TEXT-MINING WITH LINKED DATA
Dostal, Martin
2015 - English
Tato práce představuje můj vývoj v oblasti text-miningu realizovaný s využitím sémantické informace získané z Linked Data. Tento přístup je demonstrován na dobře známých text-miningových úlohách jako je volba vlastností, klasifikace a shlukování. Tento přístup je vyhodnocen s využitím běžných datových kolekcí a s využitím několika vlastních korpusů v případech, kdy dostatečně velké korpusy nebyly k dispozici nebo nebyly vhodné pro daný experiment. Standardní datové kolekce zahrnují: 20 News Groups, Reuters-21578, The Open Directory Project, Kolekci článku z WOS pro citační analýzu, Datové kolekce ze Stanford University.
Některé navržené metody, prezentované v této práci, však musely být vyhodnoceny manuálně z důvodu neexistence vhodného korpusu, jehož vytvoření by bylo značně náročné.
Tato práce pokrývá i některé další experimenty, které se přímo netýkají text-miningu, ale které jsou této oblasti velmi blízké. Tyto experimenty byly realizovány s mými kolegy a zahrnují infometrii, citační analýzu a vylepšení grafových algoritmů typu PageRank. This thesis proposes the progress in the area of text-mining realized with methods improved by semantic information from Linked Data. This approach is demonstrated on well-known text-mining tasks like feature extraction, classification and clustering. This approach is evaluated with common available data corpuses and with my own several corpuses in cases when the large enough corpuses were not available or were not suitable for an experiment. The standard explored data sets include: 20 News Groups, Reuters-21578, The Open Directory Project, WOS data collection for citation analysis, data collections from Stanford University.
Anyway some of the proposed methods had to be evaluated manually because the convenient corpus was not available and its creation would be quite challenging.
This thesis also covers some experiments from my other areas of interest close to text-mining and that are related to my field of study. These experiments were realized with my coworkers and they include infometrics, citation analysis and enhancement of PageRank-style graph algorithms.
Keywords:
text-mining; linked data; shlukování; klasifikace; text-mining; linked data; clustering; classification
Available in digital repository of ZČU.
TEXT-MINING WITH LINKED DATA
Tato práce představuje můj vývoj v oblasti text-miningu realizovaný s využitím sémantické informace získané z Linked Data. Tento přístup je demonstrován na dobře známých text-miningových úlohách jako ...
Určení lokálního modelu geoidu z leteckých tíhových dat
Hájková, Jitka
2015 - English
Předkládaná disertační práce se zabývá určením lokálního modelu geoidu z leteckých tíhových dat z oblasti Taiwanu.
Pro určení lokálního modelu geoidu byla použita data ze třech leteckých gravitačních kampaní realizovaných v oblasti Taiwanu. Kvůli frekvenčnímu rozsahu dostupných leteckých gravitačních dat a jejich lokálnímu charakteru byla při zpracování těchto dat použita metoda zvaná "remove-compute-restore". Okrajová úloha pro určení frekvenčně limitovaného poruchového tíhového potenciálu z frekvenčně limitovaných leteckých tíhových poruch byla formulována ve sférické aproximaci. Pro výpočet frekvenčně limitovaného poruchového tíhového potenciálu byly použity dva přístupy, při jejichž numerické realizaci jsme využili různé numerické metody. Kvůli požadavku na harmoničnost frekvenčně limitovaného tíhového potenciálu byl při zpracování leteckých gravitačních dat uvažován také vliv topografie na měřená data.
Použité numerické metody byly testovány pomocí syntetických tíhových dat. Poté byly vypočteny z dostupných leteckých gravitačních dat lokální modely geoidu v oblasti Taiwanu, jejichž přesnost byla odhadnuta pomocí GNSS/nivelačních bodů a následně porovnána s přesností modelu geoidu určeného pouze z globálního gravitačního modelu a lokálních modelů geoidu v jiných geografických oblastech. In this thesis, the determination of the local geoid model from aerial gravity data in the area of Taiwan is discussed.
Aerial gravitational data from three aerial gravitational surveys performed in the area of Taiwan were processed in order to determine the local geoid model. The limited frequency range of available aerial gravitational data and their geographic restriction lead to using the "remove-compute-restore" concept. The boundary-value problem for determination of the band-limited disturbing gravity potential from the band-limited aerial gravity disturbances is formulated in the spherical approximation. The two approaches with different numerical methods are used for the evaluation of the band-limited disturbing gravity potential. Since the band-limited disturbing gravity potential is assumed to be harmonic outside the geoid, the gravitational effect of topography on measured aerial gravitational data (the second Helmert method of gravity reduction) is taken into account.
