Search
Department of Decision Systems and Robotics
Publications
Filters
total: 295
Catalog Publications
Year 2006
-
A laboratory model of an inspection vehicle. [Model laboratoryjny pojazdu inspekcyjnego]
PublicationW pracy opisano konstrukcję laboratoryjnego modelu pojazdu inspekcyjnego oraz zaproponowano system wielowątkowego sterowania pojazdem. Do budowy autonomicznego pojazdu wykorzystano napędzany elektrycznie już istniejący model laboratoryjny samochodu osobowego. Konstruowany pojazd wyposażono w specjalnie zaprojektowane elektroniczne układy czujnikowe pozwalające wykrywać i śledzić zaznaczoną kolorem czarnym trasę oraz mierzyć odległości...
Year 2018
-
A New Approach to Stability Evaluation of Digital Filters
PublicationIn this paper, a new numerical method of evaluating digital filter stability is presented. This approach is based on novel root-finding algorithms at the complex plane using the Delaunay triangulation and Cauchy's Argument Principle. The presented algorithm locates unstable zeros of the characteristic equation with their multiplicities. The proposed method is generic and can be applied to a vast range of systems. Verification of...
-
An Intelligent Decision-Making System for Autonomous Units Based on the Mind Model
PublicationThis article presents a specific part of current trends in autonomous robotics. It pays special attention to the basic aspects of cognitive architecture. After a brief introduction, we shortly describe the Intelligent System of Decision-making developed at the Gdansk University of Technology.
-
Analytical Steady-State Model of the Pipeline Flow Process
PublicationThe paper addresses the issue of modeling the flow process in transmission pipelines. A base model used for numerical simulation is introduced. Under certain assumptions concerning steady state analysis, the differential equations describing the process are solved analytically for two cases: zero and nonzero inclination angle α. These equations describe a constant flow rate and a corresponding distribution of the pressure along...
-
Approximate Criteria for the Evaluation of Truly Multi-Dimensional Optimization Problems
PublicationIn this paper we propose new improved approximate quality criteria useful in assessing the efficiency of evolutionary multi-objective optimization (EMO). In the performed comparative study we take into account the various EMO algorithms of the state-of-the-art, in order to objectively assess the EMO performance in highly dimensional spaces. It is well known that useful executive criteria, such as those based on the true Pareto...
-
Approximate Quality Criteria for Difficult Multi-Objective Optimization Problems
PublicationThis paper introduces approximate analytic quality criteria useful in assessing the efficiency of evolutionary multi-objective optimization (EMO) procedures. We present a summary of extensive research into computing. In the performed comparative study we take into account the various approaches of the state-of-the-art, in order to objectively assess the EMO performance in highly dimensional spaces; where some executive criteria,...
-
Approximate Quality Criteria for Difficult Multi-Objective Optimization Problems
PublicationThis paper introduces approximate analytic quality criteria useful in assessing the efficiency of evolutionary multi-objective optimization (EMO) procedures. We present a summary of extensive research into computing. In the performed comparative study we take into account the various approaches of the state-of-the-art, in order to objectively assess the EMO performance in highly dimensional spaces; where some executive criteria,...
-
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.
-
Embodying Intelligence in Autonomous and Robotic 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...
-
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...
Year 2023
-
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...
-
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...
-
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...
-
Cognitive motivations and foundations for building intelligent decision-making systems
PublicationConcepts based on psychology fit well with current research trends related to robotics and artificial intelligence. Biology-inspired cognitive architectures are extremely useful in building agents and robots, and this is one of the most important challenges of modern science. Therefore, the widely viewed and far-reaching goal of systems research and engineering is virtual agents and autonomous robots that mimic human behavior in...
-
Discrete identification of continuous non-linear and non-stationary dynamical systems that is insensitive to noise correlation and measurement outliers
PublicationThe paper uses specific parameter estimation methods to identify the coefficients of continuous-time models represented by linear and non-linear ordinary differential equations. The necessary approximation of such systems in discrete time in the form of utility models is achieved by the use of properly tuned `integrating filters' of the FIR type. The resulting discrete-time descriptions retain the original continuous parameterization...
-
Evaluation of ChatGPT Applicability to Learning Quantum Physics
PublicationChatGPT is an application that uses a large language model. Its purpose is to generate answers to various questions as well as provide information, help solve problems and participate in conversations on a wide range of topics. This application is also widely used by students for the purposes of learning or cheating (e.g., writing essays or programming codes). Therefore, in this contribution, we evaluate the ability of ChatGPT...
-
Explainable machine learning for diffraction patterns
PublicationSerial crystallography experiments at X-ray free-electron laser facilities produce massive amounts of data but only a fraction of these data are useful for downstream analysis. Thus, it is essential to differentiate between acceptable and unacceptable data, generally known as ‘hit’ and ‘miss’, respectively. Image classification methods from artificial intelligence, or more specifically convolutional neural networks (CNNs), classify...
