Welcome to the BUT Digital Library - an institutional repository operated by the Central Library on the DSpace system.
Do you want to deposit your article or preceedings into Digital Library? It is very simple. You can find all the information in the manual published online on BUT Portal of libraries.
Central Library supports open access to scientific publishing - Open Access.
You can also request for grant for open publishing from Open Access Fund You can find more information OA fund web page.
Into the Digital Library is integrated citation manager Citace PRO. It will allow you to easily create a bibliographic citation or save a record in the manager.
Communities in DSpace
Select a community to browse its collections.
Recent Submissions
Item type:Item, Access status: Open Access , Inovativní optimalizace návrhu transformátorů v kombinaci s výpočtem ztrát pomocí strojového učení(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií) Mrajca, Miroslav; Bárta, Jan; Hruška, Karel; Bernat, PetrTato dizertační práce představuje plně automatizovanou metodiku pro optimalizaci návrhu transformátorů, zpřesněnou změřenými daty, která umožňuje splnění přísných požadavků na účinnost, například podle směrnice EkoDesign Evropské unie, s důrazem na minimalizaci nákladů na materiál. Postup využívá optimalizaci metodou simulovaného žíhání s využitím známých analytických výpočetních modelů a systematicky hledá návrhy, které splňují technické požadavky a zároveň jsou hospodárné. Výpočet ztrát naprázdno je proveden pomocí náhradního modelu založeného na regresi Gaussovskými procesy, což snižuje bezpečnostní rezervy a umožňuje úsporu materiálu ve všech částech transformátoru. Současné výpočetní postupy v průmyslové praxi stále často spoléhají na empirické vzorce, zjednodušené modely a zkušenosti návrhářů, což zdůrazňuje potřebu automatizovaného optimalizačního přístupu. Navržená metodika zohledňuje jak deterministické, tak stochastické faktory ovlivňující ztráty naprázdno a poskytuje základ pro spolehlivou optimalizaci založenou na změřených datech. Simulované žíhání efektivně prohledává komplexní nelineární prostor s ohledem na konstrukční omezení, zatímco regrese Gaussovskými procesy zvyšuje přesnost výpočtu bez navýšení výpočetní náročnosti. Nově představený postup byl ověřen na několika typech transformátorů (50 kVA, 630 kVA a 1 600 kVA) a výsledky potvrzují rychlé nalezení návrhu splňujícího všechny požadavky při minimalizaci nákladů, nezávisle na intuici návrháře. Náhradní modelování pomocí regrese Gaussovskými procesy, založené na 4 503 transformátorech zahrnutých v 322 návrzích, umožňuje přesnější výpočet ztrát včetně odhadu nejistoty a překonává tak alternativní metody strojového učení. Obecně práce vytváří praktickou, ověřitelnou a přizpůsobitelnou metodiku pro automatizovaný návrh transformátorů, která kombinuje klasické analytické výpočty, robustní optimalizaci a pokročilé náhradní modelování, při minimalizaci nákladů a zajištění vysoké účinnosti. Připravuje tak půdu pro další integraci optimalizace a strojového učení do průmyslového inženýrství.Item type:Item, Access status: Open Access , Využití strojového učení pro modelování a optimalizaci elektrických strojů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií) Bílek, Vladimír; Bárta, Jan; Chmelíček, Petr; Pánek, DavidTato disertační práce představuje metodologii strojového učení pro rychlé a přesné modelování a mutli-objektivní optimalizaci elektrických strojů. Dosavadní způsoby výpočtu se opírají buď o analytické rovnice s omezenou přesností, nebo o výpočty metodou konečných prvků, které jsou časově i výpočetně náročné, zejména pokud jsou spojeny s evolučními optimalizačními algoritmy vyžadujícími vyhodnocení až tisíců vzorků. K řešení tohoto problému je použita metoda náhradního modelování, kde jako její základ byla zvolena regrese gaussovských procesů. Regrese gaussovských procesů je spárován s Bayesovskou optimalizací, pro minimalizaci počtu časově náročných simulací při zachování přesnosti