Different numerical methods are tested first using synthetic gravity data. Then, "one-step approach" and two-step approach are applied on available aerial gravitational data in order to determine the local geoid model of Taiwan. The accuracies of evaluated local geoid models are determined by comparing them with the GNSS/levelling points and subsequently compared with the accuracy of the EGM08-only geoid model and the local geoid models from the other areas.
Keywords:
geoid; globální gravitační model; gnss/nivelace; letecká tíhová data; okrajová úloha; taiwan; vlnková transformace; aerial gravity data; boundary-value problem; earth gravitational model; geoid; gnss/levelling; taiwan; wavelet transform
Available in digital repository of ZČU.
Určení lokálního modelu geoidu z leteckých tíhových dat
Předkládaná disertační práce se zabývá určením lokálního modelu geoidu z leteckých tíhových dat z oblasti Taiwanu. Pro určení lokálního modelu geoidu byla použita data ze třech leteckých ...
REAKTIVNÍ MAGNETRONOVÁ DEPOZICE NANOKOMPOZITNÍCH TENKÝCH VRSTEV NA BÁZI OXIDŮ A OXYNITRIDŮ
Meissner, Michal
2015 - English
Tato dizertační práce se věnuje reaktivnímu magnetronovému naprašování tenkých
nanokompozitních vrstev na bázi oxidů a oxynitridů. Práce je rozdělena do tří
tématických celků.
První část je věnována DC reaktivnímu magnetronovému naprašování nanokompozitních TiO2/Cu tenkých vrstev a jejich charakterizaci. Hlavním cílem bylo nalezení podmínek, za kterých jsou připraveny vrstvy vykazující zároveň jak smáčivé chování, tak antibakteriální efekt po ultrafialovém ozařování. Diskutované tenké vrstvy byly reaktivně naprašovány ze složeného Ti/Cu terče ve směsi kyslíku a argonu za různého celkového tlaku pT, parciálního tlaku kyslíku pO2 a teploty substrátu TS. Vybrané vzorky byly také vyžíhány v různém prostředí při žíhací teplotě Ta během žíhacího času ta. Touto cestou byly připraveny jednovrstevné nanokompozitní vrstvy TiO2/Cu s různým fázovým složením a různým obsahem mědi. Je zde vyhodnocena korelace mezi optickými vlastnostmi, smáčivým chováním a efektivitou v zabíjení bakterie Escherichia Coli a fázovým složením a obsahem mědi ve vrstvách. Je ukázáno, že 1 mikrometr silná nanokompozitní vrstva TiO2/Cu s 1,5 at.% mědi vykazuje zároveň hydrofilní chování s kontaktním úhlem vodní kapky alfa 20° a silným antibakteriálním účinkem prokázaným na Escherichia Coli po UV ozařování.
Druhá část podává informace o eliminaci oblouků během DC pulzního reaktivního
magnetronového naprašování tenkých vrstev Al2O3. Jeden nevyvážený magnetron
vybavený hliníkovým terčem byl použit pro tyto experimenty. Terč byl rozprašován
v čistém kyslíku za celkového tlaku pT = 2 Pa a za různých výkonových hustot na terči Wta v rozsahu mezi 10 a 50 W/cm2. Opakovací frekvence fr, výkonová hustota na terč Wta, doba pulzu tau, doba vypnutí pulzu toff a přechodové jevy během toff jsou korelovány s oblouky a povrchovou kvalitou naprašovaných vrstev Al2O3. Jsou prezentovány vrstvy poškozené hliníkovými makročásticemi uvolněnými z terče během oblouků. Je ukázáno, že doba vypnutí pulzu toff a přechodové jevy během této doby, délka pulzu tau a výkonová hustota na terči Wta mají klíčový význam pro potlačení oblouků během DC pulzního reaktivního magnetronového naprašování elektricky nevodivých vrstev. Hladké nepoškozené vrstvy Al2O3 byly reaktivně naprašovány dokonce za nízké opakovací frekvence fr = 5 kHz, vysokého pracovního cyklu až po tau/T = 97.5% a relativně vysoké výkonové hustoty Wta 50 W/cm2.
