Ne (7321)
Počet nalezených dokumentů:
7321
Publikováno od
do
Kvantová informace a supravodivé obvody
Stloukalová, Kateřina; Pazderka, Michal; Bělín, Jakub
2024 - anglický
Snaha o stabilní qubity v kvantovém zpracování informací přitahuje značnou pozornost, zejména v supravodivých obvodech známých svým potenciálem zvýšit koherenční čas. Projekt ``Numerická optimalizace supravodivých obvodů" řeší problémy nákladného experimentování a využívá software Scoptimization. Testování na známých qubitech jako Transmon a Fluxonium byly identifikovány optimální hodnoty s vylepšeným časem. Obecné testování obvodů navíc odhalilo, že Fluxonium (T4) se ukázalo jako vítěz s nejdelším časem, což dále zdůraznilo jeho potenciál pro pokrok ve výzkumu qubitů. Fluxonium zejména dosáhlo koherenční doby 2,7 milisekundy, čímž překonalo dříve pozorovanou experimentální hodnotu 1,48 milisekundy. The pursuit of stable qubits in quantum information processing garners significant attention, particularly in superconducting circuits known for their potential to enhance coherence time. Addressing the challenges of costly experimentation, the "Numerical optimization of superconducting circuits" project utilizes Scoptimization software. The Python package identifies optimal circuit values when testing established qubits like Transmon and Fluxonium. General circuit testing revealed that Fluxonium (T4) emerged as the winner, further highlighting its potential for advancing qubit research. Additionally, Fluxonium notably achieved a coherence time of 2.7 milliseconds, surpassing the previously observed experimental value of 1.48 milliseconds.
Klíčová slova:
Quantum information and superconducting circuits; Transmon; Fluxonium; SQUID; Flux Qubit; Scoptimization; Numerical optimization of qubits; general superconducting circuit optimization; qubit's optimized Hamiltonian energy parameters; qubits defined anharmonicity; comparison of coherence time for different superconducting circuit parameters.; Kvantová informace a supravodivé obvody; Transmon; Fluxonium; SQUID; Flux Qubit; Scoptimization; Numerická optimalizace qubitů; optimalizace různých variací supravodivých obvodů; qubitově optimalizované Hamiltonovské parametry; qubity definovaná anharmonicita; porovnání koherenční doby pro různé supravodivé obvody.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Kvantová informace a supravodivé obvody
Snaha o stabilní qubity v kvantovém zpracování informací přitahuje značnou pozornost, zejména v supravodivých obvodech známých svým potenciálem zvýšit koherenční čas. Projekt ``Numerická optimalizace ...
Fúze obrazových a nemřížkových dat pro segmentaci objektů
Repka, Samuel; Nosko, Svetozár; Zemčík, Pavel
2024 - anglický
Objekt záujmu sa často dá popísať viacerými dátovými zdrojmi. Napríklad, z obrazu auta sa dá zistiť farba, značka, alebo aj jeho typ. Čo sa ale najskôr nedá, je zistiť stav motora, či beží alebo nie. Táto informácia sa ale dá zistiť inak, sluchom alebo aj dotykom. Aj keď je možné, že jeden dátový zdroj poskytuje všetky potrebné informácie, pridanie modality môže zlepšiť riešenie, kvôli možnej komplementarite dát. Tento proces dátovej fúzie môže byť ale pomerne komplikovaný proces. Rôzne dáta majú rôzne vlastnosti, štruktúry a rôzne výzvy, ktoré s nimi súvisia. Existuje veľké množstvo rôznych metód dátovej fúzie, ktoré sú ale často aplikovateľné len na konkrétne modality. Táto práca prezentuje nový prístup k dátovej fúzii dvoch modalít, primárne za účelom segmentácie obrazu. Jedna z modalít je obraz, druhá je ľubovoľná neštrukturovaná modalita. Prezentovaná metóda využíva graf na spoločnú reprezentáciu oboch modalít, dizajnovanú tak, aby čo najpresnejšie zachytila závislosti v modalitách aj medzi nimi. Graf je potom spracovaný, výsledkom čoho je graf so spojenými dátami, alebo aj priama segmentácia. Prezentované riešenie bolo otestované na dvoch datasetoch (z oblasti mineralógie a drevárskeho priemyslu) a porovnané s inými metódami. Výsledky ukazujú, že riešenie má veľký potenciál ale aj svoje limitácie. V prípade datasetu z mineralógie, výsledky boli výborné a ukazujú, že metóda je schopná dátovej fúzie a dokáže prekonať aj súčasné metódy vo viacerých metrikách. V