פרויקטי גמר - הנדסת מחשבים - המעבדה לרשתות וחישוב תשפ"א
|
701 Non-uniform multi-coverage in Client-Server Networks כיסוי מרובה לא אחיד ברשתות לקוח-שרתשם המנחה: דרור רביץ הרקע לפרויקט:הפרוייקט יעסוק בבעייה של הקצאת משאבים במערכת שכוללת שרתים שמשרתים לקוחות. המערכת כוללת קבוצת שרתים בעלי קיבול חסום, וקבוצת לקוחות כאשר לכל לקוח יש דרישה למשאב, ורווח שהוא מוכן לשלם רק בתנאי שדרישתו תסופק במלואה. לכל לקוח נתונה תת קבוצה של שרתים שיכולים לשרת אותו (השייכות לקבוצה זו יכולה להיות קשורה, למשל, למיקום גיאוגרפי). כמו כן, השירות שלקוח מקבל מהשרתים אינו אחיד. פתרון הוא התאמה בין לקוחות למשאבי הספקים כך שמתקיים:
המטרה היא למצוא פתרון שמביא למקסימום את הרווח הכולל של לקוחות שדרישותיהם מסופקות במלואן. הבעיה הנ"ל ממדלת הקצאת רוחב פס ברשתות סלולריות. מטרת הפרויקט:במסגרת הפרוייקט הסטודנטים ילמדו על אלגוריתמי קירוב לפתרון בעיית הקצאת המשאבים והכללות שלה, ויבחנו את ביצועיהם ע"י סימולציות. בפרט, ביצועי האלגוריתמים יושוו לביצועים של אלגוריתמים אחרים, ולביצועים שמובטחים מהניתוח התיאורטי שלהם. תכולת הפרויקט:לימוד רקע תאורטי, לימוד האלגוריתמים לבעייה, מימוש האלגוריתמים, בניית כלי להשוואה בין ביצועי האלגוריתמים ע"י סימולציות, בחירת משפחות קלטים שעליהן תבוצע ההשוואה, ניתוח ביצועי האלגוריתמים. קורסי קדם:
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
702 Data-streams communication over a noisy channel העברת זרמי-מידע בערוץ תקשורת רועששם המנחה: דר' רן גלס הרקע לפרויקט:במערכות תקשורת מסוימות לאחד המסופים (אליס) יש זרם-מידע (data-stream) אינסופי, למשל, מדידות של חיישן. את המידע צריך להעביר למסוף אחר, למשל לתחנת הבסיס (בוב). לעיתים, ערוץ התקשורת בין שני המסופים עשוי לשבש את ההודעות שנשלחות ביניהן באופן אקראי, ונדרש לשדר את המידע ע״י הוספת קידוד מתאים שיאפשר לבוב לקבל את המידע הנכון. מטרת הפרויקט:מטרת פרויקט זה היא לממש סכמת קידוד בין אליס לבוב שיאפשר העברת זרמי-מידע מעל ערוץ תקשורת רועש. אליס תבצע קידוד לתיקון שגיאות על זרם המידע, שיאפשר לבוב לקבל את נתוני זרם-המידע עבור חלון זמן מסוים. מכיוון שהמידע אינסופי, לא תמיד מעניין את בוב לדעת את כל המידע מתחילתו ועד סופו, אלא חשוב לו רק המידע של ״חלון זמן״ מסוים, נניח, השעה האחרונה. הפרויקט יאפשר לבוב לדעת תמיד את המדידות שבוצעו בשעה האחרונה, כל עוד כמות הרעש (בשעה האחרונה) לא עלתה מעבר לסף מסוים. תכולת הפרויקט:שלבי הפרויקט יכילו:
המימוש יבוצע בשפה עילית (C, Java, Python) על גבי מחשב יחיד שידמה את שני המחשבים המתקשרים ואת ערוץ התקשורת ביניהם. קורסי קדם:
מקורות:
|
|
703 Extending a Web-based system for learning assembly language הרחבת מערכת web ללימוד תכנות בשפת סףשם המנחה: ד״ר רן גלס הרקע לפרויקט:יכולת תכנות הפכה לאחת המיומנות הנדרשות ביותר במאה ה-21. אנשים רבים ברחבי העולם (לרבות העולם השלישי) מבקשים ללמוד יכולת זו ולהשתלב בפיתוח תוכנה ובתעשייה העילית (ההי-טק). כמענה לצורך זה, גופים רבים מקימים אתרי web חופשיים ללימוד יכולות תכנות, דוגמת code-academy, edX, Udacity, Coursera וכיו״ב. אחד האתרים המוכרים והמועילים ביותר הוא אתר HackerRank (ראו מקור [1]) המציע קורסי לימוד מקוונים עבור שפות תכנות עילית כגון פייתון , C או ג׳אווה, בצורה אינטראקטיבית, בקצב המתאים ללומד. למרות ריבוי האתרים ללימוד שפות עיליות, לימוד שפות סף ותכנות למערכות embedded כמעט ואינו קיים. זאת למרות ביקוש גבוה בתעשייה למפתחי embedded. מטרת הפרויקט:בפרוייקט זה נמשיך את פיתוח מערכת asmlerarn ונקנה לה יכולות נוספות. המערכת שפותחה בתש״פ הניחה את הבסיס למערכת (infrastructure), אך על-מנת להגיע למוצר מוגמר יש להרחיב את יכולתיה.
תכולת הפרויקט:הסטודנטים יידרשו לתכולות הבאות
קורסי קדם:
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
