|
Effect of snowpack on runoff generation during rain on snow event.
Juras, Roman ; Máca, Petr (advisor) ; Ladislav , Ladislav (referee)
During a winter season, when snow covers the watershed, the frequency of rain-on-snow (ROS) events is still raising. ROS can cause severe natural hazards like floods or wet avalanches. Prediction of ROS effects is linked to better understanding of snowpack runoff dynamics and its composition. Deploying rainfall simulation together with hydrological tracers was tested as a convenient tool for this purpose. Overall 18 sprinkling experiments were conducted on snow featuring different initial conditions in mountainous regions over middle and western Europe.
Dye tracer brilliant blue (FCF) was used for flow regime determination, because it enables to visualise preferential paths and layers interface. Snowpack runoff composition was assessed by hydrograph separation method, which provided appropriate results with acceptable uncertainty. It was not possible to use concurrently these two techniques because of technical reasons, however it would extend our gained knowledge. Snowmelt water amount in the snowpack runoff was estimated by energy balance (EB) equation, which is very efficient but quality inputs demanding. This was also the reason, why EB was deployed within only single experiment.
Timing of snowpack runoff onset decrease mainly with the rain intensity. Initial snowpack properties like bulk density or wetness are less important for time of runoff generation compared to the rain intensity. On the other het when same rain intensity was applied, non-ripe snowpack featuring less bulk density created runoff faster than the ripe snowpack featuring higher bulk density. Snowpack runoff magnitude mainly depends on the snowpack initial saturation. Ripe snowpack with higher saturation enabled to generate higher cumulative runoff where contributed by max 50 %. In contrary, rainwater travelled through the non-ripe snowpack relatively fast and contributed runoff by approx. 80 %.
Runoff prediction was tested by deploying Richards equation included in SNOWPACK model. The model was modified using a dual-domain approach to better simulate snowpack runoff under preferential flow conditions. Presented approach demonstrated an improvement in all simulated aspects compared to the more traditional method when only matrix flow is considered.
|
|
Individual human odor as a forensic trail in criminal proceeding made by contact or contactless transmission and its resistance to physical agents
Santariová, Milena ; Bartoš, Luděk (advisor) ; Chmelíková, Eva (referee)
The dissertation thesis consists of four papers that have been published in scientific journals.
Study n. 1
The need to recover evidence from water is quite common in criminal investigation. The article deals with the possibility to collect human scent from such objects and with the ability of specially trained dogs to match such scent samples with scent samples collected from detained suspects. During an experiment, designed as a blind one, it has been proved, that human scent can survive on submerged objects and can be later used for scent identification.
Study n. 2
To collect odors the Czech Republic Police use special fabric sorbents manufactured under the registered mark ARATEX. Before use the fabric sorbent is treated by water vapor sterilization. After the scent identification the sorbent is destroyed. The goal of the study was to verify if the vapor sterilization is effective enough to remove human scent that has already penetrated into the sorbent structure or in other words if the sorbent can be exposed to vapor sterilization and then used again. Specially trained dogs were used to match starting odors with target odors in the line-ups. The results showed that dogs are able to correctly match human odors even after they have being exposed to vapor sterilization.
Study n. 3
The purpose of the study was to determine the temperature at which the human scent is degraded so that a dog would not be able to identify it. In contrast to expectations, eight dogs used in the experiment almost flawlessly identified human scents from five scent donors exposed to temperatures of 100°C, 200°C, 300°C, 400°C, 500°C, 600°C, 700°C, and 800°C. Only two of the dogs were able to identify 5 of 15 scent samples exposed to 900°C. No dog identified a scent exposed to 1000°C. Our study verified heat survivability of human scent far beyond existing expectations.
Study n. 4
We tested the hypothesis that if odor fallout (the release of a human odor onto an untouched object) in human subjects exists, then holding a hand above an absorbent will produce a detectable scent which will be subsequently matched in a detection test by trained dogs. Scents were collected from seven males to sterile cotton absorbent squares. The left hand was used to get the control scent and the right hand served as the target scent. Each experimental subject was sitting and his left hand was laid down on a cotton square for 3 min. The right hand was held 5 cm above another cotton square for 3 min. The scent identification was done by two specially trained police German shepherds. Both dogs performed 14 line-ups and correctly matched the collected scents of all test subjects. The results suggest the existence of human odor fallout, whereby a human scent trace is left by humans even if they do not touch an object.
|
| |
|
Confidence Cycles and Liquidity Hoarding
Audzei, Volha
Market confidence has proved to be an important factor during past crises. However, many existing general equilibrium models do not account for agents’ expectations, market volatility, or overly pessimistic investor forecasts. In this paper, we incorporate a model of the interbank market into a DSGE model, with the interbank market rate and the volume of lending depending on market confidence and the perception of counterparty risk. In our model, a credit crunch occurs if the perception of counterparty risk increases. Our results suggest that changes in market confidence can generate credit crunches and contribute to the depth of recessions. We then conduct an exercise to mimic some central bank policies: targeted and untargeted liquidity provision, and reduction of the policy rate. Our results indicate that policy actions have a limited effect on the supply of credit if they fail to influence agents’ expectations. Interestingly, a policy of a low policy rate worsens recessions due to its negative impact on banks’ revenues. Liquidity provision stimulates credit slightly, but its efficiency is undermined by liquidity hoarding.
