Diplomske teme

doc. dr. Peter Peer

• Primeri razpisanih diplomskih tem v LRV
  

  Zapisani primeri ilustrirajo trenutno zanimive teme v Laboratoriju za računalniški vid, seveda pa ste vabljeni tudi z lastnimi predlogi, ki so lahko tudi s širšega računalniškega področja in niso nujno povezani z računalniškim vidom.

doc. dr. Iztok Lebar Bajec

• Večplastna križanja v tehnologiji trojiških kvantnih celičnih avtomatov
  
  Ključne besede: trojiški kvantni celični avtomati (angl. Ternary Quantum-dot Cellular Automata), trojiška logika, nanotehnologije
  

  Kvantni celični avtomati (angl. Quantum-dot Cellular Automata) so ena izmed obetavnih tehnologij prihodnosti, ki obljublja izjemno povečanje stopnje miniaturizacije in povečanje procesnih sposobnosti brez povišanja temperaturnih ali energijskih obremenitev. V danem trenutku je omenjena tehnologija še vedno v začetnih fazah raziskav, kar pomeni, da se večino dela opravlja s pomočjo simulacij. Cilj diplomskega dela je raziskati parametre kot so število plasti, razmik med plastmi, zamiki urinih faz, itd., ki omogočajo večplastno križanje linij.

• Interakcija človek-stroj na osnovi kretenj
  
  Ključne besede: interakcija na osnovi kretenj (angl. Hand Gesture Interfaces), računalniški vid, razpoznavaje kretenj
  

  Znanstveno-fantastični filmi velikokrat napovedujejo prihodnost. Res je, da se glede verjetnosti določenih rešitev scenaristi pogosto obrnejo na raziskovalce, res pa je tudi, da imajo nekateri pisci (npr. Isaac Asimov, Arthur C. Clarke) izreden pregled nad trenutnim stanjem in čut za nadaljnji razvoj. Veliko število tehnično zagnanih raziskovalcev se tako navdušuje nad videnjem prihodnosti, prikazane v teh filmih in prav ti raziskovalci nato premikajo meje znanosti s črpanjem idej iz samih filmov ter sklepajo soodvisni krog napredka. Film Minority Report, na primer, prikazuje interakcijo na osnovi kretenj.

  Cilj diplomskega dela je pregled stanja na področju interakcije na osnovi kretenj ter proučitev načinov kodiranja in razpoznavanja različnih kretenj kot ukazov računalniku. Izdelati bo potrebno preprost vmesnik, ki bo uporabljal navzgor obrnjeni palec za potrditev in navzdol obrnjeni palec kot zavrnitev.
• Izkoriščanje sodobnih grafičnih procesnih enot za pospeševanje simulacije trojiških kvantnih celičnih avtomatov
  
  Ključne besede: trojiški kvantni celični avtomati (angl. Ternary Quantum-dot Cellular Automata), trojiška logika, nanotehnologije, CUDA (angl. Compute Unified Device Architecture), vzporedno procesiranje
  

  Sodobne grafične procesne enote po procesni moči že nekaj časa prekašajo centralne procesne enote, predvsem na račun njihove zasnove, ki temelji na številčnem sočasnem tokovnem procesiranju. Vodilni proizvajalci grafičnih procesnih enot so v zadnjih nekaj letih že zaznali novo področje splošnega procesiranja na grafičnih procesnih enotah in temu primerno razvili programsko opremo.

  Kvantni celični avtomati (angl. Quantum-dot Cellular Automata) so ena izmed obetavnih tehnologij prihodnosti, ki obljublja izjemno povečanje stopnje miniaturizacije in povečanje procesnih sposobnosti brez povišanja temperaturnih ali energijskih obremenitev. V danem trenutku je omenjena tehnologija še vedno v začetnih fazah raziskav, kar pomeni, da se večino dela opravlja s pomočjo simulacij. Težava simulacij teh sistemov izhaja predvsem iz dejstva, da so kvantni celični avtomati celični sistemi, v katerih vsaka še tako majhna sprememba enega samega elementa vpliva na vse ostale. Cilj diplomskega dela je raziskati možnosti izkoriščanja procesnih zmogljivosti sodobnih grafičnih procesnih enot za pohitritev/pospešitev izvajanja simulacij. Izdelati bo potrebno programski vmesnik v programskem okolju C++, ki bo omogočal izvedbo simulacij dvojiških ali trojiških kvantnih celičnih avtomatov.

