Témata prací

Pokud máte zájem, tak rád povedu vaše ročníkové, bakalášké, diplomové nebo doktorské práce. Mojí specializace je především kombinatorika, optimalizace a umělá inteligence. Práce může být čistě teoretická nebo naopak řešit praktické problémy z reálného života či balancovat teorii a praxi podle vašich představ. Níže můžete najít nápady na témata, kterým se věnuji. Pokud vás tato témata zaujala nebo máte vlastní představu o práci, tak mi napište a určitě se domluvíme.

Pro studenty bakalářského stupně bych doporučoval nejprve si vyzkoušet algoritmy umělé inteligence nebo optimalizace na jednoduchých (i když teoretických) problémech. Můžeme se domluvit i na praktických problémech, ale bude nutné tyto problémy značně zjednodušovat, abychom nestrávili celý rok pochopením zadání. V praxi to například může znamenat, že při plánování dopravy nebudeme studovat zákonník práce a nařízením vlády o zaměstnancích v dopravě, ale můžeme uvažovat plně automatický vozidla bez řidičů. Studenti magisterského stupně mohou vycházet z níže uvedených témat, která nebudeme tolik zjednodušovat jako u bakalářských prací. Dále v diplomové práci bude nutné prokázat porozumění pokročilejších algoritmů.

  • Conway's Game of Life má jednoduchá pravidla, jak z daného stavu určit následující. Dokážete pro daný stav zjistit, jestli existuje předcházející? Podrobnosti na Kaggle 2014 a 2020.
  • Demand-responsive transport: Přizpůsobme hromadnou dopravu skutečným potřebám cestující. Každý cestující řekne odkud, kam, kdy a za kolik chce jet a naším cílem je naplánovat jízdy autobusy tak, abychom po odečtení nákladů na autobus maximalizovali zisk. Další možné přístupy například zde.
  • Nabíjení elektrických autobusů: Výstavba a údržba trolejového vedení je nákladná a v některých místech je i z estetických důvodů zakázaná. Pokud autobus má baterii, dokážete najít vhodná místa pro nabíjení tak, aby se současně minimalizovala místa nabíjení i kapacita baterií? Podrobnější informace o problematice elektrických automobilů zde, ale zejména u bakalářské práce by bylo vhodnější zadání příliš nekomplikovat.
  • Optimalizace zimní údrby: Dokážete navrhnout plány po posypové vozy tak, aby všechny silnice byly ošetřené v daném časovém limitu a přitom se minimalizovat počet vozů i přejezdy?
  • Řízení robotů na Marsu: Pokud máte rádi pravděpodobnost, tak můžeme řídit robota, kteréme se při nepřesném přistání trochu rozbije navigace, senzory i motory a přesto se má pokusit splnit zadané úkoly. Pro začátek se můžete inspirovat úkoly z Úvodu do umělé inteligence (Bellman robot).
  • Plánování hromadné dopravy: V této oblasti se můžeme zabývat hledáním
    • vhodných umístění zastávek,
    • vytvářením linek minimalizujících přestupy,
    • jízdních řádů minimalizujících čekání,
    • objehů vozidel dle jízdních řádů nebo
    • směr řidičů.
    Můžete si vybrat, jestli chcete optimalizovat autobusovou, železniční, leteckou či jinou dopravu. Samozdřejmě bychom se v jedné práci věnovali jen jedné části této problematiky.
  • Supply chain management: Optimalizace výroby, převozu a skladování zboží. Problematika je podrobně popsaná zde.
  • Vehicle routing problems:
    • Matematicky: Varianty problému obchodního cestujícího uvažujících více obchodníků cestujících v autech s omezenou kapacitou přijíždějících dle časových možností zákazníků.
    • Prakticky: Jak rozvést dané balíky s nejmenšími náklady?
    Vyberte si variantu, která vám připadá zajímavá.
  • VeRoLog Solver Challenge 2019: Cílem je naplánovat rozvoz strojů a jejich instalaci při několika podmínek jako je omezený počet aut, instalatérů, časové možnosti zákazníků a podobně.
  • Truck loading Cílem je co nejlépe naložit kamiony daným zbožim a přepravit je při zadaných časových omezeních.
  • Rozvrhování: Můžeme vytvářet rozvrhy pro sportovní utkání (další varianty).
  • Smart Grids: Velmi široká oblast, ve které se především zajímám o vyvažování výroby a spotřeby elektrické energie.
  • Optimalizace moderních výtahových systémů: Zvládli byste napsat algoritmus, který bude řídit desítky výtahů ve stopatrovém mrakodrapu a přepravovat tisíce cestujících za hodinu?
  • Cesty, kružnice a párování v hyperkrychli: Pro studenty, kteří mají radši grafy a kombinatoriku.

Další témata

Sousty dalších problémů, které můžeme diskutovat, můžete najít na Internetu. Tyto problémy mají různou složitost a některé z nich je možné případně zjednodušit, aby zadaní bylo odpovídající stupni studia a znalostem studenta. Další možností je vytvořit si vlastní problém nebo se inspirovat vědeckými článkami a použít dostupné datasety.