|
Information content in vocalization of guinea pigs (Cavia porcellus): individual distinction and recognition of predators
Baklová, Aneta ; Baranyiová, Eva (advisor) ; František, František (referee)
Guinea pigs represent domesticated precocious rodents which became common pets. From the first day after birth they are fully vocal. This thesis was devoted
to the vocalization of pups. The aim of the thesis was to 1) determine the age when the vocal individuality in whistle sound is demonstrable; 2) test possible ultrasonic signals emitted by young guinea pigs; 3) study the antipredator reactions and alarm calls to aerial (bird of prey) and terrestrial (dog) predators and human (control test).
A total of 16 guinea pig pups were tested for vocal individuality, 28 pups
for ultrasonic vocalization and 27 adolescents for predator recognition. When testing vocal ontogeny during the first 9 days after birth, I observed changes in temporal, frequency and parameter of intensity . When I test vocal individuality by cross-validated discriminant function analysis (DFA) based on ten acoustic parameters, calls were classified to correct animals with following success: day 1 = 71.9%, day 3 = 58.8%, day 5 = 53.10%, day 7 = 50.60% and day 9 = 63.10%. The highest frequency in whistle was 30.03 kHz. In predator discrimination reactions as freezing, fleeing and vigilance were observed. In the presence of dog, guinea pigs reacted for the longest time and most frequently by freezing. When confronted with a bird of prey, I observed for a longest time and most often fleeing and then freezing. When exposed to a human, guinea pigs showed mostly vigilance. Almost no vocalization was observed except for two events
of alarm calls - drrr as in the presence of dog and chirrup as reaction to bird of prey.
The following conclusions can be drawn from the presented results: 1) vocal individuality of guinea pigs is demonstrable immediately after birth and the rate
of individually different vocal parameters changes with age; 2) guinea pigs are able
to produce sound up to 30 kHz, i.e. within the ultrasound range, but signals of high frequencies are not crucial for their communication; 3) guinea pigs discriminate between terrestrial and aerial predators, but they emit alarm calls rather rarely.
|
|
Antioxidant, anti-proliferative and immunomodulatory effect of fruits, vegetables and mushrooms in vitro
Doskočil, Ivo ; Havlík, Jaroslav (advisor) ; Orsák, Matyáš (referee)
Recently there has been an increasing interest in discovering of new species of plants and mushrooms which have antioxidant or anti proliferative activity. The interest is caused by the fact that these species have medicinal and food utilization. These properties of plants and mushrooms can be used when dealing with many diseases which may be connected with oxidative stress (inflammatory bowel disease, cardiovascular disease, hypertension, and tumour disease, etc.).
The thesis propounds characteristics of in vitro antioxidant and anti proliferative activity of 19 types of juices and 28 methanol extracts of fruits and vegetables, which are common parts of a diet. In the thesis there are also characteristics of 13 ethanol extracts of edible mushrooms of the order of Polypore (Popyporales). Antioxidant activity was quantifie by 2, 2 diphenyl 1 picrylhydrazyl (DPPH), oxygen radical absorbance capacity (ORAC), and inhibition of nitric oxide (NO) production. Cytotoxicity was measured by MTT (3 (4,5 dimethylthiazol 2 yl) 2,5 diphenyltetrazolium bromide. Immunomodulatory activity was determined by an assay of phagocytic activity of human neutrophil granulocytes. Further a total phenolic content (TPC) and total beta glucan content were investigated; these are considered to be the potentially active constituents participating in mentioned activities.
From the obtained results it is evident that juices (TPC = 1603.2 mg GAE/L; ORAC = 438.5 umol TE/g)
and a bilberry (Vaccinium myrtillus) fruit extract (ORAC 836.6 umol TE/g; DPPH = 404.6 umol TE/g) showed
the highest antioxidant activity of all tested samples of fruits and vegetables. Capsicum (Capsicum L.)
