Source separation in a real acoustic environment

Zadania do wykonani Separacja źródeł w rzeczywistym środowisku akustycznym Source separation in a real acoustic environment Prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Wiele metod separacji źródeł opartych jest na bardzo ograniczających założeniach (brak opóźnień, rewerberacji, szumu tła itp.). Celem pracy jest opracowanie i implementacja algorytmów separacji źródeł, opartych na tzw. analizie składowych niezależnych, nadających się do stosowania w rzeczywistych środowiskach akustycznych. Opracowanie algorytmu separacji i jego implementacja w środowisku MATLAB Przeprowadzenie testów z wykorzystaniem sygnałów fonicznych zarejestrowanych w warunkach rzeczywistych Hiroshi Sawada, Shoko Araki and Shoji Makino, "Underdetermined Convolutive Blind Source Separation via Frequency Bin-Wise Clustering and Permutation Alignment", IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Volume: 19, No. 3, March 2011 Zadania do wykonani -2 Lokalizacja trzasków w archiwalnych nagraniach fonicznych przy użyciu techniki filtracji dopasowanej Localization of impulsive disturbances in audio signals using matched filtering Prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja algorytmu do lokalizacji trzasków w archiwalnych nagrań audio, które charakteryzują się typowymi kształtami. 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w archiwalnych nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio. 3. Zastosowanie techniki opartej na dopasowywaniu wzorców zakłóceń. 4. Przeprowadzenie testów. 5. Opracowanie interfejsu graficznego. 6. Opracowanie dokumentacji. Niedźwiecki M., Ciołek M., " Localization of impulsive disturbances in audio signals using predictive matched filtering ", ICASSP 2014, Florence, May 4-9. 1

Zadania do wykonani -2 Eliminacja trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu techniki przetwarzania dwukierunkowego. Elimination of impulsive disturbances from archive audio recordings using bidirectional signal processing Prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli autoregresyjnych. Zastosowanie techniki opartej na przetwarzaniu dwukierunkowym. 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli autoregresyjnych. 3. Zastosowanie techniki opartej na przetwarzaniu dwukierunkowym. 4. Łączenia alarmów detekcyjnych w oparciu o opracowane reguły. 5. Opracowanie interfejsu graficznego. 6. Opracowanie dokumentacji. 1. Niedźwiecki M., Ciołek M.: Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Vol. 21, No. 5, 2013, str. 1046-1059 2. Niedźwiecki M., Ciołek M., "Elimination of clicks from archive speech signals using sparse autoregressive modeling", The 20th European Signal Processing Conference EUSIPCO 2012, Bucharest, August 27-31. Zadania do wykonani -2 Eliminacja trzasków w archiwalnych nagraniach stereofonicznych Elimination of impulsive disturbances in stereo audio signals Prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków w archiwalnych nagrań stereofonicznych 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w archiwalnych nagraniach stereofonicznych. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań stereofonicznych. 3. Zastosowanie techniki opartej na wektorowym modelowaniu autoregresyjnym. 4. Przeprowadzenie testów. 5. Opracowanie interfejsu graficznego. 6. Opracowanie dokumentacji. M. Niedźwiecki,M. Ciołek, and K. Cisowski, Elimination of Impulsive Disturbances From Stereo Audio Recordings Using Vector Autoregressive Modeling and Variable-order Kalman Filtering, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing, 23, pp. 970 981, 2015. 2

Poprawienie dokładności modelu robota Improve the accuracy of the robot model prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest identyfikacja parametrów określających model kinematyczny robota oraz określenie dokładności i powtarzalności pozycjonowania końcówki narzędzia robota. Zadania do wykonani Precyzyjne określenie położenia końcówki roboczej otrzymywane jest za pomocą specjalnie skonstruowanego do tego celu urządzenia składającego się z dwóch kamer przemysłowych o wysokiej rozdzielczości. Opanowanie obsługi robotów Kawasaki i Mitsubishi Opracowanie komunikacji z robotami Kawasaki i Mitsubishi Opanowanie obsługi kamery przemysłowej (akwizycja obrazu) Implementacja algorytmów przetwarzania obrazu mających na celu lokalizację na obrazie końcówki roboczej robota (palnika). Wyprowadzenie równań kinematyki robota oraz określenie wartości parametrów występujących w równaniach na podstawie otrzymanych danych pomiarowych. Wykonanie serii testów pozwalających określić rzeczywistą dokładność i powtarzalność dostępnych w laboratorium robotów. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley 2007 Wymagana dobra znajomość programowania w C++; bardzo dobra znajomość matematyki 3

Zadania do wykonani Korekta predefiniowanej trajektorii narzędzia robota przemysłowego na podstawie informacji uzyskanych z sygnału wizyjnego Correction of robot tool trajectory based on information obtained from vision system prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Opracowanie systemu wizyjnego sterującego zrobotyzowanym stanowiskiem spawalniczym. System powinien umożliwiać załadowanie trójwymiarowego modelu spawanego detalu oraz określenie miejsca wykonania spawów wraz z parametrami ich wykonania (orientacja palnika, prędkość poruszania się palnika, prąd spawania). Lokalizacja położenia spawanego detalu (lub spawanej krawędzi) w układzie robota otrzymywana jest na podstawie analizy sygnału wizyjnego. Zmodyfikowana trajektoria palnika powinna zostać przesłana do robota w celu wykonania procesu spawania detalu (zamiast prawdziwego palnika spawalniczego będzie można skorzystać z końcówki imitującej palnik). Możliwe jest uproszczenie zadania do wykonania korekty położenia szczeliny (lub krawędzi) bez odwoływania się do trójwymiarowego modelu obiektu. W takim przypadku położenie spawanej krawędzi jest znane z pewnym błędem i zadanie systemu wizyjnego jest wyznaczenie niewielkiej odchyłki pomiędzy przewidywanym położeniem spawanej krawędzi a jego rzeczywistym położeniem. Implementacja komunikacji między komputerem PC a robotem przemysłowym. Napisanie programu na robota Kawasaki lub robota Mitsubishi realizującego polecenia otrzymane od komputera PC. Napisanie programu na komputer PC realizującego cele pracy. Kalibracja układu kamera-linijka laserowa. Opracowanie dokumentacji. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley 2007 Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" Wymagana bardzo dobra znajomość programowania w C++ oraz bardzo dobra znajomość matematyki 4

