Brno University of Technology

Latest additions:
2021-11-28
00:55
Research on Reliable Low-Power Wide-Area Communications Utilizing Multi-RAT LPWAN Technologies for IoT Applications
Štůsek, Martin ; Grochla, Krzysztof (oponent) ; Curado, Marilia (oponent) ; Hošek, Jiří (vedoucí práce)
This doctoral thesis addresses the “Research on Reliable Low-Power Wide-Area Communications Utilizing Multi-RAT LPWAN Technologies for IoT Applications”. Despite the immense progress in massive Machine-Type Communication (mMTC) technology enablers such as Low-Power Wide-Area (LPWA) networks, their performance does not have to satisfy the requirements of novelty Internet of Things (IoT) applications. The main goal of this Ph.D. work is to explore and evaluate the limitations of current LPWA technologies and propose novel mechanisms facilitating coverage planning and assessment. Proposed frameworks are fine-tuned and cross-validated by the extensive measurement campaigns conducted in public LPWA networks. This doctoral thesis further introduces the novelty approach of multi-RAT LPWA devices to overcome the performance limitation of individual LPWA technologies. The current implementation primarily focuses on diminishing the greatest multi-RAT solutions disadvantage, i.e., increased power consumption by employing a machine learning approach to radio interface selection.

Detailed record
2021-11-28
00:55
Alternative approaches for Preparation of AlN Nanolayers by Atomic Layer Deposition
Dallaev, Rashid ; Krčma, František (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Sedlák, Petr (vedoucí práce)
Aluminum nitride (AlN) is a promising semi-conductive material with a wide band gap. Thin films of AlN find implementation in a variety of electronic and optoelectronic devices. First and foremost, the aim of the research presented within the scope of this dissertation is to introduce new precursors into ALD process for deposition of AlN thin films. The proposed precursors are superior to traditional ones either in cost-efficiency or reactivity. A part of the dissertation is devoted to enhancement of the understanding of chemical processes which take place during and after deposition. In this regard, a working solution to improving the chemical composition of the resulting films, as well as ameliorating deficiencies, for instance, oxidization, has been proposed. Another important aspect of this study has to do with a thorough analysis of hydrogen phenomenon in AlN ALD thin films. Hydrogen impurities have been investigated with the use of accurate and advanced techniques belonging to ion-beam analysis (IBA) groups.

Detailed record
2021-11-28
00:55
Integrated Approach of Intelligent Asset Maintenance and Resource Conservation for Circular Economy
Chin, Hon Huin ; Ditl, Pavel (oponent) ; Hanika, Jiří (oponent) ; Kravanja, Zdravko (oponent) ; Klemeš, Jiří (vedoucí práce)
The rapid global industrialisation and urbanisation have placed heavy burdens on natural material resources consumption. For example, water scarcity and water pollution have been affecting human lives and economic developments for a long time, and resorting to clean fresh water has been becoming an important issue. The increasing irregular water supply and water pollution issues require more advanced water resources assessment methodologies to guide practical water use and management. Another well-known issue is the plastic waste accumulation in the option, which raises an alarming concern in achieving the optimal resources conservation network, striving towards the goal of Circular Economy. The Circular Economy concept not only focuses on resources conservation but also highlights the importance of maintaining and preserving the assets’ lifetime. This thesis is focused on developing advanced approaches for resources conservation and asset maintenance This thesis presents the extended analysis of Pinch-based methods in conserving the material resources for an industrial site. The major extensions involve the conceptual analysis on the resource conservation network that involves multiple qualities constraints, headers targeting and synthesis, and Total Site material conservation network synthesis. These methods serve as the graphical user interface for the users to select the preferable design options while ensuring the fresh resources consumptions are minimal. The study also extends the incorporation of different types of resources, such as heat and water, into the conservation network. The management issues such as resources management, subsidies and cost allocations are also studied for the eco-industrial site. Considering the asset’s lifetime prolongation, the long-term planning of a process or industrial site is incorporated in this study covering the assets’ age, depreciation and reliability. Process Integration tools are proposed to plan for the maintenance cost for a time period and workforce scheduling. The study is also extended to more analysis involving standby units and technologies investment for any process. Combining asset performance with resources conservation, the fault diagnosis and prognosis framework is applied to the Total Site/Eco-industrial park asset maintenance planning.