juices (TPC = 642.1 mg GAE/L; ORAC = 127.9 umol TE/g) and a radish (Raphanus sativus L.) extract
(ORAC 724.5 umol TE/g; DPPH = 52.2 umol TE/g) also proved to have the high values of antioxidant activity. From the tested fruits and vegetables the following inhibited to produce a nitric oxide: onion (Allium cepa L) juices (lowered the NO production by 57%), tangerine juices (Citrus reticulata Blanco)(by 52%), broccoli (Brassica oleracea var. botrytis italic) extract (by 21%), and orange (Citrus sinensis Pers.) extract (by 10%). Concerning edible
mushrooms, Lentinus tigrinus (Bull.) Fr. (TPC = 216.2 umol GAE/g of extract), Ganoderma lucidum (Curtis) P. Kras (TPC = 257.9 umol GAE/g of extract), and Royoporus badius (Pers.) A.B. De (TPC = 257.8 umol GAE/g of extract) presented the highest phenolic content. Sparassis crispa (Wulfen) Fr. (117.4 mg/g of extract) had the highest content of beta glucan. Substantial effect on phagocytic activity of granulocytes was noticed in connection with Neolentinus lepideus (Fr.) Redhead & Ginns, Polyporus squamosus (Huds.) Fr., and S. crispa. In connection with the latter of mentioned mushrooms, a moderate inhibitory effect towards HT 29 human colorectal adenocarcinoma cell line
(IC50 = 107 ug/ml of extract) was noticed.
The results indicate that the tested plants and mushrooms can be beneficial when reducing the negative effects of oxidative stress. The oxidative stress has been recognized as a contributing factor to a whole range of diseases and the reduction of the oxidative stress may lead to the decrease in the possibility of the diseases´ progression. The results show the possible favourable effects on the human health. When evaluating the results, the following fact should be taken into consideration; the in vitro tests and screenings are considered to be the first phase of systematic research of the effects and serve for the choice of respondents for further detailed studies.
|
|
The use of biomass ash
Ochecová, Pavla ; Tlustoš, Pavel (advisor) ; Radim, Radim (referee)
One of the most frequently used sources of renewable energy is biomass, mainly wood biomass. Incineration is the most common technology utilizing the energy from biomass to produce heat. A byproduct of these technologies is ash, whose composition depends on the feedstock composition and the incineration technologies. Due to the high content of valuable nutrients in ash, one of the suitable option for ash utilization seems to be application into agricultural or forestry land. Therefore, it is necessary to test response of soils and plants and look for the most suitable combination of soil additive (biomass ash), and plants. Experimental part of PhD thesis was divided into the incubation experiment and the vegetation pot experiments. The incubation experiment: The efficiency of ash addition at two application rates was tested for nutrients enrichment in different soils within period of 56 days. The vegetation pot experiments: The two plants Triticum aestivum L: (three-year experiment) and Lolium perenne L. (one-year experiment) were planted in the 5L pots. Soils were treated with ash or ash combinated by superphoshate and flue gas desulfurization gypsum. For both plants, we evaluated the plant growth, biomass production and content of macro, micro and toxic elements in the biomass and in the soils.
|
|
Cooperation of high schools with external contractors in preparing school educational programs
Tulach, David ; Lačev, Alek (advisor) ; Hochel, Matej (referee)
This thesis, Cooperation of high schools with external contractors in preparing school educational programs, deals with the question whether it would be possible and beneficial for high schools to cooperate with companies on the preparation or modification of their educational programs, with the goal of improving the quality of education. After initial contributions from experts who provided negative replies to this question, the view was focused on the root of the issue - what are the historical pillars of public schools and pedagogy, what does science say about learning and teaching, how pedagogy reacts to the crisis of science. After comparing literal sources and results from interview with the experts, in combination with a trace and activity analysis, a theory was established that public education is reaching a point of crisis, has not changed in its essence since its beginning and that the best solution might be the establishment of alternative educational institutions.
|
|
Predicting asp and pikeperch recruitment in a riverine redervoir.