Fulltext:  PDF
|
|
Retargetable Analysis of Machine Code
Křoustek, Jakub ; Janoušek, Jan (referee) ; Návrat,, Pavol (referee) ; Kolář, Dušan (advisor)
Analýza softwaru je metodologie, jejímž účelem je analyzovat chování daného programu. Jednotlivé metody této analýzy je možné využít i v dalších oborech, jako je zpětné inženýrství, migrace kódu apod. V této práci se zaměříme na analýzu strojového kódu, na zjištění nedostatků existujících metod a na návrh metod nových, které umožní rychlou a přesnou rekonfigurovatelnou analýzu kódu (tj. budou nezávislé na konkrétní cílové platformě). Zkoumány budou dva typy analýz - dynamická (tj. analýza za běhu aplikace) a statická (tj. analýza aplikace bez jejího spuštění). Přínos této práce v rámci dynamické analýzy je realizován jako rekonfigurovatelný ladicí nástroj a dále jako dva typy tzv. rekonfigurovatelného translátovaného simulátoru. Přínos v rámci statické analýzy spočívá v navržení a implementování rekonfigurovatelného zpětného překladače, který slouží pro transformaci strojového kódu zpět do vysokoúrovňové reprezentace. Všechny tyto nástroje jsou založeny na nových metodách navržených autorem této práce. Na základě experimentálních výsledků a ohlasů od uživatelů je možné usuzovat, že tyto nástroje jsou plně srovnatelné s existujícími (komerčními) nástroji a nezřídka dosahují i lepších výsledků.
|
|
Analysis and Testing of Concurrent Programs
Letko, Zdeněk ; Lourenco, Joao (referee) ; Sekanina, Lukáš (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
V disertační práci je nejprve uvedena taxonomie chyb v souběžném zpracování dat a přehled technik pro jejich dynamickou detekci. Následně jsou navrženy nové metriky pro měření synchronizace a souběžného chování programů společně s metodologií jejich odvozování. Tyto techniky se zejména uplatní v testování využívajícím techniky prohledávání prostoru a v saturačním testování. Práce dále představuje novou heuristiku vkládání šumu, jejímž cílem je maximalizace proložení instrukcí pozorovaných během testování. Tato heuristika je porovnána s již existujícími heuristikami na několika testech. Výsledky ukazují, že nová heuristika překonává ty existující v určitých případech. Nakonec práce představuje inovativní aplikaci stochastických optimalizačních algoritmů v procesu testování vícevláknových aplikací. Principem metody je hledání vhodných kombinací parametrů testů a metod vkládání šumu. Tato metoda byla prototypově implementována a otestována na množině testovacích příkladů. Výsledky ukazují, že metoda má potenciál vyznamně vylepšit testování vícevláknových programů.
|
|
Trust and Reputation in Distributed Systems
Samek, Jan ; Návrat,, Pavol (referee) ; Šafařík,, Jiří (referee) ; Hanáček, Petr (advisor)
This Ph.D. thesis deals with trust modelling for distributed systems especially to multi-context trust modelling for multi-agent distributed systems. There exists many trust and reputation models but most of them do not dealt with the multi-context property of trust or reputation. Therefore, the main focus of this thesis is on analysis of multi-context trust based models and provides main assumptions for new fully multi-contextual trust model on the bases of them. The main part of this thesis is in providing new formal multi-context trust model which are able to build, update and maintain trust value for different aspects (contexts) of the single entity in the multi-agent system. In our proposal, trust value can be built on the bases of direct interactions or on the bases on recommendations and reputation. Moreover we assume that some context of one agent is not fully independent and on the bases of trust about one of them we are able to infer trust to another's. Main contribution of this new model is increasing the efficiency in agent decision making in terms of optimal partner selection for interactions. Proposed model was verified by implementing prototype of multi-agent system when trust was used for agents' decision making and acting.
