|
OPTIMIZATION OF ALGORITHMS AND DATA STRUCTURES FOR REGULAR EXPRESSION MATCHING USING FPGA TECHNOLOGY
Kaštil, Jan ; Plíva, Zdeněk (oponent) ; Vlček, Karel (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
This thesis deals with fast regular expression matching using FPGA. Regular expression matching in high speed computer networks is computationally intensive operation used mostly in the field of the computer network security and in the field of monitoring of the network traffic. Current solutions do not achieve throughput required by modern networks with respect to all requirements placed on the matching unit. Innovative hardware architectures implemented in FPGA or ASIC have the highest throughput. This thesis describes two new architectures suitable for the FPGA and ASIC implementation. The basic idea of these architectures is to use perfect hash function to implement transitional function of deterministic finite automaton. Also, architecture that allows the user to introduce small probability of errors into the matching process in order to reduce memory requirement of the matching unit was introduced. The thesis contains analysis of the effect of these errors to overall reliability of the system and compares it to the reliability of currently used approach. The measurement of properties of regular expressions used in analysis of the traffic in modern computer networks was performed in the thesis. The analysis implies that most of the used regular expressions are suitable for the implementation by proposed architectures. To guarantee high throughput of the matching unit new algorithms for alphabet transformation is proposed. The algorithm allows to transform the automaton to accept several input characters per one transition. The main advantage of the proposed algorithm over currently used solutions is that it does not have any limitation over the number of characters that are accepted at once. Implemented architectures were compared with the current state of the art algorithm and 200MB memory reduction was achieve
|
|
Methods for class prediction with high-dimensional gene expression data
Šilhavá, Jana ; Matula, Petr (oponent) ; Železný, Filip (oponent) ; Smrž, Pavel (vedoucí práce)
This thesis deals with class prediction with high-dimensional gene expression data. During the last decade, an increasing amount of genomic data has become available. Combining gene expression data with other data can be useful in clinical management, where it can improve the prediction of disease prognosis. The main part of this thesis is aimed at combining gene expression data with clinical data. We use logistic regression models that can be built through various regularized techniques. Generalized linear models enable us to combine models with different structure of data. It is shown that such a combination may yield more accurate predictions than those obtained based on the use of gene expression or clinical data alone. Suggested approaches are not computationally intensive. Evaluations are performed with simulated data sets in different settings and then with real benchmark data sets. The work also characterizes an additional predictive value of microarrays. The thesis includes a comparison of selected features of gene expression classifiers built up in five different breast cancer data sets. Finally, a feature selection that combines gene expression data with gene ontology information is proposed.
|
|
Optimalizace sledování síťových toků
Žádník, Martin ; Lhotka,, Ladislav (oponent) ; Matoušek, Radomil (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá optimalizací sledování síťových toků. Sledování síťových toků spočívá ve sledování jejich stavu a je klíčovou úlohou pro řadu síťových aplikací. S každým příchodem paketu je nutné aktualizovat hodnoty stavu, což zahrnuje přístupy do paměti. Vzhledem k vysoké propustnosti linek a obrovskému množství souběžných toků hraje přístup do paměti kritickou roli ve výkonnosti stavového zpracování síťového provozu. Tento problém se řeší různými technikami. Tyto techniky ale ve výsledku vždy požadují, aby nejblíže zpracování provozu byla nasazena paměť s nízkou odezvou, cache toků, schopná vyřídit všechny přístupy. Cache toků má proto omezenou kapacitu a její efektivní správa má zásadní vliv na výkonnost a