BLABOLIL, Petr
Recruitment of two species, asp (Leuciscus aspius) and pikeperch (Sander lucioperca), in a riverine reservoir was studied using a novel statistical approach. Both species are piscivorous and are stocked into reservoirs for biomanipulative purposes to reduce planktivore species. Long-term data series were used, but the number of potential predictors was high. Therefore, a novel informative statistical approach based on dimension reduction methods was applied. Quality of outputs was driven by sampling methods. Main factors affecting asp recruitment were zooplankton abundance, predator density and temperature. In terms of pikeperch fry measured with seine and trawls, the number of predators was the only important factor. Gillnets underestimate small fish and the data were unsuitable for statistical modelling.
|
| |
|
Possibilities in monitoring of laser welding process
Horník, Petr ; Mrňa, Libor
With increasing demands on the quality of the welds, it is usual to apply automated machine welding with monitoring of the welding process. The resulting quality of the weld is largely affected by the behavior of keyhole. However, its direct observation during the welding process is practically impossible and it is necessary to use indirect methods. At ISI we develop optical methods of monitoring the process based on analysis of radiation of laser-induced plasma using Fourier and autocorrelation analysis. Observation of keyhole inlet opening is partially possible through a coaxial camera mounted on the welding head and the subsequent image processing. A high-speed rear camera to understand the dynamics of the plasma plume. Through optical spectroscopy of the plume, we can study the excitation of elements in a material. Shielding gas flow can be visualized using schlieren method.
|
|
Noise, Transport and Structural Properties of High Energy Radiation Detectors Based on CdTe
Šik, Ondřej ; Lazar, Josef (referee) ; Navrátil, Vladislav (referee) ; Grmela, Lubomír (advisor)
Poptávka ze strany vesmírného výzkumu, zdravotnictví a bezpečnostního průmyslu způsobila v posledních letech zvýšený zájem o vývoj materiálů pro detekci a zobrazování vysokoenergetického záření. CdTe a jeho slitina CdZnTe. jsou polovodiče umožnují detekci záření o energiích v rozsahu 10 keV až 500 keV. Šířka zakázaného pásma u CdTe / CdZnTe je 1.46 -1.6 eV, což umožňuje produkci krystalů o vysoké rezistivitě (10^10-10^11 cm), která je dostačující pro použití CdTe / CdZnTe při pokojové teplotě. V mé práci byly zkoumány detektory CdTe/CdZnTe v různých stádiích jejich poruchovosti. Byly použity velmi kvalitní spektroskopické detektory, materiál s nižší rezistivitou a výraznou polarizací, detektory s asymetrií elektrických parametrů kontaktů a teplotně degenerované vzorky. Z výsledků analýzy nízkofrekvenčního šumu je patrný obecný závěr, že zvýšená koncentrace defektů způsobí změnu povahy původně monotónního spektra typu 1/f na spektrum s výrazným vlivem generačně-rekombinačních procesů. Další výrazná vlastnost degenerovaných detektorů a detektorů nižší kvality je nárůst spektrální hustoty šumu typu 1/f se vzrůstajícím napájecím napětí se směrnicí výrazně vyšší než 2. Strukturální a chemické analýzy poukázaly, že teplotní generace detektorů způsobuje difuzi kovu použitého při kontaktování a stopových prvků hlouběji do objemu krystalu. Část mé práce je věnována modifikaci povrchu svazkem argonových iontů a jejímu vlivu na chemické složení a morfologii povrchu.
