|
Noise, Transport and Structural Properties of High Energy Radiation Detectors Based on CdTe
Šik, Ondřej ; Lazar, Josef (oponent) ; Navrátil, Vladislav (oponent) ; Grmela, Lubomír (vedoucí práce)
Because of demands from space research, healthcare and nuclear safety industry, gamma and X-ray imaging and detection is rapidly growing topic of research. CdTe and its alloy CdZnTe are materials that are suitable to detect high energy photons in range from 10 keV to 500 keV. Their 1.46 -1.6 eV band gap gives the possibility of high resistivity (10^10-10^11 cm) crystals production that is high enough for room temperature X-ray detection and imaging. CdTe/CdZnTe detectors under various states of their defectiveness. Investigation of detector grade crystals, crystals with lower resistivity and enhanced polarization, detectors with asymmetry of electrical characteristics and thermally degenerated crystals were subject of my work in terms of analysis of their current stability, additional noise, electric field distribution and structural properties. The results of the noise analysis showed that enhanced concentration of defects resulted into change from monotonous spectrum of 1/f noise to spectrum that showed significant effects of generation-recombination mechanisms. Next important feature of deteriorated quality of investigated samples was higher increase of the noise power spectral density than 2 with increasing applied voltage. Structural and chemical analyses showed diffusion of metal material and trace elements deeper to the crystal bulk. Part of this work is also focused on surface modification by argon ion beam and its effect on chemical and morphological properties of the surface.
|
|
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.
|
|
Grammars with Restricted Derivation Trees
Koutný, Jiří ; Janoušek, Jan (oponent) ; Vojnar, Tomáš (oponent) ; Meduna, Alexandr (vedoucí práce)
This doctoral thesis studies theoretical properties of grammars with restricted derivation trees. After presenting the state of the art concerning this investigation area, the research is focused on the three main kinds of the restrictions placed upon the derivation trees. First, it introduces completely new investigation area represented by cut-based restriction and examines the generative power of the grammars restricted in this way. Second, it investigates several new properties of path-based restriction placed upon the derivation trees. Specifically, it studies the impact of erasing productions on the generative power of grammars with restricted path and introduces two corresponding normal forms. Then, it describes a new relation between grammars with restricted path and some pseudoknots. Next, it presents a counterargument to the generative power of grammars with controlled path that has been considered as well-known so far. Finally, it introduces a generalization of path-based restriction to not just one but several paths. The model generalized in this way is studied, namely its pumping, closure, and parsing properties.
|
|
Acceleration Methods for Evolutionary Design of Digital Circuits
Vašíček, Zdeněk ; Miller, Julian (oponent) ; Zelinka,, Ivan (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Although many examples showing the merits of evolutionary design over conventional design techniques utilized in the field of digital circuits design have been published, the evolutionary approaches are usually hardly applicable in practice due to the various so-called scalability problems. The scalability problem represents a general problem that refers to a situation in which the evolutionary algorithm is able to provide a solution to a small problem instances only. For example, the scalability of evaluation of a candidate digital circuit represents a serious issue because the time needed to evaluate a candidate solution grows exponentially with the increasing number of primary inputs. In this thesis, the scalability problem of evaluation of a candidate digital circuit is addressed. Three different approaches to overcoming this problem are proposed. Our goal is to demonstrate that the evolutionary design approach can produce interesting and human competitive solutions when the problem of scalability is reduced and thus a sufficient number of generations can be utilized. In order to increase the performance of the evolutionary design of image filters, a domain specific FPGA-based accelerator has been designed. The evolutionary design of image filters is a kind of regression problem which requires to evaluate a large number of training vectors as well as generations in order to find a satisfactory solution. By means of the proposed FPGA accelerator, very efficient nonlinear image filters have been discovered. One of the discovered implementations of an impulse noise filter consisting of four evolutionary designed filters is protected by the Czech utility model. A different approach has been introduced in the area of logic synthesis. A method combining formal verification techniques with evolutionary design that allows a significant acceleration of the fitness evaluation procedure was proposed. The proposed system can produce complex and simultaneously innovative designs, overcoming thus the major bottleneck of the evolutionary synthesis at gate level. The proposed method has been evaluated using a set of benchmark circuits and compared with conventional academia as well as commercial synthesis tools. In comparison with the conventional synthesis tools, the average improvement in terms of the number of gates provided by our system is approximately 25%. Finally, the problem of the multiple constant multiplier design, which belongs to the class of problems where a candidate solution can be perfectly evaluated in a short time, has been investigated. We have demonstrated that there exists a class of circuits that can be evaluated efficiently if a domain knowledge is utilized (in this case the linearity of components).
