|
|
Využití moderních metod zvyšování spolehlivosti pro implementaci řídicího systému
Szurman, Karel ; Mičulka, Lukáš (oponent) ; Kaštil, Jan (vedoucí práce)
U leteckých řídicích a kritických systémů je nutné zaručit minimální úroveň odolnosti vůči poruchám a jejich vysokou spolehlivost. Na elektronické součástky těchto systémů působí nežádoucím vlivem okolní podmínky prostředí a to hlavně kosmické záření. V práci jsou popsány nejčastější typy poruch polovodičových součástek a zařízení spolu s moderními metodami, kterými lze zvýšit odolnost systému proti těmto poruchám a jeho celkovou spolehlivost. Jsou uvedeny aspekty návrhu leteckého systému vzhledem k jeho konečné certifikaci a způsoby, jakými lze posoudit jeho bezpečnost. Práce popisuje návrh a implementaci řídicího systému CAN sběrnice pro platformu FPGA, který využívá protokolu CANAerospace. Vytvořený systém je dále vylepšen pomocí TMR architektury. Odolnost proti poruchám obou verzí systému je otestována prostřednictvím SEU frameworku, jenž umožňuje za pomocí částečné dynamické rekonfigurace generovat SEU poruchy přímo do designu běžícího v FPGA.
|
|
|
Metodologie pro návrh číslicových obvodů se zvýšenou spolehlivostí
Straka, Martin ; Gramatová, Elena (oponent) ; Racek, Stanislav (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce představuje alternativní metodiku k již existujícím technikám pro návrh číslicových systémů se zvýšenou spolehlivostí implementovaných do obvodů FPGA a doplňuje některé nové vlastnosti při realizaci a testování těchto systémů. Práce se opírá o využití částečné dynamické rekonfigurace obvodu FPGA při návrhu systémů odolných proti poruchám, kde může být částečná rekonfigurace využita jako mechanizmus pro opravu a zotavení systému po výskytu poruchy. Práce nejprve představuje obecné principy diagnostiky, testování a spolehlivosti číslicových systémů včetně stručného popisu programovatelných obvodů FPGA a jejich architektury. Dále pokračuje přehledem současných metod a technik při návrhu a implementaci systémů odolných proti poruchám do obvodů FPGA, kde jsou popsány zejména techniky z oblasti detekce a lokalizace poruch, opravy a posuzování kvality návrhu. Nejdůležitější částí práce je popis metodiky pro návrh, implementaci a testování systémů odolných proti poruchám, která byla vytvořena pro obvody FPGA, jejichž konfigurační paměť je založena na pamětech typu SRAM. Nejprve je prezentována technika pro vytváření a automatizované generování hlídacích obvodů pro číslicové systémy a komunikační protokoly v FPGA, následně je prezentovaná referenční architektura spolehlivého systému implementovaného do FPGA včetně několika odolných architektur využívajících principu částečné dynamické rekonfigurace jako mechanizmu opravy a zotavení po výskytu poruchy. Dále je popsán způsob řízení rekonfiguračního procesu a testovací platforma pro snadné testovaní a ověření kvality systémů odolných proti poruchám implementovaných dle navržené metodiky. V závěru jsou diskutovány experimentální výsledky a přínos práce.
|
|
|
Využití uměle vytvořeného slabého magnetického pole pro navigaci ve 3D prostoru
Váňa, Dominik ; Beneš, Petr (oponent) ; Havránek, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na využití uměle vytvořeného slabého magnetického pole pro navigaci v 3D prostoru. Teoretická část textu pojednává o obecných vlastnostech magnetického pole a jeho popisu. V další pasáži teoretické části je rozebrán přehled měřicích principů magnetického pole. Na základě různých typů měřicích principů je v práci zpracován přehled komerčně dostupných miniaturních snímačů pro měření magnetického pole s rozsahem do 10 mT. Speciálně se práce zaměřuje na magnetorezistivní princip a fluxgate snímače. Dále teoretická část obsahuje popis metod pro modelování magnetického pole jednoduchých permanentních magnetů a různých sestav magnetů. V neposlední řadě je v teoretické části proveden patentový průzkum zařízení, která se používají pro lokalizaci magnetů, které jsou instalovány do nitrodřeňového hřebu, který se používá při intramedulární stabilizaci mnohačetných zlomenin lidských kostí. Lokalizací magnetu v hřebu je možné přesně určit polohu upevňovacích otvorů. Praktická část práce obsahuje analýzu chování magnetického pole v okolí různých magnetických sestav, které byly vymodelovány v programu COMSOL Multiphysics využívající metodu konečných prvků. Modely byly vytvořeny se snahou blíže analyzovat chování magnetického pole v okolí magnetů a zároveň nalézt možné analytické funkce, pomocí kterých by bylo možné určit polohu magnetu v prostoru vůči snímací sondě. Výsledkem práce je analýza různých sestav, která obsahuje grafy různých závislostí a předpis polynomiálních funkcí, které tyto závislosti aproximují. Další částí práce je návrh sondy, která slouží k lokalizaci magnetického cíle. V práci jsou popsány dvě možné metody lokalizace. Pro diferenční metodu je vytvořen obsluhující software v prostředí LabVIEW. Sonda založená na této metodě je plně schopna lokalizovat magnet ve 2D rovině. Metoda prohledávání stavového prostoru je popsána pouze teoreticky.
