Browse
Recent Submissions
- ItemAnalýza obrazových sekvencí sítnice z experimentálního oftalmoskopu(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Labounková, Ivana; Kolář, Radim; Matula, Pavel; Heitmar, RebekkaPředpokládá se, že nejen oftalmologické, ale i některé systémové nemoci ovlivňující kardiovaskulární systém (např. diabetes mellitus), mění hemodynamiku cévního řečiště sítnice. Cévní řečiště sítnice včetně projevů metabolických procesů je snadno pozorovatelné neinvazivními metodami, např. optickými soustavami optimalizovanými pro pozorování objemových změn krve. Tento rychle se vyvíjející obor funkčního zobrazování sítnice se snaží identifikovat a definovat biomarkery různých nemocí získané na základě neinvazivního měření. Cílem této doktorské práce je rozšířit a obohatit pole funkčního zobrazování retiny a uplatnit metody v biomedicínských aplikacích. První část této práce popisuje dosavadní vývoj oboru funkčního zobrazování retiny včetně kapitol (i) anatomie a fyziologie sítnice; (ii) původ pulzací v cévním řečišti sítnice včetně samovolných žilních pulzací v oblasti optického disku (SVP, z aj. spontaneous venous pulsation); (iii) metody a principy funkčního zobrazování sítnice; (iv) metody zpracování obrazu ve funkčním zobrazování sítnice; (v) metody vícerozměrné statistiky aplikovatelné v oboru; (vi) nedostatky v oboru funkčního zobrazení sítnice a prostor pro vylepšení. Druhá část této doktorské práce představuje originální výzkum, který byl recenzován a představen na mezinárodních konferencích, a publikován v časopisech IEEE Transactions on Medical Imaging, a Communications Biology. Zde doktorská práce představuje inovativní implementaci, datasetem řízenou analýzu hlavních komponent a analýzu nezávislých komponent ve funkčním zobrazení retiny, aplikovanou na video-oftalmoskopická data. Obě metody detekovaly přítomnost SVP ve vyšší míře než předchozí studie. Metody navíc identifikovaly další pulzující složky sítnice - pulzace intenzity poháru optického disku (OCP, z aj. optic cup pulsation) zřejmě arteriálního původu, a složku vykazující pulzaci o nízké frekvenci vzniklou vlivem dýchání. Žádná s těchto dvou složek nebyly zaznamenány v předchozích studiích. Dále bylo zjištěno, že morfologie jednotlivých pulzů SVP a OCP jsou korelovány s tepovou frekvencí a věkem. Tyto korelace byly zjištěny v datasetech sekvenčních snímků sítnice získaných na oční klinice v Erlangenu (Německo) a na University of Minnesota, Minneapolis (USA). Pro akvizici obou datasetů byl použit unikátní video-oftalmoskop (Tornow, 2015). Poslední část této práce popisuje návrh a realizaci prvního simultánního měření sekvenčních snímků sítnice, neinvazivního měření biosignálů (tj. elektrokardiogram, elektrookulogram, prstová pletysmografie), a invazivního měření intralebního tlaku. Pojízdný stůl s ramenem, nesoucí video-oftalmoskop s polohováním ovládaným joystickem, byl navrhnut a sestrojen pro potřeby pacientů umístěných na jednotkách neurologické intenzivní péče. Byl získán první dataset simultánního měření funkčního zobrazování sítnice a intralebního tlaku. Tento mezník představuje počátek pro následné studie zabývající se odhadem intralebního tlaku bezkontaktně na základě sekvenčních snímků sítnice. Závěrem, tato práce rozšířila dosavadní vývoj funkčního zobrazení sítnice o automatickou analýzu a identifikaci jevů samovolných žilních pulzací v optickém disku, pulzací optického disku a projevu dýchání v sítnici. Tato práce dále identifikuje tepovou frekvenci jako důležitý faktor pro další klinické studie zabývající se hemodynamikou v sítnici. A nakonec, tyto teze představily první simultánní měření sekvenčních snímků sítnice a intralebního tlaku.
- ItemŘízení střídavých elektrických pohonů pomocí algoritmů NMPC(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Kozubík, Michal; Václavek, Pavel; Prokop, Roman; Lettl, JiříTato dizertační práce se zabývá využitím nelineárního prediktivního řízení pro řízení motoru s permanentními magnety. V teoretické části práce je představena teorie prediktivního řízení, optimalizace a paralelních výpočtů. Znalosti nabyté v teoretické části jsou aplikovány v části praktické, která prezentuje navržené algoritmy prediktivního řízení. Tyto algoritmy jsou rozděleny do dvou kategorií – s konečnou a se spojitou řídicí množinou. Algoritmy byly navrženy s ohledem na paralelizaci výpočtů, což umožnilo dosáhnout výpočetních časů potřebných pro řízení motoru v reálném čase. V praktické části jsou algoritmy nejprve testovány v simulačním prostředí. Zde jsou také diskutovány možné komplikace, jako například změny parametrů motoru v čase, a jejich potenciální řešení. Závěrečná část práce je věnována laboratornímu ověření jednoho z navržených algoritmů a jeho porovnání s klasickou kaskádní řídicí strukturou. Výsledky tohoto srovnání ukazují výhody nelineárního prediktivního řízení oproti tradičním lineárním přístupům.