704 Implementing classical logical gates on a quantum computer מימוש שערים לוגיים קלאסיים על מחשב קוונטישם המנחה: Adi Makmal הרקע לפרויקט:Quantum information aims at performing information processing over quantum devices, by taking advantage of quantum properties, such as superposition and interference. It is well established that quantum computers can achieve universality and different sets of universal quantum gates have already been identified. This project is part of an ongoing effort to expand the available sets of universal quantum gates by considering novel approaches for data representation over quantum computers. מטרת הפרויקט:The goal of this project is to implement newly designed quantum circuits on one of the currently publically available quantum computers, such as IBM's quantum computer, and analyze their behavior. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
מקורות:Nielsen, M., & Chuang, I. (2010). Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition. Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9780511976667 |
|
705 Extended Regulation Conditions in Boolean Network Synthesis הרחבת תנאי רגולציה בסינתזה של רשתות בוליאניותשם המנחה: Dr. Hillel Kugler and Dr. Ani Zak הרקע לפרויקט:רשתות בוליאניות מאפשרות לתאר דינמיקה של רשתות גנטיות בתאים וכך להסביר תצפיות ניסיוניות ולנבא תוצאות של ניסיונות שעדיין לא בוצעו. תנאי רגולציה מאפשרים למפות אינטראקציות גנטיות לפונקציות בוליאניות ומהוות בסיס לאלגוריתמים של סינתזה של רשתות. מטרת הפרויקט:בפרויקט נלמד איך פועלים אלגוריתמים של סינתזה ונרחיב את משפחות תנאי הרגולציה לכלול כללים חדשים שהם מעניינים ולא נתמכים באלגוריתמים הקיימים. תכולת הפרויקט:במהלך הפרויקט הסטודנטים ילמדו מהם מהן רשתות גנטיות ואיך ניתן להשתמש ברשתות בוליאניות לתאר אותן. כמו כן ירכשו ידע אלגוריתמי בסינתזה, ויפתחו אלגוריתמים חדשים לסינתזה התומכים במשפחות תנאי הרגולציה מורחבות. קורסי קדם:
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
706 Symbolic Algorithms for Finding Strongly Connected Components אלגוריתמים סימבוליים למציאת רכיבים קשירים חזקיםשם המנחה: Dr. Hillel Kugler and Amit Schussheim הרקע לפרויקט:עבור גרף מכוון, רכיב קשירות חזק מכיל את כל הקודקודים כך שניתן להגיע בינהם בשני הכוונים. מטרת הפרויקט:במהלך הפרויקט הסטודנטים ילמדו אלגוריתמים סימבוליים למציאת רכיבים קשירים ויפתחו קוד יעיל ושיפורים הנדסיים לאפשר לאלגוריתם לפעול עבור גרפים גדולים ועבור אנסמבלים של גרפים. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
707 Anti-sleeping car alert system with image processing and deep learning מערכת התראת רכב נגד שינה עם עיבוד תמונה ולמידה עמוקהשם המנחה: Zvi Lotker הרקע לפרויקט:Many technological solutions are being developed these days aspire to prevent/decrease the number of car accidents occurring every year. Smart Cars are equipped with advance systems to help the driver avoid accidents, but most of them require the driver’s cooperation and become obsolete once the driver doesn’t work with the system. According to Virginia Tech Transportation Institute, 20% of car accidents are caused by fatigue. How can we switch roles with the system, so that it watches over us? We can take advantage of today’s habit of installing video recorders in private vehicles in order to solve this problem. מטרת הפרויקט:In this project we will build a new car system that can be attached to existing safety features of the car. We will use neuron networks and image processing to analyze facial behavior to identify the driver’s fatigue level and alert of dangerous situations. The tools we will use are deep learning, based on neuron networks and image processing תכולת הפרויקט:The steps of the project will include developing a software system which receives as input a video of a person driving a car in all phases of awareness.
