|
Computational Simulation of Mechanical Tests of Isolated Animal Cells
Bansod, Yogesh Deepak ; Kučera,, Ondřej (referee) ; Florian, Zdeněk (referee) ; Canadas, Patrick (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
Buňka tvoří složitý biologický systém vystavený mnoha mimobuněčným mechanickým podnětům. Hlubší pochopení jejího mechanického chování je důležité pro charakterizaci její odezvy v podmínkách zdraví i nemoci. Výpočtové modelování může rozšířit pochopení mechaniky buňky, která může přispívat k vytvoření vztahů mezi strukturou a funkcí různých typů buněk v různých stavech. Za tímto účelem byly pomocí metody konečných prvků (MKP) vytvořeny dva bendotensegritní modely buňky v různých stavech: model vznášející se buňky pro analýzu její globální mechanické odezvy, jako je protažení nebo stlačení, a model buňky přilnuté k podložce, který vysvětluje odezvu buňky na lokální mechanické zatížení, jako třeba vtlačování hrotu při mikroskopii atomárních sil (AFM). Oba zachovávají základní principy tensegritních struktur jako je jejich předpětí a vzájemné ovlivnění mezi komponentami, ale prvky se mohou nezávisle pohybovat. Zahrnutí nedávno navržené bendotensegritní koncepce umožňuje těmto modelům brát v úvahu jak tahové, tak i ohybové namáhání mikrotubulů (MTs) a také zahrnout vlnitost intermediálních filament (IFs). Modely předpokládají, že jednotlivé složky cytoskeletu mohou měnit svůj tvar a uspořádání, aniž by při jejich odstranění došlo ke kolapsu celé buněčné struktury, a tak umožňují hodnotit mechanický příspěvek jednotlivých složek cytoskeletu k mechanice buňky. Model vznášející se buňky napodobuje realisticky odezvu síla-deformace během protahování a stlačování buňky a obě odezvy ilustrují nelineární nárůst tuhosti s růstem mechanického zatížení. Výsledky simulací ukazují, že aktinová filamenta i mikrotubuly hrají klíčovou úlohu při určování tahové odezvy buňky, zatímco k její tlakové odezvě přispívají podstatně jen aktinová filamenta. Model buňky přilnuté k podložce dává odezvu síla-hloubka vtlačení ve dvou různých místech odpovídající nelineární odezvě zjištěné experimentálně při AFM. Výsledky simulací ukazují, že pro chování buňky je rozhodující místo vtlačení a její tuhost určují aktinová povrchová vrstva, mikrotubuly a cytoplazma. Navržené modely umožňují cenný vhled do vzájemných souvislostí mechanických vlastností buněk, do mechanické úlohy komponent cytoskeletu jak individuálně, tak i ve vzájemné synergii a do deformace jádra buňky za různých podmínek mechanického zatížení. Tudíž tato práce přispívá k lepšímu pochopení mechaniky cytoskeletu zodpovědné za chování buňky, což naopak může napomáhat ve zkoumání různých patologických podmínek jako je rakovina a cévní choroby.
|
|
New Approaches in Airborne Thermal Image Processing for Landscape Assessment
Pivovarník, Marek ; Pokorný,, Jan (referee) ; Štarha, Pavel (referee) ; Zemek, František (advisor)
Letecká termální hyperspektrální data přinášejí řadu informací o teplotě a emisivitě zemského povrchu. Při odhadování těchto parametrů z dálkového snímání tepelného záření je třeba řešit nedourčený systém rovnic. Bylo navrhnuto několik přístupů jak tento problém vyřešit, přičemž nejrozšířenější je algoritmus označovaný jako Temperature and Emissivity Separation (TES). Tato práce má dva hlavní cíle: 1) zlepšení algoritmu TES a 2) jeho implementaci do procesingového řetězce pro zpracování obrazových dat získaných senzorem TASI. Zlepšení algoritmu TES je možné dosáhnout nahrazením používaného modulu normalizování emisivity (tzv. Normalized Emissivity Module) částí, která je založena na vyhlazení spektrálních charakteristik nasnímané radiance. Nový modul je pak označen jako Optimized Smoothing for Temperature Emissivity Separation (OSTES). Algoritmus OSTES je připojen k procesingovému řetězci pro zpracování obrazových dat ze senzoru TASI. Testování na simulovaných datech ukázalo, že použití algoritmu OSTES vede k přesnějším odhadům teploty a emisivity. OSTES byl dále testován na datech získaných ze senzorů ASTER a TASI. V těchto případech však není možné pozorovat výrazné zlepšení z důvodu nedokonalých atmosférických korekcí. Nicméně hodnoty emisivity získané algoritmem OSTES vykazují více homogenní vlastnosti než hodnoty ze standardního produktu senzoru ASTER.
|
|
Stationary- and sliding beds in pipe flows of settling slurry
Matoušek, Václav ; Krupička, Jan ; Chára, Zdeněk
Investigations are discussed on the effect of stationary- and sliding beds on a behavior of settling slurry flows. Results are presented of our recent experiments with two fractions of ballotini in a 100-mm-pipe loop. Experimental work contained measurements of concentration profiles and velocity profiles. The experimental results for flows with stationary deposits are compared with predictions using our formulae for solids transport and bed friction in layered flows. CFD simulations are included to validate the velocityprofile measurements and to verify the bed roughness predictions in the flows with stationary beds. Furthermore, the measured velocity profiles are compared to profiles predicted using the log law of the wall with boundary shear velocities determined from the linear distribution of shear stress across the pipe flow. The approach is successful in the flow below the upper wall of the pipe but fails above the top of the deposit where the stress distribution is different as verified by the CFD simulation. The concept of the linear-distribution of shear stress is well applicable in flows with sliding beds. An example is given of a solution for a partially-stratified flow with sliding bed using the 1-D Stress- Distribution based Model.
|
|
Investment Options Population in the Czech Republic
Dvořák, Milan ; Bartošová, Jitka (advisor) ; Váchová, Lucie (referee)
The main goal of this work is to simplify the plethora of information on the topic of investment and formulate them into a form, that is understandable for the normal investor. Thus, the investor gets the theoretical framework to find appropriate product, or a way to to invest in capital markets. Partial aim is to highlight the pitfalls associated with investing, define essential factors necessary for the proper choice of each investment and give specifics of individual investment instruments. Last but not least, simulations of selected investment instruments, assessing their development along with identification key factors having influence on the result of investment.
|
|
The appraisal of development of tax proportion of budgetary incomes of municipalities and regions in the Czech Republic
Poláková, Tereza ; Peková, Jitka (advisor) ; Krbová, Jana (referee)
The aim of this diploma thesis is a detailed analysis of tax incomes of municipalities and regions with focus on four particular municipalities and one region in a practical part. From the year 2001 to 2015 the share of tax incomes and their development are evaluated as a part of total incomes. The theme is highly topical due to ongoing discussions among lawmakers on the subject of budgetary allocation of taxes. The law determining the budgetary allocation of taxes is modified frequently, that is why knowing the impact of changes on particular municipalities or regions is helpful. This knowledge can be useful base for planning new adjustments of budgetary allocation of taxes. In the theoretical part there are mentioned expert opinions on financial management of municipalities and regions that arise from their functions and positions. The emphasis is put on incomes of municipalities and regions, especially on tax incomes. Particular changes from 2001 to 2015 in law regulating budgetary allocation of taxes are described here with their impacts on municipalities and regions. Incomes and management of selected municipalities representing various size categories and Liberec region are analysed in the practical part. Financial self-sufficiency is evaluated here. In general municipalities are more financial self-sufficient than regions. This thesis is further dealing with individual tax incomes and impacts of changes in budgetary allocation of taxes on their size. Making models of theoretical incomes is used to simulate effects of diverse law adjustments. Results of the analysis show that tax incomes of municipalities and regions are generally increasing. During the observed period there was tendency to lower the growth of tax incomes of large cities, to increase the growth of tax incomes of small municipalities and to straighten the level of tax incomes of medium municipalities thanks to changes in budgetary allocation of taxes. Tax incomes of regions were increased thanks to changes in budgetary allocation of taxes despite of partial decrease in particular segments of tax incomes after 2012.
|
|
Risk Analysis of the Strategic and Financial Plan of the Microbrewery
Vodička, Radek ; Špička, Jindřich (advisor) ; Boukal, Petr (referee)
The aim of the masters thesis is to analyse the risk of the strategic and financial plan of a microbrewery as well as to decide whether the proposed investment project is feasible due to identified information of risk. The thesis describes and analyzes the environment of the particular enterprise by implementing a PEST Analysis, Porters Five Forces analysis, Financial Analysis, Internal Analysis and a SWOT Analysis. The result of the strategic analyses are implemented to propose an investment project with the appropriate financial plan of the investment and the Net Present Value calculation. The key risk factor is identified by implementing the Monte Carlo simulation followed by a Sensitivity Analysis and the impact of the key risk factor is analysed consecutively. Considering all the previous analyses and also ascertained information the recommendation is made to realize the investment as the result of the thesis.
|
guest ::
