MRAJCA, M. Inovativní optimalizace návrhu transformátorů v kombinaci s výpočtem ztrát pomocí strojového učení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
Disertační práce Ing. Miroslava Mrajcy se zabývá velmi aktuální problematikou optimalizace návrhu distribučních transformátorů při splnění přísných požadavků na účinnost podle evropské legislativy (Ecodesign) a současné minimalizaci materiálových nákladů. Hlavní přínos práce spočívá ve vytvoření plně automatizovaného návrhového postupu založeného na metodě simulovaného žíhání, který nahrazuje tradiční iterativní práci konstruktéra a umožňuje systematické prohledávání složitého, nelineárního a diskrétního návrhového prostoru při respektování technických a výrobních omezení. Druhou klíčovou oblastí je použití regrese Gaussovskými procesy pro tvorbu náhradního modelu ztrát naprázdno, vycházejícího z rozsáhlého souboru naměřených dat na reálně vyráběných transformátorech, což podstatně zpřesňuje odhad dodatečných ztrát a umožňuje lépe využít materiál ve všech částech transformátoru. Cesta k finálnímu tématu a zaměření disertační práce byla úzce spojena s aktuálními potřebami průmyslové praxe v oblasti návrhu transformátorů. Ing. Mrajca během studia po celou dobu spolupracoval se společností Elpro-Energo, kde paralelně s doktorským studiem také aktivně pracoval, což mu umožnilo opřít se o reálná výrobní data a praktické zkušenosti z konstrukce a zkoušek transformátorů. Přestože byl po celou dobu studia zaměstnán v průmyslu, podařilo se mu disertační práci odevzdat ve standardní čtyřleté době, což svědčí o jeho vysokém pracovním nasazení, svědomitosti, systematičnosti a velmi dobré organizaci času. V průběhu zpracování disertační práce přistupoval Ing. Mrajca k řešeným úkolům systematicky, analyticky a s vědeckou erudicí. Mezi hlavní výsledky a přínosy práce patří zejména komplexní a v praxi ověřený návrhový workflow využívající simulované žíhání, který na několika typových transformátorech (50 kVA, 630 kVA, 1 600 kVA) prokazuje schopnost rychle nacházet realizovatelné návrhy se sníženými náklady na materiál oproti konvenčním ručním výpočtům. Dále je to robustní náhradní model ztrát naprázdno založený na regresi Gaussovskými procesy, vytrénovaný na datech z 4503 transformátorů, který oproti běžně používaným analytickým postupům dosahuje výrazně nižší chyby a současně poskytuje i odhad nejistoty a rozptylu opakovaných měření u stejného typu. Tím práce vhodně propojuje klasické analytické modelování, robustní optimalizaci a metody strojového učení do uceleného rámce, který je přímo využitelný v průmyslové praxi a tvoří kvalitní základ pro další rozvoj návrhu elektroenergetických zařízení. Výsledky dizertační práce byly přiměřeně publikovány, zejména formou článku v prestižním časopise IEEE Transactions on Industry Applications a příspěvku na významné mezinárodní konferenci ICEM 2024, dále pak v několika konferenčních příspěvcích Student EEICT zaměřených na dílčí aspekty optimalizace a výpočtu ztrát. Tato publikační činnost dokládá schopnost disertanta prezentovat výsledky v mezinárodním kontextu a jejich relevanci pro odbornou komunitu. V oblasti pedagogického působení se Ing. Mrajca aktivně podílel na výuce v kurzu Elektrické stroje, kde pomáhal se cvičeními a praktickými úlohami, a zároveň se spolupodílel na tvorbě a aktualizaci výukových materiálů pro tento předmět. V obou rolích – vědecké i pedagogické – prokázal, že je schopným vědeckým pracovníkem s velmi dobrým přístupem k řešení technických i pedagogických úkolů. Na základě výše uvedených skutečností se domnívám, že Ing. Miroslav Mrajca prokázal schopnost samostatné vědecké a tvůrčí práce i potenciál pro další působení ve výzkumu a vývoji. Disertační práci Ing. Miroslava Mrajcy doporučuji k obhajobě před komisí v oboru Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika na FEKT VUT v Brně.
viz pdf
viz pdf
eVSKP id 170947