Zadania do wykonani Rozbudowa systemu antykolizyjnego dla robotów przemysłowych Anti collision system for industrial robots prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Rozbudowa powstałego w ramach projektu grupowego i pracy magisterskiej systemu antykolizyjnego dla robotów przemysłowych znajdujących się w laboratorium współpracy robotów przemysłowych. Działanie systemu antykolizyjnego polega na ciągłym monitorowaniu położenia manipulatorów robotów i sprawdzania możliwości wystąpienia kolizji między manipulatorami robotów i otoczeniem. W momencie wykrycia potencjalnej kolizji obwody bezpieczeństwa są odcinane i roboty są zatrzymywane. W ramach pracy magisterskiej należy przejrzeć powstałe oprogramowanie i rozszerzyć jego funkcjonalność. Istnieje możliwość napisania od początku własnego oprogramowania z wykorzystaniem kluczowych elementów z istniejącego już systemu oraz zaprojektowanie nowej płytki drukowanej dla układu elektronicznego wyłączającego główny obwód bezpieczeństwa. 1. Zapoznanie się z istniejącym systemem antykolizyjnym 2. Opanowanie obsługi robotów Kawasaki i Mitsubishi 3. Opracowanie komunikacji z robotami Kawasaki i Mitsubishi 4. Poprawienie modelowania robotów oraz zwiększenie funkcjonalności systemu poprzez modelowanie przemieszczenia obiektów (operacja chwytania elementów i ich pozostawiania w innym miejscu) 5. Rozbudowa edytora trójwymiarowych modeli robotów i ich otoczenia 6. Opracowanie nowej komunikacji z robotami, służącej do zbierania informacji o aktualnym stanie osi robotów. 7. Opracowanie nowych algorytmów predykcji położenia manipulatora robota. 8. Opracowanie dokumentacji 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 2. Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi Wymagana jest bardzo dobra umiejętność programowania w C++ oraz bardzo dobra znajomość matematyki 5

Zadania do wykonani System wizyjny sterujący zrobotyzowanym systemem sortowania obiektów Vision control system using in robotic sorting workstation prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Opracowanie programu na komputer PC oraz program sterujący robotem przemysłowym Kawasaki, realizującym wyszukanie i identyfikację elementów znajdujących się w polu widzenia kamery przemysłowej. Znalezione elementy są następnie pobierane przez robota i odkładane do właściwej przegrody. Temat pracy magisterskiej koncentruje się przede wszystkim na identyfikacji obiektów na obrazie, w związku z czym rozpoznawane obiekty będą się różniły między sobą w niewielkim stopniu (jakimś istotnym szczegółem). Powstały system poza zadaniem rozróżnienia między sobą różnych klas obiektów, powinien umożliwiać identyfikację obiektów wadliwych (wyszukiwanie odchyleń do wzorcowego obrazu badanego obiektu). Napisanie programu uruchamianego na robocie, realizującego rozkazy otrzymywane od komputera PC (dojazd narzędzia do zadanego położenia, pobranie elementu, odłożenie elementu). Implementacja komunikacji między komputerem PC a robotem przemysłowym. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego akwizycję obrazu. Opracowanie i implementacja algorytmów przetwarzania sygnału wizyjnego realizującego postawione cele wyszukanie i identyfikacja na obrazie szukanych obiektów. Wykorzystanie informacji pochodzących z systemu wizyjnego do sterowania robotem przemysłowym. Utworzenie dokumentacji programu. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley 2007 Tadeusiewicz R., Korohoda P., "Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów" Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" Wymagana dobra znajomość programowania w C++ 6

System wspomagania ustawiania ostrości dla kamer z urządzeniami follow focus. Focusing aid for the cameras equipped with the follow focus devices. Prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest opracowanie urządzenia wspomagającego ustawienie ostrości, wykorzystującego parę kamer pomocniczych. Urządzenie ma sterować pierścieniem ustawiania ostrości. Zadania do wykonani - opracowanie algorytmu śledzenia ruchów wskazanego kształtu (celu) w obrazie, - opracowanie algorytmu estymującego odległość celu od kamer pomocniczych, - opracowanie algorytmu sterującego obiektywem (uwzględniającego jego właściwości i założoną dynamikę śledzenia) R. Duda, P. Hart, D. Stork Pattern classification, Wiley 2001. I. Pitas Digital Image Processing Algorithms, Prentice Hall 1993, Liczba wykonawców 2 Zadania do wykonani Ocena barwy i tekstury przedmiotu oraz automatyczne przedstawienie wyników w języku naturalnym. Evaluation of subject's color and texture and automatic description of results in natural language. Prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest stworzenie algorytmu pozwalającego na ocenę wyglądu powierzchni przedmiotu i opis tej powierzchni w języku naturalnym (n.p. niebieska krata na żółtym tle ). Wybór i implementacja niezbędnych algorytmów przetwarzania obrazu, pozwalających na analizę i klasyfikację tekstury, zaproponowanie sposobu konwersji wyników na język naturalny i implementacja w postaci algorytmów. R. Duda, P. Hart, D. Stork Pattern classification, Wiley 2001, I. Pitas Digital Image Processing Algorithms, Prentice Hall 1993 Liczba wykonawców 2 7

Adaptacyjny, regulator temperatury powietrza bazujący na metodach sztucznej inteligencji Adaptive, air temperature controller based on artificial intelligence dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie adaptacyjnego regulatora temperatury powietrza w modelu pomieszczenia opartego na logice rozmytej 1. Zapoznanie się z modelem pomieszczenia 2. Opracowanie i wykonanie części sprzętowej regulatora 3. Opracowanie modelu matematycznego pomieszczenia 4. Projekt i badania symulacyjne regulatora rozmytego 5. Weryfikacja wyników badań na rzeczywistym obiekcie 1. Driakov D., Hellendoorn F., Reinfrank M., Wprowadzenie do sterowania rozmytego WNT, Warszawa 1996 Adaptacyjny regulator temperatury powietrza oparty na algorytmach predykcyjnych Adaptive air temperature controller based on predictive algorithms dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie adaptacyjnego regulatora temperatury powietrza w modelu pomieszczenia opartego na sterowaniu predykcyjnym 1. Zapoznanie się z modelem pomieszczenia 2. Opracowanie i wykonanie części sprzętowej regulatora 3. Opracowanie modelu matematycznego pomieszczenia 4. Projekt i badania symulacyjne regulatora rozmytego 5. Weryfikacja wyników badań na rzeczywistym obiekcie 1. Tajewski P. Advanced control of industrial processes Springer, Londyn 2007 8