Třetí část se zabývá dvoufázovými nanokompozitními vrstvami Al-O-N připravenými
DC pulzním reaktivním naprašováním nevyváženým duálním magnetronem. Hliníkové
terče byly reaktivně rozprašovány ve směsi dusíku a kyslíku, kde kyslík byl připouštěn pulzně. Tímto způsobem byly připraveny dva druhy nanokompozitních vrstev v širokém rozsahu prvkového složení: (i) nk-AlN/a-(Al-O-N) a (ii) nk-(gama-Al2O3)/a-(Al-O-N). Röntgenově amorfní vrstvy a-(Al-O-N) byly připraveny na přechodu mezi výše zmíněnými nanokompozitními materiály. Fázové a prvkové složení vrstev bylo řízeno periodou pulzního napouštění kyslíku TO2. Je ukázáno, že nanokrystalická nitridová nebo oxidová fáze zabudovaná do amorfní matrice zlepšuje mechanické vlastnosti vrstev ve srovnání s amorfními vrstvami. Vysoce elastické tenké vrstvy s nanokrystalickou fází vykazují poměrně vysokou tvrdost H = 15 20 GPa, poměr H/E* > 0.1, elastickou vratnost We > 60% a odolnost proti praskání při ohybu. This Ph.D. thesis is devoted to reactive magnetron sputtering of oxide based and
oxynitride nanocomposite thin films. The work is divided into three thematic topics.
First part is devoted to the DC reactive magnetron sputtering of nanocomposite TiO2/Cu thin films and their characterization. Here the main aim was to find the preparation conditions under which films exhibiting both hydrophilic behaviour and antibacterial effect after UV irradiation are formed. Discussed thin films were reactively sputtered from a composed Ti/Cu target in a mixture of oxygen and argon at a different total pressure pT, partial oxygen pressure pO2 and substrate temperature TS. Selected samples were also thermally annealed in a different environment at annealing temperature Ta and annealing time ta. Such a way single layer nanocomposite TiO2/Cu thin films with a different phase composition and copper content were prepared. Correlation between the optical properties, hydrophilic behaviour and efficiency of killing Escherichia Coli
bacteria and phase composition and copper content is evaluated. It is shown that 1 micrometer thick nanocomposite TiO2/Cu film with 1.5 at.% of copper exhibits simultaneously both hydrophilicity with WDCA alfa 20° and strong antibacterial effect on Escherichia Coli bacteria.
Second part of this thesis is reporting on the elimination of arcing during DC pulse reactive magnetron sputtering of Al2O3 thin films. Single unbalanced magnetron equipped with aluminium target was used for the experiments. Target was sputtered in a pure oxygen at total pressure pT = 2 Pa and different target power densities Wta ranging from 10 to 50 W/cm2. The repetition frequency fr, target power density Wta, pulse-on time tau, pulse-off time toff and transient phenomena during toff are correlated with the arcing and surface quality of the sputtered alumina films. Alumina films damaged by the Al macroparticles released from the target surface during the arcing are presented. Increased repetition frequency is not a sufficient condition to avoid such arcing. It is shown that the pulse-off time toff and transient phenomena during that time, pulse-on time tau and target power density Wta are of key importance to suppress the arcing during DC pulse reactive magnetron sputtering of electrically insulating thin films. Smooth undamaged Al2O3 thin films were reactively sputtered even at the low fr = 5 kHz, high duty cycle up to tau/T = 97.5% and relatively high Wta 50 W/cm2.
Third part is dealing with two-phase nanocomposite Al-O-N thin films prepared by DC pulse reactive sputtering using the unbalanced dual magnetron. Aluminium targets were reactively sputtered in a mixture of nitrogen and oxygen where the oxygen was introduced in well defined pulses. This way two kinds of single layer nanocomposites with a wide range of the elemental composition were formed: (i) nc-AlN/a-(Al-O-N) and (ii) nc-(gama-Al2O3)/a-(Al-O-N). X-ray amorphous a-(Al-O-N) films were formed in the transition between two mentioned nanocomposite materials. The phase and elemental composition were controlled by the oxygen pulsing period TO2. It is shown that nanocrystalline nitride or oxide phase embedded into amorphous Al-O-N matrix enhances the mechanical properties when compared to those with x-ray amorphous structure. Highly elastic thin films with nanocrystalline phase exhibit relatively high hardness H = 15 20 GPa, ratio H/E* > 0.1, elastic recovery We > 60% and resistance to cracking in bending.
Keywords:
reaktivní magnetronové naprašování; nanokompozitní vrstvy; dvoufunkční vrstvy; smáčivost; antibakteriální efekt; eliminace oblouků; opakovací frekvence; výkonová hustota na terč; doba vypnutí pulzu; oxynitrid; pulzní napouštění kyslíku; tvrdost; elasticita; odolnost vrstvy proti praskání v ohybu; reactive magnetron sputtering; nanocomposite films; teo-functional films; hydrophilicity; antibacterial effect; elimination of arcing; repetition frequency; target power density; pulse-off time; oxynitride; oxygen pulse introduction; hardness; elasticity; resistance of the film to cracking in bending
Available in digital repository of ZČU.
REAKTIVNÍ MAGNETRONOVÁ DEPOZICE NANOKOMPOZITNÍCH TENKÝCH VRSTEV NA BÁZI OXIDŮ A OXYNITRIDŮ
Tato dizertační práce se věnuje reaktivnímu magnetronovému naprašování tenkých nanokompozitních vrstev na bázi oxidů a oxynitridů. Práce je rozdělena do tří tématických celků. První část je ...
