Detail předmětu
Evoluční a nekonvenční hardware
FIT-EUDAk. rok: 2018/2019
Předmět představuje vybrané výpočetní modely a výpočetní systémy, které vznikají na průniku hardware a umělé inteligence jako reakce na neschopnost konvenčních počítačů efektivně řešit jisté třídy úloh. Budou shrnuty relevantní teoretické modely, rekonfigurovatelné výpočetní architektury a techniky výpočetní inteligence inspirované fylogenezí, ontogenezí a epigenezí. Zejména budou diskutovány tyto oblasti: evoluční design, vyvíjející se obvody, embryonální elektronika, neurální hardware, DNA počítače a nanotechnologie. Předmět je doplněn ukázkou typických aplikací.
Okruhy otázek k SDZ:
1. Superturingovské počítání - vysvětlení konceptu
2. Rekonfigurovatelná zařízení pro evolvable hardware
3. Kartézské genetické programování
4. Problém škálovatelnosti evolučního návrhu obvodů a jeho řešení
5. Evoluční návrh analogových obvodů
6. Vyvíjející se obvody a adaptivní hardware
7. Celulární automaty v 1D a 2D, Wolframovy třídy, sebereplikace
8. Adlemanův experiment, DNA počítače
9. Kvantové celulární automaty, reverzibilní obvody
10. Neuropočítače
Jazyk výuky
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Pochopení vztahu mezi počítači (počítáním) a vybranými přírodními procesy.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Doporučená literatura
Greenwood, G., Tyrrell, A.: Introduction to Evolvable Hardware. A Practical Guide for Designing Self-Adaptive Systems. IEEE Press Series on Computational Intelligence, 2006, ISBN 0-471-71977-3
Higuchi, T., Liu, Y., Yao, X.: Evolvable Hardware. Springer Verlag, 2006, ISBN: 0-387-24386-0
Mařík et al.: Umělá inteligence IV, Academia, 2003, 480 s., ISBN 80-200-1044-0
Sekanina L., Vašíček Z., Růžička R., Bidlo M., Jaroš J., Švenda P.: Evoluční hardware: Od automatického generování patentovatelných invencí k sebemodifikujícím se strojům (http://www.academia.cz/evolucni-hardware.html). Academia Praha 2009, ISBN 978-80-200-1729-1
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod: Tradiční výpočetní modely, jejich meze, superturingovské počítání
- Počítačový hardware, implementační limity
- Počítání podle přírody: zdroje inspirace, výpočetní platformy, klasifikace
- Rekonfigurovatelné obvody
- Kartézské genetické programování
- Evoluční návrh číslicových obvodů
- Vyvíjející se obvody
- Výpočetní development, celulární automaty, L-systémy
- Embryonální elektronika
- Neuropočítače
- Nanotechnologie a molekulární elektronika
- DNA výpočty
- Aktuální trendy
Konzultace v kombinovaném studiu
Vyučující / Lektor