Search
Department of Decision Systems and Robotics
Publications
Filters
total: 296
Catalog Publications
Year 2017
-
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,...
-
FPGA implementation of the multiplication operation in multiple-precision arithmetic
PublicationAlthough standard 32/64-bit arithmetic is sufficient to solve most of the scientific-computing problems, there are still problems that require higher numerical precision. Multiple-precision arithmetic (MPA) libraries are software tools for emulation of computations in a user-defined precision. However, availability of a reconfigurable cards based on field-programmable gate arrays (FPGAs) in computing systems allows one to implement...
-
Identification of continuous systems - Practical issues of insensitivity to perturbations
PublicationIn this paper the issue of continuous systems estimation, insensitive to certain perturbations, is discussed. Such an approach has rational advantages, especially when robust schemes are used to assist a target system responsible for industrial diagnostics. This requires that estimated model parameters are generated on-line, and their values are reliable and to a great extent accurate. Practical hints are suggested to challenge...
-
Numerical Issues and Approximated Models for the Diagnosis of Transmission Pipelines
PublicationThe chapter concerns numerical issues encountered when the pipeline flow process is modeled as a discrete-time state-space model. In particular, issues related to computational complexity and computability are discussed, i.e., simulation feasibility which is connected to the notions of singularity and stability of the model. These properties are critical if a diagnostic system is based on a discrete mathematical model of the flow...
Year 2021
-
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’...
-
Flow Process Models for Pipeline Diagnosis
PublicationThis chapter examines the problem of modeling and parameterization of the transmission pipeline flow process. First, the base model for discrete time is presented, which is a reference for other developed models. Then, the diagonal approximation (AMDA) method is proposed, in which the tridiagonal sub-matrices of the recombination matrix are approximated by their diagonal counterparts, which allows for a simple determination of...
-
Formulation of Time-Fractional Electrodynamics Based on Riemann-Silberstein Vector
PublicationIn this paper, the formulation of time-fractional (TF) electrodynamics is derived based on the Riemann-Silberstein (RS) vector. With the use of this vector and fractional-order derivatives, one can write TF Maxwell’s equations in a compact form, which allows for modelling of energy dissipation and dynamics of electromagnetic systems with memory. Therefore, we formulate TF Maxwell’s equations using the RS vector and analyse their...
-
Generalization of Kramers-Krönig relations for evaluation of causality in power-law media
PublicationClassical Kramers-Krönig (K–K) relations connect real and imaginary parts of the frequency-domain response of a system. The K–K relations also hold between the logarithm of modulus and the argument of the response, e.g. between the attenuation and the phase shift of a solution to a wave-propagation problem. For square-integrable functions of frequency, the satisfaction of classical K–K relations implies causality in the time domain....
-
Implementation of Coprocessor for Integer Multiple Precision Arithmetic on Zynq Ultrascale+ MPSoC
PublicationRecently, we have opened the source code of coprocessor for multiple-precision arithmetic (MPA). In this contribution, the implementation and benchmarking results for this MPA coprocessor are presented on modern Zynq Ultrascale+ multiprocessor system on chip, which combines field-programmable gate array with quad-core ARM Cortex-A53 64-bit central processing unit (CPU). In our benchmark, a single coprocessor can be up to 4.5 times...
-
Inteligentny system decyzyjny jako maszynowa realizacja procesów poznawczych i motywacyjnych
PublicationW niniejszej książce przedstawiono własny, kompletny i spójny oraz realizowalny model Inteligentnego Systemu Decyzji (ISD), oparty na wiedzy zaczerpniętej z psychologii z elementami motywacyjnymi, w skład którego wchodzi podsystem xEmotion. Wykorzystuje on funkcję i strukturę ludzkich procesów decyzyjnych oraz pewne szczegółowe mechanizmy dedykowane dla obliczeniowych systemów emocji. Model ISD jest w szczególności przeznaczony...
-
Modeling an Industrial Revolution: How to Manage Large-Scale, Complex IoT Ecosystems?
PublicationAdvancements around the modern digital industry gave birth to a number of closely interrelated concepts: in the age of the Internet of Things (IoT), System of Systems (SoS), Cyber-Physical Systems (CPS), Digital Twins and the fourth industrial revolution, everything revolves around the issue of designing well-understood, sound and secure complex systems while providing maximum flexibility, autonomy and dynamics. The aim of the...
-
On possible applications of media described by fractional-order models in electromagnetic cloaking
PublicationThe purpose of this paper is to open a scientific discussion on possible applications of media described by fractional-order (FO) models (FOMs) in electromagnetic cloaking. A 2-D cloak based on active sources and the surface equivalence theorem is simulated. It employs a medium described by FOM in communication with sources cancelling the scattered field. A perfect electromagnetic active cloak is thereby demonstrated with the use...
Year 2022
-
Forewarned Is Forearmed: Machine Learning Algorithms for the Prediction of Catheter-Induced Coronary and Aortic Injuries
PublicationCatheter-induced dissections (CID) of coronary arteries and/or the aorta are among the most dangerous complications of percutaneous coronary procedures, yet the data on their risk factors are anecdotal. Logistic regression and five more advanced machine learning techniques were applied to determine the most significant predictors of dissection. Model performance comparison and feature importance ranking were evaluated. We identified...