Analiza efektywności układów odzysku ciepła w systemach klimatyzacji i wentylacji Heat recovery efficiency analysis in air conditioning systems dr inż. Piotr Kaczmarek Analiza wykorzystania różnych metod sterowania układami odzysku ciepła pod kątem uzyskania maksymalnej sprawności. 1. Wykonanie matematycznych modeli podstawowych układów odzysku ciepła (wymiennik obrotowy, odzysk glikolowy) 2. Opracowanie efektywnych algorytmów sterowania wybranymi układami 3. Badania symulacyjne 1. Brodowicz K. Teoria wymienników ciepła i masy PWN, Warszawa 1982 2. Trott A.R., Welch T.C. Refrigeration and Air Conditioning Butterworth-Heinemann 2000 Wymagana bardzo dobra znajomość matematyki i fizyki, praca w Matlabie Wykorzystanie metod sztucznej inteligencji do modelowania wybranych elementów central wentylacyjnych Artificial intelligence application in modeling ventilation system components dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie modeli wybranych elementów central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w oparciu o sieci neuronowe oraz logikę rozmytą Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie modeli wybranych komponentów na podstawie danych uczących 2. Weryfikacja uzyskanych modeli w oparciu o rzeczywiste dane pomiarowe 3. Wykonanie oprogramowania symulującego zamodelowane elementy 1. S. Osowski: Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym. 9

Wykorzystanie środowiska Matlab do sterowania obiektami w czasie rzeczywistym Using Matlab software as a real time controller dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie sprzętu i oprogramowania umożliwiającego sterowanie obiektami wolnozmiennymi przy użyciu środowiska Matlab w czasie rzeczywistym Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Zapoznanie się z możliwościami środowiska Matlab 2. Opracowanie założeń do platformy sprzętowej umożliwiającej sterowanie prostymi obiektami 3. Wykonanie platformy sprzętowej 4. Implementacja kilku wybranych algorytmów sterowania i testy wykonanego układu na jednym z modeli obiektów dostępnych w laboratorium Rudra P., MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów, Helion, Gliwice 2013 Liczba wykonawców System rejestracji i analizy parametrów fizjologicznych. System for registration and analysis of physiological parameters. dr inż. Stefan Sieklicki prof. dr hab. med. Janusz Siebert Opracowanie sposobu analizy i rejestracji zmian parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej Należy przeprowadzić rejestrację istniejącego stanu fizjologicznego pacjenta, zarejestrować zachodzące w nich zmiany oraz zaprojektować i uruchomić komputerowy system analizy pozwalający na uzyskanie wymaganych przez lekarza danych o zmianach parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej. www.automatyka.siemens.pl/solutionandproducts_ia/11105.htm www.mpl.pl/ Narzędzia programistyczne: 10

Liczba wykonawców Algorytmy sterowania aparatem zapobiegającym powstawaniu epizodów bezdechu sennego Control algorithms for the apparatus preventing the episodes of sleep apnea dr inż. Stefan Sieklicki Opracowanie algorytmu i oprogramowania układu elektronicznego zbudowanego z mikrokontrolera z rodziny AVR sterującego aparatem zapobiegającym powstawaniu epizodów bezdechu sennego Do zadań dyplomanta będzie należało: 1.Propozycja i opracowanie algorytmu sterowania aparatem 2.Opracowanie oprogramowania układu elektronicznego zbudowanego z mikrokontrolera z rodziny AVR 3. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalającego na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB Układy sterowania i regulacji urządzeń energoelektronicznych podręcznik Autorzy: Barlik Roman, Nowak Mieczysław, -Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce - Rafał Baranowski (ISBN: 83-60233-02-0) Nie leczony bezdech senny obniża komfort naszego życia oraz wywołuje trwałe zmiany w naszym zdrowiu. Pomimo promowania badań polisomnograficznych, ciągle jeszcze wiele osób nie wie, że cierpi na bezdech senny. Jedną z form leczenia bezdechu jest stosowanie aparatów utrzymujących dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych. Najlepszym rozwiązaniem będzie dopasowanie zmian ciśnienia do modelu pacjenta Bezdech senny jest nazwą grupy zaburzeń czynności oddechowych w czasie snu. Umożliwienie wspomagania oddechu daję szanse na wypoczynek w czasie snu Projekt układu rejestracji i analizy kaszlu A system for registration and analysis of cough dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Stanisław Raczyński Projekt i realizacja układu pomiaru i analizy sygnałów kaszlu Do zadań dyplomanta będzie należało: 1.Propozycja i opracowanie układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler 2.Realizacja układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler 3.Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Opracowanie oprogramowania pozwalającego na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB Wibroakustyczny System Rejestracji Kaszlu MEPIM,M. Krajnik, M. Grabowski Liczba wykonawców Pomiar i analiza kaszlu daje możliwość identyfikacji zaburzeń fizjologicznych u pacjenta. 11

Liczba wykonawców Sterowanie ramieniem manipulatora na podstawie chwilowych wartości sygnałów elektrycznej aktywności mięśniowej (EMG). Control of the manipulator based on electromyography (EMG) signals. dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Wiktor Sieklicki wydz. mechaniczny Zaprojektować i zbudować system rejestracji sygnałów EMG celem wykorzystania tych sygnałów do sterowania w czasie rzeczywistym ramieniem manipulatora o 3 stopniach swobody. -zaprojektowanie i zbudowanie przykładowego manipulatora opartego na serwach modelarskich (zestawów bioloid ) i sterowanego mikroprocesorem, -zaprojektowanie i zbudowanie wzmacniacza o odpowiedniej ilości kanałów wejściowych do tego aby można było na podstawie mierzonych sygnałów EMG sterować ramieniem manipulatora (na początek 3-4 kanałów EMG), -zaprojektowanie i zbudowanie systemu na bieżąco interpretującego mierzone sygnały EMG i generującego na ich podstawie sygnały ( polecenia ) do sterownika manipulatora. L. Chmielewski, J. L. Kulikowski, A. Nowakowski, Obrazowanie biomedyczne, Tom 8, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit. Jest to ósma pozycja wchodząca w skład 9-tomowej monografii Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod redakcją Macieja Nałecza. Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii. Wydawnictwo Naukowe PWN Perception-Action Cycle - Springer Series in Cognitive and Neural Systems 2011, pp 749-775, Bio-Inspired Mechatronics and Control Interfaces Jerzy Moczko, Lucyna Kramer - "Cyfrowe metody przetwarzania sygnałów biomedycznych Identification of Motor Unit Discharge Patterns from High-Density Surface EMG during High Contraction Levels - 5th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering IFMBE Proceedings Volume 37, 2012, pp 1165-1168 Multiple Muscle Systems 1990, pp 360-376 Model-Based, Multi- Muscle EMG Control of Upper-Extremity Prostheses, Sanford G. Meek, John E. Wood, Stephen C. Jacobsen 12

