|
|
Bipartitní grafy pro analýzu mikrobiomů
Šafárová, Marcela ; Provazník, Ivo (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
Mikroorganismy se vyskytují ve velkém množství prakticky všude kolem nás. Některé přežívají dokonce i v našem těle a jsou nutné pro správné fungování organismu. Studium mikrobiálních společenstev na základě souboru jejich genetické informace se stalo velmi populární s rozvojem nových technologií umožňujících snadné čtení DNA či RNA. Klíčovou úlohou těchto studií je obvykle charakterizovat významné mikrobiální vzory prostředí. V současné době využívané vizualizační nástroje však mají pro takové analýzy mnoho nedostatků. Předmětem této práce je návrh R/Bioconductor balíčku pro tvorbu bipartitních grafů z mikrobiálních dat, které mají pro analýzu mikrobiomů mnoho výhod. Benefity této vizualizační metody jsou dále předvedeny na analýze hlavních parametrů ovlivňujících počítačové zpracování mikrobiálních dat.
|
|
|
Modely matematického programování pro směšovací úlohy
Kalenský, Vít ; Bednář, Josef (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá optimalizačními modely s návrhem nové infrastruktury odpadového hospodářství v ČR tak, aby se spalitelný odpad, který není využíván materiálově, mohl využít energeticky. Tento úkol je zpracováván pomocí optimalizačních modelů, zahrnujících dopravní a směšovací úlohy. Nejprve jsou v této práci uvedeny pojmy z teorie grafů a optimalizace. Následně jsou vysvětleny některé funkce programu GAMS a později i programovacího jazyka VBA užívaného pro rychlé zacházení s rozsáhlejšími daty. V hlavní části jsou vyvinuty tři postupně se rozšiřující modely, do kterých jsou na závěr implementována data z informačního systému odpadového hospodářství.
|
|
|
Methods for Comparative Analysis of Metagenomic Data
Sedlář, Karel ; Vinař,, Tomáš (oponent) ; Lexa, Matej (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Modern research in environmental microbiology utilizes genomic data, especially sequencing of DNA, to describe microbial communities. The field studying all genetic material present in an environmental sample is referred to as metagenomics. This doctoral thesis deals with metagenomics from the perspective of bioinformatics that is unreplaceable during the data processing. In the theoretical part of this thesis, two different approaches of metagenomics are described including their main principles and weaknesses. The first approach, based on targeted sequencing, is a well-established field with a wide range of bioinformatics techniques. Yet, methods for comparison of samples from several environments can be highly improved. The approach introduced in this thesis uses unique transformation of data into a bipartite graph, where one partition is formed by taxa, while the other by samples or environments. Such a graph fully reflects qualitative as well as quantitative aspect of analyzed microbial networks. It allows a massive data reduction to provide human comprehensible visualization without affecting the automatic community detection that can found clusters of similar samples and their typical microbes. The second approach utilizes whole metagenome shotgun sequencing. This strategy is newer and the corresponding bioinformatics techniques are less developed. The main challenge lies in fast clustering of sequences, in metagenomics referred to as binning. The method introduced in this thesis utilizes a genomic signal processing approach. By thorough analysis of redundancy of genetic information stored in genomic signals, a unique technique was proposed. The technique utilizes transformation of character sequences into several variants of phase signals. Moreover, it is able to directly process nanopore sequencing data in the form of a native current signal.
|
|
|
Ekologie opylovacích sítí
Hadrava, Jiří ; Janšta, Petr (vedoucí práce) ; Novotný, Vojtěch (oponent)
Rostliny a opylovači jsou ve společenstvech uspořádáni do spletité sítě vztahů. Pochopení struktury této sítě může pomoci porozumět dynamice společenstev a principu udržování biodiverzity. Znalosti o pozicích druhů v síti zase mohou mít své uplatnění v ochraně přírody. Cílem této práce je nastínit základní metodické principy tohoto konceptu, poukázat na jeho možné nedostatky, utvořit základní přehled metod analýz opylovacích sítí (založených na teorii grafů) a popsat první z výsledků srovnávání struktur opylovacích systémů napříč geografickými oblastmi - jednu z nových možností, které tento přístup ekologii opylování přinesl.
