Modularna simulacija za testiranje propusnosti paralelnih podatkovnih tokova u sustavima za detekciju mentalnih stanja u stvarnom vremenu

diplomski rad

• Naslov (engleski): Modular simulation for testing the throughput of parallel data streams in real-time mental state detection systems
• Autor: Dominik Brdar
• Mentor: Siniša Popović (mentor)
• Član povjerenstva: Siniša Popović (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Vlado Sruk (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nikolina Frid (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-07-12, Hrvatska

Sažetak

Sustavi za detekciju mentalnih stanja u stvarnom vremenu imaju potencijal pružanja potpore u visokostresnim zanimanjima gdje je mentalno stanje osoba od kritične važnosti. Primjena takvih sustava u ograničenim radnim okruženjima, izvođenje u stvarnom vremenu i složenost neurobiologije predstavljaju razne izazove. U ovom radu ću predstaviti pregled literature u području računalne detekcije mentalnih stanja na osnovu psihofizioloških signala, a zatim i karakterističnu arhitekturu takvih sustava, s naglaskom na izvođenje u stvarnom vremenu. Stoga ću na osnovu predstavljene arhitekture oblikovati modularnu simulaciju takvih sustava, a zatim i programski ostvariti dizajn za integraciju modula i testiranje potrebnih propusnosti paralelnih podatkovnih tokova na heterogenom računalnom sustavu. Konačni rezultati pokazuju da ostvarena simulacija izvođena na stolnom računalu opremljenom grafičkom karticom pruža potrebnu paralelizaciju i dostatne propusnosti podatkovnih tokova u svrhu zadovoljavanja ograničenja rada u stvarnom vremenu koja je realno očekivati u ovoj domeni primjene.

Sažetak (engleski)

Real-time mental state detection systems have the potential to provide support in high-stress professions where individuals' mental states are critically important. The application of such systems in constrained work environments, real-time execution, and the complexity of neurobiology present various challenges. In this paper, I will present a literature review in the field of computer-based mental state detection using psychophysiological signals, followed by a description of the typical architecture of such systems, with emphasis on real-time execution. Therefore, based on the presented architecture, I will design a modular simulation of such systems and then implement a software design to integrate the modules and test the required throughput of parallel data streams on a heterogeneous computer system. The final results demonstrate that the implemented simulation, performed on a desktop computer equipped with a graphics card, provides the necessary parallelization and sufficient data stream throughput to satisfy the real-time constraints that may be expected in this application domain.

• Ključne riječi: simulacija; detekcija mentalnih stanja; stvarno vrijeme; propusnost podatkovnih tokova; heterogeni računalni sustav; grafička kartica; procesor za digitalnu obradu signala; OpenCL
• Ključne riječi (engleski): simulation; mental state detection; real time; data stream throughput; heterogeneous computing system; graphics card; digital signal processor; OpenCL
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:018055
• Studijski program: Naziv: Računarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka računarstva (mag.ing.comp.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-10-11 08:32:26