-2 System nawigacji robota inspekcyjnego Navigation system for the inspection robot. Dr inż. Paweł Raczyński Robot inspekcyjny porusza się w środowisku wykluczającym nawigację na podstawie kontaktu ze środowiskiem zewnętrznym. Jest wyposażony w nawigację inercyjną oraz możliwość weryfikacji pozycji w wybranych punktach kontrolnych przestrzeni roboczej. Celem pracy jest opracowanie algorytmów wyznaczających trójwymiarową trajektorię robota oraz pozwalających na transformację współrzędnych punktów leżących na trajektorii do systemu odniesienia WGS84 (GPS). Ostateczny efektem jest naniesienie trajektorii robota na ortofotomapy (np. GOOGLE MAPS). Nawigacja prowadzona jest off line na podstawie zarejestrowanych danych. opracowanie algorytmów nawigacji inercyjnej na podstawie danych z IMU (Inertial Measurement Unit) opracowanie algorytmów korekty trajektorii na podstawie znanych współrzędnych punktów kontrolnych opracowanie algorytmów transformacji współrzędnych lokalnych tłoka do systemu WGS84 opracowanie algorytmów nałożenia trajektorii na ortofotomapę programowa implementacja systemu na platformę komputera PC Dostępne są bogate zbiory danych pomiarowych oraz materiałów porównawczy umożliwiający weryfikację opracowanych algorytmów 13

Konwerter USB - zestaw równoległych portów wejścia i wyjścia Converter USB - a set of parallel ports of entry and exit Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie sprzętu i oprogramowania modułu dwukierunkowego konwertera sygnałów magistrali USB na zestaw równoległych portów wejścia i wyjścia (32 bity) wraz z oprogramowaniem. Celem pracy jest uzyskanie możliwości sterowania obiektem cyfrowym w czasie rzeczywistym za pomocą dowolnego komputera wyposażonego w interfejs szeregowy USB. opracowanie koncepcji sprzętu konwertera (mikrokontroler) opracowanie algorytmu działania konwertera opracowanie oprogramowania mikrokontrolera sterującego pracą konwertera opracowanie oprogramowania na platformę komputera PC zawierającego bibliotekę funkcji ułatwiających budowę systemu sterowania wykorzystującego konwerter Dodatkowo można rozważyć wyposażenie konwertera w wejścia i wyjścia analogowe Mobilny lokalizator źródeł sygnałów akustycznych i elektromagnetycznych Mobile locator of acoustic and electromagnetic signal sources Dr inż. Paweł Raczyński Poruszający się w przestrzeni roboczej pojazd jest źródłem hałasu oraz pola elektromagnetycznego o określonej częstotliwości. Lokalizator dokonuje pomiaru parametrów sygnałów akustycznego i elektromagnetycznego i na tej podstawie wyznacza kierunek w jakim znajduje się robot. Poruszając się wraz z lokalizatorem możliwe jest zlokalizowanie robota lub też umieszczając lokalizator w określonym punkcie możemy określić moment maksymalnego zbliżenia się poruszającego się robota do lokalizatora. 1. opracowanie koncepcji układów pomiarowych lokalizatora 2. opracowanie modułu obliczeniowego lokalizatora (np. mikrokontroler lub telefon komórkowy) 3 opracowanie algorytmów pracy lokalizatora 4. implementacja programowa lokalizatora na wybraną platformę sprzętową Dostępne są czujniki pomiarowe oraz źródło sygnału elektromagnetycznego zamontowanego na robocie 14

Komputer PC jako układ sterujący - stanowisko laboratoryjne PC computer as a control unit laboratory stand Dr inż. Paweł Raczyński Celem pracy jest opracowanie stanowiska laboratoryjnego ilustrującego problemy programowe związane z wykorzystaniem do sterowania komputera PC. Dostępny jest obiekt sterowania złożony z szeregu modułów (przetworniki A/C i C/A, silnik krokowy, klawiatura itp.), które poprzez oprogramowanie pozwalają na tworzenie różnego rodzaju prostych urządzeń 1.opracowanie koncepcji ćwiczenia laboratoryjnego 2.opracowanie szkieletowego oprogramowania w języku C 3.opracowanie interfejsu łączącego zespół modułów z komputerem PC 4.opracowanie instrukcji laboratoryjnej 5.opracowanie zestawu przykładowych ćwiczeń 6.opracowanie ćwiczenia demonstracyjnego Mikrokontroler jako układ sterujący - stanowisko laboratoryjne Microcontroller as a control unit laboratory stand Dr inż. Paweł Raczyński Celem pracy jest opracowanie stanowiska laboratoryjnego ilustrującego problemy programowe związane z wykorzystaniem mikrokontrolera do sterowania. Dostępny jest obiekt sterowania złożony z szeregu modułów (przetworniki A/C i C/A, silnik krokowy, klawiatura itp.), które poprzez oprogramowanie pozwalają na tworzenie różnego rodzaju prostych urządzeń 1.opracowanie koncepcji ćwiczenia laboratoryjnego 2.opracowanie szkieletowego oprogramowania w języku asemblera 3.opracowanie interfejsu łączącego zespół modułów z mikrokontrolerem 4.opracowanie instrukcji laboratoryjnej 5.opracowanie zestawu przykładowych ćwiczeń 6.opracowanie ćwiczenia demonstracyjnego 15

