2025-11-29
00:02 |
Rozvoj lattice Boltzmannovy metody pro řešení transportu a depozice vláknových částic
Prinz, František ; Vimmr, Jan (oponent) ; Fučík, Radek (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Transport a depozice aerosolů v lidském dýchacím traktu jsou aktivní oblastí výzkumu. Inhalace aerosolů je jednou z metod dodávání léčiv do lidského těla. Na druhé straně však vdechovaný vzduch může obsahovat také škodlivé částice, jako jsou pevné prachové částice. Kromě sférických aerosolů jsou zkoumány také vláknité částice. Díky svému nepravidelnému tvaru mohou pronikat hlouběji do dýchacího systému a mohou být účinnější pro lékařské účely. Nicméně jejich složitý tvar představuje výzvu pro simulace, protože odporová síla závisí na aktuální orientaci částice vůči proudění. Navíc v oblasti bifurkací mají vláknité částice tendenci měnit orientaci vůči proudění. Metoda Euler-Lagrange Euler-Rotation (ELER) počítá pohyb částic pomocí Lagrangeovským přístupem a rotaci částic pomocí Eulerových kinematických rovnic. Tyto rovnice jsou výpočetně náročnější než standardní Lagrangeovský přístup metodou efektivního průměru, ale poskytují přesnější výsledky. Hlavním cílem této práce bylo implementovat metodu ELER do Lattice Boltzmannov metod (LBM), což je mezoskopický přístup modelující proudění kapalin na základě statistického chování částic tekutiny. Tento integrovaný rámec byl následně aplikován na simulaci transportu vláknitých částic v realistickém anatomickém modelu lidských dýchacích cest, sahajícím až do sedmé generace větvení. Výsledky potvrdily, že použitá metoda ELER poskytuje vyšší přesnost při predikci depozičních frakcí ve srovnání s přístupem založeným na efektivním průměru, jak bylo ověřeno na základě experimentálních dat. Nicméně podrobná analýza rotačního pohybu vláken pomocí vysokorychlostní kamery odhalila stále přetrvávající nesrovnalosti. Jako jejich možný zdroj byly identifikovány asymetrické deformace vláken, vzniklé během výrobního procesu, které byly pozorovány v experimentech. Pro zohlednění těchto reálných tvarových změn byl navržen a implementován nový přístup pro částice s nehomogenním rozložením hmotnosti. Zatímco bylo prokázáno, že tyto nehomogenity významně ovlivňují rotační pohyb ve srovnání s homogenními částicemi, jejich dopad na trajektorii a depozici částic byl méně výrazný. V důsledku toho bylo prokázáno, že metoda ELER ve spojení s LBM je přesným nástrojem pro predikci klíčových depozičních charakteristik v biomedicíně a dosahuje přesnějších výsledků než metoda efektivního průměru. Určité nesrovnalosti v rotačním pohybu však zůstávají předmětem budoucího výzkumu.
Detailed record
|
2025-11-29
00:02 |
Deposition of Functional Oxide Thin Films to Improve the Performance of Electron Sources
Košelová, Zuzana ; Krysztof, Michal (oponent) ; Albuquerque de Assis, Thiago (oponent) ; Fohlerová, Zdenka (vedoucí práce)
When a metallic surface is subjected to a sufficiently strong electric field, electron emission can occur without the need for thermal excitation. This phenomenon, known as cold field emission, arises from the narrowing of the potential barrier and the formation of the Schottky–Nordheim barrier. Once the barrier is sufficiently lowered and thinned, electrons with energies near the Fermi level can tunnel through, giving rise to a current of free electrons. Such electron sources play a key role in applications including electron microscopy, electron beam lithography, and X-ray generation. Over the past decades, the field-emission properties of various refractory metals, semiconductors, and carbon nanotubes have been investigated. Nevertheless, for many high-resolution applications—most notably in electron microscopy—the tungsten tip with an apex radius of 100–200 nm remains the material of choice. Tungsten offers outstanding durability and a low sputtering yield under ion bombardment. The deposition of thin surface coatings on tungsten tips can significantly modify their emission behavior. Properly designed coatings are capable of reducing the relatively high work function of tungsten, lowering the turn-on voltage, extending emitter lifetime, enhancing beam brightness, and improving electron-beam focusing. In addition, protective layers suppress tungsten atom desorption caused by energetic ion impacts, thereby reducing reactivity. In some cases, the coating may act as a tunneling filter, or conversely enable resonantly enhanced tunneling, both of which influence the emission probability. The key challenge, however, lies in choosing the appropriate thickness and material of the coating so as to ensure stability while achieving the desired electronic properties. This dissertation focuses on the fabrication and subsequent deposition of thin oxide layers on tungsten cathodes, followed by an in-depth analysis of their field-induced electron emission. Two oxidation techniques were employed: thermal oxidation and anodization. The Murphy–Good formalism was applied as the primary framework for emission analysis. The main experimental tool is an field electron microscope operating in the ultra-high vacuum regime, which allows for detailed characterization of the field emission. Complementary methods, such as scanning electron microscopy, were also employed to provide valuable insights into the morphology and geometry of the fabricated electrodes.