|
|
|
Metodika návrhu synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám
Szurman, Karel ; Fišer, Petr (oponent) ; Racek, Stanislav (oponent) ; Vlček, Karel (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato disertační práce představuje metodiku vytvořenou pro návrh synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám. Metoda synchronizace stavu navržená podle popsané metodiky umožňuje opravit stav paměťových prvků systému, které jsou implementovány v aplikační logické vrstvě číslicového návrhu v FPGA a jejichž hodnoty nelze opravit částečnou dynamickou rekonfigurací. Vytvořená metodika popisuje možné způsoby návrhu metod synchronizace s ohledem na granularitu TMR, závislost funkce systému na předchozích stavech a samotné architektuře číslicového systému. Metodika se blíže zaměřuje na hrubozrnné architektury TMR a problematiku synchronizace stavu v systémech řízených stavovými automaty nebo procesorem. V této práci je využití vytvořené metodiky předvedeno na návrhu metod synchronizace stavu pro systém řadiče sběrnice CAN odolného proti poruchám a zabezpečený systém mikrokontroléru NEO430. Při experimentálním ověření mechanismů opravy a obnovy stavu systému po poruše byla ověřena jak správná funkce systémů, tak jejich spolehlivost v přítomnosti simulovaných poruch typu SEU. V závěru práce jsou diskutovány dosažené experimentální výsledky a přínos práce.
|
|
|
Značení buněk magnetickými částicemi
Kukhta, Dziyana ; Janoušek, Oto (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje pohyb buněk, označených magnetickými nanočásticemi, v magnetickém poli směrem k magnetu. Nejprve popisuje magnety dvou typů, a to permanentní magnet a elektromagnet. Dále se věnuje senzorům magnetického pole, magnetickým nanočásticím a jejich inkorporaci do buněk, optickým systémům pro detekci pohybu buněk a vlivu elektromagnetického pole na ně. Praktická část je věnovaná inkorporaci nanočástic do buněk, měření intenzity magnetického pole neodymového magnetu a elektromagnetu a způsobům regulace elektromagnetu. Dále je popsán vliv elektromagnetického pole na fibroblasty a závislost koncentrace nanočástic na schopnost reagovat na magnetické pole. Poslední část práce je věnovaná přípravě průtokové komory, analýze pohybu buněk v této komoře a následnému záchytu buněk v různě nastaveném magnetickém poli.
|
|
|
Magnetické multivrstvy pro aplikace ve spintronice
Vaňatka, Marek ; Dvořák, Petr (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Magnetické multivrstvy jsou využitelné jako senzory magnetického pole nebo jako paměťové buňky v záznamových médiích. Zvládnutí metod přípravy a charakterizace struktur jako spin valve nebo magnetický tunelový článek je důležitý krok pro výzkum složitějších spintronických zařízení. Práce shrnuje základní teorii magnetismu, magnetotransportních vlastností a popisuje základní aplikace magnetických multivrstev. V experimentální části práce je popsána příprava magnetických multivrstev metodou iontového naprašování (IBS) s možností depozice s asistujícím iontovým svazkem (IBAD) a dále charakterizace těchto vrstev pomocí měření jevů anizotropní magnetorezistence (AMR), obří magnetorezistence (GMR) a tunelové magnetorezistence (TMR).
|
|
|
Stanovení in vitro stravitelnosti sušiny a organické hmoty směsných krmných dávek s rozdílným zastoupením krmných surovin
Ursová, Lucie
Cílem práce bylo vyhodnotit stravitelnost sušiny a organické hmoty metodou in vitro v směsných krmných dávkách s rozdílným zastoupením komponentů. V literárním přehledu je popsán gastrointestinální trakt přežvýkavců se všemi jeho fyziologickými náležitostmi. Dále byla pozornost věnována faktorům ovlivňujícím stravitelnost krmiva a následným metodám stanovení stravitelnosti. Literární přehled byl zaměřen též na charakteristiku a strukturu směsných krmných dávek (TMR). Rozbory TMR byly stanoveny chemickými metodami a následně statisticky vyhodno-ceny v programu Excel a Statistica. Byl proveden chemický rozbor, stanovena výživná hodnota směsné krmné dávky a obsah makroprvků a mikroprvků. Do hodnocení bylo vybráno 8 TMR s různým zastoupením komponentů, z čehož 6 bylo sestaveno pro vr-chol laktace, jedna pro rozdoj a jedna pro konec laktace. Všechny TMR jsou sestaveny pro dojnice s užitkovostí nad 9 000 l mléka.
