|
Teoretické studium fotosystemu II, chlorozomů a flavoproteinu WrbA
PALENČÁR, Peter
Vďaka narastajúcemu výkonu dnešných počítačov je možné študovať relatívne veľké bio-molekulárne systémy pomocou výpočtových metód, akou je aj rozšírená klasická molekulárna dynamika (MD), v časových škálach desiatok nanosekúnd. Faktorom, obmedzujúcim použitie metód MD na štúdium väčšiny fyziologicky relevantných systémov, je nedostatok kvalitných parametrov silového poľa (SP). Všetky tri bio-molekulárne systémy, ktoré boli predmetom štúdia, membránový pigment-proteínový komplex fotosystému II (FSII), chlorozómy zelených baktérií a flavoproteín WrbA, obsahujú molekuly a molekulárne fragmenty, pre ktoré nie sú dostupné parametre SP. Na výpočet nových parametrov SP pre tieto molekuly a fragmenty boli využité metódy kvantovej mechaniky (KM). Po získaní všetkých parametrov SP boli prevádzané MD simulácie. Základom pre všetky tri výpočtové projekty boli predošlé experimentálne práce našej skupiny. Po prvý krát, boli potvrdené a objasnené svetlom-indukované konformačné zmeny v reakčnom centre (RC) FSII a tiež následné zmeny v postavení pigmentov z RC FSII na úrovni jednotlivých molekúl a atómov za pomoci MD simulácií v dĺžke 20 ns. Optické spektrá, ktoré boli počítané na modeloch RC FSII získané z MD simulácií boli v lepšej zhode s experimentom v porovnaní so spektrami počítanými na statických modeloch RC FSII z kryštalických štruktúr. Kombinácia metód klasickej mechaniky, KM a výpočtov optických spektier na FSII je úspešným príkladom z mála podobných štúdií. V rámci druhého projektu, boli pripravené ekvilibrované lamelárne modely chlorozómov, ktoré boli podrobené MD simuláciám v dĺžke 30 ns, s cieľom objasniť kritické štruktúrne parametre. Prezentované modely predstavujú vôbec prvé takéto MD modely v takom rozsahu. Ekvilibrované MD modely flavoproteínu WrbA boli pripravené s využitím novej kryštalickej štruktúry, a budú ďalej využité na teoretické štúdium zamerané na objasnenie navrhnutého ping-pong mechanizmu.
|
|
Coordination of multiple virtual agents in team-based computer games
Kolombo, Martin ; Gemrot, Jakub (vedoucí práce) ; Kadlec, Rudolf (oponent)
Práce se zabývá problémem efektivní koordinace týmu virtuálních agent· v počí- tačových hrách. Hlavním cílem bylo navrhnou obecnou architektru pro práci s informacemi o virtuálním prostředí, která poskytuje programátorovi dobrý přístup k týmovým znalostem o virtuálním prostředí. Zvolená architektura neklade na programátora žádné požadavky ohledně implementace týmu agent· a nezávisí na žádném konkrétním virtuálním prostředí. Architektura je založena na přirozeném rozdělení dat podle jejich schopnosti se měnit v pr·běhu simulace a podle jejich subjektivity. Tato distribuce dat přirozeně vytváří sdílené znalosti týmu a programátorovi tak umožní založit rozhodování agent· na znalostech celého týmu namísto pouze jediného agenta. Architekturu jsme implemento- vali do systému Pogamut, ve kterém jsme provedli validaci zpětné kompati- bility. Vzheldem k nekompatibilitě formátu dat exportovaných součástí Poga- mutu, který jsme objevili v poslední fázi validace jsme provedli validaci pouze částečnou. Úpravu platformy Pogamut a následnou implementaci týmu agent· využívajícího naši architekturu plánujeme jako pokračování práce. 1
|
|
Hledání mimozemských civilizací
PEŠEK, Filip
Práce je na téma hledání mimozemských civilizací. Toto téma se stalo s rozvojem Internetu a projektu SETI@HOME velice populární. Pomocí Internetu a projektu SETI@HOME je moţné na domácích počítačích provádět výpočty s daty pocházející z radioteleskopu Arecibo, který se nachází v Portoriku. Nejvíce pozornosti jsem věnoval šetřiči obrazovky SETI@HOME, který je v práci podrobně popsán a tvoří základ projektů SETI. Dále jsem nastínil nové projekty v této oblasti a závěrečnou část jsem věnoval vesmírné sondě Kepler, která má za úkol hledat u vzdálených hvězd nové planety zemského typu.
|
|
Optimalizace projektových portfolií s časem a zdroji
Huml, Tomáš ; Barták, Roman (vedoucí práce) ; Vlach, Milan (oponent)
Název práce: Optimalizace projektových portfolií s časem a zdroji Autor: Bc. Tomáš Huml Katedra: Katedra teoretické informatiky a matematické logiky Vedoucí diplomové práce: Doc. RNDr. Roman Barták, Ph.D Abstrakt: Tradiční optimalizace projektových portfolií uvažuje statické projekty nevyvíjející se v čase. Cílem je vybrat optimální podmnožinu projektů vzhledem k daným omezením (rozpočet atd.). Tato diplomová práce se zabývá projekty, které se v čase vyvíjejí. Takové projekty se typicky skládají z posloupnosti aktivit potřebujících pro svoji realizaci čas a zdroje (peníze, lidi atd.). Cílem optimalizace portfolia projektů je potom vybrat podmnožinu projektů vzhledem k daným časovým a zdrojovým omezením a zároveň optimalizovat danou objektivní funkci, jako je například zisk. Takový problém má velmi blízko k tzv. oversubscribed rozvrhovacím problémům, kde se vybírá a rozvrhuje nejvíce zisková množina objednávek. Právě rozvrhovací techniky proto budou sloužit jako hlavní zdroj inspirace v diplomové práci. V rámci této práce je navrženo několik modelovacích algoritmů pro výběr optimálního portfolia a zároveň je řada z nich implementovaná v přiloženém programu. Klíčová slova: optimalizace portfolia, celočíselné lineární programování (ILP), optimalizace workflow, vztahy mezi projekty
|
|
Multiple sequence alignment pomocí genetických algoritmů
Pátek, Zdeněk ; Mráz, František (vedoucí práce) ; Pešková, Klára (oponent)
Název práce: Multiple sequence alignment pomocí genetických algoritmů Autor: Zdeněk Pátek Katedra: Kabinet software a výuky informatiky Vedoucí diplomové práce: RNDr. František Mráz, CSc. Abstrakt: Tato práce se zabývá problémem multiple sequence alignment (MSA). Obsahuje návrh metody MSAMS, která umožňuje vyhledat motify v biologických sekvencích, rozštěpit sekvence do bloků podle těchto motifů, vyřešit MSA na blocích a nakonec složit globální alignment ze zarovnaných bloků a nalezených motifů. Hledání motifů i řešení MSA se provádí pomocí genetických algoritmů. Práce dále popisuje implementaci metody MSAMS ve stejnojmenném programu, nastavení jeho parametrů, testování na databázi BAliBASE a porovnání s programem ClustalW. Experimentální výsledky ukázaly, že MSAMS dokáže najít lepší alignmenty než ClustalW. Klíčová slova: multiple sequence alignment, hledání motifů, genetické algoritmy, ClustalW
|
| |
|
Platformě nezávislý middleware pro distribuované zpracování paralelizovatelných úloh
Bořkovec, Kryštof ; Hnětynka, Petr (vedoucí práce) ; Bureš, Tomáš (oponent)
Práce prezentuje middleware realizující paralelní zpracování úloh zapsaných v jazyce Java na více počítačích najednou. Software po spuštění na více strojích vytvoří takzvaný cloud, který umožňuje rozdělit danou úlohu na více částí a ty vykonat nezávisle na různých uzlech. Prezentovaný systém automaticky distribuuje zadání podúloh mezi počítači a zajišťuje následné shromáždění jejich výsledků. Text nejprve podává stručný úvod do problematiky distribuovaných výpočtů a diskusi možných přístupů. Hlavní část práce potom popisuje softwarovou architekturu a topologii systému, ukazuje jeho funkčnost na dvou vzorových příkladech a krátce ho srovnává se dvěma jinými projekty.
|
|
Unorthodox measures of economic performance
Křehlík, Tomáš ; Zápal, Jan (vedoucí práce) ; Jeřábek, Jakub (oponent)
Posouzení dlouhodobé ekonomické výkonnosti je palčivým problémem dnešní ekonomie. Existuje mnoho rozličných metod, jak toho docílit, především jsou to indexy udržitelnosti (Sustainable society index, Ecological footprint, Urban Sustainability index, etc.), které však trpí mnoha problémy (monetizace, vážení). V posledních letech byla vyvinuta metoda, která je založená na fuzzy logice a multikriteriální rozhodovací analýze, nazývaná NAIADE. Ta se vyrovnává s mnoha problémy, kterými trpí výše zmíněné indexy, avšak nebyla zatím aplikována v mnoha případech. Cílem mé bakalářské práce je podat přehled dnes používaných indexů, představit multikriteriální rozhodovací analýzu, provést výpočet pomocí NAIADE a vyhodnotit výsledky České Republiky v mezinárodní perspektivě.
|
|
Optimalizace portfolia
Huml, Tomáš ; Surynek, Pavel (oponent) ; Barták, Roman (vedoucí práce)
Cílem této práce je navržení algoritmu pro vybrání optimálního portfolia ze vstupních projektů, které jsou ohodnoceny z hlediska nákladů, zisku a jejich potenciálního rizika. Mezi těmito vstupními projekty mohou být nadefinovány různé vazby. Součástí práce je také přehled alternativních přístupů k tomuto tématu uvedených v jiných pracích. K práci je přiložen program implementující navrhovaný algoritmus. Výstupem výpočtu tohoto programu je portfolio, které dosahuje nejvyššího možného zisku a zároveň splňuje všechna vstupní omezení a dodržuje zadané vztahy mezi projekty. Program umožňuje porovnávat výsledná portfolia pomocí grafu a zároveň poskytuje i bližší informace o každém portfoliu zvlášť.
|
|
Výpočetní složitost v teorii grafů
Ondráčková, Eva ; Kratochvíl, Jan (vedoucí práce) ; Sgall, Jiří (oponent)
Seidelovo přepnutí je grafová operace, která změní hrany vycházející z daného vrcholu tak, aby sousedil s právě těmi vrcholy, které původně nebyly jeho sousedy; zbytek grafu zůstane nezměněn. Dva grafy nazveme ekvivalentní v přepnutí, pokud lze pomocí posloupnosti přepnutí jeden z nich převést na izomorfní tomu druhému. V této práci studujeme výpočetní složitost problému S(P) pro určitou grafovou vlastnost P: je daný graf G ekvivalentní v přepnutí nějakému grafu, který má vlastnost P? Neprve podáváme přehled známých výsledků, vlastností P, pro které je problém S(P) polynomiální, i těch, pro které je NP-úplný. Poté ukážeme NP-úplnost následujícího problému pro každé c (0; 1): lze daný graf G přepnout tak, aby obsahoval kliku velikosti alespoň cn, kde n je počet vrcholů grafu G? Zabýváme se také problémem pro pevně zvolený graf H rozhodnout, zda je daný graf G ekvivalentní v přepnutí nějakému H-prostému grafu. Ukážeme, že je-li H izomorfní spáru, tento problém je polynomiální. Dále podáváme charakterizaci grafů, které jsou ekvivalentní v přepnutí nějakému K1;2-prostému grafu, pomocí deseti zakázaných indukovaných podgrafů, z nichž každý má pět vrcholů.
|
host ::