výsledky zpracování síťového provozu. Vzhledem ke specifikům síťového provozu nemusí být stávající správy vhodné pro správu cache toků. Disertační práce se proto zabývá automatizovaným vývojem správy cache na základě reálného provozu dané sítě. Automatizace vývoje správy cache toků je realizována pomocí genetického algoritmu. Genetický algoritmus vyvíjí nová řešení a hodnotí je simulací nad vzorkem provozu z různých sítí. Navržený postup je ověřen na vývoji správ pro dva problémy. Prvním problémem je vývoj správy, která bude vykazovat celkově nízký počet výpadků stavů z cache toků. Druhým problémem je vývoj správy, která bude vykazovat velmi nízký počet výpadků u velkých toků. Optimalizace zakódování správy a experimenty s parametry genetického algoritmu ukázují, že je možné nalézt správy cache toků, které jsou optimalizované pro specifika daného nasazení. Nově vyvinuté správy poskytují lepší výsledky než ostatní testované správy. Z hlediska snížení celkového počtu výpadků je vyvinuta správa, která snižuje počet výpadků na konkrétní datové sadě až o deset procent vůči nejlepší porovnávané správě. Z pohledu snížení počtu výpadků u velkých toků je dosaženo vyvinutou správou až dvojnásobného snížení výpadků. Většina velkých toků (více než 90%) nezaznamenala při použití vyvinuté správy dokonce ani jeden výpadek. Rovněž během záplav nových toků, které se v síťovém provozu vyskytují v souvislosti se skenováním sítí a útoky, se ukazují velmi dobré vlastnosti vyvinuté správy. V rámci práce je rovněž navrženo rozšíření správy o využití doplňkové informace ze záhlaví příchozích paketů. Výsledky ukazují, že kombinací této informace lze počet výpadků u správ dále snižovat.
|
|
(Arbo)viruses in high European Arctic
ELSTEROVÁ, Jana
Since an ongoing climate change covers strongly the polar areas. Higher temperatures and related climate parameters bring the emergence of new parasites and their pathogens to higher latitudes. This may influence zoonotic diseases including arthropod-transmitted diseases. The tick species Ixodes uriae, parasitizing seabirds in the Arctic, may transmit many pathogens including various arboviruses, Borrelia spirochetes and Babesia apicomplexans. In the study we diagnosed 89 individuals of seabird tick Ixodes uriae and searched for arthropod-borne viruses from the genera Flavivirus, Alphavirus, Orthobunyavirus, Phlebovirus and Orbivirus using genus-specific primers. Moreover we searched for presence of Borrelia spp. and Babesia spp. DNA in the ticks. All samples were negative after PCR amplification for all tested pathogens. The result signalizes that tested pathogens might not be present in such high latitudes of European Arctic. Though, the possibility of introduction of these pathogens may be observable in near future due to quick changing of the Arctic ecosystem with the rising of migration of vertebrate hosts including humans to the polar areas. It is though important to continue to study potential presence of pathogens in polar areas. We are working on increase of the number of tick samples to confirm the presence or absence of the tick-borne pathogens in the European Arctic.
|
| |
|
Nadváha a obezita adolescentů
JINDROVÁ, Kateřina
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou nadváhy a obezity adolescentů. Problematika u dospívajících je podrobně popsána a následně rozdělena. Hlavním stanoveným cílem mé bakalářské práce bylo zmapovat problematiku nadváhy a obezity v období dospívání v rozmezí 15 - 18 let a to především jejich stravovací zvyklosti a pohybovou aktivitu. Teoretická část se zaměřuje na výskyt nadváhy a obezity v České Republice a ve světě, příčiny vzniku, rizikové faktory, klasifikaci a diagnostiku, typy, léčbu a prevenci. Zabývá se zde racionální stravou, popisuji zásady správného stravování a vhodné či nevhodné potraviny. Snažím se klást důraz na prevenci nadváhy a obezity a to především na stravování a pohybovou aktivitu. Metodická část byla zpracována pomocí kvantitativního výzkumu. Technikou sběru dat jsou dotazníky určené pro dospívající středních škol v rozmezí 1. - 3. ročník. Výzkumný soubor bude zahrnovat 150 respondentů z různých škol v Českých Budějovicích a okolí. Výsledky budou zaznamenány v podobě grafů, které budou okomentovány a doplněny tabulkami. V souladu s cílem a použitím kvantitativního