Oprogramowanie do analizy wad konstrukcji stalowych na podstawie skanowania techniką MFL (Magnetic Flux Leakage) Software for the analysis of defects in steel structures based on MFL technique scanning (Magnetic Flux Leakage) Dr inż. Paweł Raczyński Dr inż. Marek Chmielewski (Wydział FTiMS) Celem pracy jest opracowanie oprogramowania umożliwiającego analizę rozkładu rozproszonego pola magnetycznego nad powierzchnią konstrukcji stalowej zarejestrowanego przez robota skanującego umożliwiająca detekcję, klasyfikację oraz określenie wymiarów geometrycznych ewentualnych ubytków metalu wywołanych korozją. Pomocniczą funkcją oprogramowania powinna być wizualizacja przestrzennego rozkładu wektora pola rozproszonego.. opracowanie interfejsu umożliwiającego import danych pochodzących z robota skanującego, opracowanie algorytmów wizualizacji rozkładu przestrzennego wektora pola rozproszonego opracowanie algorytmów detekcji zaburzeń rozkładu pola oraz wywołanych ubytkami metalu ich klasyfikacji opracowanie algorytmów oszacowania parametrów geometrycznych wad na podstawie zaburzeń rozkładu pola implementacja algorytmów w postaci pakietu programowego weryfikacja algorytmów i testy oprogramowania 16

Liczba wykonawców Wyznaczanie lokalnych ocen funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnałów fonicznych Determination of local estimates of probability density function of audio signals. dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest opracowanie zestawu algorytmów służących do wyznaczania lokalnych ocen gęstości prawdopodobieństw sygnałów audio. Metody te mogą być wykorzystywane między innymi w detektorach zakłóceń impulsowych (leżących w zakresie prac badawczych prowadzonych przez Katedrę Systemów Automatyki WETiI PG). Jednym z lepszych sposobów opisu własności statystycznych sygnałów fonicznych jest wykorzystanie modeli rozkładów α-stabilnych. Modele tego rodzaju dobrze opisują zarówno sygnały "typowo gaussowskie" (silnie skupione wokół wartości średniej) jak i sygnały, w których stosunkowo często pojawiają się wartości bardzo odbiegające od wartości średniej procesu - tak jak to ma miejsce w przypadku zakłóconych trzaskami sygnałów audio. Przyjmuje się, że sygnał foniczny jest lokalnie stacjonarnym procesem stochastycznym. Znajomość lokalnej oceny jego funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa (ang.: PDF), pozwala na wyznaczenie wartości progowych poziomu sygnału, których przekroczenie jest równoznaczne z wykryciem zakłócenia impulsowego. Jako wartości progowe przyjmuje się takie poziomy sygnału, których przekroczenie przez sygnał użyteczny jest bardzo mało prawdopodobne (np. 0,001). Teoria procesów α-stabilnych jest zdecydowanie mniej znana i słabiej opracowana niż teoria rozkładów normalnych. Jest bardziej skomplikowana obliczeniowo - nie istnieje poza nielicznymi wyjątkami (α=2 rozkład normalny, α=1 rozkład Cauchy'ego) postać analityczna funkcji rozkładu. Istnieje za to zawsze postać analityczna funkcji charakterystycznej procesu, która jest wykorzystywana do wyznaczania PDF poprzez zastosowanie odwrotnej transformaty Fouriera. Metody inżynierskie często wykorzystują w tym celu algorytm szybkiej transformaty IFFT (FFT) bardzo niskiego rzędu (np. 16 punktowa IFFT). Uzyskane w ten sposób oszacowania PDF, w postaci kilkuelementowego szeregu funkcyjnego mikstury gaussowskiej - są następnie polepszane poprzez zastosowanie rekurencyjnych metod aproksymacji jak np. algorytmu Expectation - Maximization (EM). Efektem końcowym pracy dyplomowej powinno być opracowanie kilku algorytmów estymacji PDF procesu α-stabilnego, wykorzystujących algorytm szybkiej transformaty FFT łatwych do implementacji w środowisku procesorów sygnałowych. 1. Badania literaturowe 2. Praktyczna aplikacja wyselekcjonowanych metod obliczania PDF w środowisku Matlab 3. Analiza uzyskanych rezultatów Miller S., Childers D.: Probability and random processes, ELSEVIER 2004 Cisowski K.: Parametryczny detektor zakłóceń impulsowych sygnałów fonicznych wykorzystujący ukryty model Markowa. Zeszyty naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej, Technologie Informacyjne Tom 15, Gdańsk 2008, str.: 195-200 Cisowski K.: Two-stage method of impulsive noise detection for audio signals. Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering. - 2007, nr 54, s. 17-24. M. Cybulski, Praca dyplomowa, 2012 WETI PG, Detekcja zakłóceń impulsowych, w sygnałach muzycznych, w oparciu o lokalne oszacowania funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnałów. 1 osoba 17

Liczba wykonawców Zastosowanie DSK procesora sygnałowego Texas Instruments z serii C6000 do detekcji zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych Application of DSK of Texas Instruments C6000 DSP for detection of impulsive noise of audio signals dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie i realizacja systemu komputerowego służącego do wykrywania zakłóceń impulsowych występujących w analogowych nagraniach audio zarejestrowanych na płytach gramofonowych lub taśmach magnetofonowych. Zaprojektowany układ wykorzystywać będzie algorytmy analizy statystycznej reszt modelowania sygnałów fonicznych. Zastosowane będą między innymi metody oparte o wygładzanie histogramów oraz ukryte modele Markowa. Elementem wspomagającym proces analizy sygnałów będzie karta DSK zmiennoprzecinkowego procesora sygnałowego z rodziny C6000 (do wyboru TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138). Pozwoli to na usprawnienie procesu decyzyjnego oraz pracę w czasie rzeczywistym detektor stanie się w przyszłości częścią systemu służącego do rekonstrukcji zakłóconych impulsowo sygnałów audio. Omawiany system składać się będzie z dwóch części: interfejsu użytkownika uruchamianego na komputerze PC oraz zestawu DSK odpowiedzialnego realizację złożonych obliczeniowo algorytmów analizy sygnałów i detekcji zakłóceń. 1. Wybór metod modelowania sygnałów oraz algorytmów detekcji zakłóceń impulsowych - badania literaturowe. 2. Implementacja wybranych metod z wykorzystaniem procesora DSP. 3. Opracowanie i realizacja interfejsu użytkownika (Microsoft Visual C++ lub C#). 4. Testy działania algorytmu. 5. Analiza uzyskanych rezultatów. 1. K. Cisowski, Detekcja zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych z wykorzystaniem wygładzonych lokalnych histogramów sygnału, Proc. X Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne PWT2005, Poznań, 8--9 grudnia 2005, str. 109-114. 2. Cisowski K.: Two-stage method of impulsive noise detection for audio signals. Poznan University of Technology Academic Journals, Electrical Engineering - 2007, No 54, pp 17-24. 3. Cisowski K.: Parametryczny detektor zakłóceń impulsowych sygnałów fonicznych wykorzystujący ukryty model Markowa. Zeszyty naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej, Technologie Informacyjne Tom 15, Gdańsk 2008, str.: 195-200 4. R. Chassaing and D. Reay: Digital signal processing and applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience 2008. 5. D. Reay: Digital signal processing and applications with the OMAP-L138 experimenter, John Wiley & Sons, New Jersey 2012. 6. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital TMS320C6713 DSP STARTER KIT 7. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Zoom OMAP-L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. 1 osoba 18

