Ne (1509)
Počet nalezených dokumentů:
1509
Publikováno od
do
High precision sub-pixel image registration methods and their applications in astrophysics
Hrazdíra, Zdeněk; Švanda,, Michal; Svoboda,, David; Druckmüller, Miloslav
2023 - anglický
Mnoho vědeckých pozorování a měření, které pracují s obrazovými daty, obsahují krok, ve kterém je nutno dané obrazy registrovat (navzájem sesadit). Výsledky těchto metod tak často silně závisí na přesnosti registrace obrazů. Tato práce popisuje novou, robustní a vysoce přesnou metodu sub-pixelové registrace obrazů (založenou na registraci standardní fázovou korelací) a její aplikace v různých oborech. Many scientific observations and measurement techniques, that rely on data from images, include an image registration step. The results of such techniques thus often heavily rely on the precision of the image registration. This thesis describes a novel, robust and highly accurate sub-pixel image registration method (based on the standard phase correlation image registration method), and its applications in various fields.
Klíčová slova:
image registration; cross-correlation; phase correlation; Fourier transform; sub-pixel accuracy; optimization; registrace obrazů; křížová korelace; fázová korelace; Fourierova transformance; sub-pixelová přesnost; optimalizace
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
High precision sub-pixel image registration methods and their applications in astrophysics
Mnoho vědeckých pozorování a měření, které pracují s obrazovými daty, obsahují krok, ve kterém je nutno dané obrazy registrovat (navzájem sesadit). Výsledky těchto metod tak často silně závisí na ...
Využití bezdrátové komunikace pro lokalizaci: Za hranice fingerprintingu
Bravenec, Tomáš; Sanchez, Maria Cristina Rodriguez; Crivello, Antonino; Moreira, Adriano; Orti, Enrique Quintana; Oliver, Sergi Trilles; Frýza, Tomáš
2023 - anglický
The field of Location-based Services (LBS) has experienced significant growth over the past decade, driven by increasing interest in fitness tracking, robotics, and eHealth. This dissertation focuses on evaluating privacy measures in Indoor Positioning Systems (IPS), particularly in the context of ubiquitous Wi-Fi networks. It addresses non-cooperative user tracking through the exploitation of unencrypted Wi-Fi management frames, which contain enough information for device fingerprinting despite MAC address randomization. The research also explores an algorithm to estimate room occupancy based on passive Wi-Fi frame sniffing and Received Signal Strength Indicator (RSSI) measurements. Such room occupancy detection has implications for energy regulations in smart buildings. Furthermore, the thesis investigates methods to reduce computational requirements of machine learning and positioning algorithms through optimizing neural networks and employing interpolation techniques for IPS based on RSSI fingerprinting. The work contributes datasets, analysis scripts, and firmware to improve reproducibility and supports advancements in the LBS field. The field of Location-based Services (LBS) has experienced significant growth over the past decade, driven by increasing interest in fitness tracking, robotics, and eHealth. This dissertation focuses on evaluating privacy measures in Indoor Positioning Systems (IPS), particularly in the context of ubiquitous Wi-Fi networks. It addresses non-cooperative user tracking through the exploitation of unencrypted Wi-Fi management frames, which contain enough information for device fingerprinting despite MAC address randomization. The research also explores an algorithm to estimate room occupancy based on passive Wi-Fi frame sniffing and Received Signal Strength Indicator (RSSI) measurements. Such room occupancy detection has implications for energy regulations in smart buildings. Furthermore, the thesis investigates methods to reduce computational requirements of machine learning and positioning algorithms through optimizing neural networks and employing interpolation techniques for IPS based on RSSI fingerprinting. The work contributes datasets, analysis scripts, and firmware to improve reproducibility and supports advancements in the LBS field.