• Izkoriščanje sodobnih grafičnih procesnih enot za pospeševanje mehkega procesiranja
  
  Ključne besede: mehka logika, mehko procesiranje, CUDA (angl. Compute Unified Device Architecture), vzporedno procesiranje
  

  Sodobne grafične procesne enote po procesni moči že nekaj časa prekašajo centralne procesne enote, slednje predvsem na račun njihove zasnove, ki temelji na številčnem sočasnem tokovnem procesiranju. Vodilni proizvajalci grafičnih procesnih enot so v zadnjih nekaj letih že zaznali novo področje splošnega procesiranja na grafičnih procesnih enotah in temu primerno razvili programsko opremo.

  Odločitveni sistemi na osnovi mehke logike temeljijo na množici if-then pravil, ki se lahko obravnavajo sočasno. Cilj diplomskega dela je izkoristiti procesne zmogljivosti sodobnih grafičnih procesnih enot za pohitritev mehkega procesiranja. Izdelati bo potrebno programski vmesnik v programskem okolju C++, ki bo omogočal pisanje mehkih odločitvenih sistemov tipa 1 ali 2, ti pa se bodo nato izvajali ali na centralni procesni enoti ali na grafični(h) procesni(h) enoti(ah).

• Izkoriščanje sodobnih grafičnih procesnih enot in tehnologij skupinskega vedenja za preiskovanje podatkov
  
  Ključne besede: tehnologije skupinskega vedenja, preiskovanje podatkov, mehka logika, CUDA (angl. Compute Unified Device Architecture), vzporedno procesiranje
  

  Pri razvoju naprednih tehnologij se raziskovalci za navdih vse pogosteje obračajo k naravi. Slednje ni nič presenetljivega, saj so strategije, ki jih uporabljajo naravni sistemi, plod tisočletij evolucije in prilagajanja delovanja. Modeli skupinskega vedenja temeljijo na množici preprostih elementov, kjer posameznik opravlja le preproste operacije, plod celote pa je neko delovanje, ki iz pravil delovanja posameznika ni razvidno.

  V nasprotju z dotedanjimi predpostavkami so raziskovalci v 90-ih letih prejšnjega stoletja pokazali, da skupinsko vedenje, kot so npr. jate, črede, delovanje mravelj, ne potrebujejo vodje, ampak lahko delujejo brez njih. Slednje je odprlo val raziskav na različnih področjih, med njimi tudi izkoriščanje algoritmov skupinskega vedenja pri preiskovanju podatkov. Cilj diplomskega dela je preiskati področje uporabe metod skupinskega vedenja za preiskovanje in preučiti možnost izkoriščanja mehke logike in procesnih zmogljivosti sodobnih grafičnih procesnih enot za njihovo pospešitev.

• Vpliv čustev na dinamiko skupinskega vedenja
  
  Ključne besede: modeliranje skupinskega vedenja, modeliranje čustev, heterogeni porazdeljeni sistemi, računalniška animacija, vizualizacija
  

  Pri razvoju naprednih tehnologij se raziskovalci za navdih vse pogosteje obračajo k naravi. Slednje ni nič presenetljivega, saj so strategije, ki jih uporabljajo naravni sistemi,  plod tisočletij evolucije in prilagajanja delovanja. Modeli skupinskega vedenja temeljijo na množici preprostih elementov, kjer posameznik opravlja le preproste operacije, plod celote pa je neko delovanje, ki iz pravil delovanja posameznika ni razvidno. V nasprotju z dotedanjimi predpostavkami so raziskovalci v 90-ih letih prejšnjega stoletja pokazali, da skupinsko obnašanje, kot so npr. jate, črede, delovanje mravelj, ne potrebujejo vodje, ampak lahko delujejo brez njih. Področje raziskav je izrazito interdisciplinarno in obsega raziskovalce iz področij biologije, ekologije, računalniških znanosti, ter v zadnjem obdobju tudi fizike.

  Cilj diplomskega dela je proučiti možnost vključitve čustev v obstoječi mehki model letenja ptic v jati. Namen vključitve je dvojni; približanje modela resničnim razmeram v naravi in izraba modela za študije kritičnih evakuacijskih dogodkov, kot je na primer panični beg iz stavbe v primeru požara. Potrebno bo nadgraditi obstoječi model in proučiti vpliv na dinamiko skupinskega vedenja.

• Vpliv modela vizualnega zaznavanja na dinamiko skupinskega vedenja
  
  Ključne besede: modeliranje skupinskega vedenja, modeliranje vizualnega zaznavanja, računalniški vid, heterogeni porazdeljeni sistemi, računalniška animacija, vizualizacija
  

  Pri razvoju naprednih tehnologij se raziskovalci za navdih vse pogosteje obračajo k naravi. Slednje ni nič presenetljivega, saj so strategije, ki jih uporabljajo naravni sistemi,  plod tisočletij evolucije in prilagajanja delovanja. Modeli skupinskega vedenja temeljijo na množici preprostih elementov, kjer posameznik opravlja le preproste operacije, plod celote pa je neko delovanje, ki iz pravil delovanja posameznika ni razvidno. V nasprotju z dotedanjimi predpostavkami so raziskovalci v 90-ih letih prejšnjega stoletja pokazali, da skupinsko vedenje, kot so npr. jate, črede, delovanje mravelj, ne potrebujejo vodje, ampak lahko delujejo brez njih. Področje raziskav je izrazito interdisciplinarno in obsega raziskovalce iz področij biologije, ekologije, računalniških znanosti, ter v zadnjem obdobju tudi fizike.

