Numerical Analysis Research Group - Seminars 2014/15


Institute of Computer Science
ul. Joliot-Curie 15, Wrocław

Room 237 (Room 104, on special occasions)
Tuesdays, 14.15-16.00

26.05.2015
   

             Mieczysław Wodecki
              Szeregowanie cykliczne
              [Cyclic scheduling]

                            STRESZCZENIE
Nowoczesne systemy produkcyjne powinny zapewnić różnorodność, zmienność asortymentu, często także cykliczność wykonywania pewnego zestawu produktów. Optymalizacja w tych systemach prowadzi do złożonych, silnie NP-trudnych problemów optymalizacji dyskretno-ciągłej. Przedstawione zostaną modele klasycznych problemów szeregowania cyklicznego, specyficzne własności oraz konstrukcje algorytmów.

 5.05.2015    

             Stefan Paszkowski
              Przyspieszanie zbieżności szeregów naprzemiennych
              [Convergent acceleration of alternating series]

                            STRESZCZENIE
Dla dość szerokiej klasy takich szeregów podano
  (i) metodę numeryczną przyspieszania ich zbieżności, związaną z pewnym równaniem różnicowym i ogólniejszą niż znane metody Levina i Wenigera,
  (ii) opartą na tymże równaniu metodę analityczną konstrukcji ułamka łańcuchowego, którego redukty pozwalają obliczać przybliżenia sumy szeregu.

28.04.2015    

             Przemysław Gospodarczyk, Paweł Woźny
              Nowa własność baz dualnych i jej zastosowanie
              [A new property od dual bases and its application]

                            STRESZCZENIE

31.03.2015    

             Rafał Nowak
              Krótkie wprowadzenie do programu FreeFem++ oraz języka Julia
              [Short introduction to FreeFem++ and Julia programming langauge]

                            STRESZCZENIE
Referat podzielony będzie na dwie części. Pierwsza poświęcona zostanie metodzie elementu skończonego (MES) - jednemu z podstawowych narzędzi komputerowego wspomagania badań naukowych. Metoda MES jest bardzo popularna i znajduje wiele zastosowań w takich dziedzinach jak: medycyna, fizyka czy mechanika konstrukcji. W referacie przedstawię program FreeFem++, który udostępnia efektywną implementację tej metody. Przedstawione zostaną przykładowe procesy, które można modelować za pomocą równań różniczkowych cząstkowych, a ich przybliżone rozwiązania można uzyskać za pomocą metody MES. W drugiej części referatu mowa będzie o nowym języku programowania Julia, o którym dość głośno mówi się, że jest największą konkurencją dla takich programów jak SciPy, R, Octave czy Matlab. W referacie przedstawione zostanie krótkie wprowadzenie do składni języka. Pokażemy też jakie są jego możliwości.

17.03.2015    

             Krystyna Ziętak
              Przybliżenia Padégo funkcji $(1 - z)^{-1/p}$ oraz ich zastosowanie do obliczania funkcji $p$-sector
              [Padé approximants of $(1 - z)^{-1/p}$ and their applications to computing the $p$-sector function]

                            STRESZCZENIE

3.02.2015    

             Stefan Paszkowski
              Wariacje w B-dur na temat ciągów Fareya
              [Variations in B-major on the Farey sequences theme]

                            STRESZCZENIE
Uogólnienia ciągów Fareya zachowujące ich niektóre istotne własności, ale pozwalające na (ograniczoną) swobodę stopniowego rozszerzania skończonych zbiorów liczb wymiernych tak, aby pokrywać przedział [0,1] zgodnie z określonymi wymaganiami.

27.01.2015    

             Stanisław Lewanowicz, Paweł Woźny
              Aproksymacja wielomianowa wymiernego płata trójkątnego Beziera
              [Polynomial approximation of a rational triangular Bezier patch]

                            STRESZCZENIE
Proponujemy nowe podejście do zadania przybliżenia trójkątnego płata powierzchni wymiernej Beziera za pomocą (wielomianowego) płata trójkątnego Beziera. Nowy algorytm jest bardzo skuteczny dzięki wykorzystaniu własności dualnych wielomianów Bernsteina dwu zmiennych.

16.12.2014    

             Paweł Keller
              Obliczanie wartości głównych całek w sensie Cauchy'ego za pomocą zwykłych kwadratur adaptacyjnych
              [Computing Cauchy principal value integrals using adaptive quadratures]

                            STRESZCZENIE
W referacie przedstawione będą oszacowania błędów zaokrągleń pojawiające się w problemie przybliżania wartości głównych całek w sensie Cauchy'ego. W wielu sytuacjach błędy te są duże i mają istotny wpływ na dokładność wyniku. Otrzymane oszacowania pozwalają skutecznie zastosować dowolną dobrej jakości kwadraturę adaptacyjną do obliczenia rozważanych całek z dokładnością taką, jak w wypadku metod dedykowanych.