Klíčová slova:
machine learning; indoor positioning; privacy; Wi-Fi; 802.11; data analysis; presence detection; occupancy estimation; memory optimization; radio map interpolation; machine learning; indoor positioning; privacy; Wi-Fi; 802.11; data analysis; presence detection; occupancy estimation; memory optimization; radio map interpolation
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Využití bezdrátové komunikace pro lokalizaci: Za hranice fingerprintingu
The field of Location-based Services (LBS) has experienced significant growth over the past decade, driven by increasing interest in fitness tracking, robotics, and eHealth. This dissertation focuses ...
Syntéza, charakterizace a aplikace nových typů vláknitých struktur
Hromádko, Luděk; Kočí,, Kamila; Pekař, Miloslav; Macák, Jan
2023 - anglický
Tato práce představuje komplexní výzkum odstředivého zvlákňování a zejména nových přístupů pro syntézu nano- a mikrovláken touto zajímavou technologií. Představeny jsou nové typy polymerních vláken a také anorganická (keramická) vlákna spolu s jejich charakterizací a využítím v různých aplikacích. V první části je popsáno a vysvětleno mnoho dostupných technik pro přípravu vláken. Jsou popsány a diskutovány jejich výhody a nevýhody. Poměrně velká pozornost je věnována elektrostatickému zvlákňování a odstředivému zvlákňování, které patří mezi nejčastěji používané techniky průmyslové výroby vláken. Podkapitola o aplikacích popisuje hlavní aplikace vláken jako např. filtrace vzduchu/vody, tkáňové inženýrství, kontrolované dávkování léků nebo jako součást separátorů Li-ion baterií. Druhá část představuje rozsáhlou experimentální a srovnávací studii dvou nejpoužívanějších technik pro přípravu vláken, elektrostatického zvlákňování a odstředivého zvlákňování. Pro srovnání těchto technik byly použity polyvinylpyrrolidon (PVP) a polyvinylalkohol (PVA), jako nejčastěji používané polymery pro přípravu vláken. Bylo sledováno mnoho parametrů (teplota vzduchu, vlhkost, rotace atd.) a byl studován jejich vliv na kvalitu vláken. Tak velká srovnávací studie elektrostatického a odstředivého zvlákňování dosud nebyla před námi s takovýmto úsilím publikována. Třetí část ukazuje přípravu vláken WO3 pomocí odstředivého zvlákňování. Je demonstrována nová, jednoduchá a zelená receptura zvlákňovacího roztoku na bázi metawolframanu amonného (NH4)6H2W12O40.xH2O a polyvinyl pyrrolidonu (PVP). Zvlákňovací roztok byl vyladěný pro odstředivé zvlákňování. Je ukázán vliv variací koncentrace polymeru a prekurzoru na vlastnosti výsledných vláken. Výsledná vlákna s nejvyšším fotokatalytickým výkonem jsou porovnána s vlákny připravenými elektrostatickým zvlákňováním a komerčně dostupnými nanočásticemi. Vlákna připravená odstředivým zvlákňováním vykazovala 1,4 až 4krát lepší fotokatalytickou aktivitu. Připravená vlákna mají vyšší měrný povrch (SBET = 22,3 m2/g) ve srovnání s vlákny připravenými electrostatickým zvlákňováním (SBET = 7,4 m2/g) a nanočásticemi (SBET = 6,4 m2/g). Čtvrtá část ukazuje přípravu amorfních vláken SiO2. Byl vyvinut nový recept pro odstředivé zvlákňování. Zvlákňovací roztok je založen na použití tetraethylorthosilikátu (TEOS) a polyvinylpyrrolidonu (PVP). Kalcinačního profil byl vyladěn pro dosažení vláken SiO2 s měrným povrchem 824 m2/g. Připravená vlákna SiO2 měla distribuci velikosti pórů 2 – 10 nm a objem pórů 0,547 cm3/g. Připravená vlákna měla lepší adsorpční kapacitu vody ve srovnání se silikagelem stejného typu. Pátá část ukazuje přípravu vláken ZrO2 s přídavkem yttria (Y). K přípravě vláken ZrO2 byly použity dva různé prekurzory. Použití čistého prekurzoru Zr vedlo k vláknům obsahujícím směs monoklinické a tetragonální struktury. Přídavek asi 3 mol. % yttria vedlo k tomu, že vlákna sestávají pouze z tetragonální fáze, která je stabilizovaná Y. Přídavek