  Cilj diplomskega dela je približati mehki model letenja ptic v jati resničnim razmeram v naravi. Potrebno bo nadgraditi obstoječi model in proučiti vpliv izbranega modela vizualnega zaznavanja na dinamiko skupinskega vedenja.

• Vpeljava aerodinamičnih omejitev v mehki model letenja ptic v jati
  
  Ključne besede: modeliranje skupinskega vedenja, aerodinamika letenja z gibljivimi krili, računalniška animacija, vizualizacija
  

  Pri razvoju naprednih tehnologij se raziskovalci za navdih vse pogosteje obračajo k naravi. Slednje ni nič presenetljivega, saj so strategije, ki jih uporabljajo naravni sistemi, plod tisočletij evolucije in prilagajanja delovanja. Modeli skupinskega vedenja temeljijo na množici preprostih elementov, kjer posameznik opravlja le preproste operacije, plod celote pa je neko delovanje, ki iz pravil delovanja posameznika ni razvidno. V nasprotju z dotedanjimi predpostavkami so raziskovalci v 90-ih letih prejšnjega stoletja pokazali, da skupinsko vedenje, kot so npr. jate, črede, delovanje mravelj, ne potrebujejo vodje, ampak lahko delujejo brez njih. Področje raziskav je izrazito interdisciplinarno in obsega raziskovalce iz področij biologije, ekologije, računalniških znanosti, ter v zadnjem obdobju tudi fizike.

  Pred kratkim so se zaradi napredka tehnologij zajema podatkov pojavile tudi prve raziskave, ki poročajo o zajemu 3D koordinat velikih jat. Navkljub temu zaradi lažje matematične sledljivosti modeli velikokrat poenostavljajo dogajanje. Cilj diplomskega dela je obstoječi mehki model letenja ptic v jati približati resničnim razmeram v naravi. V ta namen bo potrebno vključiti aerodinamične omejitve in proučiti njihov vpliv na dinamiko skupinskega vedenja.

• Mehki model letenja ptic v linijski jati
  
  Ključne besede: modeliranje skupinskega vedenja, jate pic, računalniška animacija, vizualizacija
  

  V strokovni literaturi najdemo nasprotujoča si mnenja o vzrokih za letenje ptic v formaciji. Deloma gre krivdo pripisati dejstvu, da nas vizualno privlačijo predvsem pravilni vzorci. V resnici so V formacije izredno redke, pravilne in toge še toliko bolj. V večini primerov jate poredkoma letijo v linijskih razporeditvah in še te so valovite in vse prej kot stabilne. Večinoma velja, da v linijskih (dvodimenzionalnih) razvrstitvah letijo večje ptice, v gručastih pa majhne. Poseben primer so golobi, katere lahko vidimo leteti v obeh tipih razvrstitev. Večina modelov letenja ptic v jati se osredotoča na gručaste razvrstitve, le majhen del obravnava linijske. Slednje predvsem zato, ker se predvideva, da je let v linijski formaciji posledica aerodinamičnih omejitev (letenja v zavetrju). Dejstvo, da ta trditev izhaja predvsem iz opazovanj letenja na krajših razdaljah, vanjo vnaša precejšnje dvome.

  Cilj diplomskega dela je raziskati možnost nastanka linijskih formacij brez upoštevanja aerodinamičnih omejitev. Nadgraditi bo potrebno obstoječi mehki model letenja ptic v jati in s spreminjanjem obstoječih nagonov ter dodajanjem novih dinamiko letenja privesti v formiranje linijskih jat.

• Dinamika skupinskega vedenja v primeru interakcij med plenilci in plenom
  
  Ključne besede: modeliranje skupinskega vedenja, modeli plenilec-plen (angl. Predator-Prey), mehka logika, računalniška animacija, vizualizacija
  

  Velikokrat slišimo, da je druženje ptic in rib v jatah predvsem obrambni mehanizem pred plenilci. Raziskovalci, ki se ukvarjajo z opazovanjem obnašanja ptic, so glede tega v precejšnih dvomih. Vzrok temu so predvsem izkušnje iz opazovanj v naravi, saj v večernih urah, ko se ptice vračajo k mestu skupnega prenočevanja, tam izvajajo kompleksne zračne figure. Ti prikazi trajajo precej časa in ves ta čas se ptice izpostavljajo nevarnostim napada. Raziskovalci se tako sprašujejo, kje je vzrok za tako vedenje.

