|
Bond Indices in Solids. A Numerical Approach to Analytical Model
Ponec, Robert ; Kohout, M.
To overcome this problem we proposed as a feasible alternative the numerical calculations using the explicit summation over N/2 of low energy states. Such an approach gives for the index between nearest neighbour atoms the value 0.111, which well agrees with the exact value 0.12 reported in the study. This result is very important as it demonstrates that the numerical remedy of the problems with the specification of integration domains does indeed represents a feasible strategy for the calculation of bond indices in solids and examples of the applications to other types of unit cells will be discussed.
Plný text:  PDF
|
|
(I)racionalita v rozhodování jedince, jako ekonomického subjektu na území ČR.
Böhm, Tomáš ; Zeman, Martin (vedoucí práce) ; Babin, Jan (oponent)
Hlavním cílem této bakalářské práce je hloubková analýza rozhodovacího procesu v otázkách ekonomického charakteru, u jedince na území České republiky. Na základě získaných poznatků je vyhodnocena míra racionality vyskytující se v jednání spotřebitele. Teoretická část se zabývá nejprve ekonomickým hlediskem rozhodovacího procesu, které zahrnuje především poznatky neoklasické teorie, jejíž základ tvoří kardinalistické a ordinalistické pojetí maximalizace užitku. Následně jsou představeny alternativní přístupy k problematice rozhodování, zaměřující se na subjektivní aspekty lidského usuzování. Vzájemnou syntézou zmíněných přístupů vyvodíme termín behaviorální ekonomie, jehož konkrétní prvky představují meritorní obsah celé práce. Praktická část ověřuje stanovenou hypotézu, že rozhodování odporuje teorii o racionálním jednání jedince. Data získána prostřednictvím dotazníkového šetření, jsou podrobena analytickým postupům, pomocí nichž byla stanovená hypotéza verifikována.
|
|
Analýza a návrh struktury intranetu
Novák, Miroslav ; Pour, Jan (vedoucí práce) ; Šedivá, Zuzana (oponent)
Intranet je v dnešní době nedílnou součástí skoro každé firmy jakýchkoliv rozměrů i oblastí působnosti. Ve své práci i v osobním životě se často setkávám s různými intranety, které většinou nemají pozitivní ohlasy. Mívají však společný základ problému, který obvykle spočívá ve špatné struktuře, což je důvodem volby mého tématu práce. Jejím cílem je provést analýzu stávajícího intranetu v konkrétním podniku a následně za pomoci metody card-sorting vytvořit návrh nové struktury, jak by mohl intranet vypadat. Práce je primárně zobecněným postupem, jak při takové realizaci postupovat a jakými oblastmi se zabývat. Teoretická část diplomové práce se věnuje tématům informační architektury a samotnému pojmu intranet, přičemž zmiňuje nejčastější problémy, se kterými jsem se právě u intranetu setkal a na které poukazuji. Praktická část se již zabývá samotnou analýzou, kde se zaměřuji na strukturu současného intranetu, kategorizaci obsahu, vazby na další systémy, kastomizace, způsob řízení oprávnění, zjišťování spokojenosti a návštěvnosti intranetu. Analýza je realizována manuálním procházením současného intranetu v podniku. Jiné metody nebo přístupy nebyly z důvodu technických omezení nebo nedostatečných oprávnění umožněny. Na základě výstupů analýzy kategorizace webů a metody card-sorting je představen návrh nové struktury, který je však pouze demonstrací samotné metody, jak k návrhu přistoupit, a to zejména z důvodu malého vzorku uživatelů, který byl pro realizaci poskytnut.
