High-Level Object Oriented Genetic Programming in Logistic Warehouse Optimization

Disertační práce je zaměřena na optimalizaci průběhu pracovních operací v logistických skladech a distribučních centrech. Hlavním cílem je optimalizovat procesy plánování, rozvrhování a odbavování. Jelikož jde o problém patřící do třídy složitosti NP-težký, je výpočetně velmi náročné nalézt optimální řešení. Motivací pro řešení této práce je vyplnění pomyslné mezery mezi metodami zkoumanými na vědecké a akademické půdě a metodami používanými v produkčních komerčních prostředích. Jádro optimalizačního algoritmu je založeno na základě genetického programování řízeného bezkontextovou gramatikou. Hlavním přínosem této práce je a) navrhnout nový optimalizační algoritmus, který respektuje následující optimalizační podmínky: celkový čas zpracování, využití zdrojů, a zahlcení skladových uliček, které může nastat během zpracování úkolů, b) analyzovat historická data z provozu skladu a vyvinout sadu testovacích příkladů, které mohou sloužit jako referenční výsledky pro další výzkum, a dále c) pokusit se předčit stanovené referenční výsledky dosažené kvalifikovaným a trénovaným operačním manažerem jednoho z největších skladů ve střední Evropě.This work is focused on the work-flow optimization in logistic warehouses and distribution centers. The main aim is to optimize process planning, scheduling, and dispatching. The problem is quite accented in recent years. The problem is of NP hard class of problems and where is very computationally demanding to find an optimal solution. The main motivation for solving this problem is to fill the gap between the new optimization methods developed by researchers in academic world and the methods used in business world. The core of the optimization algorithm is built on the genetic programming driven by the context-free grammar. The main contribution of the thesis is a) to propose a new optimization algorithm which respects the makespan, the utilization, and the congestions of aisles which may occur, b) to analyze historical operational data from warehouse and to develop the set of benchmarks which could serve as the reference baseline results for further research, and c) to try outperform the baseline results set by the skilled and trained operational manager of the one of the biggest warehouses in the middle Europe.

A Family House with a Sculpture Studio

Moje bakalářská práce se zabývá návrhem rodinného domu se sochařskou dílnou a atelierem. Dům se bude nacházet na parcele v Dědicích u Vyškova. Jedná se o částečně podsklepený třípodlažní rodinný dům pro tří až čtyřčlennou rodinu. Objekt je zastřešen plochou střechou.My bachelor's thesis is focused on the design of family house with sculpture workshop and atelier. The house will be placed on plat in Dědice u Vyškova. It is a partial basement three-storey detached house for three to four family members. Object is roofed by flat roof.

Programs for support of power sources design

Má bakalářská práce se zabývá popisem lineárních a spínaných napájecích zdrojů a návrhem parametrů jejich konstrukčních prvků. Cílem mé práce je nastudovat teorii lineárních zdrojů a zdrojů spínaných (konkrétně blokujícího a jednočinného propustného měniče) a poté vytvořit program pro podporu návrhu parametrů jejich klíčových obvodových prvků.My bachelor’s thesis put I mind to description linear power supply and switched power supply and proposal their component. Produce my project is work up theory forward, flyback converter, linear power supply and after make an example program which calculate value of particular components.

Software support for design of data distribution

Tato bakalářská práce slouží jako základní průvodce projektováním datových rozvodů. První kapitoly pojednávají o základech počítačových sítí. Jsou zde zmíněny typy sítí a jejich důležité hardwarové prvky a topologie. Práce je převážně zaměřena na síť typu LAN, která se v budovách a technologických objektech hojně využívá. Následuje základní popis přenosových kabelů, mezi kterými v dnešní době jednoznačně dominuje kabel typu kroucená dvoulinka. Budoucností jsou však kabely založené na bázi optiky. Jejich stručný popis je zde také. Pro lepší orientaci v možnostech projektování je v práci zařazena kapitola týkající se strukturované kabeláže. Zmíněny jsou sekce kabelážního systému, rozdíly mezi nimi a jejich účel. Dále také kategorie krouceného páru, které posledních 20 – 30 let hrály důležitou roli v systémech strukturované kabeláže. Popis technických norem, definujících strukturovanou kabeláž, ukončuje teoretickou část bakalářské práce. V praktické části jsou popsány počítačové programy, zaměřené na projektování datových rozvodů. Z nich je vybrán program AutoCAD Electrical 2011, jako nejvhodnější a uživatelsky nejpřijatelnější nástroj. Program je zde rozebrán a vysvětleny jsou jeho základní důležité funkční prvky a mechanismy. Pro lepší pochopení práce s programem slouží vytvořené videonávody se psaným komentářem. Tato videa jsou určena pro absolutní začátečníky, ale některé poznatky zajisté ocení i zkušenější projektanti. Tato série videí provede studenta od základních úkonů v prostředí AutoCAD až po konečnou ukázku zakreslení kabeláže do připraveného půdorysu. Půdorys náhodné budovy společně se sérií videonávodů se nachází na CD, jež je k této bakalářské práci přiloženo.This work serves as a basic guide to designing such a data distribution. The first chapters deal with the basics of computer networks. They are mentioned types of networks and major hardware elements and topology. The work is mainly focused on a LAN connection to the buildings and the extensive use of technological objects. The following is a basic description of the transmission cables, among which today is dominating type of twisted pair cable. The future is based on cable-based optics, however. Their brief description is here as well. For better orientation in how to design work is included in the chapter on structured cabling. Mentioned are sections of the cabling system, the differences between them and their purpose. Furthermore, the category of twisted pair, that played an important role in structured cabling systems for the past 20-30 years. Description of technical standards, defining structured cabling, terminating the theoretical part. The practical part describes the computer programs, focusing on the design of data distribution. Of these selected AutoCAD Electrical 2011, as the best and most acceptable user tool. The program is broken down and explained the importance of its basic features and mechanisms. For a better understanding of the work is created with the program video tutorial the written commentary. These videos are designed for absolute beginners, but some knowledge will appreciate the more experienced designers. This series of videos made from the student's actions in the AutoCAD preview to the final drawing the cable into the prepared plan. Floor plan of the building together with a random series video tutorial is located on the CD, which is attached to this thesis.

