Search
Department of Decision Systems and Robotics
Publications
Filters
total: 295
Catalog Publications
-
Odporna H -optymalna synteza układów detekcyjnych.
PublicationDetekcję błędów występujących w nadzorowanym obiekcie dynamicznym, stanowiącą podstawę decyzji diagnostycznych, oprzeć można na analizie wektorów resztowych, generowanych w układzie zawierającym odpowiednio zaprojektowany odporny estymator stanu danego obiektu. Rozważano tylko zewnętrzny aspekt syntezy generatora reszt optymalnych ze względu na normę tej przestrzeni H : to znaczy problem odprzęgania wektora resztowego od niemierzalnych...
-
Wykrywanie i różnicowanie manewrów oparte na modelach analitycznych i filtracji Kalmana.
PublicationW rozdziale przedstawia się model radarowego procesu pomiarowego oraz omawia problem modelowania trajektorii ruchu obiektów latających. Przyjęto klasę obiektów cywilnych, których tor ruchu można opisać jak złożenie ruchu prostoliniowego jednostajnego oraz ruchu prostoliniowego jednostajnie zmiennego lub ruchu po okręgu ze stałą prędkością (manewru). zastosowano również metodę estymacji nieznanej wartości wielkości sterującej,...
-
Modele rurociągowych procesów przepływowych
PublicationW rozdziale analizowane jest zagadnienie modelowania oraz parametryzacji procesu przepływu w rurociągach przemysłowych. W pierwszej kolejności przedstawia się bazowy model dyskretny, do którego odnoszone są pozostałe syntezowane rozwiązania. Następnie proponuje się metodę aproksymacji diagonalnej (AMDA), w której stosuje się przybliżenia trójdiagonalnych podmacierzy macierzy rekombinacji za pomocą ich diagonalnych odpowiedników...
-
Testing Stability of Digital Filters Using Multimodal Particle Swarm Optimization with Phase Analysis
PublicationIn this paper, a novel meta-heuristic method for evaluation of digital filter stability is presented. The proposed method is very general because it allows one to evaluate stability of systems whose characteristic equations are not based on polynomials. The method combines an efficient evolutionary algorithm represented by the particle swarm optimization and the phase analysis of a complex function in the characteristic equation....
-
Performance Analysis of Convolutional Neural Networks on Embedded Systems
PublicationMachine learning is no longer confined to cloud and high-end server systems and has been successfully deployed on devices that are part of Internet of Things. This paper presents the analysis of performance of convolutional neural networks deployed on an ARM microcontroller. Inference time is measured for different core frequencies, with and without DSP instructions and disabled access to cache. Networks use both real-valued and...
-
Simulation of Signal Propagation Along Fractional-Order Transmission Lines
PublicationIn this paper, the simulation method of signal propagation along fractional-order (FO) transmission lines is presented. Initially, fractional calculus and the model of FO transmission line are introduced. Then, the algorithm allowing for simulation of the nonmonochromatic wave propagation along FO transmission lines is presented. It employs computations in the frequency domain, i.e., an analytical excitation is transformed to the...
-
On Applications of Fractional Derivatives in Circuit Theory
PublicationIn this paper, concepts of fractional-order (FO) derivatives are discussed from the point of view of applications in the circuit theory. The properties of FO derivatives required for the circuit-level modelling are formulated. Potential problems related to the generalization of transmission line equations with the use of FO derivatives are presented. It is demonstrated that some of formulations of the FO derivatives have limited...
-
Rozpoznawanie urządzeń i wykrywanie nieautoryzowanego poboru energii elektrycznej na podstawie pomiaru napięcia
PublicationW pracy rozpatrywany jest problem wykrywania nieautoryzowanego poboru energii z sieci elektrycznej przez identyfikację podłączonych urządzeń. Estymacja stanu sieci, rozumianej jako zbiór podpiętych układów, wraz z ustaloną listą urządzeń dopuszczonych, pozwala określić, czy w danej chwili ma miejsce pobór nieautoryzowany. W celu wykrywania urządzeń, proponuje się wykorzystać prostą metodę opartą na analizie wysokoczęstotliwościowego...