קורסי קדם:קורס בלמידת מכונה במקביל לפרויקט מקורות:1. Breen PG, Foley CN, Boekholt T, Zwart SP. Newton vs the machine: solving the chaotic three-body problem using deep neural networks. |
|
708 Fast distributed network decomposition פירוק מהיר של רשת מבוזרת לרכיבים קשיריםשם המנחה: ד״ר רן גלס הרקע לפרויקט:הפרוייקט עוסק ברשתות מבוזרות ואלגוריתמי גרפים המבוצעים על-ידי רשתות בעלות מאות ואלפי יחידות חישוב עצמאיות. מטרת הפרויקט:מטרת הפרוייקט היא לפתח מערכת לחישוב מהיר של network decomposition- פירוק הרשת לרכיבים קשירים כך שרדיוס כל רכיב קשיר הוא O(log n). אחרונה התגלתה פריצת דרך במאמר של Rozhon and Ghaffari המאפשר ביצוע פירוק רשתי בזמן פולי-לוגריתמי בגודל הרשת. כלי חשוב זה מאפשר ביצוע מהיר ויעיל של משימות רשת שונות ומגוונות כגון צביעה או MIS. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
מקורות: |
פרויקטים נוספים מומלצים |
|
401 Complex activity recognition זיהוי פעולות מורכבותשם המנחה: ד"ר איציק כהן הרקע לפרויקט:היכולת לזהות אוטומטית פעילות ומתי היא מתחילה או מסתיימת הוא מרכיב מרכזי ביכולת ללמוד תהליכים. קיימות דוגמאות רבות בתחום הביטחון והתעופה (מתי סדרת פעילויות מגדירות אדם כחשוד בביצוע עסקת סמים או פעולת טרור) ובתחומי התהליכים (למשל, זיהוי אוטומטי של שלב ההכנה בו נמצאת מנה שהוזמנה במסעדה או זיהוי הצטברות עומס בבית חולים מאפשר לנהל את המשאבים טוב יותר). בפרויקט זה ייבחר סוג הסנסור ממנו יישאב המידע (למשל: וידאו, תמונות, חיישני מיקום וכדומה), תוגדר פעילות או סדרה של פעילויות ותפותח גישה לזהות אותן. מטרת הפרויקט:בפרויקט זה ייבחר סוג הסנסור ממנו יישאב המידע (למשל: וידאו, תמונות, חיישני מיקום וכדומה), תוגדר פעילות או סדרה של פעילויות ותפותח גישה לזהות אותן. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
|
|
402 Generative modeling with GAN-MMD מודלים גנרטיביים מותנים עם GAN-MMDשם המנחה: איתן פתיה הרקע לפרויקט:Generative models such as generative adversarial networks (GAN's) how seen great success in recent years. One version, GAN-MMD combines GAN's with moment-matching networks and has nice theoretical properties as well as good performance in practice. מטרת הפרויקט:In this project we will extend GAN-MMD to include conditional distributions - instead of generating random images we will be able to generate random that belong to a specific class such as car, plane etc. This allows us to have a more control over the generation and has been shown to work better in practice. תכולת הפרויקט:In this project the student with apply the GAN-MMD framework to various datasets, extent them to conditional-GAN-MMD and evaluate them empirically. קורסי קדם:
דרישות נוספות:
מקורות:MMD GAN: Towards Deeper Understanding of Moment Matching Network |
|