  Cilj diplomskega dela je proučiti obstoječo literaturo, ki se ukvarja z modeli plenilec-plen, ugotoviti, na čem ti modeli temeljijo, od kod izhajajo pravila vedenja plenilcev, proučiti, ali se modeli pretežno usmerjajo na enega samega plenilca ali obravnavajo tudi skupinski lov. V naslednjem koraku bo potrebno nadgraditi obstoječi mehki model letenja pic v jati z izgradnjo plenilcev ter odziva nanje in proučiti vpliv na dinamiko vedenja.

• Koevolucija strategij skupinskega lova in bežanja v primeru interakcij med plenilci in plenom
  
  Ključne besede: modeliranje skupinskega vedenja, modeli plenilec-plen (angl. Predator-Prey), mehka logika, evolucijski algoritmi, koevolucija, računalniška animacija, vizualizacija
  

  Velikokrat slišimo, da je druženje ptic in rib v jatah predvsem obrambni mehanizem pred plenilci. Raziskovalci, ki se ukvarjajo z opazovanjem vedenja ptic, so glede tega v precejšnih dvomih. Vzrok temu so predvsem izkušnje iz opazovanj v naravi, saj v večernih urah, ko se ptice vračajo k mestu skupnega prenočevanja, tam izvajajo kompleksne zračne figure. Ti prikazi trajajo precej časa in ves ta čas se ptice izpostavljajo nevarnostim napada. Raziskovalci se tako sprašujejo, kje je vzrok za tako vedenje.

  Cilj diplomskega dela je proučiti obstoječo literaturo, ki se ukvarja z modeli plenilec-plen in literaturo, posvečeno koevoluciji kot orodju za definicijo mehkih pravil. V naslednjem koraku bo potrebno izdelati algoritem za koevolucijo mehkih pravil mehkega modela skupinskega vedenja za primer interakcij med plenilci in plenom.

prof. dr. Blaž Zupan

• Kakšne novice radi prebirajo Slovenci?
  
  Ključne besede: analiza besedil (angl. text mining), strojno učenje, rangiranje novic, metoda podpornih vektorjev
  

  Novičarske spletne strani, kot so npr. rtvslo.si ali pa drugisvet.si, poleg dnevnih novic ponujajo tudi seznam najbolj branih ali pa najbolje ocenjenih zapisov. Hipoteza te naloge je, da se iz takih podatkov da s tehnikami analize besedil (angl. text mining) naučiti, katere novice bodo dobro brane in katere ne. Hkrati pa bi lahko ugotovili, ali nas poleg najbolj rumenih zanimajo morda še kakšne druge teme. Te bi v nalogi opredelili s seznamom značilnih besed ali besednih zvez. V nalogi boš sprogramiral lastni odjemalec novic ter se naučil uporabljati različne tehnike strojnega učenja v sistemu Orange, med katerimi bodo ključne tehnika podpornih vektorjev za uvrščanje besedil, tehnike iskanja za klasifikacijo najbolj informativnih besed, ter tehnike vrednotenja napovednih modelov.

• Semantični pregledovalnik del.icio.us strani
  
  Ključne besede: semantične mreže, del.icio.us, označevanje (angl. tagging), odkrivanje znanj iz podaktov, vizualizacija
  

  Del.icio.us je orodje namenjeno shranjevanju spletnih zaznamkov, kjer spletno stran, ki jo želimo shraniti v našo bazo, opremimo z oznakami. Na ta način lahko hitro shranimo večje število strani in z uporabo oznak iskane strani hitro poiščemo v zgrajeni bazi. Shranjene oznake nam lahko služijo za izračun podobnosti med stranmi, te pa lahko uporabimo za gradnjo semantične mreže shranjenih strani. Cilj naloge je razvoj tehnik za gradnjo takih mrež, implementacija strežniškega dela (analiza del.ico.us zaznamkov in gradnja mrež) ter implementacija pregledovalnika mrež spletnih strani (Flash ali HTML5). Razvito okolje nam lahko poenostavi isanje po bazi shranjenih spletnih strani in z vizualizacijo semantične mreže razkrije strukturo in izpostavi podskupine spletnih strani.