|
|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (referee) ; Steininger, Andreas (referee) ; Kotásek, Zdeněk (advisor)
Při vývoji současných číslicových systémů, např. vestavěných systému a počítačového hardware, je nutné hledat postupy, jak zvýšit jejich spolehlivost. Jednou z možností je zvyšování efektivity a rychlosti verifikačních procesů, které se provádějí v raných fázích návrhu. V této dizertační práci se pozornost věnuje verifikačnímu přístupu s názvem funkční verifikace. Je identifikováno několik výzev a problému týkajících se efektivity a rychlosti funkční verifikace a ty jsou následně řešeny v cílech dizertační práce. První cíl se zaměřuje na redukci simulačního času v průběhu verifikace komplexních systémů. Důvodem je, že simulace inherentně paralelního hardwarového systému trvá velmi dlouho v porovnání s během v skutečném hardware. Je proto navrhnuta optimalizační technika, která umisťuje verifikovaný systém do FPGA akcelerátoru, zatím co část verifikačního prostředí stále běží v simulaci. Tímto přemístěním je možné výrazně zredukovat simulační režii. Druhý cíl se zabývá ručně připravovanými verifikačními prostředími, která představují výrazné omezení ve verifikační produktivitě. Tato režie však není nutná, protože většina verifikačních prostředí má velice podobnou strukturu, jelikož využívají komponenty standardních verifikačních metodik. Tyto komponenty se jen upravují s ohledem na verifikovaný systém. Proto druhá optimalizační technika analyzuje popis systému na vyšší úrovni abstrakce a automatizuje tvorbu verifikačních prostředí tím, že je automaticky generuje z tohoto vysoko-úrovňového popisu. Třetí cíl zkoumá, jak je možné docílit úplnost verifikace pomocí inteligentní automatizace. Úplnost verifikace se typicky měří pomocí různých metrik pokrytí a verifikace je ukončena, když je dosažena právě vysoká úroveň pokrytí. Proto je navržena třetí optimalizační technika, která řídí generování vstupů pro verifikovaný systém tak, aby tyto vstupy aktivovali současně co nejvíc bodů pokrytí a aby byla rychlost konvergence k maximálnímu pokrytí co nejvyšší. Jako hlavní optimalizační prostředek se používá genetický algoritmus, který je přizpůsoben pro funkční verifikaci a jeho parametry jsou vyladěny pro tuto doménu. Běží na pozadí verifikačního procesu, analyzuje dosažené pokrytí a na základě toho dynamicky upravuje omezující podmínky pro generátor vstupů. Tyto podmínky jsou reprezentovány pravděpodobnostmi, které určují výběr vhodných hodnot ze vstupní domény. Čtvrtý cíl diskutuje, zda je možné znovu použít vstupy z funkční verifikace pro účely regresního testování a optimalizovat je tak, aby byla rychlost testování co nejvyšší. Ve funkční verifikaci je totiž běžné, že vstupy jsou značně redundantní, jelikož jsou produkovány generátorem. Pro regresní testy ale tato redundance není potřebná a proto může být eliminována. Zároveň je ale nutné dbát na to, aby úroveň pokrytí dosáhnutá optimalizovanou sadou byla stejná, jako u té původní. Čtvrtá optimalizační technika toto reflektuje a opět používá genetický algoritmus jako optimalizační prostředek. Tentokrát ale není integrován do procesu verifikace, ale je použit až po její ukončení. Velmi rychle odstraňuje redundanci z původní sady vstupů a výsledná doba simulace je tak značně optimalizována.
|
|
Exploitation of GPU in graphics and image processing algorithms
Jošth, Radovan ; Svoboda, David (referee) ; Trajtel,, Ľudovít (referee) ; Herout, Adam (advisor)
Táto práca popisuje niekoľko vybraných algoritmov, ktoré boli primárne vyvinuté pre CPU procesory, avšak vzhľadom k vysokému dopytu po ich vylepšeniach sme sa rozhodli ich využiť v prospech GPGPU (procesorov grafického adaptéra). Modifikácia týchto algoritmov bola zároveň cieľom nášho výskumu, ktorý bol prevedený pomocou CUDA rozhrania. Práca je členená podľa troch skupín algoritmov, ktorým sme sa venovali: detekcia objektov v reálnom čase, spektrálna analýza obrazu a detekcia čiar v reálnom čase. Pre výskum detekcie objektov v reálnom čase sme zvolili použitie LRD a LRP funkcií. Výskum spektrálnej analýzy obrazu bol prevedný pomocou PCA a NTF algoritmov. Pre potreby skúmania detekcie čiar v reálnom čase sme používali dva rôzne spôsoby modifikovanej akumulačnej schémy Houghovej transformácie. Pred samotnou časťou práce venujúcej sa konkrétnym algoritmom a predmetu skúmania, je v úvodných kapitolách, hneď po kapitole ozrejmujúcej dôvody skúmania vybranej problematiky, stručný prehľad architektúry GPU a GPGPU. Záverečné kapitoly sú zamerané na konkretizovanie vlastného prínosu autora, jeho zameranie, dosiahnuté výsledky a zvolený prístup k ich dosiahnutiu. Súčasťou výsledkov je niekoľko vyvinutých produktov.
|
guest ::