yttria také vedl k menší velikosti krystalitů ve srovnání s čistými ZrO2 vlákny. This thesis presents a comprehensive investigation of centrifugal spinning and in particular the novel synthetic approaches for nano- and microfibers by this highly interesting technology. New types of polymeric fibers and also inorganic (ceramic) fibers are presented, along with their characterization and their use in various applications. In the first section, many available techniques for fibers preparation are introduced and explained. Their advantages and drawbacks are described and discussed. A comparably large attention is given to electrostatic spinning and centrifugal spinning, which belong between mostly used techniques for industrial production of the fibers. The sub-section on applications describes the main applications of the fibers, for example air/water filtration, tissue engineering, drug delivery and Li-ion battery separators. The second section presents a large experimental and comparative study of the two most used techniques for fiber preparation, the electrospinning and centrifugal spinning. Polyvinyl pyrrolidone (PVP) and polyvinyl acolhol (PVA), as some of the mostly used polymers for fibers preparation, were used for comparison of these techniques. Many parameters (air temperature, humidity, rotations etc.) were exploited and their influence on the fibers´ quality was investigated. Such a large comparatiove study of electrospinning and centrifugal spinning has not yet been conducted before us and this particular effort. The third section presents the preparation of WO3 fibers by centrifugal spinning. New, simple and green recipe of the spinning solution based on the ammonium metatungstate (NH4)6H2W12O40.xH2O and polyvinyl pyrrolidone (PVP) is demonstrated. Influence of variations of the concetration of the polymer and precursor on the properties of resulting fibers is shown. The resulting fibers with the best photocatalytic performance is compared with the fibers prepared by electrospinning and commercialy available nanoparticles. The centrifugal spun fibers showed the 1.4 up to 4 time higher photocatalytic activity. The centrifugaly spun fibers also has higher specific surface (SBET = 22.3 m2/g) compared to electrospun fibers (SBET = 7.4 m2/g) and nanoparticles (SBET = 6.4 m2/g). The fourth section shows the preparation of the amorphous SiO2 fibers. The new recipe for centrifugal spinning has been developed. The spinning solution was based on the tetraethyl orthosilicate (TEOS) and polyvinyl pyrrolidone (PVP). The calcination profile has been tuned to reach the SiO2 fibers with 824 m2/g of specific surface. The prepared SiO2 fibers had pore size distribution in 2 – 10 nm and volume of pores 0.547 cm3/g. The prepared fibers possessed superior adsorption capacity of the water comparing to silicagel of the same textural type. The fifth section presents the preparation of the ZrO2 fibers with addition of yttrium (Y). Two different precursors were used to prepare ZrO2 fibers. The use of pure Zr precursor led to fibers containing the mixture of monoclinic and tetragonal structure. The addition of about 3 mol.% of yttrium led to fibers that consist of tetragonal single phase, which is stabilized by Y. The yttrium addition also led to smaller crystallite size comparing to pure ZrO2 fibers.
Klíčová slova:
Fibers Centrifugal spinning Electrospinning WO3 SiO2 ZrO2; Vlákna Odstředivé zvlákňování Elektrostatické zvlákňování WO3 SiO2 ZrO2
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Syntéza, charakterizace a aplikace nových typů vláknitých struktur
Tato práce představuje komplexní výzkum odstředivého zvlákňování a zejména nových přístupů pro syntézu nano- a mikrovláken touto zajímavou technologií. Představeny jsou nové typy polymerních vláken a ...