predikce. Metodologie zavádí několik vylepšení a inovací. Zaprvé automaticky vybírá jádra GPR pro smíšené (kontinuální a kategorické) vstupy typické pro návrhy strojů. Zadruhé křížová validace filtruje odlehlé body a omezuje overfitting modelu, zatímco adaptivní analýza učební křivky určuje potřebné množství trénovacích dat pro spolehlivé predikce. Zatřetí MaxMin algoritmus prosazuje při generování prvotních dat, takové návrhy, které jsou vyrobitelné. Nakonec jsou tři metodologie založené na Bayesovské optimalizaci vybaveny vlastními kritérii ukončení a kontrolami vyrobitelnosti návrhu stroje, které řídí efektivní konvergenci optimalizačního algoritmu. Strategie modelování je ověřena na dvou praktických případech: predikci dodatečných naprázdno ztrát v distribučních transformátorech a přídavných harmonických ztrát v asynchronních strojích způsobené pulzně šírkovou modulací. V obou případech náhradní modely předčí používané analytické metody a výrazně zkracují výpočetní čas. Dále byla porovnána přesnost regresních modelů gaussovského procesu s různými jádry a jinými technikami strojového učení a bylo prokázáno, že stále vykazují lepší přesnost. Optimalizační metodologie jsou demonstrována na třífázovém asynchronním motoru s klecovou klecí a na třífázovém synchronním stroji s uložením permanentních magnetů v rotoru. Pro asynchronní motor dosahují všechny tři varianty Bayesovské optimalizace požadovaného zmenšení rozměrů a úspor nákladů s mnohem menším počtem simulací v porovnání s genetickými algoritmy. U synchronního motoru se Bayesovská optimalizace výkonnostně přibližuje diferencialně-evolučnímu algoritmu, a přitom vyžaduje podstatně méně vyhodnocení. Celkově navržené metody strojového učení snižují celkový počet vyhodnocení návrhů a zkracují dobu optimalizace, aniž by výrazně utrpěla kvalita výsledného návrhu. Představená metodologie je snadno rozšiřitelná na další elektrické stroje či vícefyzikální konstrukční úlohy a může přispět k rozvoji poznání a nových směrů v oblasti návrhu elektrických strojů.Item type:Item, Access status: Open Access , Organické elektrochemické tranzistory (OECTs) v bioelektronice(Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT) Brodský, Jan; Gablech, Imrich; Syrový, Tomáš; Jakubec, PetrOrganické elektrochemické tranzistory (OECT) představují slibný stavební prvek pro bioelektronická zařízení, jako jsou senzory a neurální rozhraní. Většina dosud vyvinutých OECT využívá jednoduchou planární geometrii, přičemž současně roste zájem o studium těchto zařízení s výrazně kratšími kanály v submikrometrovém měřítku. V této práci je popsána praktická cesta ke zmenšení délky kanálu tranzistoru pomocí tradiční fotolitografie, což umožňuje jejich široké využití. Popsána je výroba těchto tranzistorů se dvěma typy vodivých polymerů. Prvním typem je komerčně dostupný, z roztoku nanášený polymer poly(3,4-ethylendioxythiofen):poly(styren-sulfonát) PEDOT:PSS. Krátká délka kanálu je dále využita k snadné in situ elektropolymerizaci poly(3,4-ethylendioxythiofen):hexafluorofosforečnan tetrabutyl-amonný PEDOT:PF\textsubscript{6} a dalších iontů. Dále je zkoumáno použití OECT na ohebném substrátu společně s výzkumem elektrochemických senzorů založených na vodivých polymerech. Diskutovány jsou také alternativy OECT pro aplikace, kde je vyžadována vyšší rychlost odezvy. Jako odolný elektrodový materiál je představen nitrid titaničitý a jako chemicky odolný zapouzdřovací materiál nitrid hlinitý kombinovaný s Parylenem-C. V závěru jsou prezentovány práce věnované mikrofluidice s cílem směřovat výzkum a vývoj do oblasti lab-on-chip technologií, které implementují senzory do mikrofluidiky a tvoří tak důležitou diagnostickou oblast.Item type:Item, Access status: Open Access , Plasticita slitin s komplexním složením charakterizována pokrokovými metodami elektronové mikroskopie(Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT) Gamanov, Štěpán; Dlouhý, Antonín; Janeček, Miloš; Frenzel, JanSlitiny s Vysokou Entropií (HEAs) jsou intenzivně studovány od roku 2004. V současnosti je nejlépe popsaným multi-komponentním systémem ekviatomární slitina CrMnFeCoNi (Cantorova slitina), která je často považována za prototyp pro HEAs s FCC krystalovou mřížkou. Cílem této práce je najít vztah mezi odezvou Cantorovy slitiny na creepovou zátěž a souvisejícím vývojem mikrostruktury. Disertační práce navazuje na dlouhodobé creepové experimenty, prováděné na Ústavu Fyziky Materiálů, Akademie Věd České republiky. Příspěvek Pokluzů po Hranicích Zrn (GBS) je měřen pomocí AFM topografie a současně také tradiční metodou povrchových markerů. Vývoj zrnové a subzrnové mikrostruktury je studován pomocí Vysoko Rozlišovacího EBSD (HR-EBSD) a Transmisní Elektronové Mikroskopie (TEM). Použity jsou i speciální pokročilé metody pro zpracování EBSD dat (KAM, GROD a GND), s cílem získat informace o tvorbě dislokačních subzrn a o vývoji dislokační hustoty. Metodologie HR-EBSD je nejprve testována na vzorcích nerezavějící oceli 316L po cyklickém zatěžování a vzorcích Niklové superslitiny ERBO-1 deformované creepem. Pokročilá metoda pro indexaci EBSD dat, zvaná RVB-EBSD, je použita v případě slitiny ERBO-1. RVB-EBSD nabízí limitní Úhlové Rozlišení (AR) v oboru 0,05°, což se ukázalo jako klíčové v rámci tohoto extrémního případu. Metoda HR-EBSD je následně aplikována pro studium creepových vzorků Cantorovy slitiny. GBS je identifikován jako mechanismus, který významně přispívá k akumulaci creepové deformace a jeho příspěvek kvantifikován pro teplotu 973 K. Data získaná metodou HR-EBSD a navazující výpočty KAM a GND map, odhalila vývoj mikrostruktury Cantorovy slitiny, který je v rozporu s tradiční interpretací režimu stacionárního creepu. Na rozdíl od obecně přijímaných scénářů, výsledky dosažené v této práci ukázaly, že k dokončení vývoje subzrnové struktury a k saturaci dislokační hustoty nedochází na konci stádia primárního creepu. Obě mikrostrukturní charakteristiky se postupně rozvíjí i během sekundárního stádia creepu. Podrobně je diskutován vztah mezi GBS a neočekávaným vývojem dislokační hustoty během creepu Cantorovy slitiny. Výsledky HR-EBSD metody jsou dále konfrontovány s odpovídajícími charakteristikami získanými pomocí TEM, což přispívá k validaci a přesnější interpretaci HR-EBSD dat. Závěrem jsou diskutovány slitiny HEA, HR-EBSD a související metody s důrazem na jejich perspektivu a relevanci pro budoucí akademický výzkum.Item type:Item, Access status: Open Access , Analyzing physical determinants of sprint performance with the ball in semi-professional soccer(2025-01-01) Serafin, Ivan; Vencúrik, Tomáš; Petrů, Jiří; Bokůvka, DominikSpeed, strength, and the player's technical skills are among the essential attributes of soccer performance. This study aims to investigate the extent to which tests on selected physical components can predict performance in speed tests in the presence of a soccer ball. Thirty-four semi-professional soccer players participated in this study. Pearson's product-moment correlation was used to determine the relationship between variables. Linear multivariate regression was used to construct a model from the variables (3 speed and 12 strength variables) to predict the time for 10 m and 30 m sprints with the ball and the time for change of direction speed with the ball. Our selected predictors did not show a significant correlation between the 10 m sprint with the ball and the change of direction speed with the ball. The 30 m sprint with the ball was strongly correlated (r = 0.59) with the 30 m linear sprint without the ball. A regression model with independent variables was statistically significant and identified the 30 m sprint as the only predictor (F1,32 = 17.332, p < .001, Adj R2 = 0.331, SEE = 0.157), which can explain 33.1% of the variability of the data in the 30 m sprint with the ball. Our study supports the claim that the development of running speed with the ball is justified in a soccer environment. Incorporating these exercises into the training process may positively impact match performance.