• Moj kuharski recept: gradnja in uporaba semantične mreže kuharskih sestavin
  
  Ključne besede: semantične mreže, inteligentni sistemi, odkrivanje znanj iz podatkov, kuharski recepti
  

  Številne spletne strani (npr. Kulinarična Slovenija, MyRecipes, ipd.) podajajo recepte za mnoge različne jedi. V diplomski nalogi boš izbral eno tako spletno stran, se programsko zapeljal čez vse njene recepte ter zgradil semantično mrežo souporabe kuharskih sestavin. V mreži bodo tako povezane sestavine, ki se v dobro ocenjenih receptih pogosto pojavljajo skupaj (npr. gobe in timjan, pečenka in rožmarin, postrv in peteršilj). Uporabil boš postopke vizualizacije semantičnih mrež in ocenil njeno smiselnost. Na koncu boš mrežo uporabil za izdelavo računalniškega asistenta, ki bi uporabniku omogočal sestavljati lastne recepte. Na podlagi nekaj začetnih sestavin bo sistem predlagal tiste, ki bi kar najbolje dopolnile kuharski recept. Uporabnost sistema boš (ob sodelovanju prijatelji in mentorja) ocenil na praktičnih primerih.
   

• Razvrščanje s konsezom in njegova uporaba v bioinformatiki
  
  Ključne besede: bioinformatika, razvrščanje, strojno učenje, vizualizacija podatkov
  

  Razvrščanje s konsenzom (angl. consensus clustering) je tehnika strojnega učenja, ki za razvrščanje podatkov v skupine namesto ene metode uporablja kombinacijo razvrstitev večih metod. V dimplomski nalogi implementiraj tehniko razvrščanja s konsenzom, kot jo predlagajo Monti in sod. (Consensus Clustering: A Resampling-Based Method for Class Discovery and Visualization of Gene Expression Microarray Data, Machine Learning, 2003) v okolju Orange. Tehniko vgradi v knjižnico orngCluster. Razvrščanje s konsenzom primerja z ostalimi izbranimi tehnikami razvrščanja. Metode ovrednoti na obsežni zbirko bioinformatičnih podatkov iz zbirke GEO (ti so že na voljo v Orange zapisu).

dr. Alenka Kavčič

• Urejevalnik elektronskih testov po standardu IMS QTI
  
  Ključne besede: e-izobraževanje, e-testi, IMS CC, IMS QTI, standardi, urejevalnik
  

  V diplomski nalogi proučite standard IMS Question and Test Interoperability (IMS QTI) ter izdelajte urejevalnik za izdelavo in urejanje elektronskih testov po omenjenem standardu. Omejite se le na šest tipov nalog, ki jih podpira standard IMS Common Cartridge v različici 1.0.

doc. dr. Marko Robnik-Šikonja

• Ugotavljanje kvalitete anketnih odgovorov
  
  Ključne besede: strojno učenje, statistika, anketiranje, zanesljivost podatkov
  

  Anketiranje je pogost način zajema podatkov pri problemih in analizah v marketingu, socioloških in psiholoških raziskavah. Še posebej pri spletnem anketiranju pa je vprašljiva kvaliteta zajetih podatkov. Eden od načinov, kako si izvajalci anket poskušajo zagotoviti dobre odgovore in izločiti nezanesljive je ta, da postavijo več povezanih vprašanj in spremljajo, če so tudi odgovori smiselno povezani. 
  S pomočjo algoritmov strojnega učenja želimo ta postopek pohitriti, poenostaviti in avtomatizirati tako, da bi se za posamezne odgovore naučili modelov. Za vsakega anketiranca bi potem preverjali, kako se dajo napovedati njegovi odgovori iz vseh ostalih odgovorov. Tisti, ki si zelo slabo napovedljivi so zelo verjetni slabe kvalitete.

  Na podani zbirki anketnih podatkov preskusite opisani postopek in rezultate primerjajte s statističnimi tehnikami za določanje izstopajočih primerov (outliers).

• Vizualizacija in animacija različnih algoritmov
  
  Ključne besede: umetna inteligenca, optimizacijske metode, algoritmi in podatkovne strukture, vizualizacija, spletne aplikacije
  

  Pri poučevanju različnih algoritmov za optimizacijo in različnih tehnik umetne inteligence potrebujemo orodja za boljšo predstavitev teh vsebin in za njihovo lažje razumevanje. V ta namen želimo vizualizirati in/ali narediti animacije naslednjih algoritmov: roj delcev, kolonija mravelj, alfa-beta rezanje, RBFS, aproksimacijski algoritmi, večkriterijska optimizacija, evolucijsko programiranje, imunski sistem, EM,  spodbujevano učenje, asinhroni A*, PageRank, ... Kandidat si izbere enega ali več algoritmov, jih podrobno prouči in v sodelovanju z mentorjem ustrezno predstavi in vizualizira.

