|
Possibilities of Big Data use for Competitive Intelligence
Verníček, Marek ; Molnár, Zdeněk (advisor) ; Šperková, Lucie (referee)
The main purpose of this thesis is to investigate the use of Big Data for the methods and procedures of Competitive Intelligence. Among the goals of the work is a toolkit for small and large businesses which is supposed to support their work with the whole process of Big Data work. Another goal is to design an effective solution of processing Big Data to gain a competitive advantage in business. The theoretical part of the work processes available scientific literature in the Czech Republic and abroad as well as describes the current state of Competitive Intelligence, and Big Data as one of its possible sources. Subsequently, the work deals with the characteristics of Big Data, the differences from working with common data, the need for a thorough preparation and Big Data applicability for the methods of Competitive Intelligence. The practical part is focused on analysis of Big Data tools available in the market with regard to the whole process from data collection to the analysis report preparation and integration of the entire solution into an automated state. The outcome of this part is the Big Data software toolkit for small and large businesses based on their budget. The final part of the work is devoted to the classification of the most promising business areas, which can benefit from the use of Big Data the most in order to gain competitive advantages and proposes the most effective solution of working with Big Data. Among other benefits of this work are expansion of the range of resources for Competitive Intelligence and in-depth analysis of possibilities of Big Data usage, designed to help professionals make use of this hitherto untapped potential to improve market position, gain new customers and strengthen the existing user base.
|
|
The GIS support to measures on the ground in case of leakage of liquid pollutant on the road
Kolejka, Jaromír ; Rapant, P. ; Zapletalová, Jana
Accidents on roads associated with the leakage of hazardous substances are one of the major challenges encountered by disaster management. Because of the impossibility of predicting the place and time of the event, then it is necessary in the event of such an accident to proceed in quick succession of steps. They are designed primarily to protect human life and health, and then to minimize to property and environment damage. The paper describes the response to this event using GIS tools and generally available geodata. The simulated accident on the D1 highway near Ostrava is applied as a demonstration example.
|
|
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.
|
|
Therapeutic hypotermia after cardiac arrest
JIRCOVÁ, Danuše
The bachelor thesis deals with the influence of a mild therapeutic hypothermia as a hospital post-resuscitation care of patients after cardiopulmonary resuscitation for non-traumatic cardiac arrest. Therapeutic hypothermia is a relatively new method. It is part of the European Guidelines for resuscitation since 2005. It was reported its positive effects on the neurological status of the patients. Using the method reduces the damage to the brain and cardiac muscle. The theoretical part of the thesis deals with the effect of mild hypothermia on the human body. Specifies the indication and contraindication criteria for initiation of therapeutic hypothermia, describes cooling methods of the patient and ways to terminate the therapeutic hypothermia. Describes the monitoring of physiological functions and nursing care of patients. The practical part of bachelor thesis mapped the procedures used in the administration of therapeutic hypothermia in patients treated in two large hospitals. These were Fakultní nemocnice Kralovske Vinohrady in Prague and Nemocnice Ceske Budejovice, a.s. The applied strategy of the research was qualitative. Content analysis of 10 case reports were carried out, 5 case reports from each hospital. Case reports concerning patients after cardiopulmonary resuscitation, who were treated using the therapeutic hypothermia as a part of hospital care. The aim of this thesis was to map the procedures used in the therapeutic hypothermia administration in patients after cardiopulmonary resuscitation. It was made available by hospitals after approval by ethics committees on the basis of applications submitted. The information was subsequently created into case studies that were analysed in the categorization tables. In the discussion, the results were compared with the published knowledge provided in the theoretical part of the thesis, and were commented. Analysed were: the composition of the group of patients by age and gender, provide the basic life support by witnesses prior to arrival of crew of the emergency medical service on scene, initial ECG rhythm after emergency medical service arrival, the time elapsed since the cardiac arrest appeared to restore of spontaneous circulation, initiation of therapeutic hypothermia in pre-hospital care, time elapsed since the therapeutic hypothermia start up to reaching the target body temperature, duration of the therapeutic hypothermia, the methods used for cooling the patients, the methods used for measuring the body temperature and neurological status at the time of discharge or transfer from the hospital. The results of the research surprisingly showed that general public are well-informed. Witnesses were able to recognize cardiac arrest, early called in professional help and were willing to give heart massage. This shows also the success in implementing the method of medical dispatcher-assisted basic life support in practice, because the witnesses were in many cases instructed by the medical dispatchers to resuscitate the patient. The majority of patient's initial ECG rhythm were diagnosed as ventricular fibrillation. Time to restoration of spontaneous circulation in most cases ranged within 29 minutes. To achieve the target body temperature at the recommended time limit has managed to half of patients. Target body temperature was always kept within the recommended timeframe and core body temperature was monitored. Concerns raised by an absence of the method start up in pre-hospital emergency care. The thesis highlighted the seriousness of sudden cardiac arrest and the high incidence of patients dismissed from the department with severe neurological deficit. Therefore, it is necessary to continue in research of this method, improve it and try to incorporate it already to pre-hospital care.
|
|
Information systems of secondary education
Charvátová, Jindřiška ; Vaněk, Jiří (advisor) ; Věra, Věra (referee)
This dissertation Information system of secondary education deals with a practical application of the information system used at the Secondary Vocational school of Gastronomy and Business in Prague, which mainly aims at the presentation of an overview, exploitation and assessment of information systems for secondary schools and based on a questionnaire survey suggests a solution to the given situation.