Zastosowanie algorytmu FxLMS do tłumienia zakłóceń szerokopasmowych w dukcie akustycznym Application of FxLMS algorithm for attenuation of a broadband noise in acoustic duct Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest projekt oraz realizacja w oparciu o DSK procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138 laboratoryjnego systemu służącego do tłumienia w wylocie duktu akustycznego, szumu szerokopasmowego wytwarzanego przez wentylator systemu klimatyzacyjnego. Proponowany algorytm FxLMS wymaga oprócz pomiaru tzw. sygnału błędu (na końcu duktu), pomiaru sygnału w bezpośrednim sąsiedztwie źródła zakłóceń sygnału referencyjnego. W proponowanym rozwiązaniu pomiar ten odbywać się będzie za pomocą akcelerometru (zamiast mikrofonu) co pozwoli zredukować efekt niekorzystnego sprzężenia zwrotnego z wyjścia systemu do miejsca pomiaru sygnału referencyjnego. W pracy zostanie wykorzystany istniejący w Katedrze Systemów Automatyki model systemu wentylacyjnego. 1. Opracowanie i implementacja na DSK TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138 oprogramowania FxLMS. 2. Przeprowadzenie badań własności opracowanego systemu z wykorzystaniem TI Code Composer Studio. 3. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika służącego do sterowania parametrami algorytmu w czasie rzeczywistym oraz wizualizacji danych i uzyskanych rezultatów. 1. Design of active noise control systems with the TMS320 family, Application Report, Texas Instruments SPRA042. 2. NIEDŹWIECKI MACIEJ, MELLER MICHAŁ: A new approach to active noise and vibration control Part I: the known frequency case, IEEE Transaction on Signal Processing, Vol. 57, No. 9, str. 3373-3386. 3. R. Chassaing and D. Reay: Digital signal processing and applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience 2008. 4. D. Reay: Digital signal processing and applications with the OMAP-L138 experimenter, John Wiley & Sons, New Jersey 2012. 5. Szymon Scharmach, Praca dyplomowa WETiI, Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym. 6. Rafael Cierpka, Praca dyplomowa inżynierska WETiI, Active noise control in a standard HVAC duct. Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio, MATLAB, MS Visual Studio. 19

Model stanowiska laboratoryjnego do badania aktywnych metod tłumienia drgań oraz własności tłumiących materiałów izolacyjnych. Model of laboratory stand for testing active vibration cancelling methods and damping properties of insulating materials. Liczba wykonawców 2 dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest budowa modelu stanowiska laboratoryjnego do badania aktywnych metod tłumienia drgań. W założeniu ma to być model jednowymiarowy składający się z ustawionych pionowo podzespołów takich jak (w kolejności od góry): wzbudnik elektromagnetyczny pełniący rolę źródła zakłóceń, masa drgająca oraz drugi wzbudnik - tłumiący przenoszenie drgań masy na sprężyste podłoże. Pomiędzy drgającą masą a wzbudnikiem tłumiącym umieszczane będą pasywnie elementy tłumiące wykonane z badanych materiałów izolacyjnych. Cześć mechaniczna modelu będzie współpracowała z kartą DSK zmiennoprzecinkowego procesora sygnałowego z rodziny C6000 (do wyboru TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138), sterowanego poprzez środowisko Code Composer Studio z komputera PC. Stanowisko laboratoryjne pozwoli na uruchamianie różnych algorytmów tłumienia drgań (między innymi opracowanych w ramach prac badawczych Katedry Systemów Automatyki) oraz badanie własności mechanicznych i izolacyjnych różnych pasywnych elementów tłumiących. 1. Budowa części mechanicznej modelu 2. Testy wybranych metod tłumienia drgań 3. Badanie własności mechanicznych i izolacyjnych zbudowanych tłumików pasywnych. 1. S.M. Kuo and D.R. Morgan, Active Noise Control Systems: Algorithms and DSP Implementations. New York: Wiley, 1996. 2. M. Niedźwiecki and M. Meller, A new approach to active noise and vibration control - Part I: The known frequency case, IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 57, pp. 3373 3386, Sept. 2009. 3. Dokumentacja technniczna części mechanicznej systemu laboratoryjnego do badania metod aktywnego tłumienia drgań zbudowanego na potrzeby Katedry Systemów Automatyki WETiI PG w 2011r. 4. Żółtowski B.: Podstawy diagnostyki maszyn, PWN, Bydgoszcz 1996 5. R. Chassaing and D. Reay: Digital signal processing and applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience 2008. 6. D. Reay: Digital signal processing and applications with the OMAP-L138 experimenter, John Wiley & Sons, New Jersey 2012. 20

Zadania do wykonani System stabilizacji gondoli balonu stratosferycznego Stratospheric balloon gondola stabilizing system dr inż. Michał Meller Opracowanie i implementacja układu stabilizacji gondoli balonu stratosferycznego. 1. Utworzenie modelu matematycznego układu stabilizacji gondoli balona stratosferycznego. 2. Analityczne wypracowanie matematycznych zależności dotyczących regulacji położenia gondolą. 3. Zaimplementowanie wypracowanego systemu sterowania w postaci programu działającego w mikrokontrolerze. 4. Przeprowadzenie badań zachowania się układu zaimplementowanym regulatorem. 5. Analiza danych zebranych podczas lotu balonu. 6. Dostosowanie systemu sterowania do warunków pracy układu odczytanych podczas lotu balonu. 7. Analiza oraz opis rozwiązań mogących usprawnić działanie układu sterowania W. Brogan, Modern Control Theory Temat zarezerwowany, 131781 Implementacja algorytmu filtracji adaptacyjnej z wykorzystaniem dekompozycji QR w układzie FPGA FPGA implementation of a QR-decomposition based adaptive filter dr inż. Michał Meller Synteza i implemetacja w układzie FPGA algorytmu filtracji adaptacyjnej opartego na dekompozycji QR Zadania do wykonani Zapoznanie z zagadnieniem filtracji adaptacyjnej oraz filtrem wykorzystującym dekompozycję QR Opracowanie modelowej implementacji w środowisku MATLAB, Simulink lub innym. Analiza wymaganej długości słowa. Implementacja filtru w języku HDL. Analiza wydajności algorytmu. H.L.Van Trees, Detection, Estimation and Modulation Theory, part 4. -2 Wymagana znajomość zagadnień przetwarzania sygnałów oraz specyfiki układów FPGA. Po pomyślnym zbudowaniu projektu bez błędów timingu możliwość pożyczenia na krótki okres czasu płyty FPGA. 21

