Doktoraty Wydziału IET

Poniżej przedstawiono przykład zaproszenia na obronę pracy doktorskiej.

mgr inż. Artur Basiura

Promotor: dr hab. Adam Sędziwy, prof. AGH
Dyscyplina: Informatyka

Jednym z istotniejszych i narastających problemów, na współczesnym etapie rozwoju systemów informacyjnych jest ogromna podaż danych, oraz stosunkowo niewielka ilość metod, które umożliwiają ich efektywne usystematyzowanie, wydajne przetwarzanie i rozumienie. Niniejsza praca wprowadza nowy aparat formalny, pozwalający na modelowanie problemów o dowolnej skali. Dzięki zastosowaniu struktur grafowych i reguł ich transformacji, możliwy jest podział problemu głównego na mniejsze, niezależne zadania, które mogą być przetwarzane równolegle, bez utraty informacji strukturalnych, przechowywanych w reprezentacji grafowej. Takie skalowalne podejście daje możliwość wykonania obliczeń w akceptowalnym czasie i uzyskanie optymalnych rozwiązań.

Zaproponowane podejście, przedstawione zostało w rozprawie na przykładzie problemu projektowania i optymalizacji oświetlenia drogowego. Dziedzinę te wybrano nie tylko z uwagi na jej znaczenie dla komfortu i bezpieczeństwa, ale również ze względu na aspekt zdrowotny i ekonomiczny. Jest to ponadto obszar, w którym prowadzone są intensywne prace badawcze, potwierdzające konieczność wprowadzenia formalnego modelu i wydajniejszych algorytmów.

Praca wprowadza dwie nowe struktury grafowe: IAG (ang. Infrastructure Abstract Graph), służący do modelowania strukturalnego (np. infrastruktury oświetleniowej), oraz KAG (ang. Knowledge Abstract Graph), używanego do definiowania wiedzy (np. reguł dotyczących konfiguracji punktów świetlnych czy obowiązujących norm dziedzinowych). Grafy te mogą zostać wykorzystane do modelowania dowolnego problemu, niekoniecznie związanego z oświetleniem, czego przykład, dotyczący obszaru finansów, został również zaprezentowany w pracy.

Dopełnieniem proponowanego podejścia jest opracowanie środowiska obliczeniowego, które pozwala w wydajny sposób przetwarzać zadania. Oprócz wprowadzenia reguł transformacji, zdefiniowano pojęcie kontekstu przetwarzania i mechanizmu opóźnionej produkcji. Te dwa generyczne mechanizmy pozwalają na efektywną czasowo analizę i obróbkę danych, niezależnie od dziedziny, do której należy określony problem obliczeniowy.

Na końcu pracy zdefiniowano środowisko agentowe, służące do przetwarzania grafów IAG i KAG. Za jego pomocą przeanalizowano rzeczywiste dane ok. 4 000 punktów świetlnych, zlokalizowanych na terenie Krakowa. Grafy, będące środowiskiem działania systemu agentowego, składały się z tysięcy wierzchołków i milionów krawędzi (dokładne dane zostaną przedstawione w dalszej części pracy). Dla potwierdzenia efektywności i skuteczności zaproponowanych reprezentacji i metod obliczeniowych, porównano trzy algorytmy wyszukiwania optymalnego projektu instalacji oświetleniowej. Zaproponowane metody pozwoliły uzyskać 57% poprawę efektywności względem stanu początkowego inwestycji (bez zmiany technologii oświetlenia). Wydaje się celowe wykazanie, że zaproponowany mechanizm jest uniwersalny i możliwy do zastosowania w innej tematyce.

Dyskusja uzyskanych wyników potwierdza postawioną w pracy tezę, że zastosowanie obliczeń opartych na rozproszonych reprezentacjach grafowych i ich transformacjach, umożliwia wykonanie obliczeń i uzyskanie pożądanych wyników w akceptowalnym czasie.

Recenzje
Rezenzja - prof. dr hab. Ewa Grabska
Rezenzja - prof. dr hab. inż. Marek Kurzyński

Odpowiedzi na uwagi
Odpowiedź na uwagi - prof. dr hab. Ewa Grabska
Odpowiedź na uwagi - prof. dr hab. inż. Marek Kurzyński

Lista wszystkich publikacji:

BG AGH

.