výzkumu byly stanoveny hypotéza. Hypotéza 1 zněla: Nadváha a obezita se bude vyskytovat více u dospívajících se špatnými stravovacími návyky. Hypotéze 2 zněla: Nadváha a obezita se bude vyskytovat více u dospívajících s nízkou pohybovou aktivitou. Pro vypracování výzkumné části byl použit kvantitativní výzkum, který byl prováděn formou dotazníků, které byly rozdány studentům v období dospívání v rozmezí 15 - 18 let. Získaná data jsem zpracovala pomocí programu "Microsoft Excel", ve kterém jsem používala jednotlivé početní relace a funkce. Odpovědi od jednotlivých respondentů jsem zaznamenávala do databáze a za pomoci daných funkcí v Excelu jsem vyhodnocovala jednotlivé určené kategorie. Nejvíce jsem se zaměřila na kategorie týkající se pohybu a stravování. Zpracovaná data jsou interpretována jednoduchými grafy, které jsou vždy okomentovány, popřípadě doplněny tabulkami a následně statisticky zhodnoceny. Z výsledku vyplývají 2 hlavní rozdíly mezi dospívajícími s normální váhou a trpícími nadváhou a obezitou. Jedním z nich je nepravidelnost ve stravování a celkově špatné stravovací zvyklosti, velký rozdíl se též objevuje u pohybové aktivity. U obézních adolescentů se často objevuje nerovnoměrný a nepravidelný příjem potravy, nadměrný příjem kalorických nápojů typu coca cola, fanta, sprite apod., nedostatečný příjem ovoce, zeleniny, luštěnin, ryb, či žádná nebo velmi nízká pohybová aktivita. Pouze několik obézních dospívajících se od těchto kritérií odlišuje, ti však toto onemocnění mají dané geneticky. U zkoumaných respondentů s normální váhou je stravování pravidelné, vyskytují se však výjimky, které se stravují obdobně jako obézní, avšak společnou vlastností, všech dětí s normální váhou, je pravidelná fyzická aktivita. Hypotéza 1 i hypotéza 2 byly potvrzeny. Výsledky ukazují, že na vzniku obezity se podílejí velmi často genetické faktory, které lze aspoň z části pozitivně ovlivnit pravidelnou pohybovou aktivitou a vhodnými stravovacími návyky. Závěrem práce bych chtěla říci, že je nepostradatelné zaměřit se na vhodné stravovací návyky a pravidelnou pohybovou aktivity již od útlého věku, kdy si dítě osvojuje většinu návyků a zvyklostí a to včetně rodičů, kteří jsou mnohdy vzorem pro své děti. Je důležité rozvíjet znalosti o jednotlivých formách prevence, které jsou mnohdy zásadní v zabránění vzniku nadváhy a obezity.
|
|
Vliv vysokých teplot a různých vodních režimů na tvorbu nadzemní biomasy vybraných odrůd pšenice ozimé
Hlaváčová, M. ; Klem, Karel ; Hlavinka, Petr ; Trnka, Miroslav
Cílem této studie bylo hodnocení vlivu vysoké teploty a nedostatku půdní vláhy v období kvetení na alokaci nadzemní biomasy dvou odrůd pšenice ozimé (Bohemia a Pannonia). Za tímto účelem byly simulovány podmínky stresu teplem s těmito teplotními maximy: 26 °C (kontrolní komora), 29, 32, 35, 38 a 41 °C. Průběh relativní vlhkosti vzduchu (RV) a fotosynteticky aktivní radiace (FAR) byl řízen prostřednictvím protokolů. Kromě toho byla v každé komoře ustanovena varianta stresovaná suchem (Dry) a varianta optimálně zalévaná (Wet). Rostliny byly po 14 dnech stresového režimu vyjmuty z komor a do období plné zralosti byly vystaveny vlivům aktuálního počasí. Po sklizni byla pro všechny varianty nastolených stresových podmínek obou odrůd vyhodnocena produktivita hlavních klasů a sklizňový index (HI) hlavních klasů
|
|
Doped DLC coatings for biomedical applications
Písařík, Petr
Nowadays there are materials having excellent properties for use in medicine (Diamond-like carbon, Hydroxyapatite, …). Diamond-like carbon (DLC) is a metastable form of amorphous carbon containing bonded carbon atoms of sp2 and sp3 hybridized orbital. DLC layers are semiconductors with high mechanical hardness, chemical inertness, low coefficient of friction, high thermal conductivity, good electrical and optical properties, biocompatibility and no cytotoxicity. All properties of the films are not always ideal, so it is necessary to modify the layer. One example of how to modify the properties of thin layers are dopations. The incorporation of dopants in films may lead to greater multifunctionality and much improved properties. Most modifications were made to modify contact angle and surface energy, to reduce internal stresses, to decrease surface roughness, coefficient of friction or wear....