-
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....
Year 2021
-
A Simple Neural Network for Collision Detection of Collaborative Robots
PublicationDue to the epidemic threat, more and more companies decide to automate their production lines. Given the lack of adequate security or space, in most cases, such companies cannot use classic production robots. The solution to this problem is the use of collaborative robots (cobots). However, the required equipment (force sensors) or alternative methods of detecting a threat to humans are usually quite expensive. The article presents...
-
Analytical ‘Steady-State’-Based Derivation and Clarification of the Courant-Friedrichs-Lewy Condition for Pipe Flow
PublicationThis article addresses the problem of choosing the optimal discretization grid for emulating fluid flow through a pipeline. The aggregated basic flow model is linearized near the operating point obtained from the steady state analytic solution of the differential equations under consideration. Based on this model, the relationship between the Courant number (μ) and the stability margin is examined. The numerically set coefficient...
Year 2019
-
Acceleration of the Discrete Green’s Function Formulation of the FDTD Method Based on Recurrence Schemes
PublicationIn this paper, we investigate an acceleration of the discrete Green's function (DGF) formulation of the FDTD method (DGF-FDTD) with the use of recurrence schemes. The DGF-FDTD method allows one to compute FDTD solutions as a convolution of the excitation with the DGF kernel. Hence, it does not require to execute a leapfrog time-stepping scheme in a whole computational domain for this purpose. Until recently, the DGF generation...
-
Classification of objects in the LIDAR point clouds using Deep Neural Networks based on the PointNet model
PublicationThis work attempts to meet the challenges associated with the classification of LIDAR point clouds by means of deep learning. In addition to achieving high accuracy, the designed system should allow the classification of point clouds covering an area of several dozen square kilometers within a reasonable time interval. Therefore, it must be characterized by fast processing and efficient use of memory. Thus, the most popular approaches...
-
Electromagnetic-based derivation of fractional-order circuit theory
PublicationIn this paper, foundations of the fractional-order circuit theory are revisited. Although many papers have been devoted to fractional-order modelling of electrical circuits, there are relatively few foundations for such an approach. Therefore, we derive fractional-order lumped-element equations for capacitors, inductors and resistors, as well as Kirchhoff’s voltage and current laws using quasi-static approximations of fractional-order...
-
Elementy psychologii w kontekście autonomii robotów
PublicationW niniejszym opracowaniu zaprezentowano szerokie spektrum zagadnień związanych z psychologią poznawczą w kontekście antropoidalnej robotyki. W szczególności omówiono sposób przetwarzania informacji u człowieka, od bodźca do reakcji, tak aby przedstawioną wiedzę można było wykorzystać przy projektowaniu robotów autonomicznych. Na początku pracy szczegółowo omówiono procesy poznawcze: percepcję sensoryczną, spostrzeganie,...
-
Emotion monitoring system for drivers
PublicationThis article describes a new approach to the issue of building a driver monitoring system. Actual systems focus, for example, on tracking eyelid and eyebrow movements that result from fatigue. We propose a different approach based on monitoring the state of emotions. Such a system assumes that by using the emotion model based on our own concept, referred to as the reverse Plutchik’s paraboloid of emotions, the recognition of emotions...
Year 2024
-
Adaptive Optimal Discrete-Time Output-Feedback Using an Internal Model Principle and Adaptive Dynamic Programming
PublicationIn order to address the output feedback issue for linear discrete-time systems, this work suggests a brand-new adaptive dynamic programming (ADP) technique based on the internal model principle (IMP). The proposed method, termed as IMP-ADP, does not require complete state feedback, merely the measurement of input and output data. More specifically, based on the IMP, the output control problem can first be converted into a stabilization...
-
Dynamic Execution of Engineering Processes in Cyber-Physical Systems of Systems Toolchains
PublicationEngineering tools support the process of creating, operating, maintaining, and evolving systems throughout their lifecycle. Toolchains are sequences of tools that build on each others' output during this procedure. The complete chain of tools itself may not even be recognized by the humans who utilize them, people may just recognize the right tool being used at the right place in time. Modern engineering processes, however, do...
Year 2014
-
Advanced Modeling of Management Processes in Information Technology
PublicationThis book deals with the issues of modeling management processes of information technology and IT projects while its core is the model of information technology management and its component models (contextual, local) describing initial processing and the maturity capsule as well as a decision-making system represented by a multi-level sequential model of IT technology selection, which acquires a fuzzy rule-based implementation...
-
Analiza jakościowa nieosobliwego modelu stanowego procesu przepływu
PublicationW niniejszej pracy omówiono znaczenie modelu w systemach detekcji i izolacji wycieku. Przedstawiono nieosobliwy model stanowy oraz analizę dokładności w zależności od przyjętej metody odwracania macierzy rekombinacji. Zaproponowano metodę aproksymacji modelu poprzez przybliżenie macierzy trójpasmowych diagonalnymi odpowiednikami. Wskazano niebezpieczeństwa wynikające ze stosowania wybranych metod inwersji. Dokonano analizy porównawczej...