Zvyšování výkonu a udržování konzistentnosti dat v mobilních zařízeních pro distribuované systémy souborů
Bžoch, Pavel
2015 - English
Mobilní zařízení jako jsou mobilní telefony, notebooky, netbooky nebo PDA jsou celosvětově rozšířena. Výpočetní kapacita a také perzistentní paměť se u těchto zařízení stále zvyšuje. Obzvláště lze tento trend pozorovat u mobilních telefonů. Pokud použijeme celulární sítě nebo Wi-Fi, můžeme z těchto zařízení přistupovat k vzdáleně uloženým souborům. Protože uživatelé požadují po vzdáleném úložišti vysokou dostupnost a spolehlivost, je vhodné použít distribuovaný systém souborů.
Tato práce se zabývá urychlením přístupů ke vzdáleným souborům z mobilních zařízení. Z pohledu klientské aplikace není možné ovlivnit rychlost přenášení souborů, ale lze předpokládat, že jednou požadovaný soubor bude znovu požadován v budoucnosti. Pro uložení těchto souborů se používá mezipaměť (anglicky cache). Protože má mezipaměť omezenou kapacitu, musí být starý obsah nahrazen novým, pokud je potřeba. V textu práce jsou představeny původní algoritmy, které slouží pro toto rozhodování o nahrazení. Tyto algoritmy používají pro rozhodování lokální statistiky a také statistiky ze serveru. Navržené algoritmy jsou také zhodnoceny.
Soubory, které jsou uloženy v mezipaměti, mohou být v nekonzistentním stavu, pokud jsou originální soubory na serveru změněny. Přistupování k souborům v nekonzistentním stavu je nežádoucí. V práci jsou proto představeny a zhodnoceny algoritmy pro udržování konzistentní mezipaměti. Mobile devices such as mobile phones, notebooks, netbooks, PDAs are spread worldwide. The computational and storage capacity of these devices has grown recently especially in mobile phones branch. By using a cellular network or Wi-Fi, these devices can also access internet and operate with remotely stored files. For increasing availability and reliability of accessed files, distributed file system can be used as a remote storage.
This thesis deals with access acceleration to files from mobile devices. We cannot influence the speed of the mobile network, but we can suppose that once requested file will be requested again in the future. Thus, we use an intermediate component called cache. Because the cache has limited capacity, the old cached content has to be replaced if new data need to be stored in the cache. For making a replacement decision, novel algorithms using local and server statistics are presented.
The cached file may be in inconsistent state when the original file at the server side is changed. Accessing these files is undesirable. Thus, we propose algorithms for maintaining cache consistency.
All introduced algorithms are also evaluated.
Keywords:
distribuované systémy souborů; mobilní zařízení; cache; cachovací politiky; udržování konzistentních dat; simulace přístupu k datům; distributed file systems; mobile devices; caching politics; maintaining data consistency; simulation of data access
Available in digital repository of ZČU.
Zvyšování výkonu a udržování konzistentnosti dat v mobilních zařízeních pro distribuované systémy souborů
Mobilní zařízení jako jsou mobilní telefony, notebooky, netbooky nebo PDA jsou celosvětově rozšířena. Výpočetní kapacita a také perzistentní paměť se u těchto zařízení stále zvyšuje. Obzvláště lze ...
Distribuční sémantika v jazykovém modelování
Brychcín, Tomáš
2015 - English
Jazykové modely jsou důležitou součástí mnoha úloh ve zpracování přirozeného jazyka a n-gramy jsou pravděpodobně nejlepší způsob jak je vytvořit. Vylepšování n-gramových jazykových modelů bylo věnováno značné úsilí. Použitím externí informace (morfologie, syntaxe, apod.) v těchto modelech může dojít k výraznému vylepšení. Tyto modely však mohou být vylepšeny i bez externí informace a efektivnější vyhlazování je reprezentativní příklad takového vylepšení. Pokud pochopíme skryté vzory v neoznačkovaných korpusech, můžeme zvýšit kvalitu jazykového modelování pouze s informací, která je již v těchto korpusech přítomna.
Tato práce se zabývá třemi různými směry odkrývání latentní informace. Globální sémantika je modelována pomocí Latentní Dirichletovy alokace a zahrnuje globální relace do jazykových modelů. Slovní třídy, získané pomocí sémantických prostorů, obohacují tyto jazykové modely o lokální sémantiku. Nakonec je použit náš vlastní stemovací algoritmus, založený na trénování bez učitele, který ještě navyšuje výkonnost jazykových modelů u flektivních jazyků.
