Sofware pro analýzu signálů a inteligentní detekci událostí v optických senzorových sítích

Abstract

Tato diplomová práce se věnuje navržení systému pro sběr signálových dat ze senzorů v optických sítích, detekci v signálovém průběhu anomálií a jejich klasifikaci s možností případného spuštění určité akce. Budou prodiskutovány možností uplatnění tohoto postupu v praxi v různých oblastech. V rámci práce se projednají různé metodiky využívané pro klasifikaci signálů a zvuků. Budou porovnané a vyhodnocené možné architektonické návrhy systému představené v podobě 4+1 pohledů a implementuje se funkční prototyp klasifikátoru. Na tomto prototypu se vyzkouší různé přístupy z oblasti strojového učení a neuronových sítí a provede se experiment s rozdělením vstupního signálu na několik frekvenčních pásem. Část práce tvoří diskuze o nutnosti transformace vstupních dat před jejich odesláním na vstup klasifikátorů a implementují se několik transformátorů. V závěru se uvedou možností pro navázání na práci a rozšíření tématu.

This master's thesis focuses on designing a system for collecting signal data from sensors in optical networks, anomaly detection in a waveform, and their classification with an option of conditional action execution. Ways of applying this technique in practice in different fields are discussed. Various methodologies used for signal and sound classification are considered. Few possible architectures for the system in question are presented with the 4+1 views method, then compared and evaluated. Then a functional prototype of the classifier is implemented. This prototype is used to try different approaches in machine learning and neural networks domain, and the experiment with separation of an input signal into multiple frequency bands is conducted with its help. Part of the thesis is comprised of a discussion about the necessity of applying certain transformations to classifier's input data. Some of those transformers are implemented. In the thesis conclusion, ways of continuing and extending the topic of this thesis are presented.