|
|
Analýza biologicky významných látek
Maděránková, Denisa ; Rychtárik, Milan (oponent) ; Roleček, Jiří (vedoucí práce)
V této diplomové práci jsou popsány vybrané metody Ramanovy spektroskopie jako je povrchově zesílená Ramanova spektroskopie a jednomolekulová Ramanova spektroskopie. Také jsou zde uvedeny základy numerických metod „Discrete Dipole Approximation“ a „Finite Difference Time Domain“ pro modelování optických vlastností mikro- a nanočástic, které se používají pro povrchově zesílenou Ramanovu spektroskopii a další nanospektrometrické metody. Je zde dále popsána základní instrumentace používaná pro měření Ramanových spekter. Experimentální část práce je zaměřena na numerické modelování jevu „photonic nanojet“ vznikající na zastíněné straně dielektrických mikročástic. Tento jev by bylo možné využít pro novou metodu konfokální mikroskopie se současným snímáním Ramanových spekter. Pro modelování byla použita metoda „Finite Difference Time Domain“. Druhá experimentální část práce obsahuje výsledky měření klasických Ramanových spekter beta-karotenu a povrchově zesílených Ramanových spekter beta-karotenu v suspenzi nanočástic.
|
|
|
Numerická simulace šíření tepla s využitím GPU
Hradecký, Michal ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá numerickou simulací šíření tepla v lidských tkáních. Navržený algoritmus pracuje s metodou konečných diferencí v časové doméně (FDTD), kterou aplikuje na řídící rovnici popisující tento systém. Pro implementaci je využito moderní grafické karty, jejíž výkon je porovnán s efektivní implementací na vícejádrovém procesoru. Výstupem práce je sada několika rozdílně optimalizovaných algoritmů pro grafické karty firmy NVIDIA. Experimentální výsledky ukazují, že využití sdílené paměti je v tomto případě kontraproduktivní a nejlepšího výsledku dosáhl algoritmus založený na registrech. Celkové zrychlení dosažené pomocí karty NVIDIA GeForce GTX 580 vzhledem k 4 jádrovému procesoru Intel Core i7 920 činí 18,5, což koresponduje s teoretickými možnostmi obou architektur.
|
|
|
Simulace šíření zvukové vlny v uzavřeném prostoru
Černý, Filip ; Kurc, David (oponent) ; Orlovský, Kristián (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou a řešením simulace akustiky uzavřených prostorů. Úvodem práce je seznámení se zvukem jako vlněním a jeho chováním v uzavřeném prostoru. Dále se text zabývá výpočetními metodami akustiky uzavřených zvukový prostorů, statistickými metodami, geometrickými metodami a vlnovými metodami. Následně je podrobně probrána vlnová metoda FDTD, které slouží jako základ k tvorbě algoritmu simulace. Předposlední část je praktickou ukázkou algoritmu v prostředí MATLAB pro simulaci zvukového vlnění v uzavřeném prostoru pomocí explicitních pod-metod metody FDTD. Poslední část obsahuje ukázku a diskuzi výsledků jednotlivých simulací.
|
|
|
Využití metody FDTD k modelování zobrazování v biofotonice
Říha, René ; Richter, Ivan (oponent) ; Petráček, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá ověřením praktické využitelnosti metody FDTD pro simulaci zobrazování v koherencí řízeném holografickém mikroskopu. Byly podrobně prozkoumány různé možnosti určení matice rozptylu a vybrán optimální postup založený na rigorózním výpočtu dalekého pole. Matice rozptylu, nesoucí informaci o pozorovaném předmětu, je pak použita k analytickému výpočtu signálu mikroskopu; při tom také byly vyhodnoceny dvě úrovně aproximací aperturních funkcí. Výsledky byly porovnány s tradičním postupem založeným na Rytovově aproximaci a vymezena oblast platnosti této aproximace. Na základě simulací holografického mikroskopu byly dále prozkoumány závislosti podélné rozlišovací schopnosti na aperturách objektivu a osvětlení a citlivost holografického signálu ke změně indexu lomu vzorku.