-
FPGA Acceleration of Matrix-Assembly Phase of RWG-Based MoM
PublicationIn this letter, the field-programmable-gate-array accelerated implementation of matrix-assembly phase of the method of moments (MoM) is presented. The solution is based on a discretization of the frequency-domain mixed potential integral equation using the Rao-Wilton-Glisson basis functions and their extension to wire-to-surface junctions. To take advantage of the given hardware resources (i.e., Xilinx Alveo U200 accelerator card),...
-
Machine-aided detection of SARS-CoV-2 from complete blood count
PublicationThe current gold standard for SARS-CoV-2 detection methods lacks the functionality to perform population screening. Complete blood count (CBC) tests are a cost-effective way to reach a wide range of people – e.g. according to the data of the Central Statistical Office of Poland from 2016, there are 3,000 blood diagnostic laboratories in Poland, and 46% of Polish people have at least one CBC test per year. In our work, we show...
-
Multi-task Video Enhancement for Dental Interventions
PublicationA microcamera firmly attached to a dental handpiece allows dentists to continuously monitor the progress of conservative dental procedures. Video enhancement in video-assisted dental interventions alleviates low-light, noise, blur, and camera handshakes that collectively degrade visual comfort. To this end, we introduce a novel deep network for multi-task video enhancement that enables macro-visualization of dental scenes. In particular,...
-
Open-Set Speaker Identification Using Closed-Set Pretrained Embeddings
PublicationThe paper proposes an approach for extending deep neural networks-based solutions to closed-set speaker identification toward the open-set problem. The idea is built on the characteristics of deep neural networks trained for the classification tasks, where there is a layer consisting of a set of deep features extracted from the analyzed inputs. By extracting this vector and performing anomaly detection against the set of known...
Year 2019
-
Fractional Order Circuit Elements Derived from Electromagnetism
PublicationIn this paper, derivations of fractional-order (FO) circuit-element equations from electromagnetism are presented. Whilst many papers are devoted to FO modelling of electrical circuits, there are no strong foundations for such an approach. Therefore, we investigate relations between the FO electromagnetism and the FO circuit theory. Our derivations start from quasi-static (QS) approximations of Maxwell's equations in media with...
-
Implementation of Addition and Subtraction Operations in Multiple Precision Arithmetic
PublicationIn this paper, we present a digital circuit of arithmetic unit implementing addition and subtraction operations in multiple-precision arithmetic (MPA). This adder-subtractor unit is a part of MPA coprocessor supporting and offloading the central processing unit (CPU) in computations requiring precision higher than 32/64 bits. Although addition and subtraction operations of two n-digit numbers require O(n) operations, the efficient...
-
Implementation of control system and tracking objects in a Quadcopter
PublicationIn this paper, we implement a quadcopter assembly with control and navigation module. The project also includes the design of the control panel for the operator which consists of a set of the micro-controller and the glove equipped with sensors and buttons. The panel has a touch screen which displays current parameters such as vehicle status, including information about orientation and geographical coordinates. The concept of quadcopter...
-
Intelligent Autonomous Robot Supporting Small Pets in Domestic Environment
PublicationIn this contribution, we present preliminary results of the student project aimed at the development of an intelligent autonomous robot supporting small pets in a domestic environment. The main task of this robot is to protect a freely moving small pets against accidental stepping on them by home residents. For this purpose, we have developed the mobile robot which follows a pet and makes an alarm signal when a human is approaching....
-
Intelligent Autonomous Vehicles
PublicationAdvanced mobile vehicles and robots have long been one of the main issues in engineering. They have various applications in emergency, lifeguarding and entertainment as well as in various industrial, civil and military systems. Among them, you can distinguish robots that can move in an open environment or operate only in predetermined confined spaces. Open world robots are very demanding because they have...
-
Intelligent monitoring the vertical dynamics of wheeled inspection vehicles
PublicationThe problem of intelligent monitoring of the vertical dynamics of wheeled inspection vehicles is addressed. With the independent MacPherson suspension system installed, the basic analysis focuses on the evaluation of the parameters of the so-called quarter car model. To identify a physically motivated continuous description, in practice, dedicated integral-horizontal filters are used. The obtained discrete model, which retains...
-
JamesBot - an intelligent agent playing StarCraft II
PublicationThe most popular method for optimizing a certain strategy based on a reward is Reinforcement Learning (RL). Lately, a big challenge for this technique are computer games such as StarCraft II which is a real-time strategy game, created by Blizzard. The main idea of this game is to fight between agents and control objects on the battlefield in order to defeat the enemy. This work concerns creating an autonomous bot using reinforced...
-
Modeling of medium flow processes in transportation pipelines - the synthesis of their state-space models and the analysis of the mathematical properties of the models for leak detection purposes
PublicationThe dissertation concerns the issue of modeling the pipeline flow process under incompressible and isothermal conditions, with a target application to the leak detection and isolation systems. First, an introduction to the model-based process diagnostics is provided, where its basic terminology, tools, and methods are described. In the following chapter, a review of the state of the art in the field of leak detection and isolation...
-
Odwzorowanie obiektów ograniczonego środowiska na trójwymiarowej mapie cyfrowej z wykorzystaniem robotów mobilnych zaopatrzonych w stereowizję
PublicationProblem podjęty w rozprawie dotyczy trójwymiarowego odwzorowania otoczenia przez roboty mobilne. Wpisuje się on w zagadnienie SLAM - jednoczesnego określania położenia i tworzenia mapy. W pracy skupiono się na wybranej realizacji mapowania opartej na stereowizji (konkretnego zagadnienia SLAM). Duży nacisk położono także na warunki konieczne do zapewnienia prawidłowej stereowizji oraz na sprzętowy układ eksperymentu, który umożliwia...
Year 2020
-
Fundamental properties of solutions to fractional-order Maxwell's equations
PublicationIn this paper, fundamental properties of solutions to fractional-order (FO) Maxwell's equations are analysed. As a starting point, FO Maxwell's equations are introduced in both time and frequency domains. Then, we introduce and prove the fundamental properties of electromagnetic field in FO electromagnetics, i.e. energy conservation, uniqueness of solutions, and reciprocity. Furthermore, the algorithm of the plane wave simulation...
-
Improved model of isothermal and incompressible fluid flow in pipelines versus the Darcy–Weisbach equation and the issue of friction factor
PublicationIn this article, we consider the modelling of stationary incompressible and isothermal one-dimensional fluid flow through a long pipeline. The approximation of the average pressure in the developed model by the arithmetic mean of inlet and outlet pressures leads to the known empirical Darcy–Weisbach equation. Most importantly, we also present another improved approach that is more accurate because the average pressure is estimated...
-
Interpretation and modeling of emotions in the management of autonomous robots using a control paradigm based on a scheduling variable
PublicationThe paper presents a technical introduction to psychological theories of emotions. It highlights a usable ideaimplemented in a number of recently developed computational systems of emotions, and the hypothesis thatemotion can play the role of a scheduling variable in controlling autonomous robots. In the main part ofthis study, we outline our own computational system of emotion – xEmotion – designed as a key structuralelement in...
-
Magnetic switching of Kerker scattering in spherical microresonators
PublicationMagneto-optical materials have become a key tool in functional nanophotonics, mainly due to their ability to offer active tuning between two different operational states in subwavelength structures. In the long-wavelength limit, such states may be considered as the directional forward- and back-scattering operations, due to the interplay between magnetic and electric dipolar modes, which act as equivalent Huygens sources. In this...
-
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...
-
Multimodal Genetic Algorithm with Phase Analysis to Solve Complex Equations of Electromagnetic Analysis
PublicationIn this contribution, a new genetic-algorithm-based method of finding roots and poles of a complex function of a complex variable is presented. The algorithm employs the phase analysis of the function to explore the complex plane with the use of the genetic algorithm. Hence, the candidate regions of root and pole occurrences are selected and verified with the use of discrete Cauchy's argument principle. The algorithm is evaluated...
-
Multimodal Particle Swarm Optimization with Phase Analysis to Solve Complex Equations of Electromagnetic Analysis
PublicationIn this paper, a new meta-heuristic method of finding roots and poles of a complex function of a complex variable is presented. The algorithm combines an efficient space exploration provided by the particle swarm optimization (PSO) and the classification of root and pole occurrences based on the phase analysis of the complex function. The method initially generates two uniformly distributed populations of particles on the complex...
-
Nonreciprocal cavities and the time-bandwidth limit: comment
PublicationIn their paper in Optica 6, 104 (2019), Mann et al. claim that linear, time-invariant nonreciprocal structures cannot overcome the time-bandwidth limit and do not exhibit an advantage over their reciprocal counterparts, specifically with regard to their time-bandwidth performance. In this Comment, we argue that these conclusions are unfounded. On the basis of both rigorous full-wave simulations and insightful physical justifications,...
-
On Applications of Elements Modelled by Fractional Derivatives in Circuit Theory
PublicationIn this paper, concepts of fractional-order (FO) derivatives are reviewed and discussed with regard to element models applied in the circuit theory. The properties of FO derivatives required for the circuit-level modeling 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 formulations of FO derivatives have limited...
-
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...
-
On Applications of Fractional Derivatives in Electromagnetic Theory
PublicationIn this paper, concepts of fractional-order (FO) derivatives are analysed from the point of view of applications in the electromagnetic theory. The mathematical problems related to the FO generalization of Maxwell's equations are investigated. The most popular formulations of the fractional derivatives, i.e., Riemann-Liouville, Caputo, Grünwald-Letnikov and Marchaud definitions, are considered. Properties of these derivatives are...
-
Open-Source Coprocessor for Integer Multiple Precision Arithmetic
PublicationThis paper presents an open-source digital circuit of the coprocessor for an integer multiple-precision arithmetic (MPA). The purpose of this coprocessor is to support a central processing unit (CPU) by offloading computations requiring integer precision higher than 32/64 bits. The coprocessor is developed using the very high speed integrated circuit hardware description language (VHDL) as an intellectual property (IP) core. Therefore,...
Year 2006
-
Fuzzy decision support system for the control of budget and schedule in SPM
PublicationObiektem rozważań jest komputerowy system wspierania decyzji kierowniczych w zakresie zarządzania budżetem i harmonogramem przy realizacji projektów informatycznych. Omawiany system opary jest na dynamicznych modelach rozmytych podlegających bieżącemu dostrajaniu na podstawie danych z obserwacji zarządzanego procesu. Wstępny projekt modeli rozmytych oparty został na danych zarządczych pochodzących z realizacji dwu projektów informatycznych....
-
Improving evolutionary multi-objective optimisation by niching
PublicationW pracy rozważa się ogólny problem optymalizacji ewolucyjnej i przestrzeniach wielowymiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem mechanizmu niszowania, biorącego pod uwagę oceniane charakterystyki (funkcje przystosowania) osobników w generowanych nowych pokoleniach. Mechanizm ten służy do zapobiegania przedwczesnej zbieżności procedur ewolucyjnych poszukiwań oraz zwiększenia efektywności poszukiwań rozwiązań optymalnych. Polega on...