|
|
Shluková a regresní analýza mikropanelových dat
Sobíšek, Lukáš ; Pecáková, Iva (vedoucí práce) ; Komárek, Arnošt (oponent) ; Brabec, Marek (oponent)
Panelové studie se provádí především za účelem analýzy změn hodnot sledovaných proměnných v čase. V mikropanelovém výzkumu se sleduje velké množství objektů periodicky během relativně krátkého časového úseku (v řádu let). Počet opakovaných měření je v řádu jednotek. Tato práce se věnuje stávajícím přístupům k regresní a shlukové analýze mikropanelových dat. Jedním z přístupů k analýze mikropanelu je využití modifikovaných vícerozměrných statistických modelů pro průřezová data, které zohledňují korelaci měření pro daný objekt. V práci jsou shrnuty dostupné nástroje pro regresní analýzu mikropanelových dat. Kromě rekapitulace známých a užívaných smíšených lineárních modelů pro normálně rozdělenou závisle proměnnou jsou stručně představeny nové přístupy pro analýzu vysvětlovaných proměnných s jiným než normálním rozdělením. Mezi ně patří například zobecněný lineární marginální model, zobecněný lineární model se smíšenými efekty a bayesovský přístup. Kromě popisu těchto modelů je uveden stručný přehled jejich implementace v systému R. S regresními modely upravenými pro mikropanelová data je spjato úskalí v nejednoznačnosti odhadu jejich parametrů. V práci je navrženo, jak zpřesnit odhady pomocí shlukové analýzy. Proto jsou v práci popsány metody shlukové analýzy mikropanelových dat. Vzhledem k tomu, že nabídka metod je omezená, hlavním cílem práce bylo navrhnout vlastní dvoukrokový postup shlukování mikropanelových dat. V prvním kroku jsou transformována panelová data na statická pomocí skupiny navržených charakteristik dynamiky, které reprezentují různé vlastnosti časového vývoje sledované proměnné. Ve druhém kroku jsou shlukovány objekty konvenčními prostorovými technikami (aglomerativní shlukování a metoda C-průměrů) na základě matice nepodobnosti hodnot shlukovacích proměnných spočítaných v prvním kroku. Dalším cílem práce je zjistit, zda navržený postup shlukování vede ke zkvalitnění regresních modelů pro tento typ dat. Pomocí simulační studie je porovnáván navržený shlukovací přístup s postupem aplikovaným v balíčku kml systému R a se shlukovacími charakteristikami, které navrhuje Urso (2004). V provedené studii dosáhla kombinace navržených shlukovacích proměnných lepších výsledků než používané skupiny shlukovacích proměnných. Dalším přínosem práce je skript napsaný pro jazyk R přiložený na CD. Tento skript je možno použít pro analýzu vlastních mikropanelových dat.
|
|
Míry podobnosti pro nominální data v hierarchickém shlukování
Šulc, Zdeněk ; Řezanková, Hana (vedoucí práce) ; Šimůnek, Milan (oponent) ; Žambochová, Marta (oponent)
Tato disertační práce se zabývá mírami podobnosti pro nominální data v hierarchickém shlukování, které umožňují zacházet s proměnnými s více než dvěma kategoriemi a které si kladou za cíl nahradit postupy založené na koeficientu prosté shody, které se v této oblasti běžně používají. Tyto míry podobnosti uvažují dodatečné informace ohledně datového souboru, jako je rozdělení četností kategorií u dané proměnné nebo počet jejích kategorií. Tato práce se věnuje třem hlavním cílům. Prvním cílem je prozkoumání a ohodnocení kvality shlukování vybraných měr podobnosti pro hierarchické shlukování objektů a proměnných. K dosažení tohoto cíle bylo provedeno několik experimentů, které se zabývají jak shlukováním objektů, tak proměnných. Tyto experimenty zkoumají kvalitu shluků vytvořených za pomocí zkoumaných měr podobnosti pro nominální data ve srovnání běžně používanými mírami podobnostmi využívajícími binární transformaci a dále s několika alternativními metodami pro shlukování nominálních dat. Toto porovnání je provedeno na reálných i generovaných souborech. Výstupy těchto experimentů vedou ke zjištění, které míry podobnosti jsou vhodné k obecnému použití, které podávají dobré výsledky v konktrétních situacích a které nejsou doporučeny pro shlukování objektů nebo proměnných. Druhým cílem práce je navržení míry podobnosti vycházející z teoretických předpokladů a její následné porovnání s ostatními zkoumanými mírami podobnosti. Na základě tohoto cíle byly představeny dvě nové míry podobnosti, Variable Entropy a Variable Mutability. Obzvláště prvně zmíněná míra podává velmi dobré výsledky u souborů s nižším počtem proměnných. Třetím cílem této práce je poskytnout komfortní sofwarové řešení založené na zkoumaných mírách podobnosti pro nominální data, které pokrývá celý proces shlukování od výpočtu matice vzdálenosti po hodnocení výsledných shluků. Tento cíl byl dosažen vytvořením balíčku nomclust pro program R, který řeší tuto problematiku a který je volně dostupný.