|
|
|
Non-pharmacological methods for influencing memory consolidation during sleep
Němcová, Monika ; Kopřivová, Jana (vedoucí práce) ; Honc, Ondřej (oponent)
Spánek hraje zásadní roli v mnoha fyziologických procesech lidského organismu, jako je i konsolidace paměti. Pozitivní účinky spánku na konsolidaci paměti jsou známy již dlouho, ale pouze ve dvou posledních desetiletích byla znalost propojení mezi spánkem a pamětí využita k navržení intervencí, které by zlepšovaly konsolidaci paměti ve spánku. Dva z těchto přístupů jsou předmětem studia této práce: zpětnovazebná akustická stimulace (CLAS, z angl. "closed-loop auditory stimulation") a cílená reaktivace paměti (TMR, z angl. "targeted memory reactivation"). CLAS a TMR mají významný klinický potenciál, protože jde o nefarmakologické metody, což minimalizuje riziko závislosti a abusu. Zároveň na mozek nepůsobí exogenními silovými poli, a jsou proto považovány za bezpečnější než jiné podobné intervence. Cílem této práce je podrobně popsat CLAS a TMR, zhodnotit faktory ovlivňující jejich efektivitu a představit jejich klinický potenciál v léčbě nemocí spojených s pamětí.
|
|
|
Vliv kvality kukuřičné siláže na mléčnou užitkovost dojnic
BRÁCHA, Daniel
Se stále se zvyšujícími nároky na mléčnou užitkovost je nutné, aby předkládané krmivo bylo co nejkvalitnější a obsahovalo požadované živiny. Pro splnění těchto požadavků musí být vyrobená objemná krmiva, zejména kukuřičná siláž zdravotně nezávadná a v co nejvyšší kvalitě. Bakalářská práce byla rozdělena na dvě části. V první, tedy teoretické části je obecně diskutováno o procesu silážování a o pojmech s ním související, jako je silážovatelnost nebo siláž. Převážná část je ale věnována technologickým postupům silážování, jejichž dodržení znamená zdravotně nezávadné a kvalitní krmivo. Mezi tyto postupy patří zejména zakrývání, dusání, plnění silážních žlabů a další. Z kvalitativního hlediska je důležité sledovat obsah sušiny, délku řezanky a stupeň nadrcení zrna. Nedodržení optimálních hodnot může znamenat zhoršení průběhu fermentace či výskyt nežádoucích mikroorganismů ve výsledném krmivu. Díky tomu dochází ke zhoršení užitkových a reprodukčních vlastností. Ohrožen může být také zdravotní stav zvířat. Pro zlepšení průběhu fermentace a zachování aerobní stability v době zkrmování je možné využít konzervační přípravky. Závěr teoretické části je věnován výživě a technice krmení dojnic, konkrétně směsné krmné dávce (TMR), bachorové fermentaci a dále mléčné užitkovosti. Praktická část byla provedena na mléčné farmě v Pernarci, která je součástí Úněšovského statku a.s., který hospodaří na severním Plzeňsku. Zde byly hodnoceny roční mléčné užitkovosti a faktory, které je ovlivňují. Markantní část je věnována rozborům kukuřičných siláží a přípravě TMR. Dále je zhodnoceno kvalitativní složení siláží a preciznost přípravy TMR ve vztahu k ekonomice výroby mléka. U mléčné užitkovosti a kvality kukuřičných siláží je zohledněn i možný vliv počasí. Sledována a hodnocena byla data v letech 2018 - 2021.
|
|
|
Metodika návrhu synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám
Szurman, Karel ; Fišer, Petr (oponent) ; Racek, Stanislav (oponent) ; Vlček, Karel (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato disertační práce představuje metodiku vytvořenou pro návrh synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám. Metoda synchronizace stavu navržená podle popsané metodiky umožňuje opravit stav paměťových prvků systému, které jsou implementovány v aplikační logické vrstvě číslicového návrhu v FPGA a jejichž hodnoty nelze opravit částečnou dynamickou rekonfigurací. Vytvořená metodika popisuje možné způsoby návrhu metod synchronizace s ohledem na granularitu TMR, závislost funkce systému na předchozích stavech a samotné architektuře číslicového systému. Metodika se blíže zaměřuje na hrubozrnné architektury TMR a problematiku synchronizace stavu v systémech řízených stavovými automaty nebo procesorem. V této práci je využití vytvořené metodiky předvedeno na návrhu metod synchronizace stavu pro systém řadiče sběrnice CAN odolného proti poruchám a zabezpečený systém mikrokontroléru NEO430. Při experimentálním ověření mechanismů opravy a obnovy stavu systému po poruše byla ověřena jak správná funkce systémů, tak jejich spolehlivost v přítomnosti simulovaných poruch typu SEU. V závěru práce jsou diskutovány dosažené experimentální výsledky a přínos práce.
|
host ::
RSS.