 9.12.2014    

             Filip Chudy
              Zastosowania i perspektywy interfejsu mózg-komputer
              [Applications and perspectives of Brain-Computer Interface]

                            STRESZCZENIE
Sterowanie urządzeniami z pomocą myśli wydaje się pomysłem wyjętym z powieści science fiction. Dziedziną badań mającą na celu realizację tego pomysłu jest BCI (Brain-Computer Interface). Często jako źródło sygnału wykorzystuje się EEG. Co ciekawe, stosowana w diagnostyce medycznej analiza sygnału metodą Hjortha [3] nie daje satysfakcjonujących wyników. Lepsze rezultaty udaje się uzyskać dzięki dodaniu technik cyfrowego przetwarzania sygnałów właściwych dla elektroniki. Przedstawione zostaną też techniki uczenia maszynowego przetestowane w naszym rozwiązaniu [2] oraz możliwości i ograniczenia BCI.
Bibliografia:
[1] Otwarta biblioteka do urządzenia BCI Emotiv [https://github.com/qdot/emokit]
[2] F. Chudy, D. Jackowski, J. Stępniewicz, Projekt ZOMBIES (na bazie [1]), 2014 [https://github.com/Bjornwolf/iTonaPizzy]
[3] B. Hjorth, EEG analysis based on time domain properties Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 29 (1970), 306-310.

 2.12.2014    

             Paweł Rajba
              Problem szeregowania zadań z losowymi parametrami
                            STRESZCZENIE
W klasycznym ujęciu problemu komiwojażera, gdzie odległości pomiędzy miastami są deterministyczne, wyznaczone rozwiązanie będzie w praktyce akceptowalne. Jeżeli jednak za miarę odległości przyjmiemy czasy przejazdu, wówczas wyznaczone rozwiązanie może być w praktyce zupełnie nieprzydatne. Rzeczywiste czasy przejazdu mogą się znacznie różnić od pierwotnie przyjętych, zależą one bowiem od wielu czynników: natężenia ruchu, pogody, itp. Czasy te są w praktyce niepewne, można je zatem modelować korzystając z elementów rachunku prawdopodobieństwa oraz uwzględnić w konstrukcji algorytmu. W referacie przedstawię pewne problemy szeregowania zadań, w których niepewne parametry są modelowane przez zmienne losowe o rozkładach normalnym lub Erlanga. Przeprowadzone eksperymenty obliczeniowe wskazują na znaczną poprawę jakości rozwiązań wyznaczanych w modelu probabilistycznym w stosunku do rozwiązań uzyskanych w modelu deterministycznym.

25.11.2014    

             Przemysław Gospodarczyk
              Scalanie krzywych Beziera z warunkami typu geometrycznego
              [Merging of Bezier curves with geometric constraints]

                            STRESZCZENIE
Przedstawione zostaną najszybsze znane algorytmy optymalnego, w sensie normy średniokwadratowej,
scalania krzywych Beziera z warunkami typu geometrycznego.
Ze względu na możliwe uproszczenia warunków ciągłości rozważa się dwa rodzaje ograniczeń:
(1) najogólniejsza ciągłość geometryczna G^{k,l} oraz
(2) połączenie warunków ciągłości geometrycznej i parametrycznej C^{p,q}/G^{k,l}.
Opracowane metody uogólniają podejście stosowane do zadania scalania krzywych Beziera
z ograniczeniami typu parametrycznego [2]. Najważniejsza faza obliczeń,
w której wyznaczane są punkty kontrolne krzywej scalonej,
wykorzystuje własności dualnych wielomianów Bernsteina z ograniczeniami.
W efekcie złożoność obliczeniowa jest niższa o rząd w porównaniu z innymi metodami
(zob. np. [1] i prace tam cytowane).

[1] L. Lu, Explicit algorithms for multiwise merging of Bezier curves,
          Journal of Computational and Applied Mathematics 278 (2015), 138-148.
[2] P. Woźny, P. Gospodarczyk, S. Lewanowicz, Efficient merging of multiple segments of Bezier curves,
          http://arxiv.org/pdf/1409.2671v2.pdf.

18.11.2014    

             Rafał Nowak
              Wrażenia ze stażu naukowego we Francji
             [Impressions sur mon sejour en France]

 4.11.2014    
             
              Wrażenia z letnich konferencji
              [Impressions of summer conferences]