-
Diagnostic Models and Estimators for LDI in Transmission Pipelines
PublicationThis article considers and compares four analytical models of the pipeline flow process for leak detection and location tasks. The synthesis of these models is briefly outlined. Next, the methodology for generating data and diagnosing pipes is described, as well as experimental settings, assumptions and implemented scenarios. Finally, the quality of model-based diagnostic estimators has been evaluated for their bias, standard deviations...
-
Finite-difference time-domain analyses of active cloaking for electrically-large objects
PublicationInvisibility cloaking devices constitute a unique and potentially disruptive technology, but only if they can work over broad bandwidths for electrically-large objects. So far, the only known scheme that allows for broadband scattering cancellation from an electrically-large object is based on an active implementation where electric and magnetic sources are deployed over a surface surrounding the object, but whose ‘switching on’...
-
Instance segmentation of stack composed of unknown objects
PublicationThe article reviews neural network architectures designed for the segmentation task. It focuses mainly on instance segmentation of stacked objects. The main assumption is that segmentation is based on a color image with an additional depth layer. The paper also introduces the Stacked Bricks Dataset based on three cameras: RealSense L515, ZED2, and a synthetic one. Selected architectures: DeepLab, Mask RCNN, DEtection TRansformer,...
-
International Conference on Diagnostics of Processes and Systems 2022
PublicationWydarzenie stanowiło 15 ogniwo cyklu organizowanego od 1996 roku, naprzemiennie przez Politechnikę Warszawską, Uniwersytet Zielonogórski oraz Politechnikę Gdańską. Tegoroczna edycja konferencji została objęta patronatem JM Rektora Politechniki Gdańskiej, prof. Krzysztofa Wilde, Komitetu Automatyki i Robotyki Polskiej Akademii Nauk, Towarzystwa Konsultantów Polskich (FSNT-NOT) oraz Polskiego Stowarzyszenia Pomiarów Automatyki i...
-
A New, Reconfigurable Circuit Offering Functionality of AND and OR Logic Gates for Use in Algorithms Implemented in Hardware
PublicationThe paper presents a programmable (using a 1-bit signal) digital gate that can operate in one of two OR or AND modes. A circuit of this type can also be implemented using conventional logic gates. However, in the case of the proposed circuit, compared to conventional solutions, the advantage is a much smaller number of transistors necessary for its implementation. Circuit is also much faster than its conventional counterpart. The...
-
Acceleration of Electromagnetic Simulations on Reconfigurable FPGA Card
PublicationIn this contribution, the hardware acceleration of electromagnetic simulations on the reconfigurable field-programmable-gate-array (FPGA) card is presented. In the developed implementation of scientific computations, the matrix-assembly phase of the method of moments (MoM) is accelerated on the Xilinx Alveo U200 card. The computational method involves discretization of the frequency-domain mixed potential integral equation using...
-
Modelling and simulations in time-fractional electrodynamics based on control engineering methods
PublicationIn this paper, control engineering methods are presented with regard to modelling and simulations of signal propagation in time-fractional (TF) electrodynamics. That is, signal propagation is simulated in electromagnetic media described by Maxwell’s equations with fractional-order constitutive relations in the time domain. We demonstrate that such equations in TF electrodynamics can be considered as a continuous-time system of...
-
FDTD Method for Electromagnetic Simulations in Media Described by Time-Fractional Constitutive Relations
PublicationIn this paper, the finite-difference time-domain (FDTD) method is derived for electromagnetic simulations in media described by the time-fractional (TF) constitutive relations. TF Maxwell’s equations are derived based on these constitutive relations and the Grünwald–Letnikov definition of a fractional derivative. Then the FDTD algorithm, which includes memory effects and energy dissipation of the considered media, is introduced....
-
A Note on Fractional Curl Operator
PublicationIn this letter, we demonstrate that the fractional curl operator, widely used in electromagnetics since 1998, is essentially a rotation operation of components of the complex Riemann–Silberstein vector representing the electromagnetic field. It occurs that after the wave decomposition into circular polarisations, the standard duality rotation with the angle depending on the fractional order is applied to the left-handed basis vector...
-
Estimation of a Stochastic Burgers' Equation Using an Ensemble Kalman Filter
PublicationIn this work, we consider a difficult problem of state estimation of nonlinear stochastic partial differential equations (SPDE) based on uncertain measurements. The presented solution uses the method of lines (MoL), which allows us to discretize a stochastic partial differential equation in a spatial dimension and represent it as a system of coupled continuous-time ordinary stochastic differential equations (SDE). For such a system...