|
|
Query-by-Example Spoken Term Detection
Fapšo, Michal ; Matoušek, Jindřich (oponent) ; Metze, Florian (oponent) ; Černocký, Jan (vedoucí práce)
This thesis investigates query-by-example (QbE) spoken term detection (STD). Queries are entered in their spoken form and searched for in a pool of recorded spoken utterances, providing a list of detections with their scores and timing. We describe, analyze and compare three different approaches to QbE STD, in various language-dependent and language-independent setups with diverse audio conditions, searching for a single example and five examples per query. For our experiments we used Czech, Hungarian, English and Levantine data and for each of the languages we trained a 3-state phone posterior estimator. This gave us 16 possible combinations of the evaluation language and the language of the posterior estimator, out of which 4 combinations were language-dependent and 12 were language-independent. All QbE systems were evaluated on the same data and the same features, using the metrics: non-pooled Figure-of-Merit and our proposed utterrance-normalized non-pooled Figure-of-Merit, which provided us with relevant data for the comparison of these QbE approaches and for gaining a better insight into their behavior. QbE approaches presented in this work are: sequential statistical modeling (GMM/HMM), template matching of features (DTW) and matching of phone lattices (WFST). To compare the performance of QbE approaches with the common query-by-text STD systems, for language-dependent setups we also evaluated an acoustic keyword spotting system (AKWS) and a system searching for phone strings in lattices (WFSTlat). The core of this thesis is the development, analysis and improvement of the WFST QbE STD system, which after the improvements, achieved similar performance to the DTW system in language-dependent setups.
|
|
Biogeography and evolution of Melanesian and South Pacific ants
MATOS MARAVÍ, Pável Fortunato
This thesis investigates the systematics, biogeography, and diversification dynamics of a large and ecologically important insect group in SE Asia and the Indo-Pacific region: the ants. This study utilizes a multidisciplinary framework to elucidate the evolutionary history of selected ant clades with the overall aim to shed light on similar ecological and evolutionary processes intervening in ant diversity.
|
|
Dynamics of mouse sperm capacitation and acrosome reaction
Dvořáková-Hortová, Kateřina ; Frolíková, Michaela ; Děd, Lukáš ; Šebková, Nataša
Capacitation followed by the acrosome reaction (AR), is a very complex event of molecular changes, including acrosome matrix rearrangement and actin polymerization, which mammalian sperm must undergo in the female reproductive tract in order to obtain the ability to penetrate and fertilize the egg. CD46 and β1-integrin belong to specific proteins, which are predicted to interact during molecular reorganization of capacitating sperm. The IZUMO1 as the primary fusion protein of the mammalian sperm is also involved in this dynamic network. We investigated the relationship between the Izumo, CD46 and β1 integrin relocation in the sperm head during the capacitation and AR in vitro. We have already successfully monitored by immunofluorescent labelling the dynamics of proteins CD46 and β1-integrin. The changes in the localization of these proteins associated with the AR and their mutual co-localization was observed. The original β1-integrin location in the freshly released epididymal sperm is in the acrosome and it relocates during the AR further through the sperm head compartments into the equatorial segment and over the whole sperm head. Its density over the equatorial segment is decreasing with the extended time of the AR. Also its presence in the perforatorium of the mouse sperm head is very prominent. The pattern for protein CD46 is extremely similar if not identical in both aspects such as compartment localization and time progress during capacitation and AR in vitro. The molecular interaction of CD46 and β1-integrin was investigated using the Proximity Ligation Assay and Super resolution microscopy STED. The data were statistically analysed. The newly obtained results from CD46 and β1-integrin relocation are in correlation with IZUMO1 dynamics and giving a substantial knowledge on the studied protein network rearrangement during capacitation and AR in mouse spermatozoa.
