diplomová práce

Stabilizace chaosu: metody a aplikace

Text práce 3.43 MB

Autor práce: Ing. Kateřina Švihálková

Ak. rok: 2015/2016

Vedoucí: doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D.

Oponent: RNDr. Jiří Dvořák, CSc.

Abstrakt:

Diplomová práce se zabývá stabilizací vybraných systémů deterministického chaosu s~použitím heuristických a metaheuristických metod. Diskutovaná je parametrizace zvolených optimalizačních metod, kterými jsou genetické algoritmy, simulované žíhání a~pattern search. Dále jsou představeny vhodné řídící metody a definice kriteriální funkce.

V teoretické části práce jsou nejdříve stručně vysvětleny základní pojmy z teorie deterministického chaosu. Větší část je pak věnována běžně studovaným chaotickým systémům a zároveň popisu nejpoužívanějších metod řízení deterministického chaosu, konkrétně OGY a Pyragasově metodě.

Praktická část je rozdělena do dvou kapitol. První z nich se zabývá stabilizací umělých chaotických systémů pomocí metod zpožděné vazby (Pyragasovy metody) - TDAS i modifikované verze ETDAS. Druhá kapitola je ukázkou řízení reálného chaotického systému, kterým je Duffingův oscilátor.

Klíčová slova:

Deterministický chaos, Logistické zobrazení, Hénonova mapa, Pyragasova metoda, Duffingův osciátor

Termín obhajoby

22.6.2016

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Aplikovaná informatika a řízení (M-AIŘ)

Složení komise

prof. Ing. Miluše Vítečková, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zuzana Komínková Oplatková, Ph.D. (místopředseda)
RNDr. Martin Kuba, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Branislav Lacko, CSc. (člen)
doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ivan Švarc, CSc. (člen)

Předložená diplomová práce stručně pojednává o problematice deterministického chaosu, jeho stabilizaci a představuje vybrané modely těchto specifických nelineárních systémů. V kontextu praktické realizace prezentuje vybrané metody globální optimalizace a jejich implementaci pro efektivní nastavení parametrů vybraných stabilizačních metod TDAS a ETDAS.
Práce je mezioborová, zahrnující optimalizaci, výpočetní inteligenci a teorii nelineárních dynamických systémů, přičemž poznamenávám, že posledně jmenovanou oblast musela samostatně nastudovat. Programová implementace a realizované testy jsou vytvořeny v prostředí Matlab, což je poznámka vzhledem k citlivosti, a tedy reprodukovatelnosti dosažených řešení. V kontextu prezentovaných úloh stabilizace byly zvoleny dva běžné systémy, které jsou již řešeny mnoha autory, včetně "domácí chaotické scény". Prakticky zvolený model Duffingova oscilátoru představuje částečně výzvu pro další pokračovatele.

S prací diplomantky, konzultacemi, projevem samostatnosti i osobním přístupem jsem byl velmi spokojen. Předložená diplomová práce zcela splnila cíle zadání. Estetický (LaTeX) i věcný obsah práce bez zásadních výhrad. V doméně této práce diplomantka vytvořila, ucelené inženýrské dílo vhodné k další prezentaci i pokračování. Práci hodnotím známkou A/výborně a doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Cílem diplomové práce bylo popsat modely chaotických systémů, metody stabilizace chaosu a poté řešit problém stabilizace zvoleného modelového a reálného systému. Zadání práce bylo více než splněno. V teoretické části práce autorka popsala pět modelů chaotických systémů a dvě stabilizační metody. Praktická část se zabývá stabilizací dvou modelových systémů (logistické zobrazení a Hénonova mapa) a jednoho reálného systému (Duffingův oscilátor). Je třeba ocenit fakt, že autorka se úspěšně vyrovnala se složitou problematikou, která nebyla předmětem magisterského studia. Úctyhodný je seznam literatury, který čítá 62 položek.
Práce má dobrou úpravu, nedostatkem jsou příliš velké nečíslované nadpisy. Úroveň práce poněkud snižují překlepy a nepřesné či neobratné formulace.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací A

Známka navržená oponentem: A