druhom prípade, výsledky až tak jednoznačné neboli, pretože metóda nevylepšila výsledky v porovnaní s iným riešením, čo ale mohlo byť spôsobené aj ťažkým datasetom. Quite often, a phenomenon of interest can described by more than one data source. For example, a car's appearance shows its colour and brand, but not its engine status. However, other data sources do provide us with this information, be it a sound or mere touch. Such data source is often referred to as a modality. While using a single data source to extract the needed information may be sufficient, the addition of more modalities can be beneficial, because of their complementary nature. This data fusion, however, may be a quite challenging process. Different kinds of data have different properties, structures and various challenges connected to them. A plethora of different methods has been proposed, but usually, the methods are very data-dependent. This thesis presents a new approach to the fusion of two modalities, primarily for the purpose of image segmentation. One of the modalities is image, and the second one is any non-grid-like modality. The method uses a graph to jointly represent both modalities, aiming to capture the intra and inter-modalities relationships as accurately as possible. The graph is then processed, producing a graph with fused data, or a direct segmentation. The proposed method was evaluated on two datasets (from the fields of mineralogy and timber processing) and compared to another solution, showing both the potential and limitations of the method. In case of the mineralogy dataset, the results are very encouraging, showing that the method is capable of data fusion, even outperforming a contemporary method. In case of the timber dataset, the results were not as conclusive, as the method failed to improve the results when compared to a baseline solution, which may have been caused by a challenging dataset.
Klíčová slova:
computer vision; multimodal data; data fusion; image segmentation; počítačové videnie; multimodálne dáta; dátová fúzia; segmentácia obrazu
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Fúze obrazových a nemřížkových dat pro segmentaci objektů
Objekt záujmu sa často dá popísať viacerými dátovými zdrojmi. Napríklad, z obrazu auta sa dá zistiť farba, značka, alebo aj jeho typ. Čo sa ale najskôr nedá, je zistiť stav motora, či beží alebo nie. ...
Zabezbečení IoT aplikací pomocí mikrokontrolerů řady Arm Cortex-M33
Tonka, Marek; Zeman, Václav; Slavíček, Karel
2024 - anglický
Bakalárska práca analyzuje vlastnosti moderných mikrokontrolérov s architektúrou ARM Cortex-M33 a ich prínos pre zabezpečenie IoT aplikácií. Teoretická časť je zameraná na predstavenie spoločnosti ARM spolu s charakteristikou architektúry ARMv8, na ktorej sú procesory Cortex-M33 postavené. Taktiež sa kladie dôraz na predstavanie novej technológie TrustZone, ktorá je klúčovým zabezpečovacím prvkom týchto procesorov. Následne je predstavený výber mikrokontrolérov a ich vlastností od piatich popredných polovodičových spoločností. Praktická časť zahŕňa inštaláciu a nastavenie dvoch IDE pre nasledovnú prácu s doskami NUCLEO-575-ZI-Q a LPC55S69-EVK. Na základe týchto vývojových dosiek sa testujú štyri jedinečné funkcie, ktoré poukazujú na výhody používania procesorov ARM na zabezpečenie aplikácií internetu vecí. The bachelor thesis analyses the characteristics of modern microcontrollers with ARM Cortex-M33 architecture and their contribution to securing IoT applications. The theoretical part focuses on the introduction of ARM along with the characteristic of the ARMv8 architecture on which the Cortex-M33 processors are built. Emphasis is also placed on the introduction of the new TrustZone technology, which is a key security feature of these processors. Subsequently, a selection of microcontrollers and their features from five leading semiconductor companies is presented. The practical part covers the installation and setup of the two IDEs for the following work with the NUCLEO-575-ZI-Q and LPC55S69-EVK boards. Based on these development boards, four unique features are tested to demonstrate the benefits of using ARM processors to secure IoT applications.
