Evoluční návrh ultrazvukových operačních plánů

but.committeeprof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda) doc. Dr. Ing. Otto Fučík (místopředseda) doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc. (člen) Ing. Zbyněk Křivka, Ph.D. (člen) Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen) Ing. Aleš Smrčka, Ph.D. (člen)cs
but.defenceStudentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázky oponenta a na další otázky přítomných (dopady simulovaného žíhání, vliv délky běhu experimentů na úšpěšnost). Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A - výborně . Otázky u obhajoby: Z tabulky 5.1 a dalšího textu není patrné, jaký význam má zkoumat uvedené kombinace velikosti populace a počtu generací. Při konstantním počtu evaluací, jaký vliv má na kvalitu výsledku změna velikosti populace? Konvergenční křivka sestavená z několika běhů na obr. 6.7 ukazuje, že v průběhu optimalizace dojde ke změně fitness z hodnoty 84,4 pouze na hodnotu 83,4 (v průměru). Co znamená tato malá změna z pohledu pozice výsledného umístění a nastavení zdroje ultrazvuku?cs
but.jazykangličtina (English)
but.programInformační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorJaroš, Jiříen
dc.contributor.authorMasárová, Máriaen
dc.contributor.refereeSekanina, Lukášen
dc.date.accessioned2021-06-25T07:55:44Z
dc.date.available2021-06-25T07:55:44Z
dc.date.created2021cs
dc.description.abstractPoužitie zameraného ultrazvuku pomáha zachraňovať a uľahčovať ľudské životy, nakoľko práve jeho využitím môžeme liečiť epilepsiu, ničiť rakovinové bunky a zastavovať vnútorné krvácanie neinvazívnou cestou, ktorá predstavuje pre človeka prijateľnejšie a bezpečnejšie riešenie. Vzhľadom na to, že bezpečnosť a zdravie človeka je prioritou pri liečení závažných ochorení, sa táto práca zaoberá porovnaním rôznych evolučných algoritmov a ich použitím pri návrhu evolučných ultrazvukových operačných plánov. V práci sa využívajú dva typy médií, a to homogénne médium a heterogénne médium. Pri vyhodnocovaní algoritmov sa zameriavame na efektivitu s ohľadom na veľkosť populácie, počet evaluácií fitness funkcie a  výpočetný čas. V homogénnom médiu sa ako najlepší algoritmus ukázal CMA-ES, ktorý v priebehu 20 sekúnd dokázal nájsť optimálne riešenie so 100% pokrytím cieľovej oblasti pre rotované zrnko ryže. Heterogénne médium je ale oveľa zložitejší problém, predovšetkým kvôli lebke, ktorá odráža a pohlcuje veľkú časť ultrazvuku. Tu sa ako najlepší preukázal algoritmus SA, ktorý našiel výsledok s 23% pokrytím cieľovej oblasti v prvom testovacom scenári. Doba výpočtu trvala približne 1 hodinu a 18 minút, čo značí že je čas veľmi znemožňujúci ("drahý") faktor.en
dc.description.abstractThe use of focused ultrasound helps save and facilitate human lives, as it can be used to treat epilepsy, destroy cancer cells and stop internal bleeding in a non-invasive way, which is a more acceptable and safer solution for humans. Given that human safety and health is a priority in the treatment of serious diseases, this work deals with the comparison of different evolutionary algorithms and their use in the design of evolutionary ultrasound treatment plans. Two types of media are used in this work, namely homogeneous medium and heterogeneous medium. When evaluating algorithms, we focus on efficiency with respect to the size of the population, number of fitness function evaluations and computational time. In a homogeneous medium, CMA-ES proved to be the best algorithm, which was able to find the optimal solution with a 100% coverage of the target area for a rotated grain of rice within 20 seconds. However, the heterogeneous medium is a much more complex problem, mainly due to the skull, which reflects and absorbs much of the ultrasound. Here, the SA algorithm proved to be the best, finding the result with a 23% coverage of the target area in the first test scenario. The calculation time took about 1 hour and 18 minutes, which means that time is a very prohibitive factor.cs
dc.description.markAcs
dc.identifier.citationMASÁROVÁ, M. Evoluční návrh ultrazvukových operačních plánů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.cs
dc.identifier.other136800cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/200171
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectgenetický algoritmusen
dc.subjectCMA-ESen
dc.subjectsimulované žíhanieen
dc.subjectoptimalizáciaen
dc.subjectHIFUen
dc.subjectLIFUen
dc.subjectvysielačen
dc.subjectgenetic algorithmcs
dc.subjectCMA-EScs
dc.subjectsimulated annealingcs
dc.subjectoptimizationcs
dc.subjectHIFUcs
dc.subjectLIFUcs
dc.subjecttransducercs
dc.titleEvoluční návrh ultrazvukových operačních plánůen
dc.title.alternativeEvolutionary Design of Ultrasound Treatment Planscs
dc.typeTextcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
dcterms.dateAccepted2021-06-21cs
dcterms.modified2021-06-24-11:34:36cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid136800en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2021.11.22 12:57:20en
sync.item.modts2021.11.22 12:23:52en
thesis.disciplineBioinformatika a biocomputingcs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav počítačových systémůcs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
3.18 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-23930_v.pdf
Size:
86.18 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-23930_v.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-23930_o.pdf
Size:
126.17 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-23930_o.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_136800.html
Size:
1.45 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
review_136800.html
Collections