|
|
Využití modelů úrokových měr při řízení úrokového rizika v prostředí českého finančního trhu
Cíchová Králová, Dana ; Arlt, Josef (vedoucí práce) ; Cipra, Tomáš (oponent) ; Witzany, Jiří (oponent)
Hlavním cílem práce je zejména nalezení vhodného přístupu k modelování úrokového rizika v prostředí českého finančního trhu při různých situacích na finančních trzích. Analyzována jsou tři zcela odlišná období, která jsou charakteristická různou mírou ohodnocení likviditního a kreditního rizika, rozdílnými vztahy mezi finančními veličinami a účastníky trhu a rozdílnou regulací trhu. Konkrétně se jedná o období před globální finanční krizí, období finanční krize a období po odeznění globální finanční krize a uklidnění následné dluhové krize v eurozóně. V rámci tohoto cíle je stěžejní aplikace modelu BGM v prostředí českého trhu. Použití modelu BGM pro účely predikce dynamiky výnosové křivky není běžné, neboť primární použití tohoto modelu je oceňování finančních derivátů při zajištění neexis- tence arbitráže a jeho aplikace je navíc relativně náročná. Přesto v této práci model BGM využiji pro získání predikcí pravděpodobnostních rozdělení úrokových sazeb v pro- středí české trhu a trhu eurozóny, protože jeho komplexnost, přímé modelování výnosové křivky na základě tržních sazeb a hlavně možnost odhadu parametrů založená na ak- tuálních kotacích volatilit swapcí mohou vést k výraznému zkvalitnění predikcí, což se v této práci potvrdilo. Převážně v období bezprecedentního monetárního uvolňování a zvýšených zásahů centrálních bank a ostatních regulátorů do činnosti finančních trhů, ke kterým dochází po finanční krizi, je využití tržních kotací volatilit swapcí výhodné, protože odráží aktuální očekávání trhu se započítáním očekávaných budoucích zásahů do fungování finančních trhů. Vzhledem k tomu, že v důsledku nerozvinutosti českého finančního trhu neexistují tržní kotace volatilit korunových swapcí, navrhuji jejich aproximace na základě kotací volatilit eurových swapcí s využitím volatilit forwardových korunových i eurových sazeb, díky čemuž jsou v získaných predikcích dynamiky české výnosové křivky započteny aktuální očekávání trhu. Není mi známo, že by nějaký jiný autor dosud publikoval obdobnou aplikace modelu BGM v prostředí českého finančního trhu. V této práci dále konstruuji predikce dynamiky české a eurové výnosové křivky peněžního trhu pomocí modelů CIR a GP jakožto zástupců různých typů modelů úro- kových měr. Pro posouzení predikční schopnosti jednotlivých modelů a vhodnosti jejich použití v prostředí českého trhu během různých situacích na finančním trhu navrhuji ucelený systém tří kritérií založený na porovnání predikcí se skutečností. Z této analýzy pre- dikční schopnosti vyplývá, že na základě modelu BGM lze získat predikce dynamiky výnosové křivky českého peněžního trhu s vysokou predikční schopností a nejlepší kva- litou ve srovnání s ostatními analyzovanými modely, nicméně i model GP poskytuje relativně kvalitní predikce. Naopak predikce učiněné na základě modelu CIR jakožto 6 zástupce modelů okamžité úrokové míry při popsání skutečnosti zcela selhaly. V situaci, kdy ekonomika umožňuje záporné sazby a zároveň existuje signifikantní pravděpodob- nost jejich zavedení, doporučuji provedení predikcí dynamiky výnosové křivky českého peněžního trhu pomocí modelu GP, který záporné sazby připouští. Součástí této analýzy je i provedení statistického testu predikční schopnosti jednotlivých modelů a informace o dalších možných statistických testech pro zhodnocení kvality modelů. Při aplikaci Berkowitzova testu byla u všech zkoumaných modelů zamítnuta hypotéza o tom, že vý- sledné predikce přesně popisují skutečnost. Tento fakt je však při aplikaci statistických testů na reálná data běžný i při použití relativně dobrého modelu především z důvodu obtížného splnění podmínek testů v reálném světě. Takovouto analýzu predikční schop- nosti vybraných modelů úrokových měr a navíc v prostředí českého finančního trhu jsem doposud v žádných jiných publikacích nezaznamenala. Posledním cílem této práce je navržení vhodného přístupu k predikci dynamiky ri- zikové přirážky českých státních dluhopisů, kterou definuji jako rozdíl mezi výnosem státních dluhopisů a fixní sazbou CZK IRS totožné délky. Takto definovaný ukazatel kreditního rizika České republiky modeluji pomocí modelu GP. Pro získání časových řad rizikové přirážky potřebných k odhadu parametrů modelu GP odhadnu nejdříve výnosové křivky českých státních dluhopisů pomocí Svenssonova modelu pro každý obchodní den od roku 2005. Z výsledných simulací je patrné, že model GP relativně dobře predikoval skutečný vývoj rizikových přirážek všech analyzovaných splatností. Navržený postup je vhodný pro modelování kreditního rizika České republiky na zá- kladě využití informací z finančních trhů. S takovýmto přístupem k modelování rizikové přirážky státních dluhopisů a navíc v českém prostředí jsem se doposud v žádné jiné publikaci nesetkala.