403 Multi-target Ensemble Learning for Monaural Speech Separation העשרת דיבור במיקרופון יחיד באמצעות רשת עמוקה מרובת מוצאיםשם המנחה: יוחאי ימיני הרקע לפרויקט:העשרת דיבור היא בעיה שמטרתה היא שיערוך אות דיבור נקי מתוך הקלטה רועשת שלו. בעיה זו מאתגרת במיוחד כאשר האות הרועש הוקלט באמצעות מיקרופון בודד. בשנים האחרונות תחום הלמידה העמוקה הניב תוצאות מרשימות בתחומים רבים, וביניהם העשרת דיבור. בלמידה עמוקה לרוב נעשה שימוש ב-target אותו הרשת צריכה ללמוד. במקרה של העשרת דיבור, ה-target הוא הדיבור הנקי. מטרת הפרויקט:מטרת הפרויקט היא בחינת targets שונים עבור הרשת לשערוך האות הנקי, ואיכות האות המשוערך עבור רעשים רחבי סרט וצרי סרט. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
דרישות נוספות:
מקורות:https://pdfs.semanticscholar.org/2cc1/81929da88128a9648121414e65b74144d29f.pdf |
|
805 Parallel Computation of Distance Maps חישוב מקבילי של מפות מרחקיםשם המנחה: פרופ' אופיר וובר הרקע לפרויקט:הפרויקט יעסוק במימוש אלגוריתם מקבילי לחישוב מפות מרחקים על מודלים תלת ממדיים. בניגוד לחישוב פשוט של מרחקים בין נקודות במרחב אוקלידי, חישוב מפות מרחקים על גבי צורות גאומטריות לא שטוחות הינו מאתגר ודורש שיטות חישוביות נומריות. למפות המרחקים שימושים רבים בתחום של גרפיקה ממוחשבת, רובוטיקה, ואינטיליגנציה מלאכותית. בעזרת המפות הללו אפשר למשל למצוא את המסלול הקצר ביותר בין שתי נקודות בתוך מסלול מכשולים מפותל עבור רכב אוטונומי או עבור סוכנים במשחק מחשב הרודפים אחרי השחקן. דוגמא נוספת היא מדידת מרחקים בין נקודות בעלות עניין בסריקה תלת ממדית של פנים ומשמשות כחתימה ביומטרית ייחודית. מטרת הפרויקט:הפרויקט יעסוק במימוש אלגוריתם מקבילי לחישוב מפות מרחקים על מודלים תלת ממדיים. בניגוד לחישוב פשוט של מרחקים בין נקודות במרחב אוקלידי, חישוב מפות מרחקים על גבי צורות גאומטריות לא שטוחות הינו מאתגר ודורש שיטות חישוביות נומריות. למפות המרחקים שימושים רבים בתחום של גרפיקה ממוחשבת, רובוטיקה, ואינטיליגנציה מלאכותית. בעזרת המפות הללו אפשר למשל למצוא את המסלול הקצר ביותר בין שתי נקודות בתוך מסלול מכשולים מפותל עבור רכב אוטונומי או עבור סוכנים במשחק מחשב הרודפים אחרי השחקן. דוגמא נוספת היא מדידת מרחקים בין נקודות בעלות עניין בסריקה תלת ממדית של פנים ומשמשות כחתימה ביומטרית ייחודית. האלגוריתם ימומש על חומרה גרפית של NVIDIA בעלת אלפי ליבות העובדות במקביל. בשלב הראשון נחשב מיפוי מיוחד מהמשטח התלת ממדי לתחום שהינו שטוח בכל מקום פרט למספר נקודות סינגולריות. בשלב השני נדגום את התחום "השטוח" וניצור "תמונה גאומטרית" ולבסוף נבצע חישוב מקבילי על התמונה הגאומטרית המתקבלת של מפת המרחקים. תכולת הפרויקט:הפרויקט ידרוש מימוש של אלגוריתם מורכב בתוכנה תוך שימוש בחומרה גרפית בעלת אלפי ליבות. קורסי קדם:
קורסים מומלצים:ניתן לקחת במקביל (לא חובה) :
דרישות נוספות:
מקורות: |
|