Detailed record
|
2025-11-29
00:02 |
Vývoj metod rozpoznání českého znakového jazyka metodami strojového učení
Šnajder, Jan ; Hrdina, Jaroslav (oponent) ; Chlada, Milan (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá vývojem metod strojového učení pro rozpoznání českého znakového jazyka, a to jak v oblasti znakové abecedy, tak gest. Pro obě úlohy rešeršní část shrnuje relevantní metody, datové sady a současný stav poznání. Na základě této analýzy jsou definovány dva hlavní cíle. Všechny představené metody využívají extrakci příznaků v podobě klíčových bodů pózy získaných pomocí nástroje MediaPipe. První cíl využívá tyto klíčové body pro klasifikaci znakové abecedy a diakritiky. Ta je realizována kombinací různých typů neuronových sítí. Výsledná metoda je kvantitativně vyhodnocena a demonstrována v mobilní aplikaci. Druhý cíl se zaměřuje na kontinuální překlad vymezené komunikační oblasti českého znakového jazyka. Pro tyto účely práce představuje rozsáhlou datovou sadu nahrávek předpovědí počasí, pro jejichž překlad je využita architektura Transformer. Výsledný model dosahuje srovnatelných výsledků s podobnými studiemi, avšak pro delší sekvence. Kvalitativní analýza potvrdila, že model úspěšně rozpozná a překládá český znakový jazyk.
Detailed record
|
2025-11-16
01:36 |
DESIGN-BUILD - ZKOUMÁNÍ MOŽNOSTÍ A POPIS METODIKY VÝUKY A REALIZACÍ
Smržová, Kristýna ; Chybík, Josef (oponent) ; Čeněk, Martin (oponent) ; Krejčová, Barbora (vedoucí práce)
Pro absolventy architektonického vzdělání může být velkou výzvou propojit své nabyté znalosti s praxí. Architektura je velmi komplexní obor, jehož významnou součástí je reálný konečný výstup. Znalosti a schopnosti nutné pro úspěšné zkompletování tohoto produktu se problematicky simulují v akademickém prostředí. Metoda design-build má v tomto ohledu velký potenciál pro rozšíření možností výuky architektů. Metoda řešení projektů formou design-build je v této práci rozebrána ve dvou úrovních - vzdělávání architektů a architektonické praxe v kontextu malých staveb s přesahem do možností rozvoje výzkumu, veřejného prostoru a komunitních projektů. Z hlediska výuky architektů a definování výsledků učení (learning outcomes) se jedná o efektivní formu praktické výuky vycházející z metody learning by doing. Pro studenty architektury je tato metoda jedna z možností, jak lépe uchopit celý komplexní proces realizace stavby, mezioborové spolupráce, organizace projektu a rozvíjet tak své aplikovatelné znalosti pro praxi. Nedílnou součástí je i určitá možnost experimentu, který tato metoda nabízí. Tento faktor poskytuje potenciál pro přesah do výzkumu a vývoje i pro adresování některých společenských témat. V souvislosti s architektonickou praxí jsou zajímavé aspekty urychlení, zlevnění a zjednodušení procesu výstavby určitých typů malých staveb a zároveň tato metoda umožňuje testování možností i flexibilnější práci s konstrukcí a použitým materiálem. V kontextu příležitostí rozvoje veřejného prostoru a komunitních projektů lze metodu uplatnit jako nástroj pro formulování konkrétních záměrů a změn. Tato práce obsahuje podrobný popis realizovaných design-build projektů studentů Fakulty architektury VUT z let 2017 až 2024 převážně z ateliéru Kristýny Smržové a Barbory Ponešové a z architektonické praxe. Díky těmto případovým studiím je pojednána i souvislost s veřejným prostorem a práce je tak i sondou, jak tyto realizace v konkrétních případech fungují a jakým způsobem lze s touto metodou pracovat v souvislosti s adresováním různorodých témat. Cílem této práce je mapovat možnosti a limity metody výuky design-build v kontextu ČR, analyzovat průběh konkrétních projektů tohoto typu s nastíněním potenciálu uplatnění v určitých formách architektonické praxe i možností výzkumu a rozvoje. Na základě těchto poznatků byla identifikována hlediska a vzorce, které je adekvátní zvážit v případě začlenění metody design-build do studijního plánu, především v kontextu FA VUT. Případové studie, které jsou založeny na osobní zkušenosti autorky s vedením těchto typů projektů v akademické prostředí i v architektonické praxi jsou jedním ze stěžejních aspektů závěrů kvalitativního výzkumu vedeného formou research by design uveřejněných v této práci.