The theoretical part of the thesis shows a summary and application of the information systems for secondary schools based on secondary research of literature and available sources. The practical part is primarily targeted at research concerning practical application of the information system. The other part refers to a needs analysis of the pedagogical staff referring to the application of the school IS in the form of a questionnaire survey. Subsequent improvement proposals are made based on the outcome evaluation.
|
|
Design of leg for crash test dummy
Maršálek, Petr ; Semela, Marek (referee) ; Bilík, Martin (advisor)
This thesis is devoted to the design model of the lower limbs crash test dummies. It describes how the dummy developed historically, what are currently available for crash tests, what they are made and what their future will be. The main motive of the work is to design a model of lower limb for crash tests, with emphasis on the human anatomy. The work is characterized by how the figurine is produced using the form from material Thermolyne Clear, wood as a substitute human bones and the agar substitutes such as human muscle.
|
|
Packet Classification Algorithms
Puš, Viktor ; Lhotka,, Ladislav (referee) ; Dvořák, Václav (advisor)
Tato práce se zabývá klasifikací paketů v počítačových sítích. Klasifikace paketů je klíčovou úlohou mnoha síťových zařízení, především paketových filtrů - firewallů. Práce se tedy týká oblasti počítačové bezpečnosti. Práce je zaměřena na vysokorychlostní sítě s přenosovou rychlostí 100 Gb/s a více. V těchto případech nelze použít pro klasifikaci obecné procesory, které svým výkonem zdaleka nevyhovují požadavkům na rychlost. Proto se využívají specializované technické prostředky, především obvody ASIC a FPGA. Neméně důležitý je také samotný algoritmus klasifikace. Existuje mnoho algoritmů klasifikace paketů předpokládajících hardwarovou implementaci, přesto však tyto přístupy nejsou připraveny pro velmi rychlé sítě. Dizertační práce se proto zabývá návrhem nových algoritmů klasifikace paketů se zaměřením na vysokorychlostní implementaci ve specializovaném hardware. Je navržen algoritmus, který dělí problém klasifikace na jednodušší podproblémy. Prvním krokem je operace vyhledání nejdelšího shodného prefixu, používaná také při směrování paketů v IP sítích. Tato práce předpokládá využití některého existujícího přístupu, neboť již byly prezentovány algoritmy s dostatečnou rychlostí. Následujícím krokem je mapování nalezených prefixů na číslo pravidla. V této části práce přináší vylepšení využitím na míru vytvořené hashovací funkce. Díky použití hashovací funkce lze mapování provést v konstantním čase a využít při tom pouze jednu paměť s úzkým datovým rozhraním. Rychlost tohoto algoritmu lze určit analyticky a nezávisí na počtu pravidel ani na charakteru síťového provozu. S využitím dostupných součástek lze dosáhnout propustnosti 266 milionů paketů za sekundu. Následující tři algoritmy uvedené v této práci snižují paměťové nároky prvního algoritmu, aniž by ovlivňovaly rychlost. Druhý algoritmus snižuje velikost paměti o 11 % až 96 % v závislosti na sadě pravidel. Nevýhodu nízké stability odstraňuje třetí algoritmus, který v porovnání s prvním zmenšuje paměťové nároky o 31 % až 84 %. Čtvrtý algoritmus kombinuje třetí algoritmus se starším přístupem a díky využití několika technik zmenšuje paměťové nároky o 73 % až 99 %.