|
|
High normal tlak a hypertenze u dětí a dospívajících
KRÁLOVÁ, Kateřina
U dětí a dospívajících je často přítomen vysoký normální krevní tlak. Lidé s vysokým normálním krevním tlakem, vykazují během krátké doby předpoklad ke vzniku arteriální hypertenze. Hypertenze probíhá u dětí nejčastěji jako bezpříznaková. Zvýšený krevní tlak je u dětí nejčastěji odhalen při preventivních prohlídkách praktickým lékařem pro děti a dorost. Tato bakalářská práce obsahuje informace o anatomii a fyziologii kardiovaskulárního systému, o měření krevního tlaku sestrou, hodnocení krevního tlaku, high normal tlaku, vysokém krevním tlaku u dětí, úloze sestry u PLDD v oblasti komunikace a edukace a léčbě vysokého normálního tlaku a hypertenze. Cíle práce Prvním cílem práce bylo zmapovat, jak děti dodržují režimová opatření v rámci prevence high normal tlaku a hypertenze. Byla použita tato výzkumná otázka: Jak děti dodržují režimová opatření v rámci prevence high normal tlaku a hypertenze? Druhým cílem bylo zjistit role sestry v péči o děti s high normal tlakem a hypertenzí. Druhá výzkumná otázka zní: Jaké role zaujímá sestra v péči o dítě s high normal tlakem a hypertenzí? Použité metody Ve výzkumné části bakalářské práce jsme použili metodu kvalitativního výzkumného šetření, metodu dotazování a techniku hloubkových rozhovorů. Rozhovory byly nahrávány na diktafon a následně doslova přepsány. Čtyři sestry a tři matky si nepřály být nahrávány na diktafon, proto byly rozhovory při dotazování doslovně psány na papír. Pro potřeby výzkumu byly vytvořeny dva výzkumné soubory. První výzkumný soubor tvořilo 6 sester, které pracují v ordinaci praktického lékaře pro děti a dorost v Jihočeském kraji. Druhý výzkumný soubor se skládal ze 6 vybraných osob z řad rodičů dětí s high normal tlakem a hypertenzí také z Jihočeského kraje. Výsledky Přepsané rozhovory byly zkoumány otevřeným kódováním, metoda tužka a papír. Vzniklo 9 kategorií: Kardiovaskulární onemocnění, Role sestry, Měření TK sestrou, Krevní tlak, Hypertenze, Měření TK dětem, Doporučení, Životní styl, Volný čas. K jednotlivým kategoriím byly přiřazeny podkategorie, ve kterých jsou zakódována stěžejní data. Závěr Z prvního výzkumného šetření potvrzují sestry pracující v ordinacích dětského lékaře pro děti a dorost, že nejčastějším kardiovaskulárním onemocněním v ordinaci je hypertenze. Uvádějí, že rolí sestry u PLDD je správně změřit krevní tlak a provést edukaci dětí a rodičů v dané oblasti. Respondentky se shodovaly v zásadách, jak správně měřit krevní tlak a k měření mají k dispozici alespoň tři velikosti manžet. Respondentky měly základní informace o problematice high normal tlaku a hypertenze a uváděly, že v ordinacích PLDD se provádí kontroly měření krevního tlaku při preventivních prohlídkách nebo při potížích dítěte. Respondentky uváděly, že kontrola krevního tlaku a edukace o krevním tlaku probíhá, ale ve druhém výzkumném šetření se prokázalo, že děti a dospívající nedodržují doporučení v této oblasti. Nejspíše z důvodu nízké motivace. Žádná sestra ani rodiče se nezmínili, že by dostávali edukační pomůcky jako letáčky nebo ukázkový jídelníček. Z druhého výzkumného šetření vyplynulo, že rodiče dětí nejčastěji zjistili zvýšený krevní tlak u PLDD a to buď z důvodů preventivní prohlídky, nebo potíží dítěte. Na kontrolní měření dorazili alespoň tři krát. Respondenti se shodli na doporučeních, která dostali v ordinaci PLDD jako je snížit váhu dítěte, pravidelná fyzická aktivita, omezení solení a správná strava dítěte. Avšak ne všechny děti a dospívající tyto doporučení dodržují. Děti a dospívající nejčastěji tráví volný čas u PC nebo televize, a to minimálně 2 hodiny denně. Naproti tomu nemají žádnou pravidelnou fyzickou aktivitu. Z prvního výzkumného šetření se prokázala výmluvnost a omlouvání rodičů, že nemají čas se se svými dětmi podílet na fyzické aktivitě. Výsledky výzkumu budou poskytnuty časopisu Pediatrie pro praxi.
