Proponowane tematy pracy dyplomowych 2020/21, P.F.Góra

  1. Interaktywna animacja b-drzewa
    Praca licencjacka z informatyki

    Celem pracy jest wizualizacja działania b-drzewa: wstawiania, wyszukiwania, usuwania i modyfikacji elementów b-drzewa, wraz z równoważeniem b-drzewa. Użytkownik podaje parametry b-drzewa i zestaw elementów do utworzenia b-drzewa (lub może skorzystać z predefiniowanych zestawów, lub może wygenerować nowy zestaw), a dla już utworzonego b-drzewa element wyszukiwany, usuwany, modyfikowany lub pojedynczy element do wstawienia. Animacje muszą być zgodne z faktycznym działaniem algorytmów 😉

  2. Symulacja ataku bizantyńskiego na sieć rozprzestrzeniania opinii
    Praca licencjacka z fizyki lub informatyki

    W systemach rozprzestrzeniania się opinii rozpatrujemy "agentów" umieszczonych na siatce (grafie). Każdy "agent" ma opinię w pewnej sprawie, przybierającą wartość ±1.

    Jeżli opinia większości zgadza się z opinią danego "agenta", nic się nie dzieje. W przeciwnym razie "agent" może przyjąć opinię większości z prawdopodobieństwem Boltzmannowskim.
    Wśród "agentów" znajdują się zdrajcy, którzy, jeśli ich zapytać, zawsze kłamią - odpowiadają inaczej, niż aktualna wartość opinii pytającego (problem bizantyńskich generałów).
    Pytania: Jak dynamika opinii, w tym ewentualne pojawienie się przejścia fazowego (jedna opinia dominuje), zależy od

  3. Agregacja ograniczana dyfuzyjnie dla szumów kolorowych
    Praca licencjacka z informatyki lub fizyki

    Agregacja ograniczana dyfuzyjnie (Diffusion Limited Aggregation) to proces, w którym błądzące przypadkowo cząstki przyklejają się do istniejącego klastra. Powstają struktury fraktalne. Celem pracy jest sprawdzenie, jak wymiar tych struktur zmienia się wraz ze zmianą parametrów opisujących pamięć (korelacje czasowe) szumu. Praca wymaga intensywnych, chociaż prostych, symulacji numerycznych.

  4. Implementacja algorytmu Bulirscha-Stoera z ekstrapolacją Floatera-Hormana
    Praca licencjacka lub magisterska z informatyki dla desperatów

    Algorytm Bulirscha-Stoera pozwala na znajdywanie bardzo dokładnych rozwiązań równań różniczkowych zwyczajnych przez ekstrapolację kroku całkowania do zera. Klasyczny algorytm oparty jest na ekstrapolacji wielomianowej. Celem pracy jest zastąpienie ekstrapolacji wielomianowej ekstrapolacją funkcjami wymiernymi, zgodnie z algorytmem Floatera-Hormana. Wymagane są intensywne obliczenia numeryczne.

  5. Symulacja rozwoju sieci Blockchain
    Praca magisterska z informatyki

    Dana jest sieć P2P lub sieć bezskalowa. W węzłach sieci rezydują górnicy. Każdy górnik charakteryzuje się posiadanymi zasobami obliczeniowymi. Górnicy zatwierdzają transakcje w systemie Proof of Work, z czasem Poissonowskim, zależnym od zasobów obliczeniowych górnika. Górnik, który zatwierdził transakcję, rozsyła ją do węzłów, z którymi jest połączony. Czas propagacji przez jeden link jest ustalony (mały, ale niezerowy). Górnik pracujący nad transakcją, dołącza otrzymaną, zatwierdzoną przez kolegę transkakcję do swojej kopii Blockchain, rozsyła ją dalej i resetuje pracę nad dołączeniem nowej transakcji, Górnik, który zatwierdził transakcję, otrzymuje wynagrodzenie, natomiast wszyscy górnicy ponoszą koszt, proporcjonalny do czasu pracy i posiadanych zasobów. Należy rozwiązać problem możliwych bifurkacji łańcucha Blockchain (orphaned transactions). Proszę zwrócić uwagę, że problem jest asynchroniczny. Należy zbadać, jak zmieniają się w czasie zasoby finansowe poszczególnych górników (kapitał początkowy + premie za dołączenie bloku - poniesione koszty). Dodatkowo, "bankrutujący" górnicy są usuwani z sieci (należy zadbać o spójność sieci!), do sieci zaś dołączają nowi górnicy, ponosząc koszt początkowy, proporcjonalny do instalowanych zasobów obliczeniowych.
    Możliwa kontynuacja współpracy.

  6. Wymiar fraktalny struktur w odwróconym procesie DLA
    Praca magisterska z fizyki lub informatyki

    Cząstka, startująca z pewnego punktu początkowego, wykonuje błądzenie przypadkowe aż dotknie brzegu pewnej figury; początkowo figurą tą jest trójkąt równoboczny lub kwadrat. Gdy błądząca cząstka dotknie brzegu figury, ten "wybrzusza" się, tworząc trójkąt, którego podstawą jest dotychczasowy bok, a wysokość jest proporcjonalna do długości tego boku.

    Cząstka wraca do swojego położenia początkowego i cały proces zaczyna się od nowa (ale figura ograniczająca obszar dyfuzji jest już zmieniona). Proces ten można traktować jako odwrócony proces agregacji ograniczanej dyfuzyjnie (Diffusion Limited Aggregation, DLA). Hipoteza: Po wielu iteracjach brzeg figury staje się fraktalny. Należy to potwierdzić i obliczyć wymiar fraktalny brzegu.
    Praca może okazać się obliczeniowo znacznie bardziej skomplikowana, niż to się na pierwszy rzut oka wydaje. W przypadku sukcesu, możliwa będzie kontynuacja współpracy w innej formie.

  7. Lwy i antylopy: Dynamika w modelu Kuramoto z dwoma antagonistycznymi gatunkami
    Praca magisterska z fizyki, biofizyki lub informatyki

    Uogólnienie klasycznego modelu synchronizacji na przypadek gatunków antagonistycznych. Temat wydaje się koncepcyjnie prosty, ale może wymagać intensywnych obliczeń numerycznych.

  8. Rezonans stochastyczny i rezonans koherencyjny w monostabilnych studniach potencjału
    Praca magisterska z fizyki

    Uogólnienie wyników pracy Stationary distributions of a noisy logistic process, Acta Phys. Pol. B 36, 1981 (2005), na przypadek potencjałów x2n. Możliwa kotynuacja współpracy.

Tematy wykreślone są już zajęte 😒
Zainteresowanych studentów proszę o kontakt: pawel.gora@uj.edu.pl
Przykro mi, ale nie zgadzam się nad opiekę nad pracami o tematach spoza powyższej listy (nie dotyczy temataów wcześniej uzgodnionych).
Niewykorzystane tematy prac magisterskich mogą być realizowane w przyszłym roku akademickim, tak więc zapraszam także studentów I (IV) roku.