Náš výzkum ukazuje, že tyto tři zdroje informací se obohacují navzájem a že jejich kombinace vede ke dramatickému vylepšení jazykových modelů. Všechny zkoumané modely jsou trénované bez učitele. Ukazujeme účinnost našich modelů na několika jazycích různých typů, což prokazuje nezávislost na konkrétním jazyce. Language models are crucial for many tasks in natural language processing and n-grams are probably the best way to build them. Huge effort is being invested in improving the n-gram language models. By introducing external knowledge (morphology, syntax, etc.) into the models, a significant improvement can be achieved. The models can, however, be improved without external knowledge and the better smoothing is an excellent example of such improvement. By discovering hidden patterns in unlabeled training corpora, we can enhance the language modeling with the information that is already present in the corpora.
This thesis studies three different ways of latent information discovery. Global semantics is modeled by latent Dirichlet allocation and brings long-range dependencies into language models. Word clusters given by semantic spaces enrich these language models with short-range semantics. Finally, our own unsupervised stemming algorithm is used to further enhance the performance of language modeling for inflectional languages.
Our research shows that these three sources of information enrich each other and their combination dramatically improves language modeling. All investigated models are acquired in a fully unsupervised manner. We show the efficiency of our methods for several languages within different language families, proving their multilingual properties.
Keywords:
jazykový model; distribuční sémantika; flektivní jazyky; language model; distributional semantics; inflectional languages
Available in digital repository of ZČU.
Distribuční sémantika v jazykovém modelování
Jazykové modely jsou důležitou součástí mnoha úloh ve zpracování přirozeného jazyka a n-gramy jsou pravděpodobně nejlepší způsob jak je vytvořit. Vylepšování n-gramových jazykových modelů bylo ...
Výpočtové modelování proudění krve za účelem neinvazivního posouzení životnosti bypassových štěpů
Jonášová, Alena
2015 - English
Hemodynamika, resp. proudění krve, jako jeden ze spouštěcích faktorů patologických procesů uvnitř cév, může významným způsobem ovlivnit dlouhodobou životnost a funkčnost implantovaných bypassových štěpů. Záměrem předkládané disertační práce, jež se zabývá matematickým modelováním proudění krve v idealizovaných a reálných modelech cévních bypassů, je poskytnout alternativní (neklinický) náhled na výzkum v této oblasti.
Lidská krev je zde uvažována jako nestlačitelná vazká kapalina, která vykazuje složité tokové vlastnosti závislé na různých biologických a nebiologických faktorech včetně toho nejvýznamnějšího - smykové rychlosti. S ohledem na zaměření práce je význam vzájemného působení hemodynamiky a cévní stěny diskutován v souvislosti s možným selháním implantovaného bypassového štěpu. Toto selhání je v mnoha případech vyvoláno narušeným proudovým polem a dlouhodobým působením abnormálního smykového napětí. Pro numerické simulace prezentované v této práci je proudění lidské krve, modelované jako nestlačitelná zobecněná newtonská kapalina, popsáno nelineárním systémem Navierových-Stokesových rovnic uzavřených vhodným konstitutivním vztahem pro dynamickou viskozitu krve. Matematický model je numericky řešen pomocí dvou různých přístupů: sdružené metody, zastoupené metodou umělé stlačitelnosti, a nesdružené metody, založené na dvou variantách projekční metody. Ve všech případech je pro prostorovou diskretizaci použita "cell-centred" metoda konečných objemů formulovaná pro nestrukturované výpočetní sítě ve 3D.
Vyvinuté výpočetní algoritmy jsou implementovány pro numerické řešení ustáleného a pulzačního proudění krve v různých modelech cévního bypassu složeného z proximální a distální anastomózy. Získané numerické výsledky jsou detailně analyzovány a diskutovány s ohledem na charakter proudového pole a rozložení významných hemodynamických parametrů (smykové napětí na stěně, oscilační smykový index) běžně používaných pro posouzení rizik možného selhání chirurgicky vytvořeného bypassu. V souladu s nejnovějšími trendy jsou na výstupech reálného modelu aorto-koronárního bypassu aplikovány takové okrajové podmínky, jež jsou schopny aproximovat průtokový odpor reálné oběhové soustavy. Tyto okrajové podmínky jsou získány řešením vhodně nalazených tříprvkových Windkessel modelů. Hemodynamics with its ability to trigger pathological changes in blood vessels plays an important role in the patency and overall performance of implanted arterial bypass grafts. Based on this knowledge, the Ph.D. thesis is aimed at mathematical modelling of blood flow in idealised and patient-specific bypass models with the purpose to offer an alternative (non-clinical) approach to the study of bypass hemodynamics.