-
Improving evolutionary multi-objective optimisation using genders [Usprawnienie ewolucyjnej wielokryterialnej optymalizacji poprzez zastosowanie rodzajników]
PublicationW rozwiązywaniu wielkowymiarowych problemów wielokryterialnej optymalizacji za pomocą obliczeń ewolucyjnych (EMO) koncepcja dominacji w sensie Pareto nie jest efektywna. Dlatego w pracy rozważa się nowe podejście do rozwiązywania zadań wielokryterialnej optymalizacji metodą EMO, w którym wprowadza się pojęcie rodzajników genetycznych w celu rozróżnienia rozmaitych grup kryteriów oraz związanych z nimi subkryterialnych rozwiązań...
-
Niching mechanisms in evolutionary computations
PublicationDozorowanie nisz stanowi mechanizm, którego celem jest utrzymanie gorzej przystosowanych osobników tak, aby populacja była różnorodna, zawierała odpowiednią liczbę istniejących gatunków, zarówno tych bardziej licznych, jak i tych mniej licznych, a przez to nie powodowała przedwczesnej zbieżności algorytmów ewolucyjnych. Efekt taki uzyskuje się poprzez odpowiednią modyfikację stopnia przystosowania lub rang osobników (zwiększa się...
-
Non-causal final impulse response filters for the maximum return from capital markets
PublicationW artykule rozważa się strategię operacji na rynkach kapitałowych, która polega na kupowaniu lub sprzedawaniu instrumentu finansowego, kiedy sygnał wyjściowy nie-przyczynowego filtru o skończonej odpowiedzi impulsowej osiąga odpowiednio minimum lub maksimum. Celem artykułu jest wyznaczenie "najlepszego" nie-przyczynowego filtru o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR), który zapewnia maksymalną stopę zwrotu z rynku przy użyciu...
Year 2014
-
Gender approach to multi-objective optimization of detection systems by pre-selection of criteria
PublicationA novel idea of performing evolutionary computations for solving highly-dimensional multi-objective optimization (MOO) problems is proposed. The information about individual genders is applied. This information is drawn out of the fitness of individuals and applied during the parental crossover in the evolutionary multi-objective optimization (EMO) processes. The paper introduces the principles of the genetic-gender approach (GGA)...
-
Gender approach to multi-objective optimization of detection systems by pre-selection of criteria
PublicationA novel idea of performing evolutionary computations for solving highly-dimensional multi-objective optimization (MOO) problems is proposed. The information about individual genders is applied. This information is drawn out of the fitness of individuals and applied during the parental crossover in the evolutionary multi-objective optimization (EMO) processes. The paper introduces the principles of the genetic-gender approach (GGA)...
-
Implementacja algorytmu wielosensorowego wykrywania celów z wykorzystaniem śledzenia wielohipotezowego
PublicationAlgorytmy śledzenia wielohipotezowego (MHT) uznawane są obecnie za preferowane rozwiązanie problemu jednoczesnego śledzenia wielu obiektów. Główną zaletą śledzenia MHT jest możliwość efektywnego rozwiązywania problemów wieloznaczności i niepewności podczas wiązania wykryć w trasy. Środowisko, w jakim działają współczesne radary, stawia jednak przed mechanizmami formowania tras szereg wymagań oraz trudności, pogarszających jakość...
-
Model of a Maturity Capsule in Managing IT Projects
PublicationThe main purpose of this article is to present a report on the development of a model of information technology management (MITM). This model is an answer to the need to support decision making in the selection of methods and information technologies. This article presents a multisequential model (MSM) of technology selection and a model for initial processing procedures (IPP) necessary for the MITM model. The presentation of the...
-
Modelling an accelerometer for robot position estimation
PublicationThe article describes a new model of a MEMS accelerometer for usage in inertial measurement units (IMU). Such units allow to measure orientation and location of the sensor/system and therefore can be applied for systems positioning. The main purpose of the paper is to model pertinent accelerometer functions substantial in determination of the location of the sensor by means of double integration of acceleration. The model takes...
-
Modelowanie struktur sieci diagnostyczno-pomiarowych z wykorzystaniem języka SMOL
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję własnego języka służącego do modelowania, a w przyszłości również do symulacji i optymalizacji struktur sieci diagnostyczno-pomiarowych. Język ten przeznaczony jest do wsparcia dedykowanego środowiska SMO, Sieciowego Monitora Obiektów, służącego do projektowania i symulacji wielokomputerowych systemów, które przeznaczone są do zarządzania w szerokim sensie (obserwacji, monitorowania, diagnozowania,...
-
Ocenianie ryzyka zawodowego – Przydatna praktyka, czy sztuka dla sztuki?
PublicationWybór właściwej odpowiedzi na pytanie, czy ocenianie ryzyka zawodowego jest przydatne, nie jest jednoznaczny. Analiza taka jest pożyteczna w praktyce przemysłowej, gdyż umożliwia skuteczne kształtowanie bezpiecznych warunków pracy. Jednak obserwuje się też przypadki bezkrytycznego jej stosowania. W artykule podano podstawowe informacje pozwalające przybliżyć się do odpowiedzi na pytanie o sens i celowość oceniania ryzyka zawodowego....