Neural Networks and Genetic Algorithm

Tato práce se zabývá evolučními a genetickými algoritmy a jejich možnou spoluprací při tvorbě a učení neuronových sítí. V teoretické části jsou popsány genetické algoritmy a neuronové sítě. Také jsou popsány možnosti jejich kombinace a je proveden přehled existujících algoritmů. V praktické části je popsána implementace algoritmu NEAT. Dále jsou s algoritmem NEAT provedeny experimenty a na základě jejich výsledků je navrhnuta kombinace algoritmu s diferenciální evolucí. Výsledky kombinace algoritmů jsou zhodnoceny. V závěru je algoritmus NEAT porovnán s klasickými učícími metodami backpropagation (pro dopředné neuronové sítě) a backpropagation through time (pro rekurentní neuronové sítě) a to z hledika rychlosti učení, kvality odezvy sítě i jejich závislosti na velikosti sítě.This thesis deals with evolutionary and genetic algorithms and the possible ways of combining them. The theoretical part of the thesis describes genetic algorithms and neural networks. In addition, the possible combinations and existing algorithms are presented. The practical part of this thesis describes the implementation of the algorithm NEAT and the experiments performed. A combination with differential evolution is proposed and tested. Lastly, NEAT is compared to the algorithms backpropagation (for feed-forward neural networks) and backpropagation through time (for recurrent neural networks), which are used for learning neural networks. Comparison is aimed at learning speed, network response quality and their dependence on network size.

Hash functions - characteristics, implementation and collisions

Hašovací funkce patří mezi prvky moderní kryptografie. Jejich úkolem je na vstupu očekávaná data převést do unikátní bitové posloupnosti. Hašovací funkce jsou používány v mnoha aplikačních oblastech, jako je ověřování integrity zpráv, autentizace informací, jsou používány v kryptografických protokolech, ke komparaci dat a dalších aplikacích. Cílem diplomové práce je charakterizovat hašovací funkce, popsat jejich základní vlastnosti a využití. Dále se zaměřit na jednu hašovací funkci, konkrétně MD5, a tu náležitě popsat. Popsat její konstrukci, bezpečnost a možnosti útoků na tuto funkci. Posledním úkolem je tuto funkci implementovat a implementovat i kolize na ni. V úvodních kapitolách je v práci popsána základní definice hašovací funkce, jsou popsány vlastnosti, jaké by funkce měla mít, zmíněny metody, kterými je možné předcházet jejich kolizím a zmíněny oblasti, ve kterých se hašovacích funkcí využívá. Další kapitoly jsou zaměřeny na charakteristiky druhů hašovacích funkcí. Těmito druhy jsou základní hašovací funkce postavené na základních bitových operacích, dokonalé hašovací funkce a kryptografické hašovací funkce. Po dokončení charakteristiky hašovacích funkcí se dále věnuji praktickým záležitostem. Je popsán základní vzhled a ovládání programu, na který navazuje postupné popisování jednotlivých jeho funkcí, které jsou i dostatečně teoreticky vysvětleny. V dalším textu je popsána funkce MD5, kde se věnuji její konstrukci, bezpečnostním rizikům a samotné implementaci. Jako poslední navazuje kapitola, týkající se samotných útoků na hašovací funkce, ve které je popsána metoda tunelování hašovací funkce, metoda útoku brutální silou a slovníkový útok.Hash functions belong to elements of modern cryptography. Their task is to transfer the data expected on the entry into a unique bite sequence. Hash functions are used in many application areas, such as message integrity verification, information authentication, and are used in cryptographic protocols, to compare data and other applications. The goal of the master’s thesis is to characterize hash functions to describe their basic characteristics and use. Next task was to focus on one hash function, in particular MD5, and describe it properly. That means, to describe its construction, safety and possible attacks on this function. The last task was to implement this function and collisions. The introductory chapters describe the basic definition of hash function, the properties of the function. The chapters mention the methods preventing collisions and the areas were the hash functions are used. Further chapters are focused on the characteristics of various types of hash functions. These types include basic hash functions built on basic bit operations, perfect hash functions and cryptographic hash functions. After concluding the characteristics of hash functions, I devoted to practical matters. The thesis describes the basic appearance and control of the program and its individual functions which are explained theoretically. The following text describes the function MD5, its construction, safety risks and implementation. The last chapter refers to attacks on hash functions and describes the hash function tunneling method, brute force attack and dictionary attack.