-
Constructing autonomous agents using the cognitive-emotional architecture of the mind
PublicationThe article discusses an important issue regarding the humanoid aspects of modern science related to the autonomy of systems and robotization. Particular attention is paid to the basic aspects of cognitive architecture. After a short introduction, the Intelligent Decision Making System, developed at the ETI Faculty of the Gdańsk University of Technology, is described.
-
Usuwanie tła w video nagraniach pochodzących z monitorowania basenu pływackiego
PublicationAutomatyczna obróbka obrazu w czasie rzeczywistym jest kluczowa dla wielu rozwiązań monitoringu wykorzystywanych m.in. w celach bezpieczeństwa. Często jednym z ważniejszych etapów obróbki jest oddzielenie tła od obiektów na pierwszym planie, tak aby wykluczyć wszystkie nieistotne informacje z obrazu. Celem niniejszej pracy jest podsumowanie doświadczenia zdobytego podczas śledzenia pływaków oraz pokazanie możliwości skutecznego...
-
TIME- AND FREQUENCY-DOMAIN QUASI-2D SMALL-SIGNAL MOSFET MODELS
PublicationA novel approach to small-signal MOSFET modeling is presented in this book. As a result, time- and frequency-domain physics-based quasi-2D NQS four-terminal small-signal MOSFET models are proposed. The time-domain model provides the background to a novel DIBL-included quasi‑2D NQS four-terminal frequency-domain small-signal MOSFET model. Parameters and electrical quantities of the frequency-domain model are described by explicit...
-
Zależność parametrów quasi-dwuwymiarowego modelu małosygnałowego tranzystora MOS od punktu pracy
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki optymalizacji zagadnień wielowymiarowych, zastosowanej do ekstrakcji wartości parametrów nie-quasi-statycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS dla różnych punktów pracy. Opisano zaimplementowany algorytm i otrzymane rezultaty badań.
-
Zależność parametrów quasi-dwuwymiarowego modelu małosygnałowego tranzystora MOS od punktu pracy
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki optymalizacji zagadnień wielowymiarowych, zastosowanej do ekstrakcji wartości parametrów nie-quasi-statycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS dla różnych punktów pracy. Opisano zaimplementowany algorytm i otrzymane rezultaty badań.
-
Low-Cost Flight Simulator with Possibility of Modeling of Flight Controls Failures
PublicationThe goal of this paper is to present a development of a low cost flight simulator, that allows to simulate flight controls failures. Cessna 172 has been chosen as an example of a general aviation aircraft and the flight model has been implemented in Simulink. The model allows for easy integration of an experimental autopilot, using various strategies. Aerodynamic coefficients have been calculated using software called DATCOM. Such...
-
System for tracking multiple trains on a test railway track
PublicationSeveral problems may arise when multiple trains are to be tracked using two IP camera streams. In this work, real-life conditions are simulated using a railway track model based on the Pomeranian Metropolitan Railway (PKM). Application of automatic clustering of optical flow is investigated. A complete tracking solution is developed using background subtraction, blob analysis, Kalman filtering, and a Hungarian algorithm. In total,...
-
System for tracking multiple trains on a test railway track
PublicationSeveral problems may arise when multiple trains are to be tracked using two IP camera streams. In this work, real-life conditions are simulated using a railway track model based on the Pomeranian Metropolitan Railway (PKM). Application of automatic clustering of optical flow is investigated. A complete tracking solution is developed using background subtraction, blob analysis, Kalman filtering, and a Hungarian algorithm. In total,...
-
Antropoidalny Model Inteligentnego Systemu Decyzyjnego dla Jednostek Autonomicznych
PublicationGłównym celem pracy jest opracowanie modelu procesów psychologicznych -- od momentu otrzymania bodźca do momentu podjęcia adekwatnej reakcji -- zachodzących w mózgu człowieka (psychologia poznawcza), oraz teorii motywacji (potrzeb, popędów i emocji). Model, zaprezentowany w pracy nazwany Inteligentnym Systemem Decyzyjnym (ISD), może mieć zastosowanie w systemie sterowania jednostką autonomiczną (agentem). W rozprawie rozważa się...