Stress-strain Analysis of Carotid Arteries with Atheroma
Lisický, Ondřej; Návrat, Tomáš; Vimmr, Jan; Burša, Jiří
2022 - anglický
Kardiovaskulární příhody byly a jsou rozšířenou příčinou úmrtí ve většině zemí. Ateroskleróza karotických tepen mnohdy vedoucí k mrtvici je jejich nedílnou součástí. Včasná a vhodně mířená diagnostika rizikových lézí může vést ke snížení kritických příhod, a tím potenciálně snížit počet úmrtí. Porušení nestabilního aterosklerotického plátu je ovlivněno působením sil od proudící krve. V biomechanice měkkých tkání je využíváno výpočtového modelování jakožto potenciálního ukazatele, díky němuž by bylo možné odhalit nestabilitu plátu u pacientů podstupujících pravidelná kontrolní měření. Mechanické veličiny bývají spojovány s klinicky dostupnými ukazateli jako jsou například podstatné rozměry léze nebo přítomnost rizikových komponent. Komplexita a malé rozměry tkáně ovšem stále omezují možnosti tvorby výpočtových modelů a existuje tedy spousta faktorů, které je před možnou implementací do klinických postupů potřeba řádně vyšetřit. Tato práce je členěna do kapitol shrnujících aktuální stav řešené problematiky. Kapitoly jsou doplněny o komentář autorova příspěvku k dané problematice a odkaz na originální práci. Studium problematiky naznačilo velké množství potenciálních směrů výzkumu, což by ovšem nebylo možné zahrnout do jediné práce. Řešená témata se dají rozdělit na: (i) ověření možnosti tvorby 3D výpočtového modelu ze snímků aterosklerotického plátu s následným rozšířením na výpočtovou studii zahrnující řadu faktorů pro ověření vlivu na napjatost, (ii) studium mechanických vlastností aterosklerotických plátů odebíraných z endarterektomie během celé doby řešení, (iii) možnosti analýzy deformačního pole u experimentů zahrnujících měkké tkáně a (iv) experimentální a výpočtovou studii zbytkové deformace, potažmo napětí v souvislosti s karotickými tepnami. Výsledky jednotlivých částí jednoznačně poukázaly na problémy spojené s výpočtovým modelováním jako například časté opomíjení přítomnosti komponent stěny tepny při modelování aterosklerotického plátu, nutnost správného pochopení mechanického chování, ale také na způsob vyhodnocení experimentů s vyšším počtem vzorků. V neposlední řadě bylo ukázáno, že zbytkové napětí nemusí být podstatným faktorem u aterosklerotických plátů karotických tepen. Health risks associated with cardiovascular diseases are apparent in many countries' high mortality rates. Atherosclerosis in carotid arteries can cause a stroke and contributes thus in a large extent. Early detection of risky lesions is substantial to prevent an incident. The forces from the blood flow influence a rupture of a vulnerable plaque. The biomechanics of soft tissue is often incorporated with computational modelling as a potential tool to predict the plaque vulnerability for patients who underwent screening. Mechanical characteristics can then be correlated with clinical biomarkers such as crucial plaque dimensions or the presence of some risky component. However, the plaque complexity, together with a small size, influences a proper model creation leading to simplifications with an unknown effect on the mechanical characteristics. To incorporate computational modelling as a potential diagnostic tool, this is to be solved. The thesis is structured into chapters describing state of the art in computational modelling of atherosclerotic tissue. Relevant chapters are completed with a description of the author's contribution with references to the original works. Many possible directions were discovered during the literature review, although their inclusion was possible only partly as it would require more than one thesis. The main topics of interest were: (i) creation of 3D models from imaging and their subsequent use in computational study augmented by other factors, (ii) study of mechanical properties of endarterectomy samples during the study period, (iii) study of full-field strain detection methods for soft biological tissue and (iv) experimental and computational study of residual deformations and stresses of carotid arteries. The results of each part indicated problems related to computational modelling of atherosclerotic tissue, like omission of the arterial wall when the plaque stress-strain analysis is performed, the necessity of a proper understanding of mechanical responses, and its evaluation for more samples. Last but not least a negligible influence of layer-specific residual stresses for carotid plaques.