|
|
Extensions to Probabilistic Linear Discriminant Analysis for Speaker Recognition
Plchot, Oldřich ; Fousek, Petr (referee) ; McCree,, Alan (referee) ; Burget, Lukáš (advisor)
Tato práce se zabývá pravděpodobnostními modely pro automatické rozpoznávání řečníka. Podrobně analyzuje zejména pravděpodobnostní lineární diskriminační analýzu (PLDA), která modeluje nízkodimenzionální reprezentace promluv ve formě \acronym{i--vektorů}. Práce navrhuje dvě rozšíření v současnosti požívaného PLDA modelu. Nově navržený PLDA model s plným posteriorním rozložením modeluje neurčitost při generování i--vektorů. Práce také navrhuje nový diskriminativní přístup k trénování systému pro verifikaci řečníka, který je založený na PLDA. Pokud srovnáváme původní PLDA s modelem rozšířeným o modelování neurčitosti i--vektorů, výsledky dosažené s rozšířeným modelem dosahují až 20% relativního zlepšení při testech s krátkými nahrávkami. Pro delší testovací segmenty (více než jedna minuta) je zisk v přesnosti menší, nicméně přesnost nového modelu není nikdy menší než přesnost výchozího systému. Trénovací data jsou ale obvykle dostupná ve formě dostatečně dlouhých segmentů, proto v těchto případech použití nového modelu neposkytuje žádné výhody při trénování. Při trénování může být použit původní PLDA model a jeho rozšířená verze může být využita pro získání skóre v případě, kdy se bude provádět testování na krátkých segmentech řeči. Diskriminativní model je založen na klasifikaci dvojic i--vektorů do dvou tříd představujících oprávněný a neoprávněný soud (target a non-target trial). Funkcionální forma pro získání skóre pro každý pár je odvozena z PLDA a trénování je založeno na logistické regresi, která minimalizuje vzájemnou entropii mezi správným označením všech soudů a pravděpodobnostním označením soudů, které navrhuje systém. Výsledky dosažené s diskriminativně trénovaným klasifikátorem jsou podobné výsledkům generativního PLDA, ale diskriminativní systém prokazuje schopnost produkovat lépe kalibrované skóre. Tato schopnost vede k lepší skutečné přesnosti na neviděné evaluační sadě, což je důležitá vlastnost pro reálné použití.
|
|
Methods for class prediction with high-dimensional gene expression data
Šilhavá, Jana ; Matula, Petr (referee) ; Železný, Filip (referee) ; Smrž, Pavel (advisor)
Dizertační práce se zabývá predikcí vysokodimenzionálních dat genových expresí. Množství dostupných genomických dat významně vzrostlo v průběhu posledního desetiletí. Kombinování dat genových expresí s dalšími daty nachází uplatnění v mnoha oblastech. Například v klinickém řízení rakoviny (clinical cancer management) může přispět k přesnějšímu určení prognózy nemocí. Hlavní část této dizertační práce je zaměřena na kombinování dat genových expresí a klinických dat. Používáme logistické regresní modely vytvořené prostřednictvím různých regularizačních technik. Generalizované lineární modely umožňují kombinování modelů s různou strukturou dat. V dizertační práci je ukázáno, že kombinování modelu dat genových expresí a klinických dat může vést ke zpřesnění výsledku predikce oproti vytvoření modelu pouze z dat genových expresí nebo klinických dat. Navrhované postupy přitom nejsou výpočetně náročné. Testování je provedeno nejprve se simulovanými datovými sadami v různých nastaveních a následně s~reálnými srovnávacími daty. Také se zde zabýváme určením přídavné hodnoty microarray dat. Dizertační práce obsahuje porovnání příznaků vybraných pomocí klasifikátoru genových expresí na pěti různých sadách dat týkajících se rakoviny prsu. Navrhujeme také postup výběru příznaků, který kombinuje data genových expresí a znalosti z genových ontologií.
|
|
Crystallographic study of the iron-regulated outer membrane lipoprotein (FrpD) from Neisseria meningitidis
SVIRIDOVA, Ekaterina
Neisseria meningitidis (N. meningitidis) is a Gram-negative commensal bacterium colonizing nasopharynx of about 10 % of healthy individuals, which can cause invasive diseases, such sepsis and meningitis, upon occasional penetration into bloodstream. Pathogenesis of N. meningitidis appears to be directly related to conditions of limited iron availability. Under these conditions two proteins of unknown function: FrpC and FrpD, are synthesized. FrpD is a highly conserved lipoprotein of N. meningitidis anchored to the bacterial outer membrane. It is known that FrpD tightly binds the FrpC protein, which belongs to the Repeat-in-Toxin (RTX) protein family and may act as bacterial exotoxin. However, the mechanism of FrpD-FrpC interaction and the exact function of this complex are unknown due to the absence of structural information on these proteins. Therefore, we set out to determine the structure of FrpD and provide insights into its interaction mechanism with FrpC and structure-functional relationships of these two proteins. We determined the first crystal and solution structures of the FrpD protein. We found that atomic structures of FrpD reveal a novel protein fold. We uncovered the structure-function relationships underlying the mechanism of interaction between the FrpD and FrpC proteins and tested the putative function of the FrpD-FrpC1-414 complex in vitro. Finally, we proposed the putative function of the FrpD-FrpC1-414 complex as a new minor adhesin of N. meningitidis, which mediates the bacterial adhesion to the host epithelial cells and facilitate the colonization. Our work constitutes the first step in clarifying the molecular basis of the FrpD-FrpC interaction and sets the base for further investigation of the role of FrpD and FrpC in the virulence mechanism of N. meningitidis.
|
guest ::