• Spletni portal za "modrost množic"
  
  Ključne besede: spletni portali, modrost množic, baze podatkov, spletne aplikacije, inteligentna analiza podatkov ,podatkovno rudarjenje, statistika
  

   V svetu se za pridobivanja informacij o nekaterih vprašanjih vse bolj uporablja princip "modrosti množic" (wisdom of the crowd). Ta princip predvideva, da je pri odgovorih na mnoga vprašanja, povprečenje množice posameznikov  natančnejše kot posamezniki in celo boljše od strokovnjakov. Za veljavnost tega načela obstajajo številne potrditve v ekonomiji in psihologij, npr. množica pravilno napove izide volitev ali nogometne tekme, težo vola na živilskem trgu, uspeh določenega projekta v podjetju, itd. . Dobro naj bi princip deloval v primerih, ko so odgovori posameznikov v množici različni in neodvisni. Želimo preveriti veljavnost tega principa na več vprašanjih, v ta namen potrebujemo zanimiva in relevantna vprašanja in ustrezen spletni portal, ki bo omogočal zajem odgovorov in ustrezno motiviral udeležence.
  Zasnujte in implementirajte spletni portal, ki bo uporabnikom omogočal postavljati dobra vprašanja in odgovarjati na vprašanja drugih. Potrebna je ustrezna izvedba s podatkovno bazo in možnostjo analize odgovorov.

• Izboljšava algoritma za ocenjevanje ordinalnih podatkov ordEval
  
  Ključne besede: ocenjevanje atributov, ordinalni podatki, kontekst, inteligentna analiza podatkov, strojno u;enje, podatkovno rudarjenje
  

  Algoritem ordEval je namenjen analizi ordinalnih atributov iz katerih lahko izlušči več informacije kot uveljavljene statistične tehnike. Za ordinalne atribute je definirana urejenost, vendar nad njimi ne moremo izvajati aritmetičnih operacij (npr., zadovoljstvo z izdelkom lahko merimo kot slabo, srednje, dobro). Nastopajo v številnih problemih, še posebej pa so pogosti pri anketah. Na anketne podatke pogosto naletimo pri problemih in analizah v marketingu, socioloških  in psiholoških raziskavah. Uveljavljene metode analize tovrstnih podatkov ne izkoriščajo vse informacije, ki jo tovrstni podatki vsebujejo. Eno od možnih izboljšav predstavlja algoritem ordEval, ki pa ne upošteva konteksta v obliki imenskih in številskih atributov.

   V okviru naloge izboljšajte algoritem ordEval tako, da bo številske atribute upošteval lahko upošteval kot kontekst ali kot ordinalne atribute, imenske atribute pa le kot kontekst. Ustrezno prilagodite tudi vizualizacijo. Kot podatke uporabite nekaj umetnih in realnih problemov s področja marketinga in zadovoljstva potrošnikov.

• Zanesljiva kalibracija verjetnosti
  
  Ključne besede: učenje verjetnosti, kalibracija verjetnosti, strojno učenje, inteligentna analiza podatkov, podatkovno rudarjenje
  
  V strojnem učenju in podatkovnem rudarjenju je ena pogostih nalog učenje verjetnosti. Večina modelov, ki jih zgradijo algoritmi strojnega učenja, pa za nek razred vrača verjetnosti, ki statistično gledano, niso usklajene z vnaprej znanimi verjetnostmi za ta razred. To težavo odpravimo tako, da izračunane verjetnosti kalibriramo – popravimo tako, da se ujemajo z vnaprej znanimi. Največkrat se za to uporabljata histogramska metoda ali metoda izotonične regresije. Slednja, čeprav optimalna v smislu minimalnega kvadratnega odstopanja, lahko predvsem na manjših ali šumnih kalibracijskih množicah daje slabše rezultate (preveč ali premalo intervalov, slaba generalizacija na robu).

   Cilj naloge je izboljšati metodo kalibracije z izotonično regresijo tako, da uporabite tehnike za ugotavljanje zanesljivosti metod strojnega učenja in meje intervalov za kalibracijo določite glede na zanesljivost ocen v posameznem intervalu. Preizkusili bi  več inačic te ideje npr.,samo zanesljivost, zanesljivost v kombinaciji z izotonično regresijo, zanesljivost v kombinaciji s statističnim testom) in dobljene metode preverili na nekaj klasifikatorjih (npr. odločitvena drevesa, SVM, random forests, naivni bayes) ter na nekaj podatkovnih množicah.
• Večciljno učenje za analizo astronomskih podatkov
  
  Ključne besede: večciljno učenje, astronomija, statistična analiza, inteligentna analiza podatkov, Cherenkov gama teleskop, strojno učenje, podatkovno rudarjenje
  