-
Uczenie poprzez auto-kodowanie w celu redukcji wymiarowości obrazu w zadaniach zaganiania
PublicationPraca dotyczy redukcji wymiarowości w problemie zaganiania (spychania) gromady złożonej z dużej liczby dynamicznych obiektów (ludzi, zwierząt, cząstek chemicznych, itp.) przez zespół aktywnych agentów. Proces zaganiania powinien spełniać określone kryteria, a algorytmy działania agentów uzyskiwane są na drodze uczenia. Przy dużej liczbie obiektów w gromadzie powstaje potrzeba redukcji wymiarowości poprzez ekstrakcję cech reprezentujących...
-
Evolutionary music composition system with statistically modeled criteria
PublicationThe paper concerns an original evolutionary music composition system. On the basis of available solutions, we have selected a finite set of music features which appear to have a key impact on the quality of composed musical phrases. Evaluation criteria have been divided into rule-based and statistical sub-sets. Elements of the cost function are modeled using a Gaussian distribution defined by the expected value and variance obtained...
-
Discrete-time estimation of nonlinear continuous-time stochastic systems
PublicationIn this paper we consider the problem of state estimation of a dynamic system whose evolution is described by a nonlinear continuous-time stochastic model. We also assume that the system is observed by a sensor in discrete-time moments. To perform state estimation using uncertain discrete-time data, the system model needs to be discretized. We compare two methods of discretization. The first method uses the classical forward Euler...
-
Embodying Intelligence in Autonomous Systems with the Use of Cognitive Psychology and Motivation Theories
PublicationThe article discusses, on a certain level of abstraction and generalization, a coherent anthropological approach to the issue of controlling autonomous robots or agents. A contemporary idea can be based on appropriate modeling of the human mind using the available psychological knowledge. One of the main reasons for developing such projects is the lack of available and effective top-down approaches resulting from the known research...
-
Computational Approaches to Modeling Artificial Emotion – An Overview of the Proposed Solutions
PublicationCybernetic approach to modeling artificial emotion through the use of different theories of psychology is considered in this paper, presenting a review of twelve proposed solutions: ActAffAct, FLAME, EMA, ParleE, FearNot!, FAtiMA, WASABI, Cathexis, KARO, MAMID, FCM, and xEmotion. The main motivation for this study is founded on the hypothesis that emotions can play a definite utility role of scheduling variables in the construction...
-
APIS – Agent Platform for Integration of Services
PublicationThe paper presents an approach to creating the platform for development and evaluation of complex tasks execution algorithms. Proposed solution is based on an agent paradigm where independent peers can cooperate and negotiate in order to execute specified tasks which are defined only by the final output description. Tasks are realized by the means of services exposed by different peers. In case when there is no single service fulfilling...
-
FDTD Simulations on Disjoint Domains with the Use of Discrete Green's Function Diakoptics
PublicationA discrete Green's function (DGF) approach to couple disjoint domains in the finite-difference time-domain (FDTD) grid is developed. In this method, total-field/scattered-field (TFSF) FDTD domains are associated with simulated objects whereas the interaction between them is modeled with the use of the DGF propagator. Hence, source and scatterer are simulated in separate domains and updating of vacuum cells, being of little interest,...
-
Parallel implementation of the DGF-FDTD method on GPU Using the CUDA technology
PublicationThe discrete Green's function (DGF) formulation of the finite-difference time-domain method (FDTD) is accelerated on a graphics processing unit (GPU) by means of the Compute Unified Device Architecture (CUDA) technology. In the developed implementation of the DGF-FDTD method, a new analytic expression for dyadic DGF derived based on scalar DGF is employed in computations. The DGF-FDTD method on GPU returns solutions that are compatible...
-
Discrete-time estimation of nonlinear continuous-time stochastic systems
PublicationIn this paper we consider the problem of state estimation of a dynamic system whose evolution is described by a nonlinear continuous-time stochastic model. We also assume that the system is observed by a sensor in discrete-time moments. To perform state estimation using uncertain discrete-time data, the system model needs to be discretized. We compare two methods of discretization. The first method uses the classical forward Euler...
-
Schematiclab.com – A web tool for the design and analysis of electrical circuits
PublicationIn this paper a useful Internet application for designing electronic systems is considered. A practical process of prototyping electronic devices by using such a dedicated web tool, hereinafter referred to as SchematicLab, is described. This solution, still in constant development, is now ready for use.