|
|
Teorie redistribuce a její aplikace
Mihalčinová, Hana ; Dlouhý, Martin (vedoucí práce) ; Valenčík, Radim (oponent) ; Peško, Štefan (oponent)
Teorie redistribučních systémů je praktickým rozšířením teorie her, která se zabývá redistribucí uvnitř sociálního systému, kde jsou více než dva hráči s různými výkonnostmi a možností tvorby koalic. Práce je rozdělena do tří kapitol. V první kapitole jsou popsány teoretické poznatky z teorie her. Druhá kapitola se zabývá teorií redistribučních systémů. Pomocí elementárního redistribučního systému a jeho zobecnění je popsáno skupinové chování při dělení výplaty získané společným výkonem. Je zde představeno rozšíření redistribučního systému na složený redistribuční systém s fraktální strukturou. Dále je ověřena teorie diskriminační a společně přijatelné rovnováhy na elementárním redistribučním systému a také pomocí teorie užitku. Ve třetí kapitole je popsáno využití teoretických poznatků na alokaci prostředků na financování fakulty vysoké školy. Byl použit přístup teorie her, kdy se pomocí tvorby koalic redukovala hra na nekooperativní hru dvou hráčů. Také byla použita teorie redistribučních systémů, kdy byla využita redukce na nekooperativní hru dvou hráčů. Tato redukovaná nekooperativní hra dvou hráčů byla převedena na kooperativní hru více než dvou hráčů pomocí změny pravidel hry a umožněním tvorby koalic. Oba tyto přístupy jsou v praktické části porovnány na konkrétních datech s aktuálním stavem.
|
|
Srovnání komunikace realizované formou PPP projektu na Slovensku se státní komunikací v České republice
Urban, Tomáš ; Vrbová, Lucie (vedoucí práce) ; Tenk, Jiří (oponent)
PPP(public-private partnership, překlad: partnerství mezi soukromým a veřejným sektorem) projekty se v dnešní době využívají stále častěji jako alternativní nástroj pro stavbu veřejných projektů infrastruktury a služeb. Partnerství mezi soukromým a veřejným sektorem spolu přináší několik zásadních výhod, ale i nevýhod a rizik. PPP projekty se však pomalu stávají nedílnou součástí každého vyspělejšího státu. V této bakalářské práci budeme obecně mluvit o teorii spojené s PPP projekty a dále budeme porovnávat dálnici R1 na Slovensku postavenou přes PPP s dálnicí D3 postavenou tradičním způsobem.
|
|
A Comparison of Preconditioning Methods for Saddle Point Problems with an Application to Porous Media Flow Problems
Axelsson, Owe ; Blaheta, Radim ; Hasal, Martin
The paper overviews and compares some block preconditioners for the solution of saddle point systems, especially systems arising from the Brinkman model of porous media flow. The considered preconditioners involve different Schur complements as inverse free Schur complement in HSS (Hermitian - Skew Hermitian Splitting preconditioner), Schur complement to the velocity matrix and finally Schur complement to a regularization block in the augmented matrix preconditioner. The inverses appearing in most of the considered Schur complements are approximated by simple sparse approximation techniques as element-by-element and Frobenius norm minimization approaches. A special interest is devoted to problems involving various Darcy, Stokes and Brinkman flow regions, the efficiency of preconditioners in this case is demonstrated by some numerical experiments.
|
|
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.
|
host ::
