Material picker: Rozpoznávání materiálů v obraze pomocí strojového učení
Jurčák, Filip; Vévoda, Petr; Šikudová, Elena
2024 - English The process of setting material properties for realistic appearance after rendering is usually tiresome and often requires carefully crafted skill for fine-tuning the parameters, as different combinations of these parameters can produce different-looking materials. To simplify this process, we introduce a solution to the texture transfer problem by creating a pipeline containing several deep neural networks. These networks subsequently represent solutions to inverse rendering and material segmentation by predicting intrinsic scene characteristics, like diffuse and specular albedo, surface normals, glossiness, view vector, texture coordinates, and segmentation, all from a single image. Artists can subsequently plug these inferenced properties inside their 3D scene representations and thus reduce the time needed to iterate over several design ideas. To train these networks, we generated high-quality dataset of substantial size using physically-based techniques to ensure good generalization on real-world images. 1 Proces nastavování vlastností materiálu pro realistický vzhled po vyrenderování je obvykle únavný a často vyžaduje pečlivě nadobudnutou zručnost pro jemné doladění parametrů, protože různé kombinace těchto parametrů mohou produkovat různě vy- padající materiály. Pro zjednodušení tohoto procesu představujeme řešení problému přenosu textur vytvořením nástroje obsahujícího několik hlubokých neuronových sítí. Tyto sítě následně představují řešení pro inverzní renderování a segmentaci materiálu předpovídáním vnitřních charakteristik scény, jako je difuzní a lesklé albedo, povrchové normály, lesk, pohledový vektor, texturové souřadnice a segmentace, toto vše z jednoho snímku. Umělci mohou následně použít tyto odvozené vlastnosti ve svých reprezentací 3D scény a zkrátit tak čas potřebný k iteraci několika nápadů návrhů. Abychom tyto sítě trénovali, vygenerovali jsme vysoce kvalitní datovou sadu značné velikosti pomocí fyzicky založených technik, abychom zajistili dobrou generalizaci na obrázky z reálného světa. 1 Keywords: strojové učení|hluboké učení|počítačová grafika|inverzní renderování|segmentace materiálů|rozpoznávání materiálů; machine learning|deep learning|computer graphics|inverse rendering|material segmentation|material recognition Available in a digital repository NRGL Material picker: Rozpoznávání materiálů v obraze pomocí strojového učení

The process of setting material properties for realistic appearance after rendering is usually tiresome and often requires carefully crafted skill for fine-tuning the parameters, as different ...

Jurčák, Filip; Vévoda, Petr; Šikudová, Elena
Univerzita Karlova, 2024

Soutež Algonauts 2023: predikce lidské fMRI aktivity při stimulaci vizuálními stimuli
Petliak, Nataliia; Antolík, Ján; Bojar, Ondřej
2024 - English In this thesis, we investigate the application of pretrained Deep Neural Networks, par- ticularly Vision Transformers (ViT), for predicting human fMRI activity in response to visual stimulation. The Algonauts Challenge 2023 dataset, serving as a large-scale bench- mark of human fMRI data, allows us to assess the performance of ViT in comparison with established CNN architectures like VGG and ResNet. Our study highlights the complex- ity of this task, especially in accurately modeling the diverse regions of the full visual cortex. We identify specific ViT layers that align with the brain's hierarchical processing and prove to be the most predictive. However, one of the limitations we encounter with pretrained ViT is its reduced adaptability due to inherent subject variability. This limi- tation underscores the challenge in developing a single model that is universally effective across different individuals. To address this, we implement an iterative training strategy, starting with the layers that perform best across all subjects, followed by fine-tuning for specific visual areas in individual subjects. Despite these efforts, the effectiveness of ViT varies; it performs satisfactorily in some subjects but struggles in others, particu- larly in word-selective regions. The incorporation of textual data... V této diplomové práci zkoumáme využití předtrénovaných hlubokých neuronových sítí, zejména Vision Transformers (ViT), pro predikce lidské fMRI aktivity při stimu- laci vizuálními stimuli. Dataset z Algonauts Challenge 2023, která slouží jako rozsáhlý standard pro data fMRI lidského mozku, nám umožňuje hodnotit výkon ViT ve srovnání s etablovanými architekturami CNN, jako jsou VGG a ResNet. Naše studie zdůrazňuje složitost tohoto úkolu, zejména při přesném modelování různorodých oblastí celé vizuální kůry. Identifikujeme konkrétní vrstvy ViT, které jsou v souladu s hierarchickým zpra- cováním mozku a ukazují se jako nejpředpovědnější. Jedním z omezení, na které jsme narazili u předtrénovaného ViT, je jeho snížená adaptabilita kvůli vrozené variabilitě subjektů. Toto omezení zdůrazňuje výzvu ve vývoji jediného modelu, který je univer- zálně účinný pro různé jedince. Abychom toto řešili, implementujeme iterativní strategii trénování, začínající vrstvami, které fungují nejlépe napříč všemi subjekty, následované jemným laděním pro specifické vizuální oblasti jednotlivých subjektů. Navzdory těmto snahám se účinnost ViT liší; u některých subjektů dosahuje uspokojivých výsledků, ale u jiných se potýká, zejména ve word-selectivnich oblastech. Přidání textových dat ke vstupu vede ke zlepšení výkonu modelu v... Keywords: hluboké učení|predikce fMRI|vizualní stimuly|vision transformers; deep learning|fMRI prediction|visual stimuli|vision transformers Available in a digital repository NRGL Soutež Algonauts 2023: predikce lidské fMRI aktivity při stimulaci vizuálními stimuli