Zadania do wykonani Estymacja stanu obiektów balistycznych z wykorzystaniem podejścia wsadowego Batch state estimation of ballistic targets dr inż. Michał Meller Opracowanie wsadowego estymatora stanu początkowego/końcowego obiektu balistycznego (np. pocisku moździerzowego). Zapoznanie z modelowaniem obiektów balistycznych. Opracowanie wsadowego estymatora stanu obiektu. Porównanie dokładności estymacji punktu wystrzału i upadku z wykorzystaniem dwóch podejść: estymacji stanu początkowego i integracji równania ruchu do przodu oraz estymacji stanu końcowego i integracji równania ruch do tyłu R.L.McCoy, Modern Exterior Ballistics Implementacja algorytmu w środowisku MATLAB Zadania do wykonani Algorytmy detekcji adaptacyjnej Adaptive detection algorithms dr inż. Michał Meller Analiza osiągów adaptacyjnych układów detekcji w zastosowaniu do sygnałów radarowych 1. Zapoznanie z zagadnieniem detekcji optymalnej i detekcji adaptacyjnej 2. Przegląd algorytmów detekcji adaptacyjnej 3. Implementacja wybranych algorytmów detekcji adaptacyjnej 4. Symulacyjne porównanie osiągów algorytmów adaptacyjnych i klasycznych. 5. Porównanie osiągów algorytmów adaptacyjnych i klasycznych z zastosowaniem rejestracji sygnałów rzeczywistych. E.J. Kelly, Adaptive detection algorithm, H.L. Van Trees, Detection, estimation and modulation theory, part I. 22

Dookólna akustyczna analiza otoczenia dla bezzałogowych pojazdów latających Omnidirectional acoustic environment sensing for UAVs Stanisław Raczyński Celem pracy jest zaprojektowanie systemu pomiarowego służącego do określania odległości w przestrzeni do przeszkód. Analiza ma się odbywać na podstawie analizy dźwięków wydawanych przez drona, odbitych od przeszkód i nagranych za pomocą macierzy mikrofonowej. Zadania do wykonani Wykonanie analizy stanu rzeczy metod określania kierunku nadejścia fali dźwiękowej. Przygotowanie kołowego robota testowego, na którym znajdowałaby się macierz mikrofonowa i głośnik, który wyposażony byłby w inne sensory umożliwiające automatyczne określanie położenia. Przeprowadzenie testów znalezionych metod, w warunkach rzeczywistych (głośnik znajdujący się wewnątrz macierzy mikrofonowej generuje dźwięk drona) i wybór najlepszej. Wykonanie testowych nagrań z macierzą mikrofonową na pokładzie drona, łącznie z rejestracją wartości odczytów z sensorów pokładowych. Opracowanie metody fuzji pomiarów. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: publikacja naukowa na konferencji i w czasopismie naukowym, film pokazowy. M. Kraiński, D. Karpowicz. Nawigacja robota mobilnego w oparciu o odpowiedź impulsową pomieszczenia, praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Gdańska, 2014. J. J. Leonard and H. F. Durrant-Whyte, Directed sonar sensing for mobile robot navigation, vol. 448. Kluwer Academic Publishers Dordrecht, 1992. I. G. Bassett and E. J. Eastmond, Echolocation: Measurement of Pitch versus Distance for Sounds Reflected from a Flat Surface, The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 36, no. 5, pp. 911 916, May 1964. F. Talantzis, A. G. Constantinides, and L. C. Polymenakos, Estimation of direction of arrival using information theory, IEEE Signal Processing Letters, vol. 12, no. 8, pp. 561 564, Aug. 2005. M. Pesavento and A. B. Gershman, Maximum-likelihood directionof-arrival estimation in the presence of unknown nonuniform noise, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 49, no. 7, pp. 1310 1324, Jul. 2001. S. Riisgaard and M. R. Blas, SLAM for Dummies, A Tutorial Approach to Simultaneous Localization and Mapping, vol. 22, no. 1 127, p. 126, 2003. M. Omologo and P. Svaizer, Use of the crosspower-spectrum phase in acoustic event location, Speech and Audio Processing, IEEE Transactions on, vol. 5, no. 3, pp. 288 292, 1997. 23

Przestrzenna separacja dźwięku na podstawie śledzenia gałki ocznej Spatial audio filtering based on eye tracking Stanisław Raczyński Celem pracy jest wykonanie systemu wzmacniającego dźwięk, nadchodzący z kierunku w którym patrzy się użytkownik. Zadania do wykonani Badania wtórne: analiza stanu rzeczy metod określania położenia gałki ocznej i kierunkowego wzmacniania sygnału z wykorzystaniem macierzy mikrofonowej. Zbudowanie okularów lub hełmu zawierających kamerę na podczerwień do śledzenia ruchów gałki ocznej oraz macierz mikrofonową. Zaimplementowanie systemu określania kierunku, w który patrzy się użytkownik. Zaimplementowanie filtru przestrzennego w oparciu o kierunek patrzenia. Połączenie systemów określania kierunku i filtracji dźwięku. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: publikacja naukowa lub prezentacja biznesowa, film pokazowy. Jacob, Robert JK, and Keith S. Karn. "Eye tracking in humancomputer interaction and usability research: Ready to deliver the promises." Mind 2.3 (2003): 4. I. Tashev, M. Seltzer, and A. Acero, Microphone array for headset with spatial noise suppressor, in Proceedings of Ninth International Workshop on Acoustic, Echo and Noise Control IWAENC, 2005. B. Van Veen, and K. Buckley. Beamforming: A Vertasile Approach to Spatial Filtering, IEEE ASSP Magazine, 1988. 24