  Večciljno učenje (multitask learning) temelji na domnevi, da v številnih problemih obstaja več povezanih nalog, ki jih je potrebno rešiti. Večciljno učenje se loti vseh hkrati in izkaže se, da  deli rešitev posameznih nalog pripomorejo k rešitvi drugih nalog. Dosedanja praksa je pokazala, da je tovrsten pristop uspešen na številnih področjih, zato ga želimo preskusiti na zbranih astronomskih podatkih, kjer je mogoče definirati več klasifikacijskih in regresijskih ciljev.
  Cherenkov gama teleskop je relativno nov instrument, ki opazuje visokoenergetske gama žarke. Pri tem izkorišča radiacijo nabitih delcev, ki se ustvarjajo znotraj elektromagnetnih curkov v atmosferi povzročenih z gama žarki. Tako imenovana Cherenkova radiacija vidnega ultravijoličnega spektra se skozi atmosfero prebije do detektorjev, kar omogoča rekonstrukcijo parametrov curka. Na voljo je v ravnini posneta informacija o pulzih, ki jih na fotopomnoževalki pustijo Cherenkovi fotoni. Glede na energijo primarnega gama žarka, zberemo vzorce od nekaj 100 do 10000 Cherenkovih fotonov, ki jih imenujemo slika curka. S pomočjo statistične analize teh slik ločimo tiste, ki so jih povzročili primarni gama žarki (signal) od slik hadronskih curkov, ki jih povzročajo kozmični žarki v zgornji atmosferi (ozadje). Ker je uspešnost tega ločevanja ključna za uspešnost meritev, je potrebno najti primerne razločevalne metode. Večciljno učenje se zdi ustrezna in perspektivna tehnika, ki bi jo bilo mogoče ustrezno prilagoditi za dano nalogo.

• Izboljšava analize anket na primeru zadovoljstva potrošnikov v EU
  
  Ključne besede: ocenjevanje atributov, ordinalni podatki, inteligentna analiza podatkov, strojno učenje, podatkovno rudarjenje, statistika
  

    Na anketne podatke pogosto naletimo pri problemih in analizah v marketingu, socioloških  in psiholoških raziskavah. Uveljavljene metode analize tovrstnih podatkov ne izkoriščajo vse informacije, ki jo tovrstni podatki vsebujejo.. Eno od možnih izboljšav predstavlja algoritem ordEval, ki je namenjen predvsem ordinalnim podatkom in zazna kontekstno odvisnost.. Za ordinalne atribute je definirana urejenost, vendar nad njimi ne moremo izvajati aritmetičnih operacij (npr., zadovoljstvo z izdelkom lahko merimo kot slabo, srednje, dobro). Nastopajo v številnih problemih, še posebej pa so pogosti pri anketah.
  Na podani zbirki podatkov o zadovoljstvu potrošnikov v EU preskusite algoritem ordEval. Rezultate primerjajte z drugimi statističnimi tehnikami za analizo tovrstnih podatkov in tako algoritem kot rezultate kritično ovrednotite in po potrebi izboljšajte. Zanimajo nas različni vidiki zmožnosti in slabosti tega algoritma ter njegova uporaba pri analizi anket.

• Prehod na novejšo razvojno tehnologijo za razvoj borznih aplikacij
  
  Ključne besede: poslovne aplikacije, migracija tehnologij, baze podatkov
  

  Analizirajte prednosti in slabosti uporabe razvojnih okolij VB  in .NET na primeru uporabe v manjšem podjetju, ki se ukvarja z razvojem borznih in finančnih trgovalnih orodij. Analiza naj obsega pregled programskih jezikov, novosti .NET okolja, (npr. preverjanje tipov, razvojno okolje, podprta razvojna orodja, prednosti objektno-orientiranih jezikov). Rezultat naloge naj bi bil pilotski projekt, ki bi zasnoval načrt prehoda za nekaj modulov in demonstrativno realiziral enega. 

prof. dr. Igor Kononenko

• Regresija kot klasifikacija
  
  Ključne besede: regresija, klasifikacija, tvorjenje napovedi, strojno učenje
  

  Metoda podpornih vektorjev deluje tako, da nove primere klasificira s pomočjo zveznih diskriminantnih funkcij. Če idejo posplošimo, si lahko zamislimo, da klasifikacijo izvedemo tako, da novemu primeru poskusimo napovedati verjetnost pripadnosti posameznim razredom. Drugače povedano, da regresijskim modelom prepustimo nalogo tvorbe verjetnostne distribucije novih primerov. Naloga je to idejo implementirati v poljubnem okolju (npr. R), jo preiskusiti z različnimi regresorji na znanih množicah testnih podatkov ter njihovo uspešnost jo primerjati s klasičnimi metodami klasifikacije. Dodatne informacije: Darko.Pevec  AFNA  fri.uni-lj.si

