|
Modelling, parameter estimation, optimisation and control of transport and reaction processes in bioreactors.
ŠTUMBAUER, Václav
With the significant potential of microalgae as a major biofuel source of the future, a considerable scientific attention is attracted towards the field of biotechnology and bioprocess engineering. Nevertheless the current photobioreactor (PBR) design methods are still too empirical. With this work I would like to promote the idea of designing a production system, such as a PBR, completely \emph{in silico}, thus allowing for the in silico optimization and optimal control determination. The thesis deals with the PBR modeling and simulation. It addresses two crucial issues in the current state-of-the-art PBR modeling. The first issue relevant to the deficiency of the currently available models - the incorrect or insufficient treatment of either the transport process modeling, the reaction modeling or the coupling between these two models. A correct treatment of both the transport and the reaction phenomena is proposed in the thesis - in the form of a unified modeling framework consisting of three interconnected parts - (i) the state system, (ii) the fluid-dynamic model and (iii) optimal control determination. The proposed model structure allows prediction of the PBR performance with respect to the modelled PBR size, geometry, operating conditions or a particular microalgae strain. The proposed unified modeling approach is applied to the case of the Couette-Taylor photobioreactor (CTBR) where it is used for the optimal control solution. The PBR represents a complex multiscale problem and especially in the case of the production scale systems, the associated computational costs are paramount. This is the second crucial issue addressed in the thesis. With respect to the computational complexity, the fluid dynamics simulation is the most costly part of the PBR simulation. To model the fluid flow with the classical CFD (Computational Fluid Dynamics) methods inside a production scale PBR leads to an enormous grid size. This usually requires a parallel implementation of the solver but in the parallelization of the classical methods lies another relevant issue - that of the amount of data the individual nodes must interchange with each other. The thesis addresses the performance relevant issues by proposing and evaluation alternative approaches to the fluid flow simulation. These approaches are more suitable to the parallel implementation than the classical methods because of their rather local character in comparison to the classical methods - namely the Lattice Boltzmann Method (LBM) for fluid flow, which is the primary focus of the thesis in this regard and alternatively also the discrete random walk based method (DRW). As the outcome of the thesis I have developed and validated a new Lagrangian general modeling approach to the transport and reaction processes in PBR - a framework based on the Lattice Boltzmann method (LBM) and the model of the Photosynthetic Factory (PSF) that models correctly the transport and reaction processes and their coupling. Further I have implemented a software prototype based on the proposed modeling approach and validated this prototype on the case of the Coutte-Taylor PBR. I have also demonstrated that the modeling approach has a significant potential from the computational costs point of view by implementing and validating the software prototype on the parallel architecture of CUDA (Compute Unified Device Architecture). The current parallel implementation is approximately 20 times faster than the unparallized one and decreases thus significantly the iteration cycle of the PBR design process.
|
|
Rozhodování o rodinném bydlení
Kačírková, Petra ; Brožová, Helena (vedoucí práce) ; Adam, Adam (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá výběrem nejvhodnější nemovitosti a nejvýhodnějšího hypotečního úvěru pro rodinu s dětmi. Rodině měla být vybrána nemovitost v okolí svého momentálního bydliště a poté jí měl být doporučen k této nemovitosti nejvýhodnější hypoteční úvěr. Výběr nemovitosti byl ovlivněn požadavky všech členů rodiny a následný hypoteční úvěr byl vybrán z produktů nabízených na českém trhu v listopadu roku 2016. Práci lze tematicky rozčlenit do tří hlavních částí. První část obsahuje literární rešerši, která je rozdělena do dvou oblastí. Nejprve jsou popsány metody vícekriteriálního rozhodování, které budou použity v procesu rozhodování. Společně s těmito metodami obsahuje literární rešerše i teoretickou část z oblasti programu Super Decisions, který bude využit v praktické části. Dále jsou teoreticky zachyceny pojmy týkající se hypotečních úvěrů, podle nichž jsou poté stanovena kritéria pro hodnocení hypotečních úvěrů. Druhá část práce obsahuje již praktický pohled na problematiku rodiny, což zahrnuje tedy výběr nejvhodnější nemovitosti a nejvýhodnějšího hypotečního úvěru za pomoci programu Super Decisions. Třetí část práce zahrnuje shrnutí práce a interpretaci výsledků získaných díky programu Super Decisions.