|
|
|
Využití metody FDTD k modelování zobrazování v biofotonice
Říha, René ; Richter, Ivan (oponent) ; Petráček, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá ověřením praktické využitelnosti metody FDTD pro simulaci zobrazování v koherencí řízeném holografickém mikroskopu. Byly podrobně prozkoumány různé možnosti určení matice rozptylu a vybrán optimální postup založený na rigorózním výpočtu dalekého pole. Matice rozptylu, nesoucí informaci o pozorovaném předmětu, je pak použita k analytickému výpočtu signálu mikroskopu; při tom také byly vyhodnoceny dvě úrovně aproximací aperturních funkcí. Výsledky byly porovnány s tradičním postupem založeným na Rytovově aproximaci a vymezena oblast platnosti této aproximace. Na základě simulací holografického mikroskopu byly dále prozkoumány závislosti podélné rozlišovací schopnosti na aperturách objektivu a osvětlení a citlivost holografického signálu ke změně indexu lomu vzorku.
|
|
|
Numerická simulace šíření tepla s využitím GPU
Hradecký, Michal ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá numerickou simulací šíření tepla v lidských tkáních. Navržený algoritmus pracuje s metodou konečných diferencí v časové doméně (FDTD), kterou aplikuje na řídící rovnici popisující tento systém. Pro implementaci je využito moderní grafické karty, jejíž výkon je porovnán s efektivní implementací na vícejádrovém procesoru. Výstupem práce je sada několika rozdílně optimalizovaných algoritmů pro grafické karty firmy NVIDIA. Experimentální výsledky ukazují, že využití sdílené paměti je v tomto případě kontraproduktivní a nejlepšího výsledku dosáhl algoritmus založený na registrech. Celkové zrychlení dosažené pomocí karty NVIDIA GeForce GTX 580 vzhledem k 4 jádrovému procesoru Intel Core i7 920 činí 18,5, což koresponduje s teoretickými možnostmi obou architektur.
|
|
|
Simulace šíření zvukové vlny v uzavřeném prostoru
Černý, Filip ; Kurc, David (oponent) ; Orlovský, Kristián (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou a řešením simulace akustiky uzavřených prostorů. Úvodem práce je seznámení se zvukem jako vlněním a jeho chováním v uzavřeném prostoru. Dále se text zabývá výpočetními metodami akustiky uzavřených zvukový prostorů, statistickými metodami, geometrickými metodami a vlnovými metodami. Následně je podrobně probrána vlnová metoda FDTD, které slouží jako základ k tvorbě algoritmu simulace. Předposlední část je praktickou ukázkou algoritmu v prostředí MATLAB pro simulaci zvukového vlnění v uzavřeném prostoru pomocí explicitních pod-metod metody FDTD. Poslední část obsahuje ukázku a diskuzi výsledků jednotlivých simulací.
|
|
|
Analýza biologicky významných látek
Maděránková, Denisa ; Rychtárik, Milan (oponent) ; Roleček, Jiří (vedoucí práce)
V této diplomové práci jsou popsány vybrané metody Ramanovy spektroskopie jako je povrchově zesílená Ramanova spektroskopie a jednomolekulová Ramanova spektroskopie. Také jsou zde uvedeny základy numerických metod „Discrete Dipole Approximation“ a „Finite Difference Time Domain“ pro modelování optických vlastností mikro- a nanočástic, které se používají pro povrchově zesílenou Ramanovu spektroskopii a další nanospektrometrické metody. Je zde dále popsána základní instrumentace používaná pro měření Ramanových spekter. Experimentální část práce je zaměřena na numerické modelování jevu „photonic nanojet“ vznikající na zastíněné straně dielektrických mikročástic. Tento jev by bylo možné využít pro novou metodu konfokální mikroskopie se současným snímáním Ramanových spekter. Pro modelování byla použita metoda „Finite Difference Time Domain“. Druhá experimentální část práce obsahuje výsledky měření klasických Ramanových spekter beta-karotenu a povrchově zesílených Ramanových spekter beta-karotenu v suspenzi nanočástic.
|
host ::
RSS.