• Referenčna ocena zanesljivosti pri regresiji
  
  Ključne besede: regresija, ocenjevanje zanesljivosti, statistika, strojno učenje
  

  Klasifikacijski modeli so zmožni kot rezultat klasifikacije novega primera vračati verjetnostne distribucije po razredih. Kot referenčno oceno zanesljivosti lahko vzamemo kar maksimalno vrednost dobljene distribucije. Pri regresiji je za analogno referenčno oceno potrebno rekonstruirati funkcijo gostote verjetnosti in poiskati njen maksimum. V prvem delu naloge je potrebno implementirati to rekonstrukcijo gostote verjetnosti in iskanje njenega maksimuma. Drugi del naloge je s pomočjo tako razvite referenčne metode ovrednotiti obstoječe metode ocenjevanja zanesljivosti v regresiji.
  Dodatne informacije: Darko.Pevec  AFNA  fri.uni-lj.si
   

• Avtomatska izbira modela nadzorovanega učenja
  
  Ključne besede: kombinirane metode, meta-učenje, strojno učenje
  

  Pri strojnem učenju velja, da nobena metoda ni najboljša za vse primere. Zato je potrebno vsako določeno domeno analizirati in narediti primerjavo uspešnosti različnih metod strojnega učenja. Mnogokrat se najboljše rezultate dobi s kombiniranjem večih metod, kar pa se lahko tvori na mnogo različnih načinov. Ta postopek je zamuden, zato iščemo metode avtomatizacje izbire ustreznega modela, oziroma njihove kombinacije. Potrebno je narediti pregled obstoječih kombiniranih metod in pristopov meta-učenja ter izbrati najobetavnejše. Izbrane pristope je potrebno implementirati in ovrednotiti na zbirki realnih in umetnih testnih podatkov. Dodatne informacije: Darko.Pevec  AFNA  fri.uni-lj.si
   

doc. dr. Zoran Bosnić

• Parametrizacija in klasifikacija dizajna spletnih strani
  
  Ključne besede: spletne strani, oblika, dizajn, lepota, uporabnost
  

  Internet postaja vse pomembnejši komunikacijski medij, brez katerega si modernega življenja ne moremo več predstavljati. V praksi zaenkrat še ne obstajajo splošno sprejeti (kvantitativni) kriteriji, s katerimi je možno vrednotiti to, kakšna je lepa, privlačna, zanimiva, prijazna in za uporabnika učinkovita spletna stran. V okviru diplomske naloge se bo kandidat torej spopadel z izzivom razviti metodologijo, ki bo omogočala (1) definirati kriterije glede privlačnosti in uporabnosti spletnih strani, (2) avtomatsko klasifikacijo spletnih strani glede na definirane kriterije.

doc. dr. Matija Marolt

• Detekcija in sledenje prstov v večdotičnih tehnologijah
  

   V okviru diplomske naloge boste preučili algoritme za sledenje prstov, ki se uporabljajo na področju večdotičnih (Multi-touch) tehnologij. Pri tem se boste osredotočili predvsem na problematiko identifikacije posameznega prsta in prepoznavanje gest (kretenj). Algoritme boste implementirali in jih preizkusili na večdotični mizi.

• Večdotične aplikacije in večuporabnost
  

   Namen diplomske naloge je raziskati kako dobro aplikacije podpirajo uporabo večdotične tehnologije in kako lahko obstoječe aplikacije prilagodimo uporabi v večdotičnih okoljih. Prav tako se boste dotaknili problema hkratnega fokusa večih aplikacij (multi-focus) pri večuporabniških aplikacijah in preučili kako posamezen fokus dodeliti posameznemu uporabniku. V sklopu diplomske naloge boste izdelali demonstracijsko aplikacijo za reševanje tovrstnih problemov.

• Večdotične (Multi-touch) aplikacije
  

   V okviru diplomske naloge boste preučili področje večdotično podprtih aplikacij in njihovih uporabniških vmesnikov. Posvetili se boste pristopom za reševanje problema hkratne interakcije večih uporabnikov na eni površini in izdelali demonstracijsko aplikacijo, ki bo ponazarjala tovrstne pristope.

  
  
• Namenski sistemi za uporabo večdotičnih tehnologij
  

   Delo v okviru diplomske naloge zajema pregled področja namenskih sistemov in tehnologij na katerih bazirajo večdotične naprave in implementacijo podsegmentov takšnega sistema na platformi MS Windows ali Linux. Implementacija lahko zajema povezavo večdotičnega sistema z operacijskim sistemom v obliki gonilnika, izgradnjo vmesnega nivoja za reševanje problema večih kurzorjev in večprstnih gest ali vgradnjo večprstnih gest v obstoječe uporabniško vmesnike (npr. povezava  z API-jem v Windows 7 ali povezava z X.org strežnikom).