Diplomová práce si klade za cíl seznámit čtenáře s modelováním reálných komplexních sítí pomocí heuristického hejnového algoritmu Firefly. Úvod teoretické části je věnován historii, praktickým příkladům, typickým vlastnostem a centralitám komplexních sítí. Dále jsou vysvětleny vybrané pojmy z oblasti teorie grafů a možnosti jejich elektronické reprezentace, neboť právě pomocí nich bývají komplexní sítě často interpretovány. Dále jsou obecně charakterizovány heuristické a hejnové algoritmy s podrobným vysvětlením principů světluščího algoritmu (algoritmu Firefly). Na konci teoretické části jsou nastíněny základní informace o použitých softwarových nástrojích. Praktická část popisuje nalezené vhodné reálné komplexní sítě, implementované testovací funkce, převod dynamiky hejnového algoritmu na komplexní síť, implementaci algoritmu Firefly a samotné modelování a predikci dynamiky komplexních sítí.
Anotace v angličtině
The diploma thesis aims to acquaint the reader with modelling of real complex networks using the heuristic swarm algorithm Firefly. The beginning of the theoretical part is devoted to the history, practical examples, typical characteristics and centralities of complex networks. Furthermore, selected terms of the theory of graphs and possibilities of electronic representation of graphs are explained because graphs are often used to interpret complex networks. Moreover, heuristic and swarm algorithms are generally characterized whereas principles of the Firefly algorithm are explained in detail. At the end of the theoretical part, basic information about the used software tools is outlined. The practical part describes found suitable real complex networks, implemented test functions, conversion of the dynamics of the swarm algorithm to the complex network, the implementation of the Firefly algorithm and modelling and prediction of the dynamics of complex networks itself.
Diplomová práce si klade za cíl seznámit čtenáře s modelováním reálných komplexních sítí pomocí heuristického hejnového algoritmu Firefly. Úvod teoretické části je věnován historii, praktickým příkladům, typickým vlastnostem a centralitám komplexních sítí. Dále jsou vysvětleny vybrané pojmy z oblasti teorie grafů a možnosti jejich elektronické reprezentace, neboť právě pomocí nich bývají komplexní sítě často interpretovány. Dále jsou obecně charakterizovány heuristické a hejnové algoritmy s podrobným vysvětlením principů světluščího algoritmu (algoritmu Firefly). Na konci teoretické části jsou nastíněny základní informace o použitých softwarových nástrojích. Praktická část popisuje nalezené vhodné reálné komplexní sítě, implementované testovací funkce, převod dynamiky hejnového algoritmu na komplexní síť, implementaci algoritmu Firefly a samotné modelování a predikci dynamiky komplexních sítí.
Anotace v angličtině
The diploma thesis aims to acquaint the reader with modelling of real complex networks using the heuristic swarm algorithm Firefly. The beginning of the theoretical part is devoted to the history, practical examples, typical characteristics and centralities of complex networks. Furthermore, selected terms of the theory of graphs and possibilities of electronic representation of graphs are explained because graphs are often used to interpret complex networks. Moreover, heuristic and swarm algorithms are generally characterized whereas principles of the Firefly algorithm are explained in detail. At the end of the theoretical part, basic information about the used software tools is outlined. The practical part describes found suitable real complex networks, implemented test functions, conversion of the dynamics of the swarm algorithm to the complex network, the implementation of the Firefly algorithm and modelling and prediction of the dynamics of complex networks itself.
Vypracujte literární rešerši na dané téma, zaměřte se zejména na dynamiku tzv. hejnových algoritmů, komplexních, sociálních a citačních sítí.
Zvolte vhodný hejnový algoritmus a popište jeho principy.
Proveďte transformaci dynamiky hejnového algoritmu do formy komplexních sítí.
Nalezněte takové nastavení těchto algoritmů a odpovídající testovací problémy, aby dynamika algoritmu transformována do formy sítě odpovídala modelu skutečné sítě.
Ověřte možnosti predikce dynamiky komplexní sítě.
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na dané téma, zaměřte se zejména na dynamiku tzv. hejnových algoritmů, komplexních, sociálních a citačních sítí.
Zvolte vhodný hejnový algoritmus a popište jeho principy.