Detailed record
|
2025-11-09
00:03 |
3D Printed Microwave Structures
Zechmeister, Jaroslav ; Joler, Miroslav (oponent) ; Franek, Ondřej (oponent) ; Láčík, Jaroslav (vedoucí práce)
This dissertation focuses on the development of methods for the design and optimization of pixelated microwave structures. A novel optimization algorithm, Binary Ink Stamp Optimization (BISO), was proposed and demonstrated strong performance on benchmark problems as well as in practical antenna and filter designs. A design strategy for SIW horn antennas employing pixelated dielectric loads was introduced and validated through the design of three antennas. An automated procedure for waveguide filter design based on pixelation was developed and applied to two X-band filters. All prototypes were fabricated using 3D printing. The TR method was used to characterize the electromagnetic properties of the 3D-printed materials used for the design of the aforementioned structures.
Detailed record
|
2025-11-09
00:03 |
Novel approaches in catalytic biosensors
Garehbaghi, Sanam ; Korecká, Lucie (oponent) ; Xhaxhiu, Kledi (oponent) ; Richtera, Lukáš (vedoucí práce)
This thesis pioneers two novel and independent strategies in catalytic biosensors designed to address their critical challenges in stability, cost, and practicality for mastitis infection and early-stage cancer diagnosis. Mastitis infection is a major cause of economic loss in the dairy industry and its diagnosis can help reduce financial losses and improve overall herd health. The first approach employs an enzyme cascade system for electrochemical lactose detection in dairy products. By integrating -galactosidase and glucose oxidase enzymes, lactose is hydrolyzed into glucose, which is further oxidized to generate electroactive H2O2. A RuO2-multiwalled carbon nanotube nanocomposite mediates the electrochemical oxidation reaction of H2O2 and achieving a detection limit of 0.036 mM with high reproducibility (RSD
Detailed record
|
2025-11-02
00:03 |
Chtěl bych být závislý na volně dostupném léku. Esej z mentální ekologie
Fabuš, Pavol ; Janoščík, Václav (oponent) ; Bulvas Stejskal, Jakub (oponent) ; Magid, Václav (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá problematikou současné mentální ekologie a hledáním způsobů, jak žít důstojně a plnohodnotně v podmínkách informačního přebytku a environmentální komplexity. Vychází z kritické reflexe pojmů subjektu, prostředí a přednastavenosti a zkoumá, jak se proměňuje vztah jednotlivce ke světu v éře digitálních technologií a kulturní nadprodukce. Autor využívá teoretické zdroje z filosofie, mediálních studií a sociologie (Bateson, Guattari, Deleuze, Bergson, Virno aj.), zároveň však čerpá i z populární kultury a vlastního sebepozorování. Text je členěn do tematických kapitol, které postupně analyzují zkušenost přednastavenosti, fenomén myšlení z nedostatku a přebytku, proměnu subjektivity v prostředí digitálních médií a strategie poddání se či (sebe)tvorby jako odpověď na tlak současného světa. Práce neformuluje univerzální návody, nýbrž hledá podmínky, za nichž je možné tvořivě a kriticky reagovat na zahlcení a nejistotu. Výsledkem je příspěvek do debaty o možnostech (sebe)tvorby, citlivosti a zranitelnosti jako strategií, které mohou nahradit vyčerpané modely disciplinace a „zdravého rozumu“.