-
Analiza wyliczalności modelu stanowego procesu przepływu
PublicationW niniejszej pracy przedstawiono ogólną metodę wyznaczania modelu stanowego procesu przepływu medium w rurociągu, zwracając uwagę na problem osobliwości równania i odwracalności macierzy rekombinacji. Dokonano analizy macierzy rekombinacji dowodząc jej nieosobliwości dla skończonych kroków kwantyzacji w czasie i przestrzeni. Pokazano również sposób wyznaczenia odwrotności tej macierzy i przedstawiono analizę porównawczą macierzy...
-
Charakterystyka Energetyczna Budynków
PublicationW notatce wydawniczej omawia się zawartość książki „Charakterystyka Energetyczna Budynków” (PWNT, 2010: ISBN 978-83-926806-1-1) poświęconej ocenie energetycznej wybranych obiektów budowlanych, została sprowadzona do wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części obiektu stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową. Ocena ta zawęża się do określenia niezbędnych nakładów nieodnawialnej energii...
-
Cognitive memory for intelligent systems of decision-making, based on human psychology
PublicationA model of memory, which allows to expand the functionality of autonomous decision-making systems for robotic and human-system-interface purposes, is discussed. The model provides functions and features which make the prospective robotic and interfacing systems more human-like as well as more efficient in solving interactive issues.
-
Cognitive memory for intelligent systems of decision-making, based on human psychology
PublicationA model of memory, which allows to expand the functionality of autonomous decision-making systems for robotic and human-system-interface purposes, is discussed. The model provides functions and features which make the prospective robotic and interfacing systems more human-like as well as more efficient in solving interactive issues.
-
Distributed state estimation using a network of asynchronous processing nodes
PublicationWe consider the problem of distributed state estimation of continuous-time stochastic processes using a~network of processing nodes. Each node performs measurement and estimation using the Kalman filtering technique, communicates its results to other nodes in the network, and utilizes similar results from the other nodes in its own computations. We assume that the connection graph of the network is not complete, i.e. not all nodes...
-
Distributed state estimation using a network of asynchronous processing nodes
PublicationWe consider the problem of distributed state estimation of continuous-time stochastic processes using a~network of processing nodes. Each node performs measurement and estimation using the Kalman filtering technique, communicates its results to other nodes in the network, and utilizes similar results from the other nodes in its own computations. We assume that the connection graph of the network is not complete, i.e. not all nodes...
-
Energia słoneczna – źródło energii odnawialnej – niedostatecznie wykorzystane w Polsce
PublicationBiorąc pod uwagę wpływ na środowisko, energia słoneczna ma niezwykle czysty charakter. W porównaniu jednak ze stopniem wykorzystania energii słonecznej w innych krajach Europy, w Polsce obserwujemy bardzo słabe zaangażowanie tego źródła. Stan ten jest w artykule zwięźle scharakteryzowany poprzez analizę aktualnych i prognozowanych osiągnięć w zakresie wielkości energii słonecznej pozyskiwanej w kraju i Europie – ze szczególnym...
Year 2002
-
Algorytmy genetyczne w wielokryterialnej optymalizacji obserwatorów detekcyjnych.
PublicationW rozdziale przedstawia się możliwości zastosowania podejścia genetycznego do zagadnień wielokryterialnej optymalizacji w przestrzeniach wielowymiarowych z wykorzystaniem koncepcji optymalności w sensie Pareto. Jako przykład ilustrujący rozważane podejście daje się zadanie syntezy obserwatorów stanu służących wykrywaniu błędów występujących w układzie sterowania bezzałogowego statku latającego oraz w układzie napędowym jednostki...
-
Analytical design of stable delta-domain generalized predictive control
PublicationPraca dotyczy analitycznej metody projektowania układów sterowania skalarnymi (SISO) obiektami czasu ciągłego według strategii uogólnionego sterowania predykcyjnego (GPC) w oparciu o dyskretnoczasowe modele takich obiektów. Założono wykorzystanie numeryczne odpornych modeli opartych o tak zwany operator delta. Przyjmując kwadratowy funkcjonał kosztów, w którym prognozowany przebieg przyszłego wyjścia sterowanego obiektu porównywany...
-
Detekcja i lokalizacja przecieków w rurociągach przemysłowych.
PublicationZadanie monitorowania przepływu mediów ciekłych lub gazowych przez rurociągi przemysłowe realizuje się za pomocą algorytmów obserwacji, skonstruowanych odpowiednio do nieliniowego modelu procesu transportowego, z zastosowaniem pomiarów ciśnienia i natężenia przepływu medium na krańcach nadzorowanego odcinka rurociągu. Uwagę skupiono na dwu metodach analitycznej redundancji i filtracyjnej generacji sygnału resztowego, będącego...