Detailed record
2021-11-28
00:55

Detailed record
2021-11-28
00:55
Aberration Corrector for an Exclusively Low-Voltage Electron Microscopy
Bačovský, Jaromír ; Radlička, Tomáš (oponent) ; Vašina, Radovan (oponent) ; Kolařík, Vladimír (vedoucí práce)
Current development of low voltage electron microscopy has led to an aberration correction of the instrument in order to improve its spatial resolution. In recent years, aberration correction has slowly become standard in high-end conventional transmission electron microscopy (50-200kV). However, the integration of a corrector to a desktop transmission electron microscope with exclusively low-voltage design seems to be a challenging task. The hexapole corrector based on permanent magnet technology seems to be a promising solution for the correction of the primary spherical aberration, especially if the compact dimensions and low complexity are to be preserved. The benefits and potential of the Rose hexapole corrector implemented to such low-voltage systems are critically considered in this thesis. The feasibility of a miniaturized corrector suitable for desktop LVEM is thoroughly discussed, including the aspect of corrector contribution to chromatic aberration that appears to be crucial. However, despite the effort to minimize the effect of chromatic aberration, its high importance with respect to the microscope resolution still remains a serious obstacle. It must be taken into account when the design is made. The presented concept is intended exclusively for STEM mode to avoid additional chromatic deterioration caused by electron passage through the specimen. The design of the key segment (transfer lens doublet) is discussed in detail, including its compensation system, which guarantees proper alignment. Optimal corrector parameters and theoretical resolution limits of such a system are proposed.

Detailed record
2021-11-28
00:55
New nanodevices for electronics - fabrication and characterization
Márik, Marian ; Husák,, Miroslav (oponent) ; Mikulík,, Petr (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
This work proposes a technique for fabrication of a self-ordered nanostructures for electrical applications. The devices were prepared by anodic oxidation in two lengths and three different heat treatments. The structural characterization using SEM, TEM and EDX technics, respectively, were evaluated from structural and material point of view as well. The unique root structure of the highly self-ordered nanocolumn arrays was evaluated and compared after three different heat treatments: as anodized, vacuum annealed and air annealed, respectively. The possible crystallographic orientation of the columns was not observed, however the nano-crystallites under the root structures were found. The electrical study about the devices shown resistive switching behavior (RS), diode like behavior and a capacitive coupled diode like behavior as well. The active surface, from RS point of view, for the switching mechanism is at the top of the nanocolumns and the gold top electrode. The Schottky barrier height of the Ti/TiO2 interface was calculated with two methods, and it was lower than 1,11 eV for all three devices.

Detailed record
2021-11-28
00:53
Geofyzikální metody začlenění lokálních výškových systémů do celosvětového výškového systému
Buday, Michal ; Novák,, Pavel (oponent) ; Janák,, Juraj (oponent) ; Kostelecký,, Jan (oponent) ; Vatrt, Viliam (vedoucí práce)
Jeden z hlavných problémov súčasnej fyzikálnej geodézie je vytvorenie jednotného výškového celosvetového systému, ktorého primárnou definičnou konštantou bude hodnota geopotenciálu W0 na základnej hladinovej ploche - geoide. Tento problém naráža hneď na niekoľko úskalí ako sú napríklad rôzne typy používaných fyzikálnych výšok vo svete, spôsoby odstraňovania slapových javov a icj pôsobeniu na tvar Zeme. Prvou časťou doktorskej práce je popis teoretických základov, ktoré sa týkajú popisu gravitačného poľa Zeme, základy teórie výšok a riešenie okrajových úloh v geodézii, spolu s načrtnutím riešenia Hotineho a Stokesovho integrálu. Vzhľadom na fakt, že dáta priamo meraného gravitačného zrýchlenia pre územie Českej a Slovenskej republiky nie sú voľne k dispozícii, boli tieto dáta nahradené poruchami gravitačného zrýchlenia vypočítanými z geopotencionálneho modelu Zeme. K spresneniu takto získaných dát bolo použité reziduálne modelovanie terénu. Jedná sa o spektrálnu kombináciu gravitačných modelov s veličinami gravitačného poľa Zeme, ktoré sú získané modelovaním z digitálneho modelu terénu a výškového modelu, ktorý reprezentuje strednú hodnotu topografie. Kombinácia dát spočíva v tom, že z digitálneho modelu terénu sú vypočítane tie frekvencie gravitačného signálu, ktoré nie sú obsiahnuté v geopotenciálnom modeli, ktoré majú nižšie priestorové rozlíšenie. Pre pripojenie výškových systémov Českej a Slovenskej Republiky boli v tejto dizertačnej práci použité dve metódy. Prvou metódou bolo využitie riešenia okrajových úloh v geodézii. Bolo taktiež spočítané riešenie využívajúce spektrálnu kombinácie dát, ktoré boli spomenuté v predchádzajúcom odseku. Druhá použitá metóda je pôvodne vyvinutá za účelom testovania geopotenciálnych modelov. Obidve metódy boli otestované na množine meračských bodov (body GNSS/nivelácie).

Detailed record
2021-11-07
00:00
Expertní systém pro rozhodování na akciových trzích s využitím sentimentu investorů
Janková, Zuzana ; Lenort, Radim (oponent) ; Zinecker, Marek (oponent) ; Chramcov, Bronislav (oponent) ; Dostál, Petr (vedoucí práce)
Předložená disertační práce zkoumá potenciál využití skóre sentimentu extrahovaného z textových dat společně s historickými daty o akciovém indexu ke zlepšení výkonnosti predikce na akciovém trhu prostřednictvím vytvořeného modelu expertního systému. Vzhledem k tomu, že velké množství textových dokumentů souvisejících s financemi, které zveřejňují jak profesionální, tak amatérští investoři, nejen na online sociálních sítích, by mohly mít dopad na vývoj akciových trhů, je zásadním úkolem analyzovat finanční texty zveřejněné různými uživateli a zejména z nich extrahovat sentiment. V této práci je sentiment investorů získán z online finančních zpráv a příspěvků zveřejněných na finanční sociální platformě StockTwits. Skóre sentimentu je stanoveno pomocí hybridního přístupu kombinující modely strojového učení s učitelem a neuronových sítí, přičemž ke klasifikaci polarity sentimentu je využito vícero lexikonů pozitivních a negativních slov. Je analyzován vliv skóre sentimentu na akciový trh prostřednictvím kauzality, kointegrace a koherence. V disertační práci je navržen model expertního systému založený na metodách fuzzy logiky. Fuzzy logika poskytuje pozoruhodné vlastnosti při práci s vágními, nepřesnými či nejasnými údaji a je schopna se lépe vypořádat s chaotickým prostředím na akciových trzích. V nedávných vědeckých studiích na popularitě získává vyšší úroveň fuzzy logiky, která je označována jako type-2 fuzzy logika. Oproti klasické type-1 fuzzy logice, je tento vyšší typ schopen mezi zdvojené funkce členství integrovat určitou úroveň nejistoty. Tento typ expertního systému je ovšem v předmětné problematice predikce akciového trhu s využitím extrahovaného sentimentu investorů značně opomíjen. Z toho důvodu je v disertační práci zkoumán potenciál využít a výkonnost type-2 fuzzy logiky. Konkrétně je vytvořeno několik type-2 fuzzy modelů, které jsou trénovány na historických datech akciového indexu a skóre sentimentu investorů za období 2018-2020. Vytvořené modely jsou posouzeny k měření výkonu predikce bez sentimentu i s integrací sentimentu investorů. Následně je na základě vytvořeného expertního modelu stanovena investiční strategie a sledována jeho ziskovost. Výkonnost predikce fuzzy modelů je komparována s výkonností několika srovnávacích modelů, včetně SVM, k-NN, naivního Bayes a dalších. Z experimentů vyplynulo, že modely fuzzy logiky jsou schopny vhodným nastavením funkcí členství a nejistoty v nich obsažených vylepšit predikci a jsou schopny konkurovat klasickým modelům predikce, které jsou standardně využívané ve výzkumných studiích. Vytvořený model by měl také sloužit jako nástroj pro podporu investičního rozhodování individuálním investorům.

Detailed record
2021-11-07
00:00
Sociální patologie v lokalitě a její vliv na cenu nemovitosti
Horáková, Jitka ; Cupal, Martin (oponent) ; Schmeidler, Karel (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je zhodnocení vlivu sociálně patologických jevů na cenu nemovitostí a návrh jejich řešení. Sociální prostředí může na trh s realitami působit negativně či pozitivně v závislosti na charakteru jeho proměn. Lokalitu charakterizují nejen fyzické, ale i společenské a ekonomické faktory. Součástí práce je zachycení a zhodnocení těchto souvislostí ve vybraném území města Brna, a to primárně v místním, okrajově i v časovém kontextu. Pozornost je věnována sociálně patologickým jevům spojeným s kriminalitou.

Detailed record
2021-11-07
00:00
Ocenění s využitím informačního modelu budovy
Průcha, Aleš ; Venkrbec, Václav (oponent) ; Kliment, Daniel (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je s využitím modelu BIM ocenit stavbu nákladovým způsobem. Práce se zabývá představením BIM, popisu historie, zaváděním a potřebou BIM ve stavebnictví. Dále je v práci obsažen popis metod ocenění se zvláštním zaměřením na nákladový způsob ocenění. Pro účely práce byl vytvořen 3D model rodinného domu. Takto vytvořený model byl oceněn několika nákladovými způsoby ocenění – propočet dle technickohospodářských ukazatelů, položkový rozpočet, nákladové ocenění BIM. Práce obsahuje popis postupu při ocenění pomocí BIM a vyhodnocení cen všech nákladových způsobů.

Detailed record