ŠRENK, D. Vizualizace spektroskopických dat pomocí metody analýzy hlavních komponent [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.

Posudek vedoucího

Pořízka, Pavel

Student ve své diplomové práci přináší výsledky napříč vědními obory (analytická chemie, fyzika plazmatu, matematika a statistika), kdy spektroskopická data uvádí do striktně matematického pohledu. Tento pohled mu umožnil oprostit se od zažitého způsobu zpracování dat a prosté aplikace metody analýzy hlavních komponent (PCA) bez jejího hlubšího pochopení. Předložená práce má tedy další aplikační potenciál a na jejím základě je možné stavět další výzkumné projekty. Diplomová práce je vystavěna logicky a jednotlivé části na sebe navazují. Jejich členění je dostatečné stejně jako míra detailů při popisu jednotlivých fyzikálních, chemických či matematických oddílů teorie. Slohově je však práce na nižší úrovni; to je zřejmě dáno i tím, že se student v oboru spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) teprve orientuje. Student se v textu dopustil i drobných nepřesností; např. při popisu ablace materiálu pomoci laserového svazku. Tento fakt je však, s ohledem na zaměření práce, marginální. V dalších kapitolách je podrobně popsán způsob zpracování spektroskopického signálu a jeho spojení s fyzikálně-chemickými procesy, které se v plazmatu odehrávají. Popis metody PCA je uveden i s jasnými příklady objasňujícími snížení dimenze úlohy, vizualizaci dat v novém prostoru a vztah hlavních komponent a jejich vlastních hodnot. Praktická část se zaměřuje na jasně vymezený problém, na který spektroskopická komunita v současnosti naráží. Tedy, zpracování objemných dat získaných při takzvaném mapování heterogenních vzorků metodou LIBS. V tomto případě dochází k určitému rozmazání dat při jejich vizualizaci a není tak možné jednoznačně oddělit jednotlivé matrice. Student tedy navrhl zjednodušený experiment, na kterém tento problém demonstroval a poukázal na nejasnost při klastrování spekter vzniklých při ablaci na rozhraní dvou matric. Navíc, student upozornil i na základní prohřešky, kterých se spektroskopická komunita dopouští při zpracování dat pomocí PCA - nutnost testovat gaussovitost rozdělení dat. Diplomovou práci však sráži formální nedostatky v zápise jednotek a nejednotnost v zápise literárních zdrojů. Prezentované obrázky navíc vyžadují další grafické úpravy a jejich čitelnost je místy horší. Student pracoval na diplomové práci poměrně samostatně, byť se nevyhnul častým korekcím jeho výstupů. V průběhu práce však jasně demonstroval ochotu postavit se novým výzvám a úspěšně jim čelit. Vytyčené cíle byly splněny v dostatečné kvalitě, jejich prezentace však vyžaduje další úpravy a doplnění. Celkově tedy hodnotím práci souhrnnou známkou C, tedy jako dobrou, a doporučuji ji k obhajobě.

Posudek oponenta

Žák, Libor

Diplomová práce bakaláře Šrenka se zabývá vyhodnocením spektroskopických dat. K vyhodnocení používá metodu hlavních komponent. Práce se skládá z čtyř hlavních částí. V prvních části se zabývá popisem experimentu a základních fyzikálních vlastností. Z experimentu dostane rozsáhlou matici dat. Hlavním úkolem je z této matice dat vytáhnout požadované informace. V druhé a třetí části popisuje zpracování dat a metodu hlavních komponent (PCA). Popis metody PCA je názorný a podrobný. Vyskytují se drobné nesrovnalosti (např. že kovariance musí ležet mezi -1 a 1) Hlavní přínos studenta je část čtvrtá, kde na vzorku skládajícího se z hliníku a železa analyzuje naměřená data. Matice dat obsahovala velké množství naměřených hodnot a před vlastním použitím metody PCA je potřeba redukovat její velikost. Výtku bych měl k podkapitole 4.4.1 – testování normality, kde byl tříděný statistický soubor použit pro test normality. Zde by bylo vhodné více vysvětlit zvolený počet tříd a použitou metodu. Dále bych obr. 29. spíše vyjádřil tabulkou. Diplomová práce je pěkně vypracovaná, jak po obsahové, tak i po stylistické stránce. Až na pár výjimek (např. obr. 47) je zde snaha o co největší názornost. Diplomovou práci bakaláře Šrenka doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm A.

eVSKP id 117130