|
|
Acceleration Methods for Evolutionary Design of Digital Circuits
Vašíček, Zdeněk ; Miller, Julian (referee) ; Zelinka,, Ivan (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
Ačkoliv můžeme v literatuře nalézt řadu příkladů prezentujících evoluční návrh jakožto zajímavou a slibnou alternativu k tradičním návrhovým technikám používaným v oblasti číslicových obvodů, praktické nasazení je často problematické zejména v důsledku tzv. problému škálovatelnosti, který se projevuje např. tak, že evoluční algoritmus je schopen poskytovat uspokojivé výsledky pouze pro malé instance řešeného problému. Vážný problém představuje tzv. problém škálovatelnosti evaluace fitness funkce, který je markantní zejména v oblasti syntézy kombinačních obvodů, kde doba potřebná pro ohodnocení kandidátního řešení typicky roste exponenciálně se zvyšujícím se počtem primárních vstupů. Tato disertační práce se zabývá návrhem několika metod umožňujících redukovat problem škálovatelnosti evaluace v oblasti evolučního návrhu a optimalizace číslicových systémů. Cílem je pomocí několika případových studií ukázat, že s využitím vhodných akceleračních technik jsou evoluční techniky schopny automaticky navrhovat inovativní/kompetitivní řešení praktických problémů. Aby bylo možné redukovat problém škálovatelnosti v oblasti evolučního návrhu číslicových filtrů, byl navržen doménově specifický akcelerátor na bázi FPGA. Tato problematika reprezentuje případ, kdy je nutné ohodnotit velké množství trénovacích dat a současně provést mnoho generací. Pomocí navrženého akcelerátoru se podařilo objevit efektivní implementace různých nelineárních obrazových filtrů. S využitím evolučně navržených filtrů byl vytvořen robustní nelineární filtr implusního šumu, který je chráněn užitným vzorem. Navržený filtr vykazuje v porovnání s konvenčními řešeními vysokou kvalitu filtrace a nízkou implementační cenu. Spojením evolučního návrhu a technik známých z oblasti formální verifikace se podařilo vytvořit systém umožňující výrazně redukovat problém škálovatelnosti evoluční syntézy kombinačních obvodů na úrovni hradel. Navržená metoda dovoluje produkovat komplexní a přesto kvalitní řešení, která jsou schopna konkurovat komerčním nástrojům pro logickou syntézu. Navržený algoritmus byl experimentálně ověřen na sadě několika benchmarkových obvodů včetně tzv. obtížně syntetizovatelných obvodů, kde dosahoval v průměru o 25% lepších výsledků než dostupné akademické i komerční nástroje. Poslední doménou, kterou se práce zabývá, je akcelerace evolučního návrhu lineárních systémů. Na příkladu evolučního návrhu násobiček s vícenásobnými konstantními koeficienty bylo ukázáno, že čas potřebný k evaluaci kandidátního řešení lze výrazně redukovat (defacto na ohodocení jediného testovacího vektoru), je-li brán v potaz charakter řešeného problému (v tomto případě linearita).
|
|
Point to Line Mappings and Other Line Parameterizations not only for Hough Transform
Havel, Jiří ; Kälviäinen, Heikki (referee) ; Lefevre, Sebastien (referee) ; Herout, Adam (advisor)
Tato práce se zabývá Houghovou transformací (HT). HT je nejčastěji používána pro detekci přímek nebo křivek, ale byla zobecněna i pro detekci libovolných tvarů. Hlavní téma této práce jsou parametrizace přímek, speciálně PTLM - zobrazení bodů na přímky. Tyto parametrizace mají tu vlastnost, že bodům v obrázku odpovídají přímky v parametrickém prostoru. Tato práce poskytuje důkazy některých vlastností PTLM. Za zmínku stojí existence páru PTLM vhodného pro detekci a efekt konvoluce v obrázku na obsah parametrického prostoru. V práci jsou prezentovány dvě implementace HT. Obě využívají k akceleraci grafický hardware. Jedna využívá GPGPU API CUDA a druhá zobrazovací API OpenGL. Jako aplikace detekce přímek je uvedena část detekce šachovnicových markerů použitelných pro rozšířenou realitu.
|
|
Sharing Local Information for Faster Scanning-Window Object Detection
Hradiš, Michal ; Kälviäinen, Heikki (referee) ; Matas, Jiří (referee) ; Zemčík, Pavel (advisor)
Cílem této dizertační prace je vylepšit existující detektory objektů pomocí sdílení informace a výpočtů mezi blízkými pozicemi v obraze. Navrhuje dvě metody, které jsou založené na Waldově sekvenčním testu poměrem pravděpodobností a algoritmu WaldBoost. První z nich, Early non-Maxima Suppression , přesunuje rozhodování o potlačení nemaximálních pozic ze závěrečné fáze do fáze vyhodnocování detektoru, čímž zamezuje zbytečným výpočtům detektoru v nemaximálních pozicích. Metoda neighborhood suppression doplňuje existující detektory o schopnost zavrhnout okolní pozice v obraze. Navržené metody je možné aplikovat na širokou škálu detektorů. Vyhodnocení obou metod dokazují jejich výrazně vyšší efektivitu v porovnání s detektory, které vyhodnocují jednotlivé pozice obrazu zvlášť. Dizertace navíc prezentuje výsledky rozsáhlých experimentů, jejichž cílem bylo vyhodnotit vlastnosti běžných obrazových příznaků v několika detekčních úlohách a situacích.
|
guest ::
