Search
Department of Decision Systems and Robotics
Publications
Filters
total: 295
Catalog Publications
Year 2010
-
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 2022
-
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 2018
-
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 2009
-
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 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 2003
-
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 2002
-
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 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 2011
-
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
-
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 2012
-
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 2023
-
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 2016
-
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 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 2014
-
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 2008
-
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 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...
Year 2024
-
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 2019
-
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 2017
-
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,...