Klíčová slova:
ARM Cortex-M33; ARM Microcontrollers; IoT Security; TrustZone; Secure Boot; NUCLEO-575-ZI-Q; LPC55S69-EVK; ARMv8-M Architecture; Cybersecurity; Embedded Systems; STMicroelectronics; NXP Semiconductors; ARM Cortex-M33; mikrokontroléry ARM; bezpečnosť IoT; TrustZone; Secure Boot; NUCLEO-575-ZI-Q; LPC55S69-EVK; architektúra ARMv8-M; kybernetická bezpečnosť; vstavané systémy; STMicroelectronics; NXP Semiconductors
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Zabezbečení IoT aplikací pomocí mikrokontrolerů řady Arm Cortex-M33
Bakalárska práca analyzuje vlastnosti moderných mikrokontrolérov s architektúrou ARM Cortex-M33 a ich prínos pre zabezpečenie IoT aplikácií. Teoretická časť je zameraná na predstavenie spoločnosti ARM ...
Vyhodnocení vhodnosti polovodičového zdroje IR záření pro fotoakustický senzor plynů
Miškov, Alexander; Smísitel, Petr; Hubálek, Jaromír
2024 - anglický
Táto práca je zameraná na hodnotenie vhodnosti polovodičového zdroja svetla v strednej infračervenej oblasti pre fotoakustický senzor plynu. Teoretická časť práce bude venovaná známym technikám detekcie plynov, fyzikálnym zákonom, ktoré je potrebné pochopiť, a známym zdrojom infračerveného žiarenia, ktoré budú porovnané s predmetným polovodičovým zdrojom infračerveného žiarenia. V praktickej časti bude vysvetlená metodika hodnotenia IR zdroja svetla a budú prezentované výsledky. This thesis is focused on the evaluation of semiconductor mid-infrared light source suitability for photoacoustic gas sensor. The theoretical part of the thesis will be devoted to known gas detection techniques, physics laws that need to be comprehended and known infrared sources that will be compared with the semiconductor IR source in question. In the practical part, the methodology of the IR light source evaluation will be explained and the results will be presented.
Klíčová slova:
Gas; gas detection; LED; infrared light source; semiconductor; photoacoustic; sensor.; Plyn; detekcia plynu; LED; zdroj infračerveného svetla; polovodič; fotoakustický; senzor.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vyhodnocení vhodnosti polovodičového zdroje IR záření pro fotoakustický senzor plynů
Táto práca je zameraná na hodnotenie vhodnosti polovodičového zdroja svetla v strednej infračervenej oblasti pre fotoakustický senzor plynu. Teoretická časť práce bude venovaná známym technikám ...
Vývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických polích
Dubnická Midlíková, Jana; Marsik, Přemysl; Schnegg, Alexander; Neugebauer, Petr
2024 - anglický
Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) v silných magnetických polích, zkráceně FTIR magnetospektroskopie, je výkonná spektroskopická technika používaná ke zkoumání mnoha důležitých jevů v materiálech, např. elektronové paramagnetické rezonance, cyklotronové rezonance a přechodů mezi Landauovými hladinami. Navzdory svému obrovskému potenciálu ve fyzice pevných látek jsou infračervené magnetospektrometry stále poměrně vzácné a vyráběné na zakázku, protože takové systémy obvykle vyžadují složitou infrastrukturu. Tato disertační práce podrobně popisuje návrh a realizaci univerzálního FTIR magnetospektroskopického zařízení pracujícího v rozsahu 50 – 10 000 cm-1, silném magnetickém poli až 16 T a teplotách mezi 2 – 320 K umístěné na Středoevropském technologickém institutu VUT v Brně. Toto zařízení nám umožňuje provádět různá magnetooptická měření v rozsahu od THz/vzdálené infračervené oblasti (FIR) až po blízkou infračervenou oblast (NIR). Skládá se z komerčního FTIR spektrometru spojeného s 16 T bezkryogenním supravodivým magnetem pomocí na míru navržené optické spojky a přenosových sond určených pro experimenty s více detektory a vzorky ve Faradayově geometrii. Novinka tohoto uspořádání spočívá v použití supravodivého magnetu bez kryogenu. Optimalizovali jsme a otestovali výkonnost FTIR magnetospektroskopického zařízení pro různé konfigurace a určili použitelný rozsah zařízení. Funkčnost FTIR magnetospektroskopického zařízení byla prokázána magnetooptickými měřeními štěpení při nulovém poli v jednoiontovém magnetu na bázi kobaltu(II) v oblasti FIR, nepřímých mezipásmových přechodů mezi Landauovými hladinami (LLs) v germániu v NIR oblasti a mezipásmových přechodů mezi LLs v grafenu v oblasti FIR. Kromě toho jsme změřili volt-ampérové charakteristiky grafenových bolometrických zařízení. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy in high magnetic fields, concisely FTIR magneto-spectroscopy, is a powerful spectroscopic technique used to investigate many important effects in materials, e.g., electron paramagnetic resonance, cyclotron resonance, and transitions between Landau levels. Despite their enormous potential in solid-state physics, infrared magneto-spectrometers are still relatively rare and custom-made since such systems generally require complex infrastructure. This doctoral thesis describes in detail the design and implementation of a versatile FTIR magneto-spectroscopic setup operating in the range of 50 – 10 000 cm-1, high magnetic field up to 16 T and temperatures between 2 – 320 K located at the Central European Institute of Technology of Brno University of Technology. This setup allows us to perform a variety of magneto-optical measurements spanning the range from THz/far-infrared (FIR) to near-infrared (NIR). It consists of a commercial FTIR spectrometer coupled to a 16 T cryogen-free superconductive magnet by the custom-designed optical coupling and transmission probes designed for experiments with multiple detectors and samples in Faraday geometry. The novelty of the setup lies in the usage of a cryogen-free superconducting magnet. We have optimized and tested the performance of the FTIR magneto-spectroscopic setup for various configurations and determined a workable setup range. The functionality of the FTIR magneto-spectroscopic setup was demonstrated by the magneto-optical measurements of the zero-field splitting in cobalt(II)-based single ion magnet in the FIR region, indirect inter-band transitions between Landau levels (LLs) in germanium in the NIR region, and inter-band transitions between LLs in graphene in the FIR region. Moreover, we measured the I-V characteristics of graphene bolometer devices.
Klíčová slova:
Fourier-transform infrared (FTIR) magneto-spectroscopy; FTIR magneto-spectroscopic setup; cryogen-free superconducting magnet; single-molecule magnets; electron paramagnetic resonance; Landau levels; infračervená magnetospektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR); FTIR magnetospektroskopické zařízení; supravodivý magnet bez kryogenu; jednomolekulové magnety; elektronová paramagnetická rezonance; Landauovy hladiny
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických polích
Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) v silných magnetických polích, zkráceně FTIR magnetospektroskopie, je výkonná spektroskopická technika používaná ke zkoumání mnoha ...
Výpočetní metody pro srovnávací hudební analýzu interpretačního výkonu
Ištvánek, Matěj; Róka,, Rastislav; Jirásek, Ondřej; Smékal, Zdeněk
2024 - anglický
Zvyšující se dostupnost digitálního hudebního obsahu a různých interpretací hudebních děl zároveň podněcuje vývoj výpočetních metod oboru získávání hudebních informací (MIR). Tento rozvoj ale nemusí být vždy reflektován v souvisejících oblastech – například v analýze interpretačního výkonu (MPA). Hlavním tématem této disertační práce je využití výpočetních metod a digitálního zpracování hudby pro cíle MPA. Tato práce se zabývá principy MIR pro analýzu a porovnání rozdílů hudebních výkonů a jejich parametrů. Práce analyzuje limitace detektorů nástupů tónů a dob založených na konvenčních přístupech a na strojovém učení, při degradaci vstupního signálu, snížení vzorkovací frekvence, nebo v komplexnějších hudebních strukturách. Dále ukazuje možnosti použití hudební synchronizace, extrakce parametrů a výběru příznaků na originálních datech smyčcových kvartetů pro binární klasifikaci původu interpretů. Na závěr demonstruje vyvíjený software pro komparativní analýzu hudby, který kombinuje přívětivé uživatelské prostředí pro přehrávání, navigaci a vizualizaci dat hudebního výkonu s výpočetními metodami MIR. The availability of digital music content and various interpretations of musical pieces is increasing rapidly. Simultaneously, even though the computational methods of Music Information Retrieval (MIR) are evolving at a quick pace, they are not always reflected in related fields such as Music Performance Analysis (MPA). The main topic of this dissertation is the utilization of computational methods and digital music processing for the goals of MPA. It aims to combine MIR principles to analyze and compare differences in musical performances and their parameters. The thesis examines the limitations of conventional and machine learning-based onset and beat detectors to correctly estimate the ground-truth data under the effect of input audio degradations, sampling rate reductions, or in complex musical structures. Furthermore, this work shows the possibilities of music synchronization, parameter extraction, and feature selection application on novel string quartet data to provide a semi-automated strategy for binary classification of performers’ origin. Finally, it demonstrates a software tool for comparative music analysis by combining a comfortable user environment for playback, navigation, and visualization of music performance data with the computation methods of MIR.