In this thesis, we investigate the application of pretrained Deep Neural Networks, par- ticularly Vision Transformers (ViT), for predicting human fMRI activity in response to visual stimulation. The ...

Petliak, Nataliia; Antolík, Ján; Bojar, Ondřej
Univerzita Karlova, 2024

Evoluční strategie pro optimalizaci policy v transformerech
Lorenc, Matyáš; Neruda, Roman; Pilát, Martin
2024 - English We explore the capability of evolution strategies to train a transformer architecture in the reinforcement learning setting. We perform experiments using OpenAI's highly parallelizable evolution strategy and its derivatives utilizing novelty and quality-diversity searches to train Decision Transformer in Humanoid locomotion environment, testing the ability of these black-box optimization techniques to train even such relatively large (com- pared to the previously tested in the literature) and complicated (using a self-attention in addition to fully connected layers) models. The tested algorithms proved to be, in gen- eral, capable of achieving strong results and managed to obtain high-performing agents both from scratch (randomly initialized model) and from a pretrained model. 1 Cílem práce je prozkoumat schopnost evolučních strategií trénovat architektury trans- formerů v prostředí zpětnovazebního učení. Provedeme experimenty s využitím vysoce paralelizovatelného algoritmu OpenAI-ES a dvou jeho variant využívajících konceptů no- velty a quality-diversity prohledávání k trénování architektury Decision Transformeru v prostředí MuJoCo Humanoida a otestujeme tak schopnost těchto black-box optimalizač- ních technik trénovat i takto relativně velké (ve srovnání s dříve testovanými) a kom- plikované modely (využívajících self-attention vedle klasických plně propojených vrstev). Testované algoritmy se v našich experimentech ukázaly obecně jako schopné dosahovat silných výsledků a dokázaly vyvinout vysoce výkonné agenty - a to jak z náhodně ini- cializovaného modelu, tak z předtrénovaného modelu. 1 Keywords: Evoluční strategie|Transformery|Optimalizace policy|Novelty; Evolution strategies|Tranformers|Policy optimization|Novelty Available in a digital repository NRGL Evoluční strategie pro optimalizaci policy v transformerech

We explore the capability of evolution strategies to train a transformer architecture in the reinforcement learning setting. We perform experiments using OpenAI's highly parallelizable evolution ...

Lorenc, Matyáš; Neruda, Roman; Pilát, Martin
Univerzita Karlova, 2024

Multi-agentní burzovní prostředí pro hledání robustních strategií pomocí zpětnovazebního učení
Mikuláš, Pavel; Pilát, Martin; Neruda, Roman
2024 - English This thesis presents a comprehensive study of the application of reinforcement learning to algorithmic trading. The main focus of this thesis is on the generalization properties of various reinforcement learning algorithms, both from the data perspective and the applicability of the trained agents to real algorithmic trading. To that end, we develop a training environment taking into account various real-world factors influencing the performance of algorithmic trading strategies. We also experiment with the recurrent replay buffer extension of the DQN algorithm, known as R2D2, being, to the best of our knowledge, the first to employ this algorithm for the task of algorithmic trading. Each algorithm is evaluated against traditional algorithmic trading strategies, including the buy-and-hold strategy, to demonstrate the superior performance of the reinforcement learning strategies. On top of that we also provide a study on how the amount of training data and transaction costs influence the generalization of the algorithms to unseen market conditions. We show how transaction costs significantly increase the task complexity and that the R2D2 algorithm overperforms the commonly used baselines, as well as other state-of-the-art reinforcement learning algorithms in this task. 1 Tato práce přináší rozsáhlou studii aplikace zpětnovazebního učení v oblasti algo- ritmického obchodování. Práce se zaměřuje zejména na to, jak modely zpětnovazebního učení generalizují, jak z pohledu velikosti trénovací množiny, tak z pohledu jejich ná- sledného přenesení na reálné finanční trhy. Za tímto cílem vytváříme simulační prostředí zohledňující důležité faktory, které ovlivňují výsledky obchodní strategie při reálném ob- chodování. V našich experimentech používáme také rozšíření algoritmu DQN, známé jako R2D2, které dosahuje velice slibných výsledků. Pokud je nám známo, je tato práce první, která algoritmus R2D2 aplikuje na oblast algorimického obchodování. Algoritmy natré- nované ve vytvořeném simulačním prostředí následně vyhodnocujeme oproti obvykle uží- vaným postupům algoritmického obchodování, abychom demonstrovali sílu modelů zpět- novazebního učení. Dále ukazujeme, jak zvyšování transakčních nákladů zvyšuje nároč- nost trénování vybraných modelů a že algoritmus R2D2 svými výsledky překonává běžné postupy algoritmického obchodování i ostatní modely zpětnovazebního učení v úloze al- goritmického obchodování. 1 Keywords: zpětnovazební učení|algoritmické obchodování|generalizace|R2D2|hluboké učení; reinforcement learning|algorithmic trading|generalization|R2D2|deep learning Available in a digital repository NRGL Multi-agentní burzovní prostředí pro hledání robustních strategií pomocí zpětnovazebního učení

This thesis presents a comprehensive study of the application of reinforcement learning to algorithmic trading. The main focus of this thesis is on the generalization properties of various ...

Mikuláš, Pavel; Pilát, Martin; Neruda, Roman
Univerzita Karlova, 2024

Mapování změn v optické a magnetooptické odezvě tenkých vrstev Ni-Mn-Ga napříč martensitickou transformací a relaxací pnutí
Makeš, Matěj; Veis, Martin; Zemen, Jan
2024 - English This thesis studies optical and magneto-optical responses of thin epitaxial Ni-Mn- Ga films prepared by magnetron sputtering. The relative permittivity tensor spectra were computed from the spectroscopic ellipsometry data measured both without the external magnetic field and in the out-of-plane magnetic field configuration. For one of the thin film samples, measurements across martensitic transformation were performed and temperature-hysteresis was observed. The analysis of the obtained spectra for thickness- varied series of samples clearly demonstrated the influence of substrate-induced strain and revealed a strong correlation between the out-of-plane lattice parameter and the properties of the obtained spectra. 1 Tato diplomová práce se zabývá studiem optické a magnetooptické odezvy tenkých epitaxních vrstev Ni-Mn-Ga, které byly připraveny pomocí magnetronového naprašování. Byl proveden výpočet spekter tenzoru relativní permitivity na základě elipsometrických dat získaných z měření bez přítomnosti magnetického pole a měření s magnetickým polem v polární konfiguraci. Pro jednen ze vzorků tenkých vrstev byla provedena série měření napříč martensitickou transformací a bylo pozorováno hysterezní chování. Analýza získa- ných spekter pro sérii vzorků s různou tloušťkou jasně demonstrovala vliv pnutí, které je způsobeno substrátem, a ukázala silnou korelaci mezi mřížovým parameterem v kolmém směru vůči povrchu a vlastnostmi získaných spekter. 1 Keywords: epitaxní filmy|Ni-Mn-Ga|Heuslerovy slitiny|martensitická transformace|relaxace pnutí|spektroskopická elipsometrie|polární magneto-optický Kerrův jev; epitaxial films|Ni-Mn-Ga|Heusler alloy|martensitic transformation|strain relaxation|spectroscopic ellipsometry|polar magneto-optical Kerr effect Available in a digital repository NRGL Mapování změn v optické a magnetooptické odezvě tenkých vrstev Ni-Mn-Ga napříč martensitickou transformací a relaxací pnutí