Klíčová slova:
Atherosclerosis; carotid artery; constitutive models; mechanical properties; computational modelling; residual deformation; residual stress; Ateroskleróza; karotida; konstitutivní modely; mechanické vlastnosti; výpočetní modelování; zbytková deformace; zbytkové napětí
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Stress-strain Analysis of Carotid Arteries with Atheroma
Kardiovaskulární příhody byly a jsou rozšířenou příčinou úmrtí ve většině zemí. Ateroskleróza karotických tepen mnohdy vedoucí k mrtvici je jejich nedílnou součástí. Včasná a vhodně mířená diagnostika ...
Vývoj nového spektrometru magnetické rezonance v terahertzovém rozsahu pro výzkum dynamiky spinů
Sojka, Antonín; Smith, Graham Murray; Tseytlin, Mark; Neugebauer, Petr
2022 - anglický
Během posledních desetiletí zaznamenala metoda nazývaná vysokofrekvenční elektronová paramagnetická rezonance (HF-EPR) rozmach v chemii, biologii, materiálových vědách a fyzice. Přesto jsou HF-EPR spektrometry pracující na frekvencích blížící se THz ve světě vzácné. Cílem této dizertační práce bylo vyvinout nový širokopásmový EPR spektrometr schopný pracovat jak v širokém magnetickém poli tak v široké frekvenční oblasti a který by byl schopen provádět rychlé skenování frekvencí pro studium relaxačních časů. Vyvinutý spektrometr pracuje při magnetických polích 0-16 T, frekvenční rozsah od 90 do 1100 GHz a teplotní rozsahy 4 – 400 K. V práci je dále popsán návrh a vývoj šesti různých výměnných držáků vzorků s EPR měřeními, které prokázali jejich funkčnosti. Design obsahuje navíc unikátní rychloupínací přírubou pro rychlou výměnu vzorku společně s držákem vzorku. Schopnost spektrometru provádět rychlé skenování frekvence pro měření relaxačních časů je demonstrována na měření LiPc monokrystalu a vzorku DPPH rozpuštěného v toluenu. During the last decades, the method called High Frequency/Field Electron Paramagnetic Resonance (HF-EPR) spectroscopy experienced a boom in chemistry, biology, material science, and physics. Still, HF-EPR spectrometers operating at sub-THz frequencies are mostly custom-made with non-standard solutions. The thesis aims to develop a novel broadband EPR spectrometer capable of operating in the field and frequency domain and performing frequency domain rapid scan to study relaxation times. The spectrometer operates at high magnetic fields up to 16\,T, broad frequency range from 90 to 1100 GHz, and temperature ranges of 4 –- 400\,K. Furthermore, The work describes the design and development of six different exchangeable sample holders with a proof-of functionality measurement and unique fast-loading flange for the sample holder. The capability of the spectrometer to perform Rapid Scan measurement is demonstrated in the measurements of the LiPc single crystal and the DPPH sample dissolved in toluene.
Klíčová slova:
Electron Paramagnetic Resonance; Electron Spin Resonance; EPR; ESR; High frequencies/fields; HF-EPR; Rapid scan; EPR sample holder; Elektronová paramagnetická rezonance; elektronová spinová rezonance; EPR; ESR; vysoké frekvence/pole; HF-EPR; rychlé skenování; držák vzorku pro EPR
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vývoj nového spektrometru magnetické rezonance v terahertzovém rozsahu pro výzkum dynamiky spinů
Během posledních desetiletí zaznamenala metoda nazývaná vysokofrekvenční elektronová paramagnetická rezonance (HF-EPR) rozmach v chemii, biologii, materiálových vědách a fyzice. Přesto jsou HF-EPR ...