The blood is presented as an incompressible viscous fluid that exhibits complex flow properties dependent on various biological and abiological factors including the most important one - the shear rate. With regard to the focus of the Ph.D. thesis, the relevance of hemodynamics-vessel interaction is discussed in relation to graft failure. In most cases, this failure is a consequence of disturbed blood flow and prolonged exposure to abnormal shear stimulation. In the numerical simulations carried out for the purpose of this work, the human blood is assumed to be an incompressible generalised Newtonian fluid, motion of which is governed by the non-linear system of incompressible Navier-Stokes equations. The mathematical model coupled with an appropriate viscosity model for human blood is solved by utilising two different numerical approaches: the coupled method, represented by the artificial compressibility method, and the segregated method, which takes the form of two variations of the projection method. In either case, the spatial discretisation is performed by means of the cell-centred finite volume method formulated for unstructured computational meshes in 3D.
The computational ability of the developed algorithms is demonstrated by steady and pulsatile blood flow simulations aimed at the analysis of non-Newtonian effects and geometry importance in various bypass models, consisting of both proximal and distal anastomoses. All obtained numerical results are analysed and discussed in detail, with particular emphasis placed on the distribution of velocity and hemodynamical wall parameters (wall shear stress, oscillatory shear index), which are commonly used in the assessment of the relative risk of graft failure. Finally, in keeping with the trends of recent years, which show a preference for multiscale blood flow simulations, a lumped parameter model in the form of the three-element Windkessel model is introduced and applied as an outflow boundary condition in order to better approximate the response of a real downstream vascular bed to unsteady flow conditions.
Keywords:
cévní bypass; proudění krve; nestlačitelná nenewtonská kapalina; metoda konečných objemů; metoda umělé stlačitelnosti; projekční metoda; tříprvkový windkessel model; vascular bypass; blood flow; incompressible non-newtonian fluid; finite volume method; artificial compressibility method; projection method; three-element windkessel model
Available in digital repository of ZČU.
Výpočtové modelování proudění krve za účelem neinvazivního posouzení životnosti bypassových štěpů
Hemodynamika, resp. proudění krve, jako jeden ze spouštěcích faktorů patologických procesů uvnitř cév, může významným způsobem ovlivnit dlouhodobou životnost a funkčnost implantovaných bypassových ...
Matematické modelování transportu neutronů
Hanuš, Milan
2015 - English
Práce se zabývá matematickým a numerickým modelováním transportu neutronů, se zaměřením na výpočty neutronových charakteristik jaderných reaktorů. Obecný matematický model transportu neutronů je reprezentován lineární Boltzmannovou transportní rovnicí. Práce začíná její přesnou matematickou formulaci a přehledem výsledků týkajících se její řešitelnosti ve druhé kapitole. Následující kapitoly jsou zaměřeny na přibližné metody řešení této rovnice. Po stručném popisu klasické diskretizace energetické závislosti je hlavní část třetí kapitoly věnována aproximaci směrové závislosti pomocí dvou stěžejních metod -- metody diskrétních směrů (SN) a metody sférických harmonických funkcí (PN). Zatímco obvykle jsou tyto metody formulovány nezávisle, v práci je ukázáno, jak je lze obě popsat pomocí jednotného rámce jako projekci na podprostor Hilbertova prostoru funkcí definovaných na sféře. Této skutečnosti je posléze využito při důkazu rotační invariantnosti PN rovnic a při konvergenční analýze základní iterační metody pro řešení SN soustavy. Třetí kapitola je zakončena popisem aplikace metody konečných prvků na finální diskretizaci prostorové závislosti. Hlavní nové výsledky této práce se týkají metody zjednodušených sférických harmonických funkcí (SPN), jež představuje výpočetně efektivní aproximaci metody PN. Ve čtvrté kapitole je standardním způsobem odvozena slabá formulace SPN rovnic a dokázána její korektnost pro N = 3,5,7. V páté kapitole je pak odvozena nová soustava parciálních diferenciálních rovnic odpovídající PN aproximaci (MCPN aproximace). Na příkladu MCP3 aproximace je ukázáno, jak lze využít tenzorovou strukturu těchto rovnic k transformaci na soustavu ekvivalentní s SP3 aproximací. V šesté kapitole je popsána implementace SN a SPN aproximací do knihovny Hermes2D a na několika příkladech ukázány základní vlastnosti těchto aproximací. Speciální pozornost je věnována implementaci nespojité Galerkinovy metody (pro SN$aproximaci) a modifikaci standardního indikátoru chyby pro hp-adaptivitu v Hermes2D pro SPN aproximaci. Práce je ukončena ukázkou řešení standardního 3D benchmarku pomocí mnohagrupového difúzního kódu, který autor na základě zkušeností s vývojem neutronických modulů v knihovně Hermes2D vyvinul pro účely projektu ''TA01020352 -- Zvýšení využití jaderného paliva pomocí optimalizace