This thesis studies optical and magneto-optical responses of thin epitaxial Ni-Mn- Ga films prepared by magnetron sputtering. The relative permittivity tensor spectra were computed from the ...

Makeš, Matěj; Veis, Martin; Zemen, Jan
Univerzita Karlova, 2024

Směrem k novému modelu sociálních médií: přerozdělení moci v ekonomice tvůrců založené na předplatném
Markova, Snezhanna; Roraback, Erik Sherman; Vichnar, David
2024 - English This thesis evaluates the potential viability of the subscription-based creator economy by analysing three subscription creator platforms, Substack, Nebula and Patreon. Drawing on Bernard Stiegler's work in the sphere of digital technologies, this study argues that the alternative mode of information dissemination demonstrated by these platforms presents a more equal distribution of power between the players in the creator economy and a healthier, more thoughtful content creation and consumption, in contrast to the algorithmic distribution of information of the traditional advertiser-driven social media networks. The research focuses on delineating the circumstances which led to the political and spiritual malaise of modern online generations described by Stiegler and examines how subscription-based platforms attempt to combat the harmful effects of major social networks. The creator economy is an integral part of almost every online interaction, therefore evaluating alternative economic models can be the key to improving the declining quality of the online user experience. The use-case analysis will involve assessing the business model, as well as the impact on the relationship between the creator, consumer and the IT platform, employing the digital labour theory proposed by Christian Fuchs.... Tato práce se pokouší zhodnotit potenciální životaschopnost ekonomiky tvůrců založené na předplatném analýzou tří platforem které jsou založené na modelu předplatného, Substack, Nebula a Patreon. Tato studie vychází z práce Bernarda Stieglera v oblasti digitálních technologií a tvrdí, že alternativní způsob šíření informací, který tyto platformy umožnují, představuje rovnoměrnější rozdělení moci mezi aktéry v ekonomice tvůrců a zdravější, promyšlenější tvorbu a spotřebu obsahu, na rozdíl od algoritmické distribuce informací tradičních sociálních sítí, které jsou řízené inzerenty. Výzkum se zaměřuje na vymezení okolností, které vedly k politickému a duchovnímu neklidu moderní online generace popsané Stieglerem, a zkoumá, jak se platformy založené na předplatném pokoušejí bojovat proti škodlivým účinkům dominantních sociálních sítí. Ekonomika tvůrců je nedílnou součástí téměř každé online interakce, proto hodnocení alternativních ekonomických modelů může být klíčem ke zlepšení klesající kvality online uživatelské zkušenosti. Analýza případu užití bude zahrnovat posouzení obchodních modelů, a také dopadu na vztah mezi tvůrcem, spotřebitelem a IT platformou s využitím teorie digitální práce navržené Christianem Fuchsem. Zjištění naznačují, že platformy pro vytváření předplatného mají potenciál obnovit... Keywords: digitální kapitalismus|ekonomika tvůrců|uživateli vytvářený obsah|kapitalismus dohledu|společnost spektáklu|egalitářství; Keywords: digital capitalism|creator economy|user-generated content|surveillance capitalism|spectacle society|egalitarianism Available in a digital repository NRGL Směrem k novému modelu sociálních médií: přerozdělení moci v ekonomice tvůrců založené na předplatném

This thesis evaluates the potential viability of the subscription-based creator economy by analysing three subscription creator platforms, Substack, Nebula and Patreon. Drawing on Bernard Stiegler's ...

Markova, Snezhanna; Roraback, Erik Sherman; Vichnar, David
Univerzita Karlova, 2024

Translingvální báseň: Ilya Kaminsky, May Wongová, Li-Young Lee
Romanenko, Anton; Quinn, Justin; Delbos, Stephan
2024 - English This thesis discusses the work of three contemporary Anglophone translingual poets: Ilya Kaminsky, Wong May, and Li-Young Lee. A translingual poem is a poetic text written in a language that is not the author's mother tongue. Translingual literary practice was common in the Middle Ages, but during Romanticism the monolingual literary model became dominant. This started to change in modernism, where new forms of translingual writing subjectivity began to appear, exemplified by writers like Vladimir Nabokov, Eugene Jolas, and later Ivan Blatný. The thesis discusses these writers' works, establishing the connections between the modernist translingual subject and the contemporary one. It then proceeds to analyze the poems of Ilya Kaminsky, Wong May, and Li-Young Lee, looking for the ways in which these authors relate to the literary traditions of their first and second languages through the use of form and poetic content. The thesis also discusses the intermedial quality of their work, as well as how the three poets approach the notion of the lyric. Key words: translingualism, multilingualism, modernism, poetry, poem, poetics, transmediality, literature, lyric Tato diplomová práce se zabývá analýzou tvorby tří současných anglofonních translingválních básníků: Ilji Kaminského, Wong Mayové a Li-Young Leeho. Translingvální básní se rozumí poetický text napsaný v jazyce, který není autorovou mateřštinou. Translingvální literární praxe byla běžná ve středověku. Během romantismu se dominantním způsobem literární produkce stal monolingvální model. V modernismu však došlo k obnovení literárního traslingvismu, což lze vidět například ve tvorbě autorů jako Vladimir Nabokov, Eugene Jolas nebo později u Ivana Blatného. Diplomová práce analyzuje vybraná díla těchto autorů a popisuje jejich návaznosti na současnou formu literárního translingvismu. Dále se diplomová práce zabývá detailním rozborem vybraných básní od Ilji Kaminského, Wong Mayové a Li-Young Leeho. Cílem analýzy je ukázat, jak tito autoři pracují s pojmy básnické formy a obsahu a jak svojí tvorbou navazují na literární tradice svých jazyků. Diplomová práce se také věnuje transmedialním aspektům tvorby těchto autorů a tomu, jak přistupují k pojmu lyrična. Klíčová slova: translingvismus, multilingvismus, modernismus, poezie, báseň, poetika, transmedialita, literatura, lyrika Keywords: Translingvální báseň: Ilya Kaminsky|Wong Mayová|Li-Young Lee; translingualism|multilingualism|transnationalism|poetics|poetry|poem|lyric|literature|transmediality Available in a digital repository NRGL Translingvální báseň: Ilya Kaminsky, May Wongová, Li-Young Lee

This thesis discusses the work of three contemporary Anglophone translingual poets: Ilya Kaminsky, Wong May, and Li-Young Lee. A translingual poem is a poetic text written in a language that is not ...

Romanenko, Anton; Quinn, Justin; Delbos, Stephan
Univerzita Karlova, 2024

Všichni jsme metamoderní: Úvod do metamodernismu
Veselý, Tomáš; Vostal, Filip; Roraback, Erik Sherman
2024 - English This work will provide a genealogy of the metamodern condition. The postmodern sentiment is by no means gone, but it has transformed so much at this point that the vague postmodern label has become obsolete. Indeed, the cultural sphere is now dealing with a whole set of urgent social, political and economic realities, spurred on by climatic, financial and geopolitical crises, that postmodernism could never seriously handle. In the course of this paper, I will examine the modernist and post-modernist streams of thought that have resulted in the emergence of metamodernism, which somehow counter-intuitively combines modernist sincerity with post-postmodernist irony. Moreover, I will assess this stream of thought through the lens of Actor-network theory, as outlined by Bruno Latour. In the end, I hope to demonstrate that metamodernism offers something that postmodernism, disappointed from the failure of modernist projects, never could: hope. Key Words Metamodernism, Actor-network theory, Post-modernism, Nordic School, Dutch School, Irony Tato práce poskytne genealogii metamoderního stavu. Ačkoliv postmoderní sentiment ještě nevymizel, jeho podoba se proměnila do takové míry, že vágní nálepka postmodernismu se dnes již jeví jako zastaralá. Kulturní sféra se dnes zabývá celou škálou urgentních sociálních, politických a ekonomický skutečností, které jsou dále poháněny klimatickými, finančními a geopolitickými krizemi, na které již postmodernismus nemá odpověď. V průběhu této práce se zaměřím na modernistické a postmodernistické myšlenky, které vyústily v metamodernismus, v němž se možná neintuitivně skloubí modernistická upřímnost a postmodernistická ironie. Dále se zaměřím na rozbor těchto myšlenek prostřednictvím teorie sítí aktérů, navrženou Brunem Latourem. V závěru se pokusím demonstrovat, že metamodernismus poskytuje něco, co postmodernismus ve svém zklamání z modernistických projektů nikdy nabídnout nedokázal: naději. Klíčová slova Metamodernismus, Teorie sítí aktérů, Postmodernismus, Nordická škola, Holandská škola, Ironie Keywords: Metamodernismus|Teorie sítí aktérů|Postmodernismus|Nordická škola|Holandská škola|Ironie; Metamodernism|Actor-network theory|Post-modernism|Nordic school|Dutch school|Irony Available in a digital repository NRGL Všichni jsme metamoderní: Úvod do metamodernismu

This work will provide a genealogy of the metamodern condition. The postmodern sentiment is by no means gone, but it has transformed so much at this point that the vague postmodern label has become ...

Veselý, Tomáš; Vostal, Filip; Roraback, Erik Sherman
Univerzita Karlova, 2024

Analýza topologických magnetických fáz pomocí generativních modelů strojového učení
Dušek, Ondřej; Baláž, Pavel; Žonda, Martin
2024 - English Keywords: strojové učenie|neurónové siete|magnetické skyrmióny; machine learning|neural networks|magnetic skyrmions Available in a digital repository NRGL Analýza topologických magnetických fáz pomocí generativních modelů strojového učení

Dušek, Ondřej; Baláž, Pavel; Žonda, Martin
Univerzita Karlova, 2024

Termoforetické a hydrodynamické interakce v umělé aktivní hmotě
Kolář, Martin; Holubec, Viktor; Tůma, Karel
2024 - English The study of artificial active matter has significantly intensified in recent years due to its potential practical applications and promises to understand living organisms' in- teractions and collective behaviour. The research is done on all levels - experimental, theoretical, and numerical. This thesis presents a numerical simulation approach based on solving partial differential equations from the continuum mechanics framework. The results obtained can be used to predict the dynamics and thermodynamics of the system or serve as input data for stochastic simulations. Using this approach, it is also possible to simulate actual laboratory experiments numerically. 1 V posledních letech se významně zintenzivnil výzkum umělé aktivní hmoty pro její potenciální praktické využití a příslib pochopení interakcí a kolektivního chování živých organismů. Výzkum je prováděn na všech úrovních - experimentální, teoretické a num- erické. Tato práce představuje přístup pomocí numerických simulací založený na řešení parciálních diferenciálních rovnic pocházejících z rámce mechaniky kontinua. Získané výsledky mohou být použity k předpovědi dynamiky a termodynamiky systému nebo mohou sloužit jako vstupní data pro stochastické simulace. Pomocí tohoto přístupu je rovněž možné simulovat skutečné laboratorní experimenty numericky. 1 Keywords: hydrodynamika|vedení tepla|thermoforéza|aktivní hmota; hydrodynamics|heat transfer|thermophoresis|active matter Available in a digital repository NRGL Termoforetické a hydrodynamické interakce v umělé aktivní hmotě

The study of artificial active matter has significantly intensified in recent years due to its potential practical applications and promises to understand living organisms' in- teractions and ...

Kolář, Martin; Holubec, Viktor; Tůma, Karel
Univerzita Karlova, 2024