Detailed record
|
2025-10-26
00:02 |
Artificial Intelligence in Computer Security
Firc, Anton ; Evans, Nicholas (oponent) ; Ross, Arun (oponent) ; Malinka, Kamil (vedoucí práce)
Since their origin, deepfake audio threatens computer security, increasing the effectiveness of social engineering attacks and enabling spoofing of speaker recognition systems. While the research focused primarily on detection methods, a structured cybersecurity perspective was missing, creating a research gap. This thesis introduces a structured cybersecurity assessment of risks posed by deepfakes. A key outcome is understanding an attacker model that further guides the development and evaluation of protection methods. We propose an evaluation framework for detection methods to address known challenges of deepfake detection, such as poor generalisation and limited comparability. Our analysis of the human perception of audio deepfakes inspired by real-world attacks revealed that humans fail to recognise deepfakes reliably in actual attacks. Based on our findings, we propose an extended protection model for deepfake threats. This model includes multiple measures active in different stages of the deepfake lifecycle, offering structured protection. Finally, we explore public awareness as a proactive defence strategy, delivering outreach and educational efforts to mitigate the risks of deepfake-driven social engineering attacks.
Detailed record
|
2025-10-19
00:02 |
Adaptabilita sídelní struktury suburbánního prostředí
Jenčková, Barbora ; Kováč, Bohumil (oponent) ; Hájek, Karel (oponent) ; Palacký, Jiří (vedoucí práce)
Sídelní struktura se postupně a kontinuálně vytváří a proměňuje v souvislosti s proměnou přírodních a společenských podmínek. Disertační práce se zabývá reflexí současných vědeckých poznatků z hlediska jejich uplatnění na základě zhodnocení dosavadního modelu tvorby a rozvoje sídel. Na urbánní strukturu je pohlíženo jako na živoucí organismus, který reaguje na podněty a proměňuje se. Zdravá a životaschopná je struktura, která je schopná adaptace. Zvláště sídla v perimetru velkých měst jsou konfrontována s potřebami adaptace na narůstající a proměňující se požadavky, jejich struktura reaguje na probíhající suburbanizaci. V této práci je zkoumána adaptabilita struktury sídel v Metropolitní oblasti Brna, a to na území dvou správních obvodů obcí s rozšířenou působností – Židlochovic a Kuřimi. Je provedena kvalitativní analýza vývoje a proměny urbánních struktur s využitím mapových podkladů. Je porovnána míra dosavadního a plánovaného plošného rozvoje urbánních struktur, vypovídající o dynamice vývoje sídel. Analýzou vývoje a proměny urbánních struktur byla vysledována kvalitativní kritéria, jejichž výskyt ve sledovaném území zaznamenává poslední fáze výzkumu a které mají vliv na schopnost proměny sídelní struktury. Na základě nejfrekventovanějších jevů byly popsány charakteristiky, které jsou adaptabilním strukturám vlastní a které je proto potřeba sledovat při vytváření, rozvíjení a proměnách sídelních struktur tak, aby byly co nejlépe připraveny čelit aktuálním problémům.
Detailed record
|
2025-10-11
22:19 |
Rozvoj města ve veřejném a developerském zájmu
Ježková, Tereza ; Kopáčik, Gabriel (oponent) ; Vaishar, Antonín (oponent) ; Wittmann, Maxmilian (vedoucí práce)
Rozvoj současných měst je souběžně ovlivňován veřejnými a podnikatelskými zájmy a závisí především na ochotě těchto subjektů najít společný cíl, kterého chtějí dosáhnout. Na případových studiích je porovnáváním priorit, chování a rozporů možné vysledovat, jak se změní kvalita veřejného prostoru a života obyvatel, množství pracovních příležitostí, ekologické a hygienické podmínky v případě, že bude realizován záměr developera, a v případě, že bude v maximální míře hájen veřejný zájem, a jaký je pohled ze strany města, který je reflektován v územním plánu. Správně zvolené mechanismy a strategie nastavení spolupráce mezi městem, developerem a veřejností jsou zásadní pro udržitelný rozvoji města. Cílem práce je analyzovat, jakým způsobem lze harmonizovat zájmy samosprávy, občanů a soukromých investorů při plánování a realizaci výstavby. Důraz je kladen na vyhodnocení přínosů a rizik jednotlivých přístupů a jejich dopad na udržitelný rozvoj městského prostředí.
Detailed record
|
|
|
|
guest ::