Klíčová slova:
music information retrieval; music performance analysis; music processing; onset detection; beat detection; synchronization; comparative analysis; string quartets; software; získávání hudebních informací; analýza interpretačního výkonu; zpracování hudby; detekce nástupů; detekce dob; synchronizace; srovnávací analýza; smyčcové kvartety; software
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Výpočetní metody pro srovnávací hudební analýzu interpretačního výkonu
Zvyšující se dostupnost digitálního hudebního obsahu a různých interpretací hudebních děl zároveň podněcuje vývoj výpočetních metod oboru získávání hudebních informací (MIR). Tento rozvoj ale nemusí ...
Management rizik v ex-ante fázi stavebně investičních projektů
Kalisa, Eric; Schneiderová Heralová, Renáta; Hromádka, Vít; Janovská, Barbora; Korytárová, Jana
2024 - anglický
Cílem této práce je vytvořit specifický registr rizik a vyhodnotit kvalitativní a citlivostní analýzu rizik posuzovaných v ex-ante fázi investičních projektů výstavby. Výzkumným úkolem je identifikovat a následně ověřit korelace a interakce mezi působením jednotlivých rizikových faktorů při hodnocení ekonomické efektivnosti projektů. V každé fázi výstavby jsou určitá rizika, která je třeba vzít v úvahu, fáze budou rozděleny na části a související činnosti, výzkum rizik při investování do stavebních projektů bude proveden na vzorcích výzkumných projektů v různých fázích, různé geografické poloze a různé velikosti investice. V této práci je popsáno řízení rizik a analýza rizik pomocí analýzy citlivosti, SWOT analýzy a po analýzách je dokončen registr rizik pro rizika a jeho zmírňující opatření. Autoři se zaměřují na finanční a environmentální rizika při investování do výstavby skladových a výrobních haly. The aim of this thesis is to create a risk register and evaluate qualitative and sensitivity analysis of the risk assessed in the ex-ante phase of construction investment projects. The research task is to identify and subsequently verify correlations and interactions between the actions of individual risk factors in the evaluation of the economic efficiency of the projects. In every phase of construction there are some risks which must be considered, the phases are divided into parts and the related activities, the research of investing risks in construction projects was performed using the research project samples in different phases, different geographical locations, and different investment amount. The management of risks and risk analysis is described using the sensitivity analysis, SWOT analysis and subsequently the analysis of the risk register and its mitigation actions were completed. The dissertation thesis focuses on financial and environmental risk in construction investing of manufacturing and warehouse facilities.
Klíčová slova:
Risk management; qualitative analysis; quantitative analysis; environmental risks; construction projects; manufacturing and warehouse facilities; risk register.; Řízení rizik; kvalitativní analýza; kvantitativní analýza; environmentální rizika; stavební projekty; výrobní a skladovací haly; registr rizik.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Management rizik v ex-ante fázi stavebně investičních projektů
Cílem této práce je vytvořit specifický registr rizik a vyhodnotit kvalitativní a citlivostní analýzu rizik posuzovaných v ex-ante fázi investičních projektů výstavby. Výzkumným úkolem je ...