Year 2010
-
Algorytmy optymalizacji decyzji logistycznych w zagadnieniach harmonogramowania zadań w inteligentnych systemach produkcyjnych
PublicationW niniejszym artykule zaprezentowano omówienie wybranych metod optymalizacji decyzji logistycznych w zagadnieniach harmonogramowania zadań w inteligentnych systemach produkcyjnych (ISP). Do grupy tej zalicza się między innymi metody oparte na mechanizmach sztucznych sieci neuronowych, algorytmów ewolucyjnych, systemach rozmytych oraz algorytmów rojowych. Spośród wyżej wymienionych metod na szczególną uwagę zasługują algorytmy ewolucyjne...
-
Computational intelligence methods in production management
PublicationThis chapter presents a survey of selected computational intelligence methods used in production management. This group of methods includes, among others, approaches based on the artificial neural networks, the evolutionary algorithms, the fuzzy logic systems and the particle swarm optimization mechanisms. From the abovementioned methods particularly noteworthy are the evolutionary and the particle swarm algorithms, which are successfully...
-
Designing optimal operational-point trajectories using an intelligent sub-strategy agent-based approach
PublicationW rozdziale opisuje się metodę projektowania optymalnej i bezpiecznego sterowania nieliniowymi procesami dynamicznymi. Poszukiwane sterowanie jest wynikiem zastosowania elementarnej strategii poszczególnych agentów, realizujących zadanie minimalizacji wspólnej miary kosztu sterowania. Zagadnienie projektowania optymalnego sterowania traktowane jest jako proces decyzyjny, w którym decyzje podejmowane są w kolejnych regionach przestrzeni...
-
Designing optimal operational-point trajectories using an intelligent sub-strategy agent-based approach
PublicationW rozdziale opisuje się metodę projektowania optymalnej i bezpiecznego sterowania nieliniowymi procesami dynamicznymi. Poszukiwane sterowanie jest wynikiem zastosowania elementarnej strategii poszczególnych agentów, realizujšcych zadanie minimalizacji wspólnej miary kosztu sterowania. Zagadnienie projektowania optymalnego sterowania traktowane jest jako proces decyzyjny, w którym decyzje podejmowane sš w kolejnych regionach przestrzeni...
-
DICTOBOT - autonomiczny agent ze zdolnością komunikacji
PublicationNiniejszy artykuł zdaje sprawę z opracowanego sposobu budowy autonomicznego agenta komunikującego się z otoczeniem w sposób werbalny. Agent taki, opierający się na formalnym, matematycznym modelu psychologii osobowości człowieka, w zależności od stanu emocjonalnego, w jakim się znajduje, w odpowiedni sposób interpretuje usłyszane kwestie oraz formułuje swoją wypowiedź. Jednocześnie, w zależności od stopnia spełnienia swoich potrzeb,...
Year 2013
-
Analityczne Modelowanie Procesów Przepływu: Analiza Obliczalności Modelu Stanowego
PublicationW pracy przedstawiono równania opisujące zjawisko przepływu cieczy oraz gazów w długich rurociągach. Oparłszy się na podziale rurociągu na małe segmenty, opisuje się dyskretne dynamiczne równanie tego procesu. Przedstawia się dowód, że macierz rekombinacji stanu (A), która potencjalnie może być przyczyną osobliwości równania stanu przepływu, jest nieosobliwa dla skończonych i niezerowych przedziałów kwantyzacji w czasie i przestrzeni....
-
Analysis of latency between quotations and capital flow in capital markets.
PublicationThe aim of this paper is to prove that the derivative of the log of capital flow understood as price times volume advances the derivative of log of the price. A certain concept of signal processing using linear filtering has been proposed to conduct the research.
-
Asynchronous distributed state estimation for continuous-time stochastic processes
PublicationWe consider the problem of state estimation of a continuous-time stochastic process using an asynchronous distributed multi-sensor estimation system (ADES). In an ADES the state of a process of interest is estimated by a group of local estimators. Each local estimator based, for example, on a Kalman filter, performs single sensor filtration but also fusion of its local results and results from other (remote) processors to compute...
-
Asynchronous Networked Estimation System for Continuous Time Stochastic Processes
PublicationIn this paper we examine an asynchronous networked estimation system for state estimation of continuous time stochastic processes. Such a system is comprised of several estimation nodes connected using a possibly incomplete communication graph. Each of the nodes uses a Kalman filter algorithm and data from a local sensor to compute local state estimates of the process under observation. It also performs data fusion of local estimates...