-
Diagnostyka Procesów i Systemów DPS`2015
PublicationKonferencję DPS’2015 zorganizowała Katedra Systemów Decyzyjnych i Robotyki na Wydziale Elektroniki Politechniki Gdańskiej wraz z gdańskim oddziałem Towarzystwa Konsultantów Polskich. Współorganizatorami były: Politechnika Warszawska i Uniwersytet Zielonogórski. Patronat nad konferencją objęły najważniejsze obszarowo krajowe instytucje naukowe: Polska Akademia Nauk, Komitet Automatyki i Robotyki, oraz Polskie Stowarzyszenie Pomiarów...
-
Schematiclab.com – A web tool for the design and analysis of electrical circuits
PublicationAlong with a general progress in the modern computational tools, dynamic development of Internet applications using the cloud methodology and solutions is now observed. Clearly, also the applications installed locally, and being commonly used previously, are gradually gaining their counterparts in computational network clouds. The clouds have also brought new service sales opportunities. Namely, the service sales model based on...
-
Evaluating the mobile robot positions using accelerometer data
PublicationThis paper analyzes the problem of determining the position of a robot using an accelerometer, which is an essential part of inertial measurement units (IMU). The information gained from such a gauge, however, requires double integration of sensor data. To assure an expected effect, a mathematical model of a low-cost accelerometer of the MEMS type is derived. Moreover, in order to improve the performance of positioning based on...
-
Sieciowy monitor obiektów do zarządzania inteligentnymi budynkami
PublicationNa rozwój energooszczędnego i inteligentnego budownictwa zarówno w Polsce, jak i na świecie – wpływa wiele czynników. Kluczowy problem stanowi wzrost złożoności i kosztów eksploatacji budynku, w tym kosztów mediów energetycznych. Z całą pewnością przyczynia się to do poszukiwania rozwiązań opartych na nowoczesnych technikach (zaawansowane technologie stają się dostępne dla coraz szerszego grona odbiorców) oraz uzyskiwania optymalnego...
-
Przegląd robotów humanoidalnych
PublicationW artykule przedstawiono przegląd najpopularniejszych robotów humanoidalnych, wyróżniając ich ważniejsze cechy i porównując podstawowe charakterystyki, biorąc przy tym pod uwagę pożądane kognitywne aspekty rozwoju robotyki. Wśród osiągalnych cech rozmaitych rozwiązań aparatów humanoidalnych dostępnych na rynku – wyróżnia się głównie liczbę stopni swobody, rodzaj zastosowanego układu lokomocji oraz możliwości wyrażania mimiki twarzy,...
-
Jednolita synteza diagnostycznych generatorów resztowych oparta na lewej strukturze własnej obserwatora.
PublicationW pracy prezentuje się jednolitą posadowioną geometrycznie metodę projektowania generatorów resztowych statycznie odprzęgniętych od zakłóceń, która prowadzi do sub-optymalnych rozwiązań problemu odpornego dopasowania ich struktury własnej, zakładającego realizację ustalonego zbioru wartości własnych. Odporność tego podejścia dotyczy dostatecznie dobrego uwarunkowania numerycznego projektowanej macierzy wektorów własnych.W pracy...
-
Discrete-time predictive control design based on overparameterized delay-plant models and identified cancellation order.
PublicationPraca dotyczy uogólnionego sterowania predykcyjnego (GPC) obiektami opisanymi dyskretnoczasowymi modelami CARIMA z uproszczeniami (nieminimalnych, przeparametryzowanych) oraz o niezerowym opóźnieniu transportowym. Optymalne sterowanie predykcyjne wyznacza się na podstawie minimalnowariancyjnego oszacowania przyszłej odpowiedzi sterowanego obiektu. Poprzez analizę warunków rozwiązywalności zadania syntezy sterownika GPC, sformułowano...
-
Trajectories detection in a distributed multi-sensor tracking system
PublicationW pracy rozważono problem śledzenia obiektów poruszających się za pomocą rozproszonego systemu wieloczujnikowego. Głównym zadaniem systemu śledzenia jest detekcja i estymacja trajektorii obiektów poruszających się w obserwowanej przestrzeni. Trajektoria obiektu to ciąg estymat kinematycznego stanu obiektu, jego pozycji, prędkości, itp. Klasyczne systemy śledzenia oparte są na filtrze Kalmana korzystającym z danych z pojedynczego...