The Effect of Synovial Fluid Constituents on Friction and Lubrication of Articular Cartilage
Čípek, Pavel; Dr. Prashant K. Sharma; Muňoz, Anna Neus Igual; Vrbka, Martin
2022 - anglický
The present PhD thesis deals with the lubricating mechanism within a model of synovial joint. The aim of this thesis is to describe the effect of individual components of synovial fluid on lubricating film formation in the model of synovial joint; for this purpose, the experimental analysis of friction coefficient and observation of adsorbed lubricating film using the fluorescence microscopy were performed. The special self-designed reciprocating tribometer allowing for simultaneous friction measurement and contact observation was designed. The tribometer was calibrated and verified using a commercial tribometer. Furthermore, the methodology of experiments was developed including a design of evaluation procedure. In order to process the visualization record, the software based on the image segmentation was developed. The last part of the thesis introduces a novel methodological approach together with a new self designed tribometer enabling to assess the role of components contained in the model synovial fluid in relation to the formation of lubricating film based on in situ observation of the contact area and simultaneous frictional measurement. The thesis presents original results extending the knowledge in the natural synovial joint biotribology towards the further development of effective treatment for patients with diseased joints. Práce se zabývá problematikou biotribologie modelu synoviálního kloubu. Cílem práce je popsat vliv složek synoviální kapaliny na formování mazacího filmu v modelu synoviálního kloubu. Práce je zaměřena na experimentální analýzu součinitele smykového tření a jeho propojení s pozorováním adsorbovaného mazacího filmu v kontaktu pomocí fluorescenční mikroskopie. Součástí práce je návrh tribometru, který umožňuje vizualizaci v průběhu experimentů. Tribometr je vyroben, kalibrován a verifikován pomocí komerčního tribometru. Dále je součástí práce návrh metodiky experimentů včetně návrhu postupu pro zpracování a hodnocení výsledků. Pro zpracování záznamu z vizualizace kontaktu byl navržen speciální software, který pracuje na principu segmentace obrazu. Poslední část práce je zaměřena na aplikaci vyvinuté metodologie spolu s nově navrženým tribometrem, což umožňuje posoudit roli složek modelové kapaliny u formování mazacího filmu v modelu synoviálního kloubu. Experimentální část je založena na měření tření za současné vizualizace kontaktu. Tato práce prezentuje originální výsledky rozšiřující oblast biotribologie synoviálního kloubu, které mohou pomoci dalšímu rozvoji účinné léčby pacientů s nemocnými klouby.
Klíčová slova:
Biotribology; cartilage; reciprocating tribometer; friction; lubrication; fluorescence microscopy; Biotribologie; chrupavka; reciproční tribometer; tření; mazání; fluorescenční mikroskopie
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
The Effect of Synovial Fluid Constituents on Friction and Lubrication of Articular Cartilage
The present PhD thesis deals with the lubricating mechanism within a model of synovial joint. The aim of this thesis is to describe the effect of individual components of synovial fluid on lubricating ...