SLAM wewnątrz pomieszczeń z wykorzystaniem kamery RGB-D umieszczonej na platformie mobilnej Indoor RGB-D SLAM for a mobile robotic platform Stanisław Raczyński Celem pracy jest implementacja systemu mapowania i lokalizacji SLAM opartego o kamery RGB-D zainstalowane na platformie robota mobilnego pracującego pod kontrolą systemu ROS. Zadania do wykonani Badania wtórne: analiza aktualnego stanu badań nad mapowaniem pomieszczeń przy wykorzystaniu kamer RGB-D. Instalacja i konfiguracja Robot Operating System. Adaptacja istniejącej platformy mobilnej na której znajdować się będzie kamera RGB-D i zestaw czujników pomocniczych (np. odometrycznych). Implementacja algorytmu RGB-D SLAM. Eksperymenty i zebranie wyników. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: publikacja naukowa, film pokazowy. Henry, Peter, et al. "RGB-D mapping: Using depth cameras for dense 3D modeling of indoor environments." In the 12th International Symposium on Experimental Robotics (ISER. 2010. A. Dudek. Wykorzystanie czujnika Kinect i systemu ROS do sterowania ruchem robota mobilnego. Praca dyplomowa inżynierska, Wydział Elektryczny, Politechnika Warszawska. 2014. Henry, Peter, et al. "RGB-D mapping: Using Kinect-style depth cameras for dense 3D modeling of indoor environments." The International Journal of Robotics Research 31.5 (2012): 647-663. S. Riisgaard and M. R. Blas, SLAM for Dummies, A Tutorial Approach to Simultaneous Localization and Mapping, vol. 22, no. 1 127, p. 126, 2003. 25

Klasyfikacja nastroju nagrania z wykorzystaniem uczenia maszynowego Audio mood classification with machine learning Stanisław Raczyński Wykorzystanie metod ucznia maszynowego (w szczególności maszyn wektorów nośnych oraz ukrytych modeli Markowa) do rozpoznawania nastroju nagrań muzycznych. Zadania do wykonani Badania wtórne: analiza stanu rzeczy. Pozyskanie danych uczących. Implementacja algorytmów uczenia maszynowego w języku R, Julia lub Python lub skorzystanie z istniejących pakietów. Eksperymenty. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: publikacja naukowa lub wzięcie udziału w konkursie MIREX 2016, film pokazowy. www.music-ir.org/mirex/wiki/ Hu, Xiao, and J. Stephen Downie. "When Lyrics Outperform Audio for Music Mood Classification: A Feature Analysis." ISMIR. 2010. http://ismir2010.ismir.net/proceedings/ismir2010-106.pdf Hu, Xiao, et al. "The 2007 MIREX Audio Mood Classification Task: Lessons Learned." ISMIR. 2008. http://mtg.upf.edu/files/publications/ismir2008.pdf Hu, Xiao, Mert Bay, and J. Stephen Downie. "Creating a Simplified Music Mood Classification Ground-Truth Set." ISMIR. 2007. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.81.9089&re p=rep1&type=pdf 26

Analiza sentymentu wypowiedzi z użyciem nieparametrycznych metod bajesowskich Sentiment analysis using nonparametric Bayesian methods Stanisław Raczyński Celem pracy jest weryfikacja tezy, iż kontekst ma istotne znaczenie dla analizy sentymentu wypowiedzi. Wykonane to będzie z wykorzystaniem modelu tematycznosekwencyjnego LHPYPA (alokacja ukrytego hierarchicznego procesu Pitmana-Yora). Analiza sentymentów odbywać się będzie w oparciu o dane społecznościowe pochodzące z serwisu Twitter lub z portali filmowych (np. Filmweb.pl). Zadania do wykonani Zapoznanie się z modelem LHPYPA. Adaptacja istniejącej implementacji LHPYPA w języku C++ (standard C++11) na potrzeby analizy sentymentu wypowiedzi. Implementacja API serwisu Twitter i integracja z PHPYPA. Eksperymenty. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: publikacja naukowa lub wzięcie udziału w konkursie SemEval 2016. http://alt.qcri.org/semeval2015/ Kaggle task. Sentiment Analysis on Movie Reviews. https://www.kaggle.com/c/sentiment-analysis-on-movie-reviews Pang, Bo, and Lillian Lee. "Opinion mining and sentiment analysis." Foundations and trends in information retrieval 2.1-2 (2008): 1-135. http://www.cse.iitb.ac.in/~pb/cs626-449-2009/prev-years-other-thingsnlp/sentiment-analysis-opinion-mining-pang-lee-omsa-published.pdf Raczynski, Stanislaw Andrzej, and Emmanuel Vincent. "Genre-Based Music Language Modeling with Latent Hierarchical Pitman-Yor Process Allocation." Audio, Speech, and Language Processing, IEEE/ACM Transactions on 22.3 (2014): 672-681. 27

Interfejs brain-machine do sterowania dronem Brain-machine interface for drone control Stanisław Raczyński Opracowanie systemu sterowania lotem drona w oparciu o urządzenie do analizy mózgowych sygnałów EEG Emotiv EPOC+. Zadania do wykonani Badania wtórne. Utworzenie oprogramowania wykorzystującego SDK dla EPOC+ w języku Python (na wyposażeniu KSA). Utworzenie oprogramowania sterującego dronem (na wyposażeniu KSA). Eksperymenty. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: film pokazowy. Dokumentacja producenta urządzenia EPOC+. https://emotiv.com/epoc.php Dokumentacja projektu grupowego Miniaturowy jednopłytkowy kwadrokopter. Nawigowanie robotem mobilnym z pomocą skanera laserowego Mobile robot navigation using a laser scanner Stanisław Raczyński Zaimplementowanie algorytmu umożliwiającego bezkolizyjne poruszanie się robota w zamkniętym obszarze z przeszkodami. Zadania do wykonani Przygotowanie platformy mobilnej z przymocowanym skanerem. Opracowanie komunikacji pomiędzy skanerem i komputerem. Implementacja algorytmów lokalizacji i mapowania. Napisanie algorytmu sterującego platformą. Testy konstrukcji w warunkach rzeczywistych. Kompilacja pracy dyplomowej. Promocja projektu: film pokazowy. Dokumentacja skanera laserowego firmy SICK. 28