Year 2013
-
Gender approach to multi-objective optimization of detection systems by pre-selection of criteria
PublicationA novel idea of performing evolutionary computations for solving highly-dimensional multi-objective optimization (MOO) problems is proposed. The information about individual genders is applied. This information is drawn out of the fitness of individuals and applied during the parental crossover in the evolutionary multi-objective optimization (EMO) processes. The paper introduces the principles of the genetic-gender approach (GGA)...
-
Movement perception with the use of a motorized delta armrest and virtual reality
PublicationIn this paper we present a combination of neuroscience experiments with the use of a parallel armrest robot to study the effects of temporal delays and spatial biases on the movement perception. A dedicated armrest to guide and manipulate the arm has been developed for these experiments. It is a three-degree-of-freedom Delta structure. In combination with a virtual reality application, the movement perception has been evaluated....
Year 2018
-
Gender approaches to evolutionary multi-objective optimization using pre-selection of criteria
PublicationA novel idea to perform evolutionary computations (ECs) for solving highly dimensional multi-objective optimization (MOO) problems is proposed. Following the general idea of evolution, it is proposed that information about gender is used to distinguish between various groups of objectives and identify the (aggregate) nature of optimality of individuals (solutions). This identification is drawn out of the fitness of individuals...
-
Identification of Continuous Systems - Practical Issues of Insensitivity to Perturbations
PublicationIn this paper the issue of continuous systems estimation, insensitive to certain perturbations, is discussed. Such an approach has rational advantages, especially when robust schemes are used to assist a target system responsible for industrial diagnostics. This requires that estimated model parameters are generated on-line, and their values are reliable and to a great extent accurate. Practical hints are suggested to challenge...
-
Identification of Emotions Based on Human Facial Expressions Using a Color-Space Approach
PublicationHCI technology improves human-computer interaction. Such communication can be carried out with the use of emotions that are visible on the human face since birth. In this paper the Emotion system for detecting and recognizing facial expressions, developed in the MSc work, is presented. The system recognizes emotion from webcam video in real time. It is based on color segmentation and morphological operations. The system uses a...
-
IP Core of Coprocessor for Multiple-Precision-Arithmetic Computations
PublicationIn this paper, we present an IP core of coprocessor supporting computations requiring integer multiple-precision arithmetic (MPA). Whilst standard 32/64-bit arithmetic is sufficient to solve many computing problems, there are still applications that require higher numerical precision. Hence, the purpose of the developed coprocessor is to support and offload central processing unit (CPU) in such computations. The developed digital...
-
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...
-
Numerical Test for Stability Evaluation of Discrete-Time Systems
PublicationIn this paper, a new numerical test for stability evaluation of discrete-time systems is presented. It is based on modern root-finding techniques at the complex plane employing the Delaunay triangulation and Cauchy's Argument Principle. The method evaluates if a system is stable and returns possible values and multiplicities of unstable zeros of the characteristic equation. For state-space discrete-time models, the developed test...
Year 2004
-
Genetics algorithms in multi-objective optimization of detection observer
PublicationW rozdziale przedstawia się możliwości zastosowania podejścia genetycznegodo zagadnień wielokryterialnej optymalizacji w przestrzeniach wielowymiaro-wych z wykorzystaniem koncepcji optymalności w sensie Pareto. Jako przykładilustrujący rozważane podejście daje się zadanie syntezy obserwatorów stanusłużących wykrywaniu błądów występujących w układzie sterowania bezzałogowe-go statku latającego oraz w układzie napędowym jednostki...
Year 2009
-
Hierarchiczna Pareto-optymalizacja obserwatorów detekcyjnych
PublicationW niniejszym rozdziale omawiana jest nowa metoda nieostrego, eksperckiego uporządkowania funkcji kryterialnych odpowiednich dla ewolucyjnych i chmarowych podejść do (iteracyjnego) rozwiązywania wielokryterialnych zadań optymalizacyjnych, w których korzysta się z idei rodzajnika genetycznego opartego na podziale zbioru funkcji celu na odpowiednie podzbiory (subkryteria). Podział ten odnosi się do pokrewieństwa w przestrzeni kryterialnej...
-
Monitoring objects over networks
PublicationW pracy rozważa się uniwersalny pomysł na monitorowanie obiektów przemysłowych, firmowych i prywatnych, z inteligentnymi budynkami włšcznie. Rozmaite zadania diagnostyczne, sterownicze i zarzšdcze łatwo mogš być zintegrowane w taki projekt. Współczesne narzędzia technologii informacyjnych (IT) mogš być spożytkowane w celu stworzenia kompletnych i efektywnych systemów realizujšcych takie zadania. Oparłszy się na wysokich technologiach...
Year 2015
-
Identification of models and signals robust to occasional outliers
PublicationIn this paper estimation algorithms derived in the sense of the least sum of absolute errors are considered for the purpose of identification of models and signals. In particular, off-line and approximate on-line estimation schemes discussed in the work are aimed at both assessing the coefficients of discrete-time stationary models and tracking the evolution of time-variant characteristics of monitored signals. What is interesting,...
-
Neuronowo Sterowane Agenty w Procesie Zespołowego Zaganiania
PublicationPrzedstawiono rozwiązanie problemu zaganiania na drodze uczenia algorytmami ewolucyjnymi. Neuronowe agenty aktywne na podstawie informacji o położeniach pozostałych agentów aktywnych i biernych poprzez odpowiednie poruszanie się skupiają agenty bierne na możliwie małej powierzchni.
-
On–line Parameter and Delay Estimation of Continuous–Time Dynamic Systems
PublicationThe problem of on-line identification of non-stationary delay systems is considered. The dynamics of supervised industrial processes are usually modeled by ordinary differential equations. Discrete-time mechanizations of continuous-time process models are implemented with the use of dedicated finite-horizon integrating filters. Least-squares and instrumental variable procedures mechanized in recursive forms are applied for simultaneous...
Year 2016
-
Identification of models and signals robust to occasional outliers
PublicationIn this paper estimation algorithms derived in the sense of the least sum of absolute errors are considered for the purpose of identification of models and signals. In particular, off-line and approximate on-line estimation schemes discussed in the work are aimed at both assessing the coefficients of discrete-time stationary models and tracking the evolution of time-variant characteristics of monitored signals. What is interesting,...
-
Learning and memory processes in autonomous agents using an intelligent system of decision-making
PublicationThis paper analyzes functions and structures of the memory that is an indispensable part of an Intelligent System of Decision-making (ISD), developed as a universal engine for autonomous robotics. A simplified way of processing and coding information in human cognitive processes is modelled and adopted for the use in autonomous systems. Based on such a knowledge structure, an artificial model of reality representation and a model...
-
Learning and memory processes in autonomous agents using an intelligent system of decision-making
PublicationThis paper analyzes functions and structures of the memory that is an indispensable part of an Intelligent System of Decision-making (ISD), developed as a universal engine for autonomous robotics. A simplified way of processing and coding information in human cognitive processes is modelled and adopted for the use in autonomous systems. Based on such a knowledge structure, an artificial model of reality representation and a model...
Year 2008
-
Identyfikacja ciągłoczasowych modeli obiektów niestacjonarnych
PublicationW pracy przedstawiono metody estymacji parametrycznej liniowych modeli obiektów niestacjonarnych. Dynamikę obiektów identyfikacji modelowano za pomocą równań różniczkowych zwyczajnych o znanym rzędzie. Ponieważ klasyczne algorytmy estymacji parametrycznej nadają się do przetwarzania danych rejestrowanych w sposób dyskretny, rozważono i porównano różne techniki dyskretnej aproksymacji modeli z czasem ciągłym. W szczególności zastosowanie...
-
Information technology and knowledge management: a predestined integration. Part 1 : editorial
PublicationW pracy omówiono możliwość przyszłościowej integracj obszarów technologii informacyjnej oraz zarządzania wiedzą
-
Information technology and knowledge management: a predestined integration. Part 2: editorial
PublicationW pracy omówiono możliwość przyszłościowej integracji obszarów technologii informacyjnej oraz zarządzania wiedzą.
-
Inteligentna platforma komunikacji, kontroli i zarządzania nowoczesną firmą
PublicationW rozdziale przedstawiono metodę tworzenia interaktywnej platformy do kontroli i zarządzania nowoczesną firmą. Omówiono sposób realizacji poszczególnych etapów projektowych, dokonując przy tym wyboru konkretnych technologii informatycznych.
-
Intelligent platform for communication, control and management of modern enterprises
PublicationW artykule przedstawiono praktyczną metodę tworzenia interaktywnej i inteligentnej platformy do kontroli i zarządzania nowoczesną firmą z zastosowaniem sieci telekomunikacyjnej. Omówiono sposób realizacji poszczególnych etapów projektowych, dokonując przy tym wyboru konkretnych technologii informatycznych, takich jak relacyjne bazy danych, technologie bezprzewodowe oraz czynników bezpieczeństwa.
-
Iteracyjny algorytm wyznaczania sterowania optymalnego dla systemów dynamicznych
PublicationArtykuł prezentuje iteracyjną metodę wyznaczania sterowania optymalne-go dla systemów dynamicznych ciągłych i dyskretnych w czasie. Celem sterowania jest minimalizacja funkcjonału kosztu (wskaźnika jakości) przy narzuconych ograniczeniach w postaci równań różniczkowych lub różni-cowych, warunków brzegowych oraz algebraicznych zależności w postaci równań lub nierówności wiążących ze sobą optymalne funkcje sterujące u(t) i funkcje...
-
Katedra Systemów Decyzyjnych
PublicationKatedra Systemów Decyzyjnych została utworzona jako dydaktyczno-naukowa jednostka organizacyjna Wydziału Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki (ETI) w roku 2006 przez prof. dra hab. inż. Zdzisława Kowalczuka. Kadra, pochodząca głównie z Katedry Systemów Automatyki, swoimi dokonaniami wpisuje się w bogatą, ponad 40-letnią tradycję naszego Wydziału związaną z automatyką i teorią sterowania, której podwaliny tworzył profesor Jerzy...
-
Optimal and safe control planning with the use of discrete optimization
PublicationW opracowaniu zaproponowano metodę projektowania optymalnych i tolerujących uszkodzenia systemów sterowania opartych na wykorzystaniu algorytmów optymalizacji dyskretnej. Publikacja przedstawia potencjalne wady i zalety metody. Główna idea proponowanego algorytmu sprowadza się do wykorzystania struktury grafu przepływowego w celu stworzenia reprezentacji dynamiki własnej danego procesu. Poszukiwana trajektoria optymalna, jeśli...
Year 2012
-
Identyfikacja trajektorii obiektów dynamicznych w przestrzeni kartezjańskiej na podstawie informacji z wielu estymatorów stanu
PublicationW rozprawie przedstawiono metodologię umożliwiającą implementację rozproszonego asynchronicznego systemu wyznaczania trajektorii. System tego typu jest złożony ze zbioru tzw. węzłów (estymatorów lokalnych), które komunikują się ze sobą. Każdy węzeł wyznacza trajektorię obserwowanego obiektu/procesu na podstawie dwóch zbiorów danych. Pierwszym zbiorem są pomiary dostarczane przez skojarzone z danym...
-
Katedra Systemów Decyzyjnych
PublicationKatedra Systemów Decyzyjnych została utworzona w roku 2006 jako dydaktyczno-naukowa jednostka organizacyjna Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki (ETI) przez prof. dr. hab. inż. Zdzisława Kowalczuka. Kadra, pochodząca głównie z Katedry Systemów Automatyki, swoimi dokonaniami wpisuje się w bogatą, ponad 40-letnią tradycję Wydziału, związaną, z automatyką i teorią sterowania, której podwaliny tworzył prof. Jerzy Seidler,...
-
Networked Object Monitor - A distributed system for monitoring, diagnostics and control of complex industrial facilities
PublicationRozwój mobilności i technologii internetowych, a także globalizacji gospodarki światowej, uwzględniający kluczowe aspekty zarządzania przepływem informacji, otworzył zupełnie nowe możliwości opracowywania i konstruowania innowacyjnych rozwiązań technicznych. Z taką myślą powstał prototyp Sieciowego Monitora Obiektu, aplikacji umożliwiającej nie tylko ciągłą kontrolę parametrów obiektów przemysłowych i biznesowych, ale również zarządzanie...
-
Optimal asynchronous estimation of 2D Gaussian-Markov processes
PublicationW artykule rozważa się problem estymacji trajektorii dwuwymiarowych ciągłoczasowych procesów Gaussa-Markowa na podstawie zaszumionych pomiarów wykonywanych w nierównomiernie rozłożonych chwilach czasu. W przypadku takiego problemu, w każdym cyklu pracy algorytmu należy dokonać dyskretnoczasowej predykcji (analogicznie jak w przypadku filtru Kalmana). Niestety zadanie to może być złożone obliczeniowo. Aby rozwiązać ten problem,...
Year 2023
-
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...
Year 2011
-
Integration of natural and artificial intelligence in production systems
PublicationIntegration processes play an increasingly important role in modern economy, and seriously co-decide about the effectiveness of the company. Integration phase occurs in the system life cycle by preceding the final stages of its implementation and activation. In turn, used in software engineering (SE) iteration-evolutionary models, such as spiral model make that the integration activities can occur in varying degrees in all phases...
-
Intelligent decision-making system for autonomous robots
PublicationAdaptacja może być oparta na różnych koncepcjach cybernetycznych (takich jak algorytmy genetyczne, rojowe, sieci neuronowe, itp.). Główna myśl opisywanej pracy opiera się na wykorzystaniu modeli psychologii żywych istot (człowieka) w konstrukcji systemów sterowania jednostek autonomicznych w celu adaptacji jednostki do zmiennego środowiska (kluczowe dla projektu jest traktowanie elementów motywacyjnych jako problemu osobowości)....
-
Metody sprzęgania modeli dynamiki rurociągów przemysłowych
PublicationArtykuł opisuje dwie metody sprzęgania modeli dynamiki rurociągów przesyłowych. Stanowią one niezbędny element przy budowie efektywnych systemów symulacji rozległych i złożonych instalacji rurociągów stosowanych w przemyśle. Pierwsza z proponowanych metod (globalna metoda sprzęgania - GMS) wykorzystuje 'globalne' (w skali modelu) zależności (oraz fizyczne przybliżone zależności) pomiędzy ciśnieniem i przepływem masowym medium w...
-
Non-quadratic quality criteria in parameter estimation of continuous-time models
PublicationW pracy wykorzystuje się procedury estymacji parametrycznej do identyfikacji modeli z czasem ciągłym. Rozważane algorytmy minimalizują wskaźnik jakości w postaci sumy lub całki wartości bezwzględnej błędu predykcji. Zastosowanie techniki zmiennych instrumentalnych umożliwia ponadto znaczące polepszenie dokładności ocen parametrów, a wprowadzony do w procedur estymacji mechanizm ważenia błędów predykcji pozwala identyfikować modele...
Year 2010
-
Interactive cognitive-behavioural decision making system
PublicationPraca przedstawia wyniki przekształcenia modelu psychologicznego człowieka w interaktywny, poznawczo-behawioralny, system podejmowania decyzji, uwarunkowany zarówno środowiskowo, jak i ze względu na stany spełnienia założonych potrzeb. Model ludzkiej psychologii oparty jest na psychologii poznawczej i psychologii osobowości. Zawiera on emocje, potrzeby i struktury ludzkich procesów poznawczych. Opracowany model i sposób realizacji...
-
Metody inteligencji obliczeniowej w zarządzaniu produkcją
PublicationW rozdziale zaprezentowany został przegląd metod inteligencji obliczeniowej stosowanych w zarządzaniu produkcją. Rozdział rozpoczyna się definicją problemu harmonogramowania zadań wraz z wprowadzeniem standardowej nomenklatury stosowanej w literaturze poświęconej temu zagadnieniu. We wstępie zwrócono uwagę na złożoność problemów harmonogramowania zadań i potrzebę stosowania algorytmów generujących dopuszczalne rozwiązania przybliżone....