|
|
Historie Severočeské filharmonie Teplice (od roku 1948 až po současnost)
Kolařík, Tomáš ; PANOCHA, Jiří (vedoucí práce) ; TOMÁŠEK, Jiří (oponent)
Ve své magisterské práci se autor zabývá historií Severočeské filharmonie Teplice, jediného profesionálního symfonického tělesa v Ústeckém kraji, od roku 1948 až po současnost (2016). Je rozdělena do čtyř hlavních kapitol. První kapitola přináší přehled nejvýznamnějších dirigentů, kteří u Severočeské filharmonie působili ať už ve funkci šéfdirigenta, či zastávali post druhého dirigenta. Druhá, stěžejní, kapitola přináší přehled historického vývoje, proměn orchestru a událostí s orchestrem spojený, od doby svého znovuobnovení v roce 1948 až po rok 2016. Ve třetí kapitole nejprve autor zmiňuje nejdůležitější informace o Hudebním festivalu Ludwiga van Beethovena, jehož je v současné době teplická filharmonie organizátorem, a poté podává stručný a neúplný přehled vybraných festivalových ročníků. Čtvrtá, závěrečná, kapitola okrajově doplňuje magisterskou práci o informace týkající se „novinky“ Severočeské filharmonie, a sice její orchestrální akademie, založené po vzoru předních českých orchestrů. Autor práci doplnil obrázkovou přílohou zachycující zkušební a koncertní prostředí filharmonie v průběhu let či fotografie filharmonie z poslední doby, dokreslující, možná strohý, faktografický charakter této práce.
|
| |
|
Srovnání cen rodinného domu v Novém Jičíně a v jeho okolí v letech 2015 a 2016
Žemlová, Eva ; Gardášová, Alena (oponent) ; Lorencová, Marie (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá srovnáním cen rodinného domu v Novém Jičíně a jeho okolí v letech 2015 a 2016. Rodinný dům se nachází v obci Starý Jičín, kvůli srovnání cen pak bude rodinný dům simulován do okrajové části města Nový Jičín. U daných lokalit se vypočítá cena zjištěná pomocí cenových předpisů a cena obvyklá pomocí porovnání s vytvořenou databází rodinných domů. V teoretické části je vysvětlena základní terminologie, hlavní použité právní předpisy a metody oceňování nemovitých věcí. Cílem práce je zjistit vliv umístění rodinného domu na jeho cenu a určit faktory, které tyto ceny ovlivňují.
|
|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (oponent) ; Steininger, Andreas (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
In the development of current hardware systems, e.g. embedded systems or computer hardware, new ways how to increase their reliability are highly investigated. One way how to tackle the issue of reliability is to increase the efficiency and the speed of verification processes that are performed in the early phases of the design cycle. In this Ph.D. thesis, the attention is focused on the verification approach called functional verification. Several challenges and problems connected with the efficiency and the speed of functional verification are identified and reflected in the goals of the Ph.D. thesis. The first goal focuses on the reduction of the simulation runtime when verifying complex hardware systems. The reason is that the simulation of inherently parallel hardware systems is very slow in comparison to the speed of real hardware. The optimization technique is proposed that moves the verified system into the FPGA acceleration board while the rest of the verification environment runs in simulation. By this single move, the simulation overhead can be significantly reduced. The second goal deals with manually written verification environments which represent a huge bottleneck in the verification productivity. However, it is not reasonable, because almost all verification environments have the same structure as they utilize libraries of basic components from the standard verification methodologies. They are only adjusted to the system that is verified. Therefore, the second optimization technique takes the high-level specification of the system and then automatically generates a comprehensive verification environment for this system. The third goal elaborates how the completeness of the verification process can be achieved using the intelligent automation. The completeness is measured by different coverage metrics and the verification is usually ended when a satisfying level of coverage is achieved. Therefore, the third optimization technique drives generation of input stimuli in order to activate multiple coverage points in the veri\-fied system and to enhance the overall coverage rate. As the main optimization tool the genetic algorithm is used, which is adopted for the functional verification purposes and its parameters are well-tuned for this domain. It is running in the background of the verification process, it analyses the coverage and it dynamically changes constraints of the stimuli generator. Constraints are represented by the probabilities using which particular values from the input domain are selected. The fourth goal discusses the re-usability of verification stimuli for regression testing and how these stimuli can be further optimized in order to speed-up the testing. It is quite common in verification that until a satisfying level of coverage is achieved, many redundant stimuli are evaluated as they are produced by pseudo-random generators. However, when creating optimal regression suites, redundancy is not needed anymore and can be removed. At the same time, it is important to retain the same level of coverage in order to check all the key properties of the system. The fourth optimization technique is also based on the genetic algorithm, but it is not integrated into the verification process but works offline after the verification is ended. It removes the redundancy from the original suite of stimuli very fast and effectively so the resulting verification runtime of the regression suite is significantly improved.