Year 2008
-
Analiza potencjalnych klastrow high-tech w województwie pomorskim i instrumentów wspierania ich rozwoju
PublicationCelem pracy jest sformułowanie założeń odnośnie do polityki samorządowej dotyczącej wspierania przedsiębiorczości środkami publicznymi. Uczestnikami tego przedsięwzięcia są dwie strony, jak następuje:- Podmioty gospodarcze, na ogół w początkowej fazie rozwoju, które w przeciwieństwie do przedsiębiorstw już dobrze usytuowanych na rynku, mają problemy z pokonaniem rozlicznych barier w fazie wzrostowej. - Agendy państwowe, w szczególności...
-
Distributed tracking system with central trajectories initialization
PublicationW pracy rozważa się problem wyznaczania trajektorii przy użyciu rozproszonego, wieloczujnikowego systemu. W systemie tego typu trajektoria poruszającego się obiektu wyznaczana jest przez grupę lokalnych estymatorów stanu. Każdy z estymatorów korzysta z filtru Kalmana i danych z pojedynczego źródła w celu określenia trajektorii obiektu. Zwykle źródła danych (czujniki) pracujące na potrzeby estymatorów lokalnych nie obserwują takiego...
-
Ewolucyjna wielokryterialna optymalizacja obserwatorów detekcyjnych
PublicationW artykule omawiane są możliwości wykorzystania ewolucyjnych metod poszukiwań z wykorzystaniem niszowania oraz rodzajnika genetycznego w rozwiązań wielokryterialnych zadań optymalizacyjnych układów diagnostyki. W omawianych typach algorytmów ewolucyjnych zastosowano metody rankingowe, które cechują się znaczną uniwersalnością i użytecznością w porównaniu do metod klasycznych. Jako przykład ilustrujący rozważane podejścia przedstawia...
Year 2003
-
Analiza spójności bazy wiedzy systemu wspierania decyzji w zarządzaniu projektami informatycznymi.
PublicationW pracy zdefiniowano wskaźniki ważności poszczególnych zmiennych bazy wiedzy podanej w postaci tablicy decyzyjnej. Opisano dwie metody kontroli pozyskiwanej wiedzy.
-
Badanie znaczenia atrybutów bazy wiedzy.
PublicationW pracy przedstawiono dwie metody umożliwiające wyznaczanie miary znaczenia wybranych atrybutów bazy wiedzy. W pierwszej metodzie wykorzystano teorię zbiorów przybliżonych i podano definicje miary znaczenia atrybutów oparte na liczbie reguł sprzecznych. Druga metoda wykorzystująca teorię zbiorów rozmytych pozawala na zdefiniowanie dwóch sposobów oceny miary znaczenia. Pierwsza miara opiera się na liczbie reguł sprzecznych,...
-
Design of knowledge based systems in environmental engineering.
PublicationW pracy omawia się konstrukcję samo narastającego modelu rozmytego zarządzania przedsięwzięciami informatycznymi, stosowanego do wspomagania wytwarzania systemów opartych na wiedzy. Proponowany model służy w szczególności do zarządzania zmianami finansowania i czasu realizacji projektów. Opiera się on na eksperymentalnej regułowej wiedzy, pochodzącej z realizacji zarządzania przedsięwzięciami informatycznymi, na teorii systemów...
-
Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna w automatyce i diagnostyce.
PublicationRozważa się problem optymalizacji wielokryterialnej. Zadania tego rodzaju mogą być skutecznie rozwiązywane za pomocą metod ewolucyjnych z zastosowaniem wprowadzonego ostatnio pojęcia genetycznego rodzajnika, wywodzonego ze stopnia przystosowania analizowanych osobników i stosowanego podczas krzyżowania w procesie wielokryterialnej optymalizacji.
Year 2017
-
Analysis of economical lighting of highways in the environment of SMOL language
PublicationThe paper puts forward and implements a method of designing and creating a modelling simulation environment for eztensive and complete analysis of economical lighting on highways. From a general design viewpoint, the proposed solution explores the concept of a network description language (SMOL), which has been designed to describe the necessary network functions, mechanisms, and devices; for the purpose of their computer simulation...
-
Analytical Expression for the Time-Domain Green's Function of a Discrete Plane Wave Propagating in the 3-D FDTD Grid
PublicationIn this paper, a closed-form expression for the time-domain dyadic Green’s function of a discrete plane wave (DPW) propagating in a 3-D finite-difference time-domain (FDTD) grid is derived. In order to verify our findings, the time-domain implementation of the DPW-injection technique is developed with the use of the derived expression for 3-D total-field/scattered-field (TFSF) FDTD simulations. This implementation requires computations...
-
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...
-
Emotions Embodied in the SVC of an Autonomous Driver System
PublicationA concept of embodied intelligence (EI) is considered. None of such implementations can be fully identified with artificial intelligence. Projects that dare to approach AI and EI should be based on both the AI concepts (symbolic and sub-symbolic), in solving real problems of perception and decision-making. Therefore, the EI, in this paper, is understood as a methodology that uses all available resources and algorithms from the...
