod oraz test wydajności

śledzenia w jaskiniach LZWP. Zadania 1. Przegląd metod śledzenia obiektów.

2. Zapoznanie się z systemem śledzenia ruchów ciała dostępnym w LZWP i jego

interfejsem aplikacji (API).

3. Zapoznanie się z architekturą LZWP.

4. Projekt i implementacja pakietu bibliotecznego obsługującego system śledzenia w

LZWP.

5. Sporządzenie scenariusza aplikacji (gry) demonstrującej możliwości stworzonego

pakietu bibliotecznego.

6. Projekt i implementacja aplikacji (gry) demonstrującej możliwości stworzonego

pakietu bibliotecznego w LZWP.

7. Opracowanie dokumentacji stworzonego pakietu bibliotecznego do obsługi

śledzenia ciała w LZWP.

Literatura 1. D. M. Bourg: Fizyka dla programistów gier. Helion 2003. 2. G. C. Burdea, P. Coiffet: Virtual Reality Technology (Second Edition). Wiley-

Interscience 2003.

3. P. Felicia: Getting Started with Unity, PACKT Publishing, 2013.

4. J. Matulewski, T. Dziubak, M. Sylwestrzak, R. Płoszajczak: Grafika, Fizyka,

Metody Numeryczne – Symulacje fizyczne z wizualizacją 3D. PWN 2010.

5. J. Sanders, E. Kandrot: CUDA by Example. An Introduction to general-Purpose

GPU Programing. Addison-Wesley 2011.

6. A. Thorn:Unity i Blender. Praktyczne tworzenie gier. Helion 2015.

Temat Trenażer strażaka dla jaskini rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium Zanurzonej

Wizualizacji Przestrzennej Temat w języku angielskim Firefighter training simulator for CAVE environment in Immersive 3D Visualization

Lab Opiekun pracy dr inż. Jacek Lebiedź Konsultant pracy mgr inż. Jerzy Redlarski, inż. Robert Trzosowski Cel pracy Celem pracy jest stworzenie symulatora jednoosobowej akcji gaśniczej w zadanym

budynku z wykorzystaniem jaskini rzeczywistości wirtualnej w Laboratorium

Zanurzonej Wizualizacji Przestrzennej (LZWP). Symulator powinien modelować

rozprzestrzenianie się ognia zainicjowanego w dowolnym miejscu i pozwalać na użycie

kontrolera flystick jako urządzenia gaśniczego. Efektem pracy powinien być ponadto opis zastosowanych metod oraz test wydajności

symulatora w jaskiniach LZWP. Zadania 1. Przegląd metod modelowania rozchodzenia się ognia.

2. Zapoznanie się z architekturą LZWP.

3. Opracowanie/adaptacja modelu rozchodzenia się ognia.

4. Projekt i implementacja (ewentualnie adaptacja istniejącego) silnika fizyczno-

graficznego określającego zachowanie się ognia (rozprzestrzenianie się i gaśnięcie

pod wpływem czynnika gaśniczego).

5. Projekt i implementacja tytułowego symulatora w LZWP na bazie stworzonego

(zaadaptowanego) silnika fizyczno-graficznego.

6. Testy dla różnych scenariuszy akcji gaśniczej.

7. Opracowanie dokumentacji stworzonego (zaadaptowanego) silnika fizyczno-

graficznego i ocena przydatności stworzonego trenażera.

Literatura 1. D. M. Bourg: Fizyka dla programistów gier. Helion 2003. 2. G. C. Burdea, P. Coiffet: Virtual Reality Technology (Second Edition). Wiley-

Interscience 2003.

3. P. Felicia: Getting Started with Unity, PACKT Publishing, 2013.

4. J. Matulewski, T. Dziubak, M. Sylwestrzak, R. Płoszajczak: Grafika, Fizyka,

Metody Numeryczne – Symulacje fizyczne z wizualizacją 3D. PWN 2010.

5. J. Sanders, E. Kandrot: CUDA by Example. An Introduction to general-Purpose

GPU Programing. Addison-Wesley 2011.

6. A. Thorn:Unity i Blender. Praktyczne tworzenie gier. Helion 2015.