806 Photorealistic Stereographic Rendering of Impossible 3D Objects רינדור פוטוריאליסטי סטריאוגרפי של אובייקטים תלת ממדיים בלתי אפשרייםשם המנחה: פרופ' אופיר וובר הרקע לפרויקט:An impossible image is a 2D image that represents a projection of a 3D object that cannot exist physically in real life. The artist M.C. Escher was a master in drawing such impossible images. In this project, a computer software for modeling such 3D objects and producing impossible image illusions will be created. The main theory is based on a paper by Savransky et al. from 1999. The idea of the project is to extend the algorithm given in the paper such that the rendered images will be photorealistic, creating a stronger illusion for the 3D perception. We will achieve this by supporting stereographic rendering using “3D glasses” like in movie theaters. This creates a stronger depth perception in the viewer’s mind. Additional extensions will be made by using more realistic optical perspective projection and global illumination. מטרת הפרויקט:היכרות עם תחום הגרפיקה והגאומטריה, התעמקות בנושא מתקדם בתחום והתנסות במימוש אלגוריתם ובניית תוכנה מורכבת כהכנה לעבודה בתעשיית ההייטק. תכולת הפרויקט:הפרויקט ידרוש פיתוח ומימוש של אלגוריתם מורכב בתוכנה. קורסי קדם:
קורסים מומלצים (לא חובה וניתן לקחת במקביל):
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
807 Artificial intelligence against roulette בינה מלאכותית נגד רולטהשם המנחה: צבי לוטקר ורן גלס הרקע לפרויקט:החלום של ״לנצח את הרולטה״ הוא חלום עתיק יומין, והוא נוגע בשאלה האם העולם הוא דטרמיניסטי או אקראי: האם מרגע שנזרק הכדור אל גלגל הרולטה, התוצאה כבר נקבעה? ואם כן, האם ניתן לדעת את התוצאה לפי מיקום הכדור, מסלולו, מהירותו וכיוב? מטרת הפרויקט:בפרויקט אנו נבנה מערכת שתנסה לחזות את תוצאות הרולטה באמצעות טכנולוגיה של רשתות נוירונים ועיבוד תמונה. המטרה של הפרויקט היא לבנות מערכת המקבלת כקלט סרט של משחק רולטה, והמערכת תנסה לחזות את התוצאה של הרולטה – לאיזה מספר יגיע הכדור בסוף. הכלים שנשתמש הם כלי למידת מכונה כדוגמת רשתות נוירונים, מצלמה בפלאפון, ועיבוד תמונה. תכולת הפרויקט:שלבי הפרויקט יכילו פיתוח מערכת תוכנה המקבלת קלט סרט של משחק רולטה:
קורסי קדם:
מקורות:
|
|
808 Visualization of geometric distortion on 3D surfaces ויזואליזציה של עוות גאומטרי על משטחים תלת ממדייםשם המנחה: פרופ' אופיר וובר הרקע לפרויקט:תחום הגרפיקה הממוחשבת הינו תחום מרתק המתפתח בקצב מהיר בשנים האחרונות בעיקר בגלל תעשיית הקולנוע ומשחקי המחשב הגורפות מיליארדי שקלים, אך משמש גם בתחומים רבים נוספים כגון דימות רפואית, תכנון וייצור בעזרת מחשב, הדפסה תלת ממדית וכו'. אובייקטים בגרפיקה ממוחשבת הינם משטחים בעלי צורה גיאומטרית כלשהיא (למשל גוף או פנים של בן אדם) המיוצגים לרוב על ידי רשת של משולשים זעירים המחוברים זה לזה לאורך קשתות חופפות. מיפוי בין משטחים הוא אחד הכלים הבסיסיים והחשובים ביותר בתחום של גרפיקה ממוחשבת ועיבוד דיגיטלי של גאומטריה. קיימים אלגוריתמים רבים לחישוב מיפויים בין משטחים. למיפויים האלה יש תכונות גאומטריות והמטרה העיקרית בחישוב מיפוי כזה היא למזער את העיוות הגאומטרי שהינו בלתי נמנע. בפרויקט זה לא נעסוק באופן ישיר בחישוב של מיפויים בין משטחים. במקום זה נעסוק בהערכת האיכות של מיפויים קיימים. הערכה זו תתבצע על ידי ויזואליזציה גרפית. הפרויקט יעסוק בתכנון ומימוש ויזואליזציה למיפויים מסוגים שונים והשוואה ביניהם. מטרת הפרויקט:היכרות עם תחום הגרפיקה והגאומטריה, התעמקות בנושא מתקדם בתחום והתנסות במימוש אלגוריתם ובניית תוכנה מורכבת כהכנה לעבודה בתעשיית ההייטק. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
קורסים מומלצים (לא חובה וניתן לקחת במקביל):
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
809 Global Bijective Surface Parametrization פרמטריזציה חד ערכית גלובלית של משטחיםשם המנחה: פרופ' אופיר וובר הרקע לפרויקט:תחום הגרפיקה הממוחשבת הינו תחום מרתק המתפתח בקצב מהיר בשנים האחרונות בעיקר בגלל תעשיית הקולנוע ומשחקי המחשב הגורפות מיליארדי שקלים, אך משמש גם בתחומים רבים נוספים כגון דימות רפואית, תכנון וייצור בעזרת מחשב, הדפסה תלת ממדית וכו'. אובייקטים בגרפיקה ממוחשבת הינם משטחים בעלי צורה גיאומטרית כלשהיא (למשל גוף או פנים של בן אדם) המיוצגים לרוב על ידי רשת של משולשים זעירים המחוברים זה לזה לאורך קשתות חופפות. מיפוי בין משטחים הוא אחד הכלים הבסיסיים והחשובים ביותר בתחום של גרפיקה ממוחשבת ועיבוד דיגיטלי של גאומטריה. קיימים אלגוריתמים רבים לחישוב מיפויים בין משטחים. למיפויים האלה יש תכונות גאומטריות והמטרה העיקרית בחישוב מיפוי כזה היא למזער את העיוות הגאומטרי שהינו בלתי נמנע. בפרויקט זה נעסוק במימוש אלגוריתם למיפוי בין משטחים כאשר התכונה העיקרית שלו היא היותו חד-חד ערכי ועל. דבר זה מאפשר לנו למפות טקסטורה על גבי המשטח המקורי ועל ידי כך לצבוע ולהעשיר את המשטח המקורי במידע נוסף. מטרת הפרויקט:היכרות עם תחום הגרפיקה והגאומטריה, התעמקות בנושא מתקדם בתחום והתנסות במימוש אלגוריתם ובניית תוכנה מורכבת כהכנה לעבודה בתעשיית ההייטק. תכולת הפרויקט:
קורסי קדם:
קורסים מומלצים (לא חובה וניתן לקחת במקביל):
דרישות נוספות:
מקורות:
|
|
810 Violence detection in closed-circle cameras זיהוי אלימות במצלמות מעגל סגורשם המנחה: Prof. Zvi Lotker and Dr. Adi Makmal הרקע לפרויקט:Violence is recorded too often in closed circle cameras, e.g. in kindergartens, elderly homes, etc. Yet watching all the generated films requires too much time and human resources. As a result, many violent attacks are unobserved and thus not treated well. מטרת הפרויקט:The goal of this project is to develop an automatic tool that detects violence in closed-circle cameras. תכולת הפרויקט:Following a very successful project in 2019-2020 in which the students designed and implemented an initial proof-of-concept, we are now entering the second phase of the project. The students will be required to:
The project requires originality, curiosity, interest in machine learning and neural networks, and the great desire to protect helpless people from violence. קורסי קדם:
דרישות נוספות:
|