|
|
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.
|
|
Motivace studujících pro práci v sociální sféře
DUCHOŇOVÁ, Kristýna
Tématem této bakalářské práce je motivace studujících pro práci v sociální sféře. Volba oboru je důležitým mezníkem v životě každého z nás, cílem práce je zjistit, jaké faktory působí na mladého člověka během volby oboru se sociálním zaměřením a jek se jeho motivy během studia a získávání zkušeností z praxe mění. Práce je rozdělena na dvě části, teoretickou a praktickou. V teoretické části práce je popsána sociální práce a to její historie, definice, etické standardy i cíle. Práce se zabývá rolí sociálního pracovníka a popisuje jeho kompetence. Uvádí předpoklady pro výběr povolání a faktory, které tento výběr ovlivňují. Dále pojednává o motivaci, definuje ji a seznamuje nás s pojmy jako je motiv, hodnota nebo potřeba. Práce se dotýká také teorií motivace a připomíná hierarchii potřeb dle Maslowa. V ústraní nezůstává ani motivace pracovní, motivace v pomáhajících profesích, problematické motivy nebo syndrom vyhoření, který se právě v sociální sféře vyskytuje častěji než v jiných odvětvích. Praktická část práce je zaměřená především na kvantitativní výzkum, kdy průzkum začíná již u žáků základních škol, kteří si právě vybrali své budoucí zaměření. Tato část si klade za cíl zjistit, jaké procento těchto žáků se rozhodlo pro sociální sféru a co je k tomuto rozhodnutí vedlo. Dále je kvantitativní výzkum proveden mezi středoškolskými i vysokoškolskými studenty, kteří navštěvují obor se sociálním zaměřením. Zde práce odkrývá nejčastější a nejdůležitější motivy studentů, spokojenost s volbou oboru a jejich očekávání od studia i budoucího povolání. Zde se také dozvídáme, kolik studentů chce po ukončení studia zůstat v oboru. V praktické části se nachází i výzkum kvalitativní, který celou práci doplňuje. Polostrukturované rozhovory jsou vedeny se studentkami, ale i se sociální pracovnicí. Tyto respondentky nám blíže popíší svou motivaci pro práci v sociální sféře. Dle výsledků, které výzkum přinesl, lze konstatovat, že studenti nejčastěji volí obor se sociálním zaměřením, aby mohli pomáhat druhým. Je ale pravdou, že mnoho studentů školu vybírá unáhleně a nechávají se ovlivnit místem bydliště, svými přáteli nebo povahou studia, tito lidé většinou nevědí, co od oboru mohou očekávat a jsou často demotivovaní již během studia. Práci by v praxi mohli využít žáci a studenti rozhodující se pro obor se sociálním zaměřením. Pro pedagogy působící na školách, kde probíhal výzkum, by práce mohla sloužit jako zpětná vazba. Využít by mohli zejména část, kde je popsán rozdíl mezi očekáváním a realitou.
|
host ::