-
Model of human psychology for controlling autonomous robots
PublicationReferat przedstawia model umysłu, uzyskany w oparciu o wiedzę na temat ludzkiej psychologii, służący do sterowania systemami autonomicznych robotów. Systemy poznawczy i motywacyjny (emocje i potrzeby) stanowią jego główne części. System motywacyjny kontroluje reakcje robota w oparciu o zmienne stanu potrzeb. Z drugiej strony, emocje nadzorują i zmieniają/modyfikują zachowanie robota poprzez zmianę pewnych parametrów uwzględnianych...
Year 2005
-
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...
Year 2007
-
Knowledge management based on formal models of software project management
PublicationCelem pracy jest prezentacja kompletnej koncepcji systemów wspierania decyzji w zarządzaniu projektami informatycznymi. Pomysł oparty jest na dynamicznych i samo nastrajających się modelach regułowo-rozmytych. W szczególności proponowane podejście wykorzystuje koncepcje metodologii opartych wiedzy oraz teorii układów dynamicznych oraz zbiorów rozmytych. Zastosowania tego opracowania znajdują się w obszarze wytwarzania produktów...
-
Odporne na przekłamania pomiarowe algorytmy estymacji parametrycznej w zagadnieniach diagnostyki systemów
PublicationW pracy rozważa się zastosowanie metod identyfikacji parametrycznej do pozyskiwania użytecznej dla celów diagnostyki informacji. Odpowiednie algorytmy estymacji umożliwiają zarówno śledzenie zmian istotnych parametrów nadzorowanych procesów, jak też wyznaczanie ocen takich parametrów na podstawie informacji niepełnej bądź częściowo zafałszowanej. Analizie poddaje się procesy przemysłowe modelowane za pomocą równań różnicowych oraz...
Year 2002
-
Metody teorii sterowania w projektowaniu układów diagnostycznych.
PublicationPraca dotyczy zastosowania wybranych metod teorii sterowania do syntezy algorytmów detekcji uszkodzeń. Algorytmy takie, stanowiące istotną gałąź współczesnej diagnostyki technicznej obiektów dynamicznych, w swej istocie opierają się na rozwiązaniach odpowiednich zadań odpornego wyznaczania wektorów resztowych, czyli ważonych błędów oszacowań wyjścia danego obiektu dynamicznego (nadzorowanego procesu). Na treść pracy...
-
Model i system rozmyty zarządzania zespołami projektowymi realizującymi przedsięwzięcia informatyczne oraz ocena procesów wytwarzania systemów opartych na wiedzy
PublicationW pracy omawia się konstrukcję samonastrajającego 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...
-
Navigational radar tracking of a maritime terget in clutter: A comparisonof IMM-NN and IMM-PDA filtering algorithms.
PublicationW rozdziale omawia się implementację algorytmów estymacji stanu obiektów morskich na podstawie informacji wieloradarowej. Odpowiednia fuzja danych(pomiarów lub wektorów stanu) z wielu radarów, obserwujących wspólny obszar,polepsza możliwości wykrywania celów i umożliwia uzyskanie dokładniejszych ocen parametrów ruchu obserwowanych obiektów. Algorytmy śledzące (TA) opierają się na procedurach asocjacji pomiarów (PTA)....
-
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...
Year 2024
-
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...
Year 2003
-
Multi gender genetic optimization of diagnostic observers.
PublicationW pracy przedstawiana jest nowa metoda rozwiązywania zadań wielokryterialnej optymalizacji. W omawianej metodzie wykorzystywana jest informacja o genetycznym rodzajniku osobnika w celu odpowiedniego rozróżnienia i agregacji wielu kryteriów. Charakterystyczne cechy mechanizmu są prezentowane na przykładzie wielokryterialnej optymalizacji detekcyjnych obserwatorów stanu.
-
Multiparameter analysis of Stirling engine with Ericsson drive mechanism.
PublicationW pracy zaprezentowano wyniki optymalizacji parametrów konstrukcyjnych silnika Stirlinga o konfiguracji beta z mechanizmem korbowym Ericssona. Jako kryterium przyjęto maksymalizację mocy silnika. W pierwszym etapie poddano optymalizacji tylko parametry konstrukcyjne wymiennika ciepła (7 zmiennych) W drugim etapie do powyższych zmiennych decyzyjnych procesu optymalizacyjnego dołączono wymiary tłoka oraz parametry konstrukcyjne...
-
Nonquadratic quality indices in estimation, approximation and control
PublicationZaproponowano wykorzystanie niekwadratowych miar jakości w zagadnieniach estymacji parametrów modeli, aproksymacji funkcji okresowych oraz syntezy układów sterowania. Rozważono funkcje celu w postaci ważonych sum lub całek wartości bezwzględnej błędu predykcji. Ponieważ tego typu wskaźniki jakości są w swoich ekstremach nieróżniczkowalne, zadanie minimalizacji funkcji celu rozwiązano stosując iteracyjny algorytm kolejnych przybliżeń....
-
Odporne na zakłócenia impulsowe algorytmy estymacji parametrycznej w zastosowaniach.
PublicationOmówiono wykorzystanie metod estymacji parametrycznej w diagnostyce. Rozważano zastosowanie algorytmu LA w dynamicznym ważeniu wolno poruszających się pojazdów gdy przeciążenie wagi doprowadza do istotnego zafałszowania danych pomiarowych. Rozwiązano zadanie rekonstrukcji sygnału ciągłego metodą wielomianowej aproksymacji jego próbek.