Rentgenová počítačová tomografie měkkých tkání
Kavková, Michaela; Tromba, Giuliana; Szabo-Rogers, Heather; Zikmund, Tomáš
2024 - anglický
Abstrakt Průmyslová rentgenová počítačová mikro tomografie (mikro CT) je nedestruktivní zobrazovací technika používaná pro vizualizaci vnitřních struktur vzorků a tvorbu přesných 3D modelů. Jádro této práce se zaměřuje na praktickou implementaci průmyslového mikro CT v oblasti biologického výzkumu se zaměřením na zobrazování měkkých tkání. Cílem této práce bylo prozkoumat potenciál mikro CT zobrazování jako nedestruktivní metody pro vizualizaci měkkých tkání a navrhnout komplexní metodiku pro přípravu vzorků a analýzu získaných dat ve specializovaných programech. Na příkladu případových studií jsou prezentovány aplikace mikro CT zobrazování v různorodých oblastech výzkumu vývojové biologie, poskytující metodologii pro přesnou 3D analýzu vybraných struktur. V závěru práce je diskutován potenciál zobrazování průmyslovým mikro CT v biologickém výzkumu, zaměřeným na schopnosti identifikovat anatomické struktury, sledovat vývojové procesy a zlepšit naše chápání komplexních biologických systémů. Abstract Industrial X-ray micro computed tomography (micro CT) is a non-destructive imaging technique used for visualization of internal structures of samples and creation of precise 3D models. The core of this thesis revolves around the practical implementation of industrial micro CT in biological research with focus on the imaging of soft tissues. The aim of this study was to explore the potential of industrial micro CT as a non-destructive imaging tool for soft tissue visualization and to propose complex methodology for preparation of the sample and the analysis of obtained data in the specialized software. In the thesis the case studies showcasing the diverse applications of micro CT in various developmental biology research domains are presented, providing the methodology for precise 3D analysis of the selected structures. The thesis concludes by summarizing the transformative potential of industrial micro CT in biological research, highlighting its ability to unveil intricate anatomical structures, track developmental processes, and enhance our understanding of complex biological systems.
Klíčová slova:
X-ray micro computed tomography; soft tissues; advanced 3D imaging; micro CT contrasting protocols; Rentgenová počítačová tomografie; měkké tkáně; pokročilé 3D zobrazování; kontrastovací protokoly pro mikro CT
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Rentgenová počítačová tomografie měkkých tkání
Abstrakt Průmyslová rentgenová počítačová mikro tomografie (mikro CT) je nedestruktivní zobrazovací technika používaná pro vizualizaci vnitřních struktur vzorků a tvorbu přesných 3D modelů. Jádro této ...
Pokročilé metody genomové anotace a funkčního popisu nemodelových organismů v biotechnologickém výzkumu
Musilová, Jana; Friedel, Caroline; Šafránek,, David; Sedlář, Karel
2024 - anglický
Komplexní znalost genomu a fenotypu biotechnologicky využitelných bakterií je pro jejich uplatněnění klíčová, přesto přístupy k zevrubnému poznání těchto organismů převážně chybí. Cílem disertační práce je proto navržení nových výpočetních metod pro popis genomových a funkčních vlastností zaměřených na nemodelové bakterie. Úvodní část práce se věnuje metodám anotace genomu. Zahrnuje vývoj nové pipeline pro hybridní sestavování celého genomu, její aplikaci na různé bakterie a následnou identifikaci zájmových oblastí genomu těchto bakterií. Následující část rozebírá metody funkčního popisu se zaměřením na přístupy ke studiu genové regulace. Podrobně jsou shrnuty aktuální přístupy a je představen nový balíček pro odvozování genových regulačních sítí a Booleovských sítí včetně jeho testování. Comprehensive knowledge of the genome and phenotype of biotechnologically usable bacteria is crucial for their exploitation. However, approaches to a complex understanding of these organisms are widely lacking. The dissertation, therefore, aims to propose novel computational methods for describing the genomic and functional characteristics targeted at non-model bacteria. The initial part of the thesis is focused on the genome annotation methods. Developing a novel pipeline for whole-genome hybrid assembly is included, as well as its application to various bacteria and consequent identification of their genomic regions of interest. Subsequently, functional description methods focused on approaches for studying gene regulation are covered. In detail, the state-of-the-art approaches are reviewed, and the development and testing of a package for gene regulatory network and Boolean network inference are presented.
Klíčová slova:
sequencing; genome assembly; genome annotation; RNA-Seq analysis; biological modeling; gene regulatory network inference; Boolean network inference; sekvenace; skládání genomu; anotace genomu; analýza RNA-Seq; biologické modelování; odvození genové regulační sítě; odvození Booleovské sítě
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Pokročilé metody genomové anotace a funkčního popisu nemodelových organismů v biotechnologickém výzkumu
Komplexní znalost genomu a fenotypu biotechnologicky využitelných bakterií je pro jejich uplatněnění klíčová, přesto přístupy k zevrubnému poznání těchto organismů převážně chybí. Cílem disertační ...