- ItemSamočinně se nastavující regulátory elektrických pohonů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Bartík, Ondřej; Blaha, Petr; Schlegel, Miloš; Grepl, Robert
- ItemNové metody pro řízené formování struktury u pájecích slitin(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Skácel, Josef; Otáhal, Alexandr; Pietriková, Alena; Mach, PavelPráce je zaměřena na výzkum vlivu elektrického proudu a vibrací na pájený spoj při jeho vzniku. Je rozdělena na dvě hlavní části podle zkoumaných vzorků. První částí je možnost ovlivnění struktury pájeného spoje ve vytvořených ingotech z pájecí slitiny SAC305. Při chladnutí těchto vzorků byl přiložen elektrický proud o různých velikostech a byl zkoumán vliv na výslednou strukturu. Byly také použity dvě sady elektrod, jedny z mosazi a druhé z mědi. Byl zjištěn vliv elektrického proudu na rychlost růstu intermetalické vrstvy Cu6Sn5 a také na rychlejší transport intermetalické sloučeniny od záporné elektrody ke kladné. Při prodloužení času experimentu na 90 minut bylo zjištěno, že zde dochází také ke značnému nárůstu intermetalické vrstvy Cu3Sn také s ohledem na polaritu elektrod. V druhé části se práce zabývala možností ovlivnění vlastnosti pájeného spoje na přechodu rezistorové propojky a pájecí plošky při průchodu proudu při chladnutí pájeného spoje a také vlivem mechanických vibrací. Zjištěné výsledky dokazují, že dochází k ovlivnění struktury pájeného spoje přiloženým elektrickým proudem, a to z pohledu mechanických vlastností, kdy bylo zjištěno, že dochází k růstu síly ve střihu při působení proudu po dobu 60 minut na pájený spoj. Při působení proudu na pájený spoj po dobu standardního teplotního profilu nebyl zjištěn vliv na pevnost ve střihu. Při standardním teplotním profilu ale bylo zjištěno ovlivnění intermetalické vrstvy na přechodu pájecí slitiny a pájecí plošky na desce plošných spojů, kdy došlo ke zvětšení střední hodnoty šířky intermetalické vrstvy. V poslední části se práce zabývala možností ovlivnění pájeného spoje za působení mechanických vibrací. Bylo zjištěno, že při výkonu mechanických vibrací o velikosti 10 W a frekvenci 661 Hz dochází ke zvýšení síly při zkouškách ve střihu. Tato práce tak potvrzuje a definuje možnosti ovlivnění pájecí slitiny procházejícím proudem i mechanickými vibracemi.
- ItemMěření účinných průřezů pro potřeby ADS a vývoj programů pro analýzu a zpracování naměřených dat(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Král, Dušan; Katovský, Karel; Olšanský, Václav; Štefánik, MilanDizertační práce se zabývá urychlovačem řízenými systémy (ADS), které jsou perspektivní technologií pro transmutaci dlouho žijících transuranů v použitém jaderném palivu. Tato technologie nabízí možnost výrazně snížit nároky na hlubinná úložiště jaderného odpadu a přispět k uzavření palivového cyklu. Práce se zaměřuje na experimentální měření účinných průřezů jaderných reakcí v oblasti vyšších energií neutronů, které jsou nezbytné pro rozvoj pokročilých jaderných systémů. Teoretická část popisuje principy technologie ADS, jejich vývoj, současné projekty a možnosti aplikací. Součástí je rozbor problematiky zadní části palivového cyklu a technologie transmutace štěpných produktů a transuranů. Popsána je také metodika měření účinných průřezů reakcí pomocí aktivační metody a gama-spektrometrie. Praktická část zahrnuje tři experimenty realizované na cyklotronu U-120M v ÚJF AV ČR v Řeži. Vzorky čistých kovových fólií byly ozařovány kvazi-monoenergetickými neutrony o energiích 29,8 MeV, 32,9 MeV a 17,1 MeV. Získaná data byla analyzována softwarovým nástrojem GSEP, který byl vyvinut v rámci této práce. Výsledky zahrnují hodnoty účinných průřezů reakcí (n,xn), (n,p) a (n,) pro různé materiály. Tyto hodnoty byly porovnány s evaluovanými daty (ENDF), experimentálními daty (EXFOR) a simulacemi z programu TALYS 2.0. Mezi přínosy práce patří nejen měření a publikace účinných průřezů, ale také vývoj softwarových nástrojů GSEP a MCNP_TallyPlotter, které usnadňují vyhodnocování a interpretaci dat. Dále byl navržen a realizován prototyp modulárního zařízení pro rychlou přepravu vzorků během experimentálních měření. Všechny vyvinuté nástroje byly zveřejněny jako open source pro další využití. Práce přináší nové poznatky v oblasti měření účinných průřezů jaderných reakcí s vysokými energiemi neutronů a poskytuje praktické nástroje pro experimentální výzkum jaderných technologií. Výsledky mají potenciál přispět k rozvoji urychlovačem řízených systémů a dalších pokročilých technologií v jaderné energetice.