|
|
Komunikace zdravotníků s rodiči dětského pacienta
ŽÁKOVÁ, Nikola
Teoretická část bakalářské práce je rozčleněna do jedenácti kapitol. První kapitola se zabývá definicí komunikace. V kapitole druhé popisujeme druhy komunikace. Popsána je zde komunikace verbální a neverbální. Třetí kapitola pojednává o komunikačních dovednostech sestry, čtvrtá potom o komunikaci sestry s dětským pacientem. Pátá kapitola popisuje základy komunikace sester s rodiči dětského pacienta. Šestá kapitola je věnována situaci, v níž sestra komunikuje s rodiči hendikepovaného a umírajícího dítěte. V sedmé kapitole sledujeme komunikaci sestry na dětském oddělení. Osmá kapitola upozorňuje na specifika dětského oddělení. Devátá kapitola pojednává o komunikaci jako součásti ošetřovatelské péče. A v poslední kapitole je popsán průběh hospitalizace dítěte a jeho rodiče. Bakalářská práce je rozdělena na část teoretickou a empirickou. Část teoretická je popsána výše, v části empirické jsou popsány výsledky výzkumného šetření. Cíle a výzkumné otázky Prvním cílem této bakalářské práce bylo zjistit, jak sestra komunikuje s rodiči dětského pacienta. Dalším z cílů bylo prozkoumat, zda rodič rozumí informacím podaných sestrou, a cíl třetí se zaměřil na chyby, které může udělat sestra při komunikaci s rodičem dětského pacienta. Výzkumné otázky: 1.Jakým způsobem sestra komunikuje s rodičem dětského pacienta? 2.Jakým způsobem sestra podává informace rodiči dětského pacienta? 3.Jak rodič dětského pacienta hodnotí srozumitelnost informací podaných od sestry? 4.Jaké sestra dělá chyby v komunikaci s rodiči dětského pacienta? Metodika Pro výzkumné šetření byla zvolena metoda kvalitativního výzkumného šetření, která byla realizována formou rozhovorů. Druhá použitá metodika v této práci se nazývá zúčastněné pozorování. Potřebná data k první části šetření byla získána prostřednictvím polostrukturovaného rozhovoru s rodiči hospitalizovaných dětí. Rozhovory byly vedeny na základě předem připravených otázek. V případě potřeby byl rozhovor doplněn dalšími otázkami. Prostřednictvím rozhovoru bylo zjišťováno, jak probíhal příjem dítěte na dětské oddělení, jaké informace dostali rodiče ohledně vyšetření dítěte, a celkový dojem ze sester na oddělení. Rodičů jsme se dotazovaly na verbální i neverbální komunikaci sester. Na závěr sami popsali, jaké shledali chyby v komunikaci a chování sester. Druhá část výzkumu proběhla na dětském oddělení anonymní nemocnice. Zde jsme sestry hodnotily verbální a neverbální komunikační dovednosti sester. Výzkumný soubor Výzkumný soubor k první části výzkumného šetření tvořilo sedm matek dětí hospitalizovaných na dětském oddělení. Matky byly hospitalizované v různých nemocnicích v České republice. Výzkumný soubor k druhé části výzkumného šetření, který byl veden technikou pozorování, tvoří šest všeobecných sester zaměstnaných na dětském oddělení státní nemocnice. Sestry byly zvoleny náhodně. Jsou rozdílného věku, mají odlišnou délku praxe a jiné vzdělání.