|
|
|
Modely matematického programování pro směšovací úlohy
Kalenský, Vít ; Bednář, Josef (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá optimalizačními modely s návrhem nové infrastruktury odpadového hospodářství v ČR tak, aby se spalitelný odpad, který není využíván materiálově, mohl využít energeticky. Tento úkol je zpracováván pomocí optimalizačních modelů, zahrnujících dopravní a směšovací úlohy. Nejprve jsou v této práci uvedeny pojmy z teorie grafů a optimalizace. Následně jsou vysvětleny některé funkce programu GAMS a později i programovacího jazyka VBA užívaného pro rychlé zacházení s rozsáhlejšími daty. V hlavní části jsou vyvinuty tři postupně se rozšiřující modely, do kterých jsou na závěr implementována data z informačního systému odpadového hospodářství.
|
|
|
Methods for Comparative Analysis of Metagenomic Data
Sedlář, Karel ; Vinař,, Tomáš (oponent) ; Lexa, Matej (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Modern research in environmental microbiology utilizes genomic data, especially sequencing of DNA, to describe microbial communities. The field studying all genetic material present in an environmental sample is referred to as metagenomics. This doctoral thesis deals with metagenomics from the perspective of bioinformatics that is unreplaceable during the data processing. In the theoretical part of this thesis, two different approaches of metagenomics are described including their main principles and weaknesses. The first approach, based on targeted sequencing, is a well-established field with a wide range of bioinformatics techniques. Yet, methods for comparison of samples from several environments can be highly improved. The approach introduced in this thesis uses unique transformation of data into a bipartite graph, where one partition is formed by taxa, while the other by samples or environments. Such a graph fully reflects qualitative as well as quantitative aspect of analyzed microbial networks. It allows a massive data reduction to provide human comprehensible visualization without affecting the automatic community detection that can found clusters of similar samples and their typical microbes. The second approach utilizes whole metagenome shotgun sequencing. This strategy is newer and the corresponding bioinformatics techniques are less developed. The main challenge lies in fast clustering of sequences, in metagenomics referred to as binning. The method introduced in this thesis utilizes a genomic signal processing approach. By thorough analysis of redundancy of genetic information stored in genomic signals, a unique technique was proposed. The technique utilizes transformation of character sequences into several variants of phase signals. Moreover, it is able to directly process nanopore sequencing data in the form of a native current signal.
|
|
|
Ekologie opylovacích sítí
Hadrava, Jiří ; Janšta, Petr (vedoucí práce) ; Novotný, Vojtěch (oponent)
Rostliny a opylovači jsou ve společenstvech uspořádáni do spletité sítě vztahů. Pochopení struktury této sítě může pomoci porozumět dynamice společenstev a principu udržování biodiverzity. Znalosti o pozicích druhů v síti zase mohou mít své uplatnění v ochraně přírody. Cílem této práce je nastínit základní metodické principy tohoto konceptu, poukázat na jeho možné nedostatky, utvořit základní přehled metod analýz opylovacích sítí (založených na teorii grafů) a popsat první z výsledků srovnávání struktur opylovacích systémů napříč geografickými oblastmi - jednu z nových možností, které tento přístup ekologii opylování přinesl.
|
|
|
Bipartitní grafy pro analýzu mikrobiomů
Šafárová, Marcela ; Provazník, Ivo (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
Mikroorganismy se vyskytují ve velkém množství prakticky všude kolem nás. Některé přežívají dokonce i v našem těle a jsou nutné pro správné fungování organismu. Studium mikrobiálních společenstev na základě souboru jejich genetické informace se stalo velmi populární s rozvojem nových technologií umožňujících snadné čtení DNA či RNA. Klíčovou úlohou těchto studií je obvykle charakterizovat významné mikrobiální vzory prostředí. V současné době využívané vizualizační nástroje však mají pro takové analýzy mnoho nedostatků. Předmětem této práce je návrh R/Bioconductor balíčku pro tvorbu bipartitních grafů z mikrobiálních dat, které mají pro analýzu mikrobiomů mnoho výhod. Benefity této vizualizační metody jsou dále předvedeny na analýze hlavních parametrů ovlivňujících počítačové zpracování mikrobiálních dat.
|
|
| |
host ::
RSS.