-
Estimation of DC motor parameters using a simple CMOS camera
PublicationDifferent components of control systems for mobile robots are based on dynamic models. In low-cost solutions such a robot is wheeled and equipped with DC motors, which have to be included in the model of the robot. The model is fairly simple but determination of its parameters needs not to be easy. For instance, DC motor parameters are typically identified indirectly using suitable measurements, concerning engine voltage, current,...
-
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...
-
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,...
Year 2022
-
Analytical Methods for Causality Evaluation of Photonic Materials
PublicationWe comprehensively review several general methods and analytical tools used for causality evaluation of photonic materials. Our objective is to call to mind and then formulate, on a mathematically rigorous basis, a set of theorems which can answer the question whether a considered material model is causal or not. For this purpose, a set of various distributional theorems presented in literature is collected as the distributional...
-
Automatic Breath Analysis System Using Convolutional Neural Networks
PublicationDiseases related to the human respiratory system have always been a burden for the entire society. The situation has become particularly difficult now after the outbreak of the COVID-19 pandemic. Even now, however, it is not uncommon for people to consult their doctor too late, after the disease has developed. To protect patients from severe disease, it is recommended that any symptoms disturbing the respiratory system be detected...
-
Automatic Breath Analysis System Using Convolutional Neural Networks
PublicationDiseases related to the human respiratory system have always been a burden for the entire society. The situation has become particularly difficult now after the outbreak of the COVID-19 pandemic. Even now, however, it is common for people to consult their doctor too late, after the disease has developed. To protect patients from severe disease, it is recommended that any symptoms disturbing the respiratory system be detected as...
-
Autonomous Perception and Grasp Generation Based on Multiple 3D Sensors and Deep Learning
PublicationGrasping objects and manipulating them is the main way the robot interacts with its environment. However, for robots to operate in a dynamic environment, a system for determining the gripping position for objects in the scene is also required. For this purpose, neural networks segmenting the point cloud are usually applied. However, training such networks is very complex and their results are unsatisfactory. Therefore, we propose...
-
Autonomous pick-and-place system based on multiple 3Dsensors and deep learning
PublicationGrasping objects and manipulating them is the main way the robot interacts with its environment. However, for robots to operate in a dynamic environment, a system for determining the gripping position for objects in the scene is also required. For this purpose, neural networks segmenting the point cloud are usually applied. However, training such networks is very complex and their results are unsatisfactory. Therefore, we propose...
-
Categorization of emotions in dog behavior based on the deep neural network
PublicationThe aim of this article is to present a neural system based on stock architecture for recognizing emotional behavior in dogs. Our considerations are inspired by the original work of Franzoni et al. on recognizing dog emotions. An appropriate set of photographic data has been compiled taking into account five classes of emotional behavior in dogs of one breed, including joy, anger, licking, yawning, and sleeping. Focusing on a particular...
-
Catheter-induced coronary artery and aortic dissections. A study of the mechanisms, risk factors, and propagation causes
PublicationBackground: Only the incidence, management, and prognosis of catheter-induced coronary artery and aortic dissections have been systematically studied until now. We sought to evaluate their mechanisms, risk factors, and propagation causes. Methods: Electronic databases containing 76,104 procedures and complication registries from 2000– –2020 were searched and relevant cineangiographic studies adjudicated. Results: Ninety-six dissections...
-
Condition-Based Monitoring of DC Motors Performed with Autoencoders
PublicationThis paper describes a condition-based monitoring system estimating DC motor degradation with the use of an autoencoder. Two methods of training the autoencoder are evaluated, namely backpropagation and extreme learning machines. The root mean square (RMS) error in the reconstruction of successive fragments of the measured DC motor angular-frequency signal, which is fed to the input of autoencoder, is used to determine the health...
-
COVID-19 severity forecast based on machine learning and complete blood count data
PublicationProper triage of COVID-19 patients is a key factor in eective case management, especially with limited and insucient resources. In this paper, we propose a machine-aided diagnostic system to predict how badly a patient with COVID-19 will develop disease. The prognosis of this type is based on the parameters of commonly used complete blood count tests, which makes it possible to obtain data from a wide range of patients.We chose...
-
COVID-19 severity forecast based on machine learning and complete blood count data
PublicationProper triage of COVID-19 patients is a key factor in eective case management, especially with limited and insucient resources. In this paper, we propose a machine-aided diagnostic system to predict how badly a patient with COVID-19 will develop disease. The prognosis of this type is based on the parameters of commonly used complete blood count tests, which makes it possible to obtain data from a wide range of patients.We chose...
Year 2016
-
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...