|
|
Specifika ošetřovatelské péče u pacienta s transapikální implantací aortální chlopně
VOTRUBOVÁ, Nataliya
Operační metoda TAVI (transcatheter aortic valve implantation), neboli katétrová implantace aortální chlopně, je v současné době velice aktuální téma, a to jak v kardioligii, tak také v kardiochirurgii. Je to metoda, která se neustále vyvíjí, a u níž je velice důležitá týmová spolupráce kardiochirurgů, kardiologů, anesteziologů, ale i jiných specialistů. Jde o nově zavedený, minimálně invazivní postup, který byl v České republice poprvé použit v roce 2008. Metoda TAVI představuje pro klienty/pacienty s aortální stenózou, první metodu volby, a to u takových klientů/pacientů, kteří nemohou podstoupit klasický otevřený chirurgický výkon, operace je pro ně spojena s vysokým rizikem nebo je u nich výskyt dalších přidružených onemocnění. Operační metoda TAVI patří k minimálně invazivním výkonům, a její minimalizace a výhody spočívají například v absenci mimotělního oběhu, srdeční zástavě, v miniinvazivní přístupové cestě torakotomií, v minimalizaci rizika embolického iktu, v menší bolestivosti rány, menším pooperačním krevním ztrátám, nižšímu riziku infekce a komplikovaného hojení ran, k rychlejší rekonvalescenci, včasnější rehabilitaci, rychlejšímu návratu do běžného života a především pro ženy k lepšímu kosmetickému efektu aj. Ke zpracování bakalářské práce byla využita kombinace kvalitativně - kvantitativní metody výzkumného šetření. Základnu pro šetření tvořil kvantitativní výzkum, kterým byla získána plošná data o zkoumaném jevu za použití metody dotazování technikou dotazníků určené pro sestry pracující na kardiochirurgickém oddělení nemocnice České Budějovice, a. s. Tyto výsledky byly ještě podpořeny provedením kvalitativního výzkumu, kterým byl zmapován pohled na danou problematiku ze strany klienta/pacienta a lékaře. Pro kvalitativní výzkum byla použita metoda dotazování, za použití techniky polostrukturovaného rozhovoru. Výsledky výzkumného šetření, které byly získány pomocí dotazníků byly zpracovány popisnou statistikou pomocí grafů v programu LibreOffice Calc a pomocí vytvořených schémat v LibreOffice Writer. Kvalitativní výsledky výzkumného šetření byly z audionahrávek přepsány a kódovány, a na základně kódů bylo vytvořeno 9 kategorií z rozhovorů s klienty/pacienty a tři kategorie z rozhovorů s lékaři. Cílem této bakalářské práce bylo zmapovat, jaká jsou specifika ošetřovatelské péče u klientů/pacientů s transapikální implantací aortální chlopně, což se na základě získaných dat podařilo. Z výsledků je zřejmé, že klienti/pacienti po TAVI se smí polohovat na bok, rehabilitace je u nich rychlejší, rekonvalescence kratší. Nemusí vstávat přes bok, nejsou u nich komplikace spojené s použitím mimotělního oběhu, výkon je méně invazivní, péče o operační ránu je jednodušší, pooperační zotavení je rychlejší, je nižší výskyt drénů a bolestí a operační rána je na boku. H1 - Sestry ošetřují klienta/pacienta po transapikální implantaci aortální chlopně stejně jako o klienty/pacienty po jiných kardiochirurgických výkonech, aniž by si uvědomily rozdíly potřeb pacientů po transapikální implantaci aortální chlopně byla vyvrácena, protože sestry vidí rozdíly v poskytování ošetřovatelské péče klientům/pacientům po TAVI a klientům/pacientům po sternotomické operaci aortální chlopně v invazivitě, v péči o ránu, v pohybu a rehabilitaci, v individuální péči, v rekonvalescenci, v době hospitalizace a v kosmetickém efektu. Výsledky výzkumného šetření mohou posloužit jako podklady pro vytvoření standardu ošetřovatelské péče či edukačního materiálu pro klienty/pacienty. Dále lze výsledky této práce interpretovat na odborném semináři pro NLZP a výsledky mohou také zvýšit kvalitu ošetřovatelské péče o klienty/pacienty po transapikální implantaci aortální chlopně.
|
host ::
