|
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.
|
|
Anarchistické ideje v pojetí FSA/FAS
Štec, Ondřej ; Charvát, Jan (vedoucí práce) ; Jeřábek, Martin (oponent)
Bakalářská práce " Anarchistické ideje v pojetí FSA/FAS" pojednává o různých možnostech uchopení myšlenky anarchismu v českých podmínkách. Shrnuje původ samotné myšlenky anarchismu a dále se věnuje vývoji anarchistického hnutí v českých zemích od jeho ustavení na konci 19.stol., až po současnost. Stěžejní části práce je věnována anarchistické skupině "Federace sociálních anarchistů/ Federace anarchistických skupin" a jejímu fungování a pohledu na společnost. Tato práce vymezuje v čem se FSA/FAS liší od ostatních anarchistických skupin soudobě působících v Čechách. Věnuje pozornost myšlenkovým kořenům, které vedly ke vzniku FSA/FAS a také její publikační činnosti. Závěr práce se zaměřuje na hodnocení působení FSA/FAS a na její odkazu.
|
|
Výkřik a ticho
Štefaňák, Ondřej ; NEBESKÝ, Jan (vedoucí práce) ; KORČÁK, Jakub (oponent)
Práce se zabývá expresionistickou uměleckou tendencí, která se projevila v expresionistickém dramatu i divadelní praxi. V první části práce se autor zaměřuje na vznik směru a jeho obecné projevy ve výtvarném umění a historickým kontextem. Dále se autor snaží vystihnout základní rysy expresionismu v dramatu a zabývá se postupy a metodami expresionistických autorů v divadle. V druhé části autor reflektuje vlastní zkušenosti s uvedením raně expresionistického textu Probouzení jara. Rozebírá textový potenciál a vytváří dramaturgická východiska pro samotnou inscenaci. Dále se snaží vystihnout vznik inscenace, jak audiovizuální, tak scénické řešení, kde ho zajímá zvláště práce na herecké stylizaci. V neposlední řadě se autor snaží vystihnout podstatu expresionismu v širším slova smyslu, jako osobitého způsobu vyjádření umělce.
|
|
Cesta polky do opery Prodaná nevěsta
Adams, Tereza ; FRIČOVÁ, Marie (vedoucí práce) ; GREMLICOVÁ, Dorota (oponent)
Tato diplomová práce obsahuje popis tance polka, její vznik a krátkou historii. Další část je věnována opeře Bedřicha Smetany „Prodaná nevěsta“ od jejího vzniku, přes další uvedení v Národním divadle v Praze až k její současné inscenaci. V závěrečné části jsou popsány tři vybrané choreografie polek z této opery a jejich analýza podle modelu Janet Adshead – Lansdale. Přílohy obsahují životopisy Bedřicha Smetany a choreografů vybraných inscenací – Otto Šandy, Pavla Šmoka a Ladislavy Košíkové.
|
|
Lidová kultura ve vzpomínkách pamětníků narozených ve 20. a 30. letech 20. století
Horová, Kateřina ; STAVĚLOVÁ, Daniela (vedoucí práce) ; FRIČOVÁ, Marie (oponent)
Tato práce se zaměřuje na to, jak lidé narození ve dvacátých a třicátých letech dvacátého století vzpomínají na tradiční lidovou kulturu. Soustředí se také na to, zda dodržovali původní tradice a slavili tradiční svátky. Dále se práce zabývá tím, jak tito lidé tradice vnímali a jaký pro ně měly význam. V první části práce se setkáme s vyprávěním životních příběhů narátorů narozených v první polovině dvacátého století. Druhá část je věnována vzpomínkám na tradiční obyčeje a zvyky, na to jak se měnil způsob jejich slavení v předválečném období, za války a za dob socialismu. V poslední části se dozvíme, jakým způsobem narátoři vnímali tanec, zda sami tančili, při jakých příležitostech tančili, které tance apod. Také se dozvíme, zda se setkali s tancem na jevišti.
|
| |
| |
|
Poranění způsobená zvížetem v přednemocniční neodkladné péči a jejich následná ambulantní péče
VOTRUBOVÁ, Kateřina
Tématem této bakalářské práce jsou různé typy poranění od zvířete v přednemocniční neodkladné péči a dále jejich návazná péče na ambulancích zdravotnických zařízení. Teoretická část zahrnuje souhrn možných stavů, které způsobují různí živočichové. Pojednává o anafylaktické reakci na hmyzí bodnutí, dále intoxikaci jedovatými hady, v České Republice primárně o intoxikaci zmijí obecnou. Další kapitolu tvoří onemocnění způsobené kočkou, tedy nemoc kočičího škrábnutí (lymfadenopatie) a toxoplazmóza s akutním porodem. Akutní stav pokousání způsobený psem a vzteklina patří do další části práce a na závěr je zde zmíněn stručný souhrn úrazů, které hrozí během manipulace s hospodářskými zvířaty, kde se práce zaměřuje na polytraumatizovaného pacienta, zlomeniny a kraniocerebrální poranění. Praktická část probíhala na dvou kvalitativních úrovních ve Středočeském kraji spojeném s krajem Hlavní město Praha a v kraji Jihočeském. První z nich bylo prověření znalostí zdravotnických záchranářů o poraněních způsobenými zvířaty pomocí vědomostních testů o 10 otázkách. Tyto dotazníky byly vyplňovány vždy za přítomnosti mé osoby. Celkem bylo rozdáno 40 vědomostních testů, odevzdáno jich bylo 38. Návratnost tedy činila 95%. Druhá část zjišťovala rozdíly v ambulantní péči v jednotlivých krajích. Ta probíhala řízenými rozhovory s ambulantními lékaři chirurgického oddělení, interního oddělení, traumatologa a praktického lékaře a pediatra, cekem 8 oslovených lékařů. Těmto lékařům byl dále předložen totožný vědomostní dotazník. Výzkum probíhal od listopadu 2013 do dubna 2014. Cílem této práce bylo zjistit znalosti zdravotnických záchranářů v Středočeském kraji spojeném s krajem Hlavní město Praha a Jihočeském kraji o těchto poraněních a porovnat je. Dále najít rozdíly v ambulantní péči o takto postižené pacienty ve stejných územních jednotkách. Zde byly položeny 3 výzkumné otázky a to pro střední zdravotnický personál, zda mají zdravotničtí záchranáři správné znalosti o této problematice a zda se jejich vědomosti v krajích liší. K druhému cíli byla stanovena otázka, zda se ambulantní péče o takto poraněné pacienty liší v příslušných krajích.