Moderní optimalizační metody pro interpolaci chybějících úseků v audio signálech
Mokrý, Ondřej; Kowalski, Matthieu; Koldovský, Zbyněk; Rajmic, Pavel
2024 - anglický
Poškození audio signálů je v praxi běžným, avšak nežádoucím faktem. Ke ztrátě informace může dojít nevhodným záznamem (nízký vzorkovací kmitočet či dynamický rozsah), chybou přenosu (výpadek vzorků), poškozením média či z důvodu rušení. Odstraňování takových poruch je možné pomocí inverzních úloh. Tato práce se konkrétně zaměřuje na situaci, kdy jsou úseky audio signálu o délce v řádu desítek milisekund zcela ztraceny a cílem je chybějící vzorky interpolovat na základě kontextu a vhodného modelu signálu. První část dizertační práce se věnuje metodám konvexní i nekonvexní optimalizace, které hledají řešení interpolační úlohy na základě předpokladu řídkosti časově-kmitočtového spektra. Obecný základ i některé algoritmy jsou převzaté z literatury a přizpůsobené interpolační úloze, řada modifikací a experimentálních přístupů je originální. Druhá část práce je zaměřena na využití nezáporné faktorizace matic, s níž lze sestavit pravděpodobnostní model spektrogramu signálu a tento využít pro jeho interpolaci. Z tohoto modelu pak vychází úspěšný rekonstrukční algoritmus, k němuž jsou v této práci odvozeny dvě alternativní metody. Závěr práce se věnuje rozsáhlému experimentálnímu ověření funkčnosti metod na skupině hudebních signálů. S využitím objektivních ukazatelů kvality interpolovaného signálu je ukázáno, že v jednotlivých třídách metod vedou navržené modifikace ke znatelnému zlepšení kvality či zlepšení konvergence oproti metodám základním. V rámci studovaného rozsahu poškození pak zejména algoritmy využívající faktorizace konkurují současným nejlepším metodám pro interpolaci chybějících úseků audio signálu. Damage to audio signals is in practice common, yet undesirable. Information loss can occur due to improper recording (low sample rate or dynamic range), transmission error (sample dropout), media damage, or because of noise. The removal of such disturbances is possible using inverse problems. Specifically, this work focuses on the situation where sections of an audio signal of length in the order of tens of milliseconds are completely lost, and the goal is to interpolate the missing samples based on the unimpaired context and a suitable signal model. The first part of the dissertation is devoted to convex and non-convex optimization methods, which are designed to find a solution to the interpolation problem based on the assumption of sparsity of the time-frequency spectrum. The general background and some algorithms are taken from the literature and adapted to the interpolation problem, many modifications and experimental approaches are original. The second part of the thesis focuses on the use of non-negative matrix factorization, with which a probabilistic model of the signal spectrogram can be constructed and used for the interpolation of the signal. This model is then used as the basis for a successful reconstruction algorithm, to which two alternative methods are derived in the present thesis. Finally, an extensive experimental validation of the methods on a group of musical signals is conducted. Using objective indicators of the quality of the interpolated signal, it is shown, that in each class of methods, the proposed modifications lead to a noticeable improvement in quality or convergence over the baseline methods. In particular, within the studied range of impairments, algorithms using factorization compete with the current best methods for interpolating missing sections of the audio signal.
Klíčová slova:
audio inpainting; audio interpolation; inverse problems; non-negative matrix factorization; optimization; proximal algorithms; restoration; sparsity; audio inpainting; interpolace audio signálů; inverzní úlohy; nezáporná faktorizace matic; optimalizace; proximální algoritmy; restaurace; řídkost
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Moderní optimalizační metody pro interpolaci chybějících úseků v audio signálech
Poškození audio signálů je v praxi běžným, avšak nežádoucím faktem. Ke ztrátě informace může dojít nevhodným záznamem (nízký vzorkovací kmitočet či dynamický rozsah), chybou přenosu (výpadek vzorků), ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze