Projekty

Academic contact for:

Nature-inspired search and optimisation heuristics are easy to implement and apply to new problems. However, in order to achieve good performance it is usually necessary to adjust them to the problem at hand. Theoretical foundations for the understanding of such approaches have been built very successfully in the past 20 years but there is a huge disconnect between the theoretical basis and practical applications. The development of powerful analytical tools, significant insights in general limitations of different types of nature-inspired optimisation methods and the development of more practically relevant perspectives for theoretical analysis have brought impressive advances to the theory-side of the field. However, so far impact on the application-side has been limited and few people in the diverse potential application areas have benefitted from these advances.

The main objective of the COST Action is to bridge this gap and improve the applicability of all kinds of nature-inspired optimisation methods. It aims at making theoretical insights more accessible and practical by creating a platform where theoreticians and practitioners can meet and exchange insights, ideas and needs; by developing robust guidelines and practical support for application development based on theoretical insights; by developing theoretical frameworks driven by actual needs arising from practical applications; by training Early Career Investigators in a theory of nature-inspired optimisation methods that clearly aims at practical applications; by broadening participation in the ongoing research of how to develop and apply robust nature-inspired optimisation methods in different application areas.

Hlavná technologická výzva sprevádzaná 5. generáciu mobilných komunikačných systémov je efektívne využitie
dostupného frekvenčného spektra. Statické prideľovania frekvenčného spektra sa javí ako nedostatočné a jedno
z možných riešení tohto problému je dynamické prideľovanie spektra pri použití technológie kognitívneho rádia.
Technológia kognitívneho rádia je v súčasnosti mimoriadne diskutovaná oblasť, v ktorej sa otvára celé spektrum
vyšetrovaných tém. Dynamické pridelovanie spektra je možné považovat za jednu z najvýznamnejších. Za
základne funkčné bloky kognitívneho rádia je možné označiť blok monitorovania spektra, blok distribúcie a
zdieľania spektra a nakoniec ekonomický blok distribúcie spektra. Súčasný stav poznania v oblasti dynamického
prideľovania spektra sa výrazne limituje na analýzu vyšetrovania prevádzkových vlastností jednotlivých blokov,
avšak ich vzájomná optimalizácia v dôsledku vysokej komplexity kognitívnej rádiovej siete je často obchádzaná.
S cieľom riešiť tento problém, bude projekt IDR-KKS zameraný na vzájomnú optimalizáciu prevádzkových
parametrov monitorovania a zdieľania spektra a ich dopad na navrhnuté ekonomické modely uvažovaných
bezdrôtových štandardov 5G. Za účelom zachytenia vysokej dynamiky kognitívnej rádiovej siete, budeme v
rámci projektu IDR-KKS uvažovať agentový prístup k modelovaniu a simulácií, ktorý sa ukázal ako veľmi
efektívny v iných vedných odboroch (fyzika, ekonómia). Efektívnosť navrhnutých agentových modelov bude
verifikovaná podľa vhodne zvolených scenárov. V rámci projektu IDR-KKS bude tiež realizovaná
experimentálna kognitívna rádiová sieť umožňujúca verifikovať agentové modely aj v reálnej prevádzke. 

Cieľom projektu je naštudovanie a návrh techník, ktoré umožnia programátorom rozhodovať o svojich programoch v zmysle spotreby energie na základe vybraných modelov. Naviac plánujeme vyvinúť nástroje na vytváranie energetického profilu, detektory energetických chýb, vzory refaktorizácie s cieľom zmeniť spotrebu energie, testvéry zamerané na spotrebu energie a optimalizovače spotreby energie, pomocou ktorých nástrojov poukážeme na vzťah medzi zdrojovým kódom a spotrebou energie a na to, že sa to dá optimalizovať. Naše techniky a nástroje overíme na reálnych aplikáciách.

The main objective of the project is to train educators from selected universities (e.g. partners are training other partners in this project) in the field of functional programming (FP) and closely related areas of informatics that this trained university staff then will contribute to the increasing of the level of education at their home university. Partners train other partners in selected area of FP by sharing their research results and using their (specific) teaching experience and methods. We expect novel knowledge to be taught in all theoretical levels.

Strategickým cieľom projektu je hľadanie nových metód, foriem a technológií pre integráciu výučby procesov softvérového inžinierstva do predmetov výučby programovania na vysokých školách v študijných programoch zameraných na informatiku a informačné technológie. V súčasnosti je v informatických študijných programoch mnohokrát oddeľovaná výučba programovania od procesnej stránky tvorby softvéru. Pri vývoji softvérových systémov v praxi sú však princípy, technológie a procesy neodlúčiteľné a sú systematicky aplikované počas celého trvania vývoja softvéru. Vychádzajúc z aktuálneho stavu na vysokých školách, v tomto projekte sa sústredíme na hľadanie nových metód a foriem vyučovania predmetov o tvorbe softvéru, ktoré umožnia prepojenie výučby programovania, technológií a procesov vývoja softvéru do harmonického celku. Tomuto bude podriadená nielen inovácia obsahovej stránky viacerých predmetov ale budeme sa výrazne sústrediť aj na vytváranie nástrojovej podpory, ktorá odbremení učiteľa od nekreatívnych a časovo náročných úloh. V oblasti návrhu a vytvárania nástrojov pre podporu metód vyučovania programovania sa zameriame na otázku simulácie procesov softvérového inžinierstva počas vytvárania softvérového produktu študentom. Simulácia bude v riešenom projekte zastupovať členov projektového tímu, vrátane projektového manažéra, ktorý bude dozerať na plnenie úloh a postup v rámci definovaného procesu. Nástrojová podpora umožní automatizovať získavanie okamžitej spätnej väzby pre študenta a vytvorí pre vyučujúceho priestor na individuálne venovanie sa študentovi.

Rozvoj informatiky v súčasnosti priamo i nepriamo významne ovplyvňuje takmer všetky vedné disciplíny, najmä oblasť nových informačných, komunikačných a sieťových technológií. Osobitný význam majú rozmanité aplikácie vložených a počítačových systémov pri tvorbe, projektovaní, transformácii a automatizácii informačných a riadiacich systémov. Na úspešné zvládnutie úlohy projektovania takýchto systémov absolvent študijného programu Informatika musí byť oboznámený tak s hardvérovou, ako aj so softvérovou stránkou riešenia. Očakávame, že prehĺbenie vzájomného prepojenia predmetov počítačového a softvérového inžinierstva prinesie zvýšenie kvality prípravy študentov študijného programu Informatika. Preto strategickým cieľom projektu je hľadanie nových metód, foriem a technológií pre transfer znalostí z počítačového inžinierstva do predmetov softvérového inžinierstva a vice versa za pomoci vhodnej hardvérovej platformy (KPIkitu). Riešenie bude sledovať dva hlavné ciele, a to technické zabezpečenie novej formy výučby vybraných softvérovo, resp. hardvérovo orientovaných predmetov a vytvorenie návodov a množiny príkladov na použitie KPIkitu. Študenti si budú môcť za pomoci KPIkitu realizovať pragmatické projektové úlohy, definované príslušným predmetom s praktickým využitím výsledku, čo podľa očakávania riešiteľského kolektívu bude mať pozitívny dopad na kvalitu vzdelávania v študijnom programe Informatika.