-
Approximate models and parameter analysis of the flow process in transmission pipelines
Publicationthe paper deals with the problem of early leak detection in transmission pipelines. First we present the derivation of state-space equations of the flow process in the pipelines. This description is then aggregated in order to obtain a principal model. Next, the problem of process model parameterization is addressed, taking into account the maximization of a model stability margin. The location of the maximum is determined using...
-
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...
-
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...
-
Evaluating the position of a mobile robot using accelerometer data
PublicationThis paper analyses 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...
Year 2009
-
Asynchronous distributed state estimation based on a continuous time stochastic model
PublicationGłównym zadaniem systemu estymacji jest szacowanie stanu obserwowanego obiektu. W rozproszonych wieloczujnikowych systemach estymacji stan obiektu jest estymowany przez pewien zbiór estymatorów lokalnych. Każdy estymator lokalny wykonuje filtrację (np opartą na filtracji Kalmana) danych pochodzących ze skojarzonego z nim czujnika bądź czujników oraz fuzję przetworzonych danych z czujników z danymi pochodzącymi z innych lokalnych...
-
Asynchronous distributed state estimation based on covariance intersection
PublicationW artykule rozważa się problem estymacji stanu w rozproszonym systemach wieloczujnikowym. W systemach takich stan obserwowanego obiektu jest estymowany przez pewien zbiór estymatorów lokalnych. Każdy estymator lokalny wykonuje fuzję danych pochodzących ze skojarzonego z nim czujnika lub czujników z danymi pochodzącymi z innych lokalnych estymatorów. W wyniku operacji fuzji oraz dodatkowo operacji filtracji korzystając np. z filtru...
-
Continuous-time delay system identification insensitive to measurement faults
PublicationW pracy wykorzystuje się algorytmy identyfikacji do estymacji parametrów systemów ciągłych z opóźnieniem. Zastosowanie filtrów całkujących ze skończonym horyzontem obserwacji pozwala przekształcić równanie różniczkowe opisujące system ciągły do użytecznej postaci regresyjnej z czasem dyskretnym. Uzyskany w ten sposób i zachowujący oryginalną parametryzację model dyskretny daje się identyfikować stosując klasyczną metodę najmniejszych...
-
Designing optimal and safe control strategies for time-varying dynamical systems
PublicationPublikacja opisuje metodę projektowania optymalnej trajektorii punktu pracy w czasoprzestrzeni stanów przy wykorzystaniu algorytmów optymalizacji grafowej. Zakłada się deterministyczny charakter zmian dynamiki rozpatrywanego procesu. Przestrzeń robocza, będąca ograniczonym podzbiorem czasoprzestrzeni stanów, jest dzielona na zbiór segmentów, którym przypisywane są wielkości reprezentujące właściwości dynamiki własnej w obrębie...
-
Dimensionless Analysis of Stirling Engine using of Optimization Methods
PublicationW pracy zaprezetowano wyniki analizy wpływu parametrów konstrukcyjnych silnika Stirlinga na jego wskaźniki jakości.Analizę przeprowadzono na modelu bezwymiarowym wykorzystując metody optymalizacji parametrycznej.
Year 2012
-
Asynchronous distributed state estimation based on a continuous-time stochastic model
PublicationW artykule rozważa się problem estymacji stanu w asynchronicznych rozłożonych systemach (ADE) opartych na wielu czujnikach pomiarowych. W systemach takich stan obiektu jest oceniany przez grupę lokalnych estymatorów, z których każdy (oparty zwykle na filtrze Kalmana) dokonuje fuzji danych zebranych poprzez jego lokalne czujniki oraz danych odebranych od innych zdalnych procesorów, w celu wyznaczenia możliwie najlepszych estymat....
-
Dichotomous design of real-time systems
PublicationW pracy prezentuje się i analizuje dwie podstawowe metody projektowania komputerowych systemów czasu rzeczywistego, spełniających rozmaite zadania z zakresu automatyki, sterowania, nadzoru i diagnostyki, w których następuje interakcja komputera z obiektami i procesami przemysłowymi, które posiadają naturę ciągłą (pozwalającą na ścisłą matematyczną charakteryzację w czasie ciągłym). Definiuje się podejście uwarunkowane kontekstowo...
-
EBE: elastic blob ensemble for coarse human tracking
PublicationProponujemy nowy probabilistyczny algorytm śledzenia oparty na elastycznym zespole kropelkowym (EBE), który ma zastosowanie przy śledzeniu obiektów elastycznych. Wynikiem jest wskazówka nt. zgrubnego ruchu w postaci lokalizacji i orientacji obiektu wraz z lokalizacją kropelki. Głównym założeniem jest to, że orientacja całego obiektu nie zmienia się znacznie między sąsiednimi klatkami. Dyskretna przestrzeń rozwiązań jest tworzona...
Year 2011
-
Asynchronous distributed state estimation based on a continuous-time stochastic model
PublicationW artykule rozważa się ogólny problem estymacji stanu w asynchronicznych rozłożonych systemach (ADE) opartych na wielu czujnikach. W takich systemach stan obiektu jest oceniany przez grupę lokalnych estymatorów, z których każdy oparty zwykle na filtrze Kalmana, dokonuje fuzji danych zebranych poprzez jego lokalne czujniki oraz danych uzyskanych od innych (zdalnych) procesorów, w celu wyznaczenia możliwie najlepszych estymat. Przeprowadzając...
-
Diagnostyka antropidalnego systemu decyzyjnego
PublicationW pracy rozważa się zagadnienie błędów możliwych do wystąpienia podczas przetwarzania informacji w inteligentnym systemie podejmowania decyzji (ISD) opartym na antropogenicznym modelu psychologii. Wyszczególnione zostały miejsca występowania błędów i ich typy, a następnie przeanalizowano możliwości zapobiegania błędom poprzez wprowadzenie odpowiedniego sprzężenia zwrotnego do modułów systemu ISD. Dzięki możliwości auto-nauki system...
-
Diagnostyka obiektów przemysłowych z wykorzystaniem wspólnej magistrali usług DIAGNOSTIC SERVICE BUS DSB
PublicationKorzystając ze znanego pojęcia magistrali, w pracy przedstawia się sposób przystosowania i wykorzystania magistrali usług w systemie diagnostyki obiektów przemysłowych. Koncepcja takiego środka komunikacyjnego opiera się na architekturze SOA (z architekturą zorientowanej na usługi). Koncepcja ta stanowi metodę rozwiązania problemów wydajnościowych rozwijanego projektu pt. "Sieciowy Monitor Obiektu" (SMO). Wspólna szyna danych zwiększa...
Year 2015
-
Autonomous Driver Based on an Intelligent System of Decision-Making
PublicationThe paper presents and discusses a system (xDriver) which uses an Intelligent System of Decision-making (ISD) for the task of car driving. The principal subject is the implementation, simulation and testing of the ISD system described earlier in our publications for the task of autonomous driving. The design of the whole ISD system is a result of a thorough modelling of human psychology based on an extensive literature study. Concepts...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Evaluation of position estimation based on accelerometer data
PublicationThe paper concerns the problem of integrating data from accelerometers. A suitable model of a MEMS accelerometer is presented which is a part of inertial measurement units (IMU). Such units allow to measure orientation as well as to localize systems. They also appear to be applicable for systems positioning. The main purpose of the paper is to discuss conditions that must be satisfied to calculate the location of the sensor by...
Year 2004
-
Control theory methods in diagnostic system design
PublicationPraca dotyczy zastosowania wybranych metod teorii sterowania do syntezy al-gorytmów detekcji uszkodzeń. Algorytmy takie, stanowiące istotną gałąźwspółczesnej diagnostyki technicznej obiektów dynamicznych, w swej istocieopierają się na rozwiązaniach odpowiednich zadań odpornego wyznaczania wek-torów resztowych, czyli ważonych błędów oszacowań wyjściadanego obiektu dy-namicznego (nadzorowanego procesu). Na treść pracy...
-
Detection and isolation of manoeuvres in adaptive tracking filtering based on multiple model switching
PublicationW rozdziale przedstawia się model radarowego procesu pomiarowego oraz omawiaproblem modelowania trajektorii ruchu obiektów latających. Przyjęto klasę o-biektów cywilnych, których tor ruchu można opisać jak złożenie ruchu prosto-liniowego jednostajnego oraz ruchu prostoliniowego jednostajnie zmiennegolub ruchu po okręgu ze stałą prędkością (manewru). zastosowano również meto-dę estymacji nieznanej wartości wielkości sterującej,...
-
Detection and localization of leaks in transmission pipelines
PublicationZadanie monitorowania przepływu mediów ciekłych lub gazowych przez rurociągiprzemysłowe realizuje się za pomocą algorytmów obserwacji, skonstruowanychodpowiednio do nieliniowego modelu procesu transportowego, z zastosowaniempomiarów ciśnienia i natężenia przepływu medium na krańcach nadzorowanegoodcinka rurociągu. Uwagę skupiono na dwu metodach analtycznej redundancji ifiltracyjnej generacji sygnału resztowego, będącego...
Year 2020
-
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...
Year 2005
-
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...
Year 2007
-
Do inspekcji linii wysokiego napięcia - bezzałogowe pojazdy latające
PublicationPraca przedstawia możliwości zastosowania bezzałogowych pojazdów latających w przemyśle energetycznym. Opisano możliwości i rodzaje bezzałogowych pojazdów latających. Skupiono się na zastosowaniu tych pojazdów w różnych obszarach obsługi linii wysokiego napięcia. Następnie prezentuje się model latającego mini-robota, który zbudowany jest na bazie modelu śmigłowca SST Eagle 2GS firmy Hirobo uzupełnionego odpowiednio w celu umożliwienia...