Proveďte transformaci dynamiky hejnového algoritmu do formy komplexních sítí.
Nalezněte takové nastavení těchto algoritmů a odpovídající testovací problémy, aby dynamika algoritmu transformována do formy sítě odpovídala modelu skutečné sítě.
Ověřte možnosti predikce dynamiky komplexní sítě.
Seznam doporučené literatury
ESTRADA, Ernesto. The structure of complex networks: theory and applications. New York: Oxford University Press, 2012, xii, 465 stran. ISBN 978-0-19-959175-6.
ZELINKA, Ivan. Evoluční výpočetní techniky: principy a aplikace. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2009, 534 s. ISBN 978-80-7300-218-3.
DE JONG, Kenneth A. Evolutionary computation: a unified approach. Cambridge: MIT Press, 2006, ix, 256 s. ISBN 02-620-4194-4.
DOROGOVCEV, Sergej Nikolajevič. Lectures on complex networks. First published. Oxford: Oxford University Press, 2010, ix, 134 stran. ISBN 978-0-19-954893-4.
BARRAT, Alain, Marc BARTHÉLEMY a Alessandro VESPIGNANI. Dynamical processes on complex networks. First published. Cambridge: Cambridge University Press, 2008, xvii, 347 stran. ISBN 978-1-107-62625-6.
LU, Linyuan a Fan R CHUNG. Complex graphs and networks. Providence, RI: American Mathematical Society, 2006, vii, 264 s. ISBN 9780821836576.
KENNEDY, James, Russell C EBERHART a Yuhui SHI. Swarm intelligence. San Francisco: Morgan Kaufmann, c2001, xxvii, 512 s. ISBN 1-55860-595-9.
Handbook of Optimization: From Classical to Modern Approach. 2013. vyd. Editor Ivan Zelinka, Václav Snášel, Ajith Abraham. Berlin: Springer, 2013, xii, 1100 s. Intelligent systems reference library, 38. ISBN 978-3-642-30503-0.
Seznam doporučené literatury
ESTRADA, Ernesto. The structure of complex networks: theory and applications. New York: Oxford University Press, 2012, xii, 465 stran. ISBN 978-0-19-959175-6.
ZELINKA, Ivan. Evoluční výpočetní techniky: principy a aplikace. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2009, 534 s. ISBN 978-80-7300-218-3.
DE JONG, Kenneth A. Evolutionary computation: a unified approach. Cambridge: MIT Press, 2006, ix, 256 s. ISBN 02-620-4194-4.
DOROGOVCEV, Sergej Nikolajevič. Lectures on complex networks. First published. Oxford: Oxford University Press, 2010, ix, 134 stran. ISBN 978-0-19-954893-4.
BARRAT, Alain, Marc BARTHÉLEMY a Alessandro VESPIGNANI. Dynamical processes on complex networks. First published. Cambridge: Cambridge University Press, 2008, xvii, 347 stran. ISBN 978-1-107-62625-6.
LU, Linyuan a Fan R CHUNG. Complex graphs and networks. Providence, RI: American Mathematical Society, 2006, vii, 264 s. ISBN 9780821836576.
KENNEDY, James, Russell C EBERHART a Yuhui SHI. Swarm intelligence. San Francisco: Morgan Kaufmann, c2001, xxvii, 512 s. ISBN 1-55860-595-9.
Handbook of Optimization: From Classical to Modern Approach. 2013. vyd. Editor Ivan Zelinka, Václav Snášel, Ajith Abraham. Berlin: Springer, 2013, xii, 1100 s. Intelligent systems reference library, 38. ISBN 978-3-642-30503-0.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Součástí prezentace nebyla praktická ukázka. Následně byl student seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce. Diplomant postupně odpověděl na otázky oponenta práce.
Komise během diskuze vznesla k obhajobě následující dotazy:
1. Co Vám činilo největší problém při řešení? (prof. Ošmera)
2. Co vše jste musel zvládnout? (prof. Ošmera)
3. Z jakého důvodu jste si vybral světluščí algoritmus? (Dr. Martinek)
4. Jak jste postupoval při řešení? Byla nejdříve analýza? (Dr. Martinek)
Student na položené dotazy reagoval pohotově a zodpověděl je v plném rozsahu.