|
|
Identifikace příležitostí pro vybranou firmu
FEIKLOVÁ, Michaela
Diplomová práce má za cíl odkrýt příležitosti na trhu pro vybranou firmu a navrhnout firmě jejich možné využití. Práce sestává ze dvou hlavních částí - přehledu odborné literatury a praktické části. V rámci praktické části byla provedena marketingová situační analýza, která zanalyzovala vnější i vnitřní prostředí firmy. Zjištěné poznatky byly základem pro analýzu SWOT, která odkryla silné a slabé stránky podniku, jeho příležitosti a ohrožení. V závěru byl vypracován návrh na využití zjištěných informací.
|
|
Vliv vysokých teplot a různých vodních režimů na tvorbu nadzemní biomasy vybraných odrůd pšenice ozimé
Hlaváčová, M. ; Klem, Karel ; Hlavinka, Petr ; Trnka, Miroslav
Cílem této studie bylo hodnocení vlivu vysoké teploty a nedostatku půdní vláhy v období kvetení na alokaci nadzemní biomasy dvou odrůd pšenice ozimé (Bohemia a Pannonia). Za tímto účelem byly simulovány podmínky stresu teplem s těmito teplotními maximy: 26 °C (kontrolní komora), 29, 32, 35, 38 a 41 °C. Průběh relativní vlhkosti vzduchu (RV) a fotosynteticky aktivní radiace (FAR) byl řízen prostřednictvím protokolů. Kromě toho byla v každé komoře ustanovena varianta stresovaná suchem (Dry) a varianta optimálně zalévaná (Wet). Rostliny byly po 14 dnech stresového režimu vyjmuty z komor a do období plné zralosti byly vystaveny vlivům aktuálního počasí. Po sklizni byla pro všechny varianty nastolených stresových podmínek obou odrůd vyhodnocena produktivita hlavních klasů a sklizňový index (HI) hlavních klasů
|
|
Monitoring zemědělského sucha a jeho uživatelé a zpravodajové
Bartošová, Lenka ; Trnka, Miroslav ; Semerádová, Daniela ; Hlavinka, Petr ; Štěpánek, Petr ; Zahradníček, Pavel ; Žalud, Z.
Monitoring sucha je klíčovým prvkem sledování vývoje klimatu v České republice. Cílem tohoto článku je popsat, jak se na samotném monitoringu podílejí agronomové, lesníci, ovocnáři či lidé pracující v krajině a to v rámci Integrovaného Systému Sledování Sucha (ISSS). ISSS v týdenním kroku monitoruje vývoj a stav sucha pro celou Českou republiku s využitím různých zdrojů informací (výsledky vycházející z modelu SoilClim či výstupy z nástroje MODIS na družicích Aqua a Terra). Jedním z pilířů ISSS je také popis dopadů sucha na výnosy hlavních plodin a to díky spolupráci zejména se zemědělci, jejichž expertní hodnocení prováděná v týdenním kroku přináší pohled na aktuální situaci očima praxe, která je k dispozici na www.intersucho.cz.
|
|
Monetary Policy and Macroprudential Policy: Rivals or Teammates?
Malovaná, Simona ; Frait, Jan
Článek se zabývá situacemi, ve kterých může docházet k interakci (a potenciálnímu konfliktu) mezi měnovou a makroobezřetnostní politikou, a přispívá k diskuzi o jejich koordinaci. S využitím dat pro Českou republiku a pět zemí eurozóny ukazujeme, že měnové zpřísnění má negativní dopad na poměr úvěrů k HDP a rizikově nevážený kapitálový poměr bank (tj. pozitivní dopad na finanční páku bank), přičemž tento efekt výrazně zesiluje od poloviny roku 2011. Tyto výsledky podporují názor, že uvolněná měnová politika přispívá k budování finančních nerovnováh, resp. posouvá úvěrový cyklus směrem nahoru. Na druhé straně, efekt vyššího kapitálového poměru bank je spojen s určitým stupněm nejistoty. Nejen z těchto důvodů je koordinace obou politik nezbytná, aby bylo možné předejít jejich nežádoucí kombinaci, která by zabránila účinnému dosažení hlavních cílů obou politik.
Plný text:  PDF
|
host ::