vnitřního palivového cyklu a výpočtu neutronově-fyzikálních charakt. aktivních zón jaderných reaktorů''. The subject of this work is computational modeling of neutron transport relevant to economical and safe operation of nuclear facilities. The general mathematical model of neutron transport is provided by the linear Boltzmann's transport equation and the thesis begins with its precise mathematical formulation and presentation of known conditions for its well-posedness. In the following part, we study approximation methods for the transport equation, starting with the classical discretization of energetic dependence and followed by the review of two most widely used methods for approximating directional dependence (the SN and PN methods). While these methods are usually presented independently of each other, we show that they can be put into a single framework of Hilbert space projection techniques. This fact is then used in conjunction with the results of the first part to rigorously prove rotational invariance of the PN equations and to analyze convergence of the basic iterative scheme for solving the SN equations. This part of the thesis is concluded by the description of a finite element method for the final discretization of spatial dependence and a discussion of the solution of the resulting system of algebraic equations. The main new results are contained in the following two chapters focusing on the simplified PN approximation, which is a computationally more convenient albeit not as mathematically well-founded variant of the PN approximation. We prove well-posedness of the weak form of the SP3-SP7 equations and present a new way of deriving the equations from an alternative set to the PN equations, obtained from special linear combination of spherical harmonics -- the so-called Maxwell-Cartesian spherical harmonics, hence the abbreviation MCPN approximation. We explicitly show how the MCP3 equations may be transformed to SP3 equations. The final part of the thesis contains numerical examples of the SN and hp-adaptive SPN calculations using a neutronics framework that has been implemented by the author to the hp-adaptive finite element library Hermes2D. The SP1 (or diffusion) model also serves as a basis of a real-world reactor calculation suite co-developed by the author for the purposes of ''Project TA01020352 -- Increasing utilization of nuclear fuel through optimization of an inner fuel cycle and calculation of neutron-physics characteristics of nuclear reactor cores''. An example benchmark used to test the code concludes the thesis.
Keywords:
transport neutronů; Boltzmannova rovnice; kritičnost reaktoru; vícegrupová aproximace; PN aproximace; zjednodušená PN aproximace; metoda diskrétních směrů; iterace zdroje; ray efekt; směrová kvadratura; projekce; difúze; sférické harmonické funkce; korektnost; slabá formulace; Maxwellovy kartézské sférické harmonické funkce; tenzor; MCPN aproximace; konečné prvky; nespojitá galerkinova metoda; HP-adaptivita; algebraická metoda více sítí; hermes2d; dolfin; neutron transport; Boltzmann equation; reactor criticality; multigroup approximation; PN approximation; simplified PN approximation; discrete ordinates; ray effects; source iteration; angular quadrature; projection; diffusion; spherical harmonics; well-posedness; weak formulation; Maxwell-cartesian spherical harmonics; tensor; MCPN approximation; finite elements; discontinuous galerkin method; HP-adaptivity; algebraic multigrid; hermes2d; dolfin
Available in digital repository of ZČU.
Matematické modelování transportu neutronů
Práce se zabývá matematickým a numerickým modelováním transportu neutronů, se zaměřením na výpočty neutronových charakteristik jaderných reaktorů. Obecný matematický model transportu neutronů je ...
Robustní řízení pohybu pružných elektromechanických soustav
Goubej, Martin
2015 - English
Disertační práce se zabývá problematikou řízení pohybu elektromechanických systémů s kmitavou dynamikou způsobenou poddajností poháněné soustavy. Cílem je vyvinout efektivní a spolehlivé algoritmy pro automatickou identifikaci systému a návrh robustního regulátoru použitelné pro široké spektrum průmyslových aplikací sysémů řízení pohybu. Dosažené teoretické výsledky jsou popsány ve třech sekcích věnovaných automatické identifikaci, pasivnímu tlumení vibrací s použitím metody tvarování vstupní veličiny a aktivního zpětnovazebního tlumení. Použití navržených metod je demonstrováno řadou numerických simulací a experimentálních výsledků. The main topic of the thesis is a problem of motion control of electromechanical systems with oscillatory dynamics caused by a mechanical compliance of the driven load. The goal is to develop effective and reliable algorithms for automatic system identification and robust controller synthesis
applicable to a wide range of industrial motion control systems. Achieved
theoretical results are described in three distinct sections devoted to automatic identification, passive vibration damping using input shaping method
and active feedback vibration control. Numerical simulations and experimental results demonstrate successful employment of the developed methods.