|
|
Výskyt domácích a divokých forem velbloudů ve starém světě a jejich hospodářské využití
Burgerová, Michaela ; Gardiánová, Ivana (vedoucí práce) ; Jan, Jan (oponent)
Rod velbloud (Camelus) zahrnuje dva druhy, velbloud jednohrbý (Camelus dromedarius) a velbloud dvouhrbý (Camelus bactrianus). Velbloudi mají široké pole využití. Lidé v arabských zemích, ale i v Indii a Egyptě je využívají jako hospodářská zvířata, na mléko na maso, nebo i v zájmových chovech jako transportní zvířata nebo jako jezdecká zvířata. Cílem této práce bylo shromáždit materiály o chovu a využití velbloudů v jeho roli hospodářského zvířete v odlišných kulturách a zemích, a dále o podmínkách chovu v lidské péči u soukromých chovatelů a v zoo. První část práce obsahuje informace o fylogenezi a původu čeledi velbloudovitých, taxonomii velbloudů, dále krátké informace o domestikaci a historii využití velbloudů. Jsou zde i popsány oba dva druhy, z hlediska biologie druhu atd., a k tomu krátká zmínka o velbloudích křížencích a plemena velbloudů. Druhá část práce je zaměřena na využití velbloudů. Přednostní a nejrozšířenější využití je na produkci mléka, dalších produktů z mléka velbloudů, fermentaci mléka. Další využití je na masnou užitkovost, hodnocení složení masa, popisuje produkty. Jeho využití je i pro ostatní užitkové části jako hříva a vlna, ta pochází především od velblouda dvouhrbého (Camelus bactrianus). Jako poslední je pracovní využití velbloudů, a to nošení břemen a nákladů a zájmové využití. V práci jsou popsány podmínky chovu velbloudů v lidské péči, chov velbloudů v Somálsku, podmínky pro přísun vody a výživu, podmínky chovu také v České republice, rozšířený je především chov v zoologických zahradách.V ČR jsou velbloudi chováni u soukromých chovatelů v malé míře. Pro porovnání jsou uvedeny také podmínky chovu velbloudů v lidské péči v Austrálii.
|
|
Mikrobiota trávicího traktu včel a příbuzného hmyzu a faktory ovlivňující její složení
Hroncová, Zuzana ; Havlík, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kalous, Lukáš (oponent)
Disertační práce se skládá ze šesti výzkumných kapitol, z nichž pět již bylo publikováno ve vědeckých časopisech, jeden je v oponentském řízení a poslední kapitola představuje originální nepublikovaná data v procesu přípravy rukopisu.
Výzkum prezentovaný v této práci se zabývá složitými mechanismy imunitního systému včel a vos, se zaměřením na mikrobiotu jako součást imunity. Jak je popsáno v úvodu, sociální hmyz, jako včely a čmeláci, hrají klíčovou roli v ekosystémech po celém světě. Nedávné ztráty včel jsou připisovány používání pesticidů, špatné výživě, zvýšenému infekčnímu tlaku a ničení přírodních stanovišť. Během několika posledních let se včelaři i široká veřejnost zabývají úbytky včelstev po celém světě a dožadují se dalšího výzkumu zaměřeného na řešení těchto problémů. Naším hlavním cílem bylo prozkoumat vazby střevní bakteriální populace včel a příbuzných druhů, jejich propojení s imunitou a zjistit možnosti ovlivnění těchto vztahů prostřednictvím suplementace. Součástí cíle bylo charakterizovat střevní mikrobiotu čmeláků a vos pomocí 16S RNA sekvenování, použitého při hledání potenciálně nových bakteriálních druhů.
V práci jsme se snažili objasnit, jak mikrobiom interaguje s hostitelem a prokázat, že hlavní členy těchto komunit ho pozitivně ovlivňují. Bakteriální komunity nacházející se v trávicím traktu včel, jsou ideálním modelem pro zkoumání evolučních a genetických vztahů. Informace založené na našich výsledcích můžou díky objasněným fyziologickým podmínkám v trávicím traktu včel pomoci při vývoji vhodných probiotických preparátů.
|
host ::
