Multikriteriální nástroj pro analýzu a predikci tepelného stavu člověka

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Radek Soukup, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D. (člen) doc. Ing. František Lízal, Ph.D. (člen) kpt. Ing. Jana Švecová, Ph.D. (člen) Ing. Petr Nasadil (člen) prof. Ing. Luboš Hes, DrSc. (člen) RNDr. Josef Břínek, Ph.D. (člen)cs
but.defenceRozšíření aplikačního rozsahu vybraných modelů tepelného stresu. Realizace validačních simulací a následné vytvoření Multikriteriálního nástroje na základě objektivního rozhodovacího systému (MAE a DIFF).cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorJícha, Miroslavcs
dc.contributor.authorŘehák Kopečková, Barboracs
dc.contributor.refereeSoukup,, Radekcs
dc.contributor.refereeKolářová,, Janacs
dc.date.accessioned2024-06-25T03:54:15Z
dc.date.available2024-06-25T03:54:15Z
dc.date.createdcs
dc.description.abstractTato práce se zabývá vývojem multikriteriálního nástroje, který je schopen určit pro dané vstupní podmínky ten nejvhodnější model pro predikci tepelného stavu člověka v ochranném obleku na základě vytvořeného objektivního rozhodovacího schématu. Pro tvorbu tohoto nástroje byly na základě rešerše vybrány 4 indexy tepelného stresu či fyziologické modely: PHS (Predicted Heat Strain), IPHS (Individual Predicted Heat Strain), Gaggův 2 uzlový model a FMTK model. Algoritmy modelů PHS, IPHS a Gagge byly implementovány v programu Matlab. Následně byly všechny 4 modely validovány za pomoci výsledků experimentálních měření. Na základě výsledků validací byla ověřena využitelnost těchto modelů pro predikci tepelného stresu člověka a pro některé modely bylo možné rozšířit jejich podmínky aplikovatelnosti. Hlavním kritériem validace byla přesnost predikce rektální teploty. Dále byly na základě výsledků validačních studií zvoleny metriky pro sestavení objektivního rozhodovacího systému sloužícího k výběru nejvhodnějšího modelu pro dané okolní podmínky. Ve spolupráci se SÚJCHBO byla získána data pro validaci modelů: 140 experimentů pro 4 ochranné obleky (FOP, Tychem, Tiger, OPCH) a 4 okolní teploty (-10, 5, 25 a 35 °C) s 12 probandy, 6 probandů mužského pohlaví ve věku 29-53 let, s výškou 170-187 cm a s hmotností 69-92 kg; a 6 probandů ženského pohlaví ve věku 28-49 let, s výškou 158-176 cm a s váhou 56-71 kg. Pro okrajové podmínky těchto experimentů bylo provedeno celkově 1987 simulací pomocí vybraných modelů pro různé inicializační hodnoty počátečních podmínek rektální teploty a teploty pokožky a pro různé odhady metabolické aktivity. Na základě vyhodnocení výsledků simulací vůči experimentům v podobě hodnoty MAE (Mean Absolute Error) a diference mezi predikovanou a měřenou rektální teplotou na konci testu byla vytvořena vyhledávací tabulka, na jejímž základě je dle zadaných vstupů do multikriteriálního nástroje prostřednictvím rozhodovacího schématu nalezen nejvhodnější model pro dané podmínky. Výsledný multikriteriální nástroj byl nakonec spolu s grafickým rozhraním pro zadávání vstupních hodnot vytvořen v programu Excel.cs
dc.description.abstractThe thesis is concerned with the development of a multi-criteria tool capable of determining, for given input conditions, the most appropriate model for predicting the thermal state of a person in a protective suit, based on developed objective decision scheme. Four heat stress indices or physiological models were selected for the development of this tool: PHS (Predicted Heat Strain), IPHS (Individual Predicted Heat Strain), Gagg's 2-node model and the FMTK model. The algorithms of PHS, IPHS and Gagge were implemented in Matlab. Subsequently, all 4 models were validated against the experimental results. Based on the results of the validations, the applicability of these models for predicting human heat stress was verified. For some models, the applicability conditions were possible to extend. The accuracy of rectal temperature prediction was the main criteria. Furthermore, based on the results of the validation studies, metrics were selected to build an objective decision system. This was used to select the most appropriate model for the given environmental conditions. In the cooperation with SÚJCHBO, the data for model validation were delivered: 140 tests were carried out for 4 protective suits (FOP, Tyhem, Tiger, OPCH) and 4 ambient temperatures (-10, 5, 25 and 35 °C). 12 test persons were involved, 6 male test persons aged 29-53 years, 170-187 cm tall and weighing 69-92 kg, and 6 female test persons aged 28-49 years, 158-176 cm tall and weighing 56-71 kg. In total, 1987 simulations have been carried out using selected models, for different initial values of rectum and skin temperature, and for different estimates of metabolic activity. A look-up table was created to find the most appropriate model for the given conditions according to the inputs to the multicriteria tool via a decision scheme, based on the evaluation of the results of the simulations against the experiments in terms of the MAE (Mean Absolute Error) and the difference between the predicted and measured rectal temperature at the end of the test. Finally, the resulting multicriteria tool was created in Excel, including a graphical interface for entering values.en
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationŘEHÁK KOPEČKOVÁ, B. Multikriteriální nástroj pro analýzu a predikci tepelného stavu člověka [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. .cs
dc.identifier.other154787cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/249165
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectMultikriteriální nástrojcs
dc.subjecttepelný strescs
dc.subjecttermofyziologické modelycs
dc.subjectrektální teplotacs
dc.subjectochranné oděvycs
dc.subjectMulticriterial toolen
dc.subjectheat stressen
dc.subjectthermophysiological modelsen
dc.subjectrectal temperatureen
dc.subjectprotective clothingen
dc.titleMultikriteriální nástroj pro analýzu a predikci tepelného stavu člověkacs
dc.title.alternativeMulticriterial Tool for Analysis and Predict Human Thermal Stressen
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.modified2024-06-24-15:26:55cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid154787en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2024.06.25 05:54:15en
sync.item.modts2024.06.25 05:13:03en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Energetický ústavcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
6.25 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
974.11 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-Posudek_Skolitel_Kopeckova_bez podpisu.pdf
Size:
23.57 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-Posudek_Skolitel_Kopeckova_bez podpisu.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Posudekoponenta_disertace_Ing. Barbora Rehak Kopeckova bez podpisu.pdf
Size:
563.71 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Posudekoponenta_disertace_Ing. Barbora Rehak Kopeckova bez podpisu.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Posudek oponenta doc Kolarova.pdf
Size:
87.56 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Posudek oponenta doc Kolarova.pdf
Download
Collections
2023