Keywords:
řízení pohybu; tlumení vibrací; automatická identifikace; automatické nastavení regulátoru; robustní řízení; pružné mechanické systémy; poddajné mechanické soustavy; mechatronika; řízení pohonů; motion control; vibration control; automatic identification; automatic controller tuning; robust control; compliant mechanical systems; flexible mechanics; mechatronics; electrical drive control
Available in digital repository of ZČU.
Robustní řízení pohybu pružných elektromechanických soustav
Disertační práce se zabývá problematikou řízení pohybu elektromechanických systémů s kmitavou dynamikou způsobenou poddajností poháněné soustavy. Cílem je vyvinout efektivní a spolehlivé algoritmy pro ...
Přenos a zpracování signálů
Kopal, Josef
2015 - English
Spouštěcí (triggerovací) systém je první krok při analýze dat a je nepostradatelnou součástí moderních detektorů. Vyhodnocuje a posuzuje všechny události v reálném čase a pokud jsou splněné stanovené podmínky, spouští vyčítání dat z detektoru. Z tohoto důvodu je kritický pro následnou analýzu dat. Tato práce se zaměřuje na implementaci a optimalizaci triggerovacího systému pro experiment TOTEM. Dále popisuje integraci triggerovacích systémů experimentů CMS a TOTEM pro společný fyzikální program. A trigger system is the first part of a data analysis and it is an
essential part of modern detectors. It processes and overviews all
events in real time and activates an consecutive data acquisition,
when defined criteria are satisfied. Thus the trigger system is crit-
ical for an consecutive offline data analysis. This work is focused
on implementation and optimization of the trigger system of the
TOTEM experiment. An integration of the CMS and TOTEM
trigger systems for common physics program is also discussed.
Keywords:
Cern; cms; fpga; lhc; Totem; Trigger; Cern; CMS; FPGA; LHC; Totem; Trigger
Available in digital repository of ZČU.
Přenos a zpracování signálů
Spouštěcí (triggerovací) systém je první krok při analýze dat a je nepostradatelnou součástí moderních detektorů. Vyhodnocuje a posuzuje všechny události v reálném čase a pokud jsou splněné stanovené ...
Analýza a záznam výbojové činnosti v elektrických zařízeních
Mráz, Petr
2014 - English
Disertační práce se zabývá měřením a vyhodnocováním výbojové činnosti v elektrických zařízeních, především metodikou měření částečných výbojů u strojů s vinutími.
Práce se zaměřuje na měřené a odvozené parametry částečných výbojů určené pro vyhodnocování dopadu výbojové činnosti na izolační systém. V práci jsou diskutována omezení nejrozšířenějšího hodnotícího parametru zdánlivého náboje Qiec a následně je navržena vhodná metodika měření a vyhodnocování výbojové činnosti. Jsou rozebrány dílčí limity dané mezinárodní normou pro měření částečných výbojů IEC 60270, které je nutné uvažovat při měření i následném vyhodnocování naměřených dat. Je rozebrána problematika paralelních zdrojů výbojové činnosti a jejich možné rozlišení a identifikace v časovém a frekvenčním spektru. Je představena nová měřicí technika přenosové frekvenční charakteristiky u strojů s vinutími a z toho plynoucí odhad kapacity stroje v různých frekvenčních spektrech, na jehož základě lze určit vhodnou velikost vazební kapacity pro dosažení efektivní citlivosti měření. This doctoral thesis deals with measurement and evaluation of discharge mechanisms in electrical devices, especially by using a method of measuring partial discharges in devices with winding.
It focuses on both measured and derived parameters of partial discharges designated for evaluation of the impacts of discharge activity on insulation system. The scope also includes limitations of the apparent charge parameter of evaluation Qiec which is the most widely used in practice. Their identification then led to a proposal of an appropriate methodology for measurement and evaluation of discharge activity. Particular limits established by the international standard for measurement of partial discharges IEC 60270 that need to be followed during measuring and subsequent data evaluation stages are also mentioned. The topic of parallel sources of discharge activity along with their potential differentiation and identification within the time- and frequency- domain is tackled as well. One of the next contributions of this thesis is the development and introduction of a new measuring technique of the transmission frequency characteristic for the devices with winding. The proposed methodology enables estimation of the device capacity in various frequency-domains which then provides a basis for an appropriate amount of binding capacity to be established in order to achieve an effective sensitivity of the measurement.
Keywords:
částečné výboje; točivé stroje; zdánlivý náboj; IEC 60270; partial discharge activity; rotating machines; apparent charge; IEC 60270
Available in digital repository of ZČU.
Analýza a záznam výbojové činnosti v elektrických zařízeních
Disertační práce se zabývá měřením a vyhodnocováním výbojové činnosti v elektrických zařízeních, především metodikou měření částečných výbojů u strojů s vinutími. Práce se zaměřuje na měřené a ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases