Вдосконалення процедурного генерування віртуальних ландшафтів з використанням машинного навчання
Автор: Гончаренко Антон Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Інженерія програмного забезпечення (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Метою роботи є дослідження та вдосконалення наявних методів генерування віртуальних ландшафтів, що включають як традиційні алгоритми, так і методи, що використовують моделі машинного навчання. Проаналізовано недоліки існуючих підходів, оцінено сфери використання фрактальних шумових алгоритмів та генеративних нейронних мереж, досліджено їх обмеження та можливості. Розроблено архітектуру генеративної моделі на основі варіаційного автоенкодера для створення цифрових моделей місцевості. Виділено метрики якості згенерованих фрагментів рельєфу та методи оптимізації параметрів генеративних алгоритмів. Реалізовано прототип застосунку, для автоматизації процесу створення користувацьких наборів даних, тренування моделі на основі цих даних та оцінки якості згенерованих результатів. Реалізовано модуль оптимізації параметрів шумових фрактальних алгоритмів, що дозволяє підвищити точність відтворення рельєфу за умови їх використання, а також для порівняння результатів іх роботи із результатами роботи генеративних нейронних мереж. Результати експериментів дослідження підтвердили високу ефективність створеного програмного забезпечення. За показниками стуктурної подібності результату, швидкодії та стабільності генерування модель на основі варіаційного автоенкодера суттєво перевершила традиційні методи процедурного генерування ландшафтів. Загальний обсяг роботи складає 81 сторінку. Ключові слова: цифрова карта висот, варіаційний автоенкодер, алгоритми генерування шуму, оптимізація параметрів, реалістичний рельєф місцевості.