Vývoj nového spektrometru magnetické rezonance v terahertzovém rozsahu pro výzkum dynamiky spinů
Sojka, Antonín; Smith, Graham Murray; Tseytlin, Mark; Neugebauer, Petr
2022 - anglický
Během posledních desetiletí zaznamenala metoda nazývaná vysokofrekvenční elektronová paramagnetická rezonance (HF-EPR) rozmach v chemii, biologii, materiálových vědách a fyzice. Přesto jsou HF-EPR spektrometry pracující na frekvencích blížící se THz ve světě vzácné. Cílem této dizertační práce bylo vyvinout nový širokopásmový EPR spektrometr schopný pracovat jak v širokém magnetickém poli tak v široké frekvenční oblasti a který by byl schopen provádět rychlé skenování frekvencí pro studium relaxačních časů. Vyvinutý spektrometr pracuje při magnetických polích 0-16 T, frekvenční rozsah od 90 do 1100 GHz a teplotní rozsahy 4 – 400 K. V práci je dále popsán návrh a vývoj šesti různých výměnných držáků vzorků s EPR měřeními, které prokázali jejich funkčnosti. Design obsahuje navíc unikátní rychloupínací přírubou pro rychlou výměnu vzorku společně s držákem vzorku. Schopnost spektrometru provádět rychlé skenování frekvence pro měření relaxačních časů je demonstrována na měření LiPc monokrystalu a vzorku DPPH rozpuštěného v toluenu. During the last decades, the method called High Frequency/Field Electron Paramagnetic Resonance (HF-EPR) spectroscopy experienced a boom in chemistry, biology, material science, and physics. Still, HF-EPR spectrometers operating at sub-THz frequencies are mostly custom-made with non-standard solutions. The thesis aims to develop a novel broadband EPR spectrometer capable of operating in the field and frequency domain and performing frequency domain rapid scan to study relaxation times. The spectrometer operates at high magnetic fields up to 16\,T, broad frequency range from 90 to 1100 GHz, and temperature ranges of 4 –- 400\,K. Furthermore, The work describes the design and development of six different exchangeable sample holders with a proof-of functionality measurement and unique fast-loading flange for the sample holder. The capability of the spectrometer to perform Rapid Scan measurement is demonstrated in the measurements of the LiPc single crystal and the DPPH sample dissolved in toluene.
Klíčová slova:
Electron Paramagnetic Resonance; Electron Spin Resonance; EPR; ESR; High frequencies/fields; HF-EPR; Rapid scan; EPR sample holder; Elektronová paramagnetická rezonance; elektronová spinová rezonance; EPR; ESR; vysoké frekvence/pole; HF-EPR; rychlé skenování; držák vzorku pro EPR
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vývoj nového spektrometru magnetické rezonance v terahertzovém rozsahu pro výzkum dynamiky spinů
Během posledních desetiletí zaznamenala metoda nazývaná vysokofrekvenční elektronová paramagnetická rezonance (HF-EPR) rozmach v chemii, biologii, materiálových vědách a fyzice. Přesto jsou HF-EPR ...
Kvantitativní 3D charakterizace biologických struktur pomocí rentgenové počítačové mikrotomografie
Tesařová, Markéta; Vaňhara,, Petr; Oberta,, Peter; Zikmund, Tomáš
2022 - anglický
Moderní vývojová biologie využívá široké spektrum metod k analyzování studovaných struktur. Multioborové týmy v poslední době prosazují využívání 3D přístupu k porozumění biologickým procesům. Jedna z hlavních překážek při využívání 3D zobrazovacích technik v biologii je nedostatek metodologie pro kvantifikování pozorovaných jevů, které často bývají příčinou vývojových či genetických onemocnění. V posledních letech se v biologických výzkumech rozšířilo využití rentgenové počítačové mikrotomografie (mikroCT). Technika mikroCT dokáže poskytnout izotropní rozlišení až 1 µm a při správné přípravě vzorku širokou škálu tkáňové diferenciace. Biologické struktury jsou však rozmanitých velikostí a tvarů a každá struktura vyžaduje specifický přístup v oblasti zpracování dat. Tato práce se zabývá využitím mikroCT pro zobrazování, ale především 3D charakterizaci biologických struktur ex-vivo. Zvláštní důraz je kladen na analýzu měkkých tkání v hlavách myších embryí a zobrazování různých druhů mloků se zaměřením na jejich regenerační schopnosti. Tato práce popisuje relevantní informace pro uživatele mikroCT zabývajícími se biologickými projekty: To zahrnuje přípravu vzorku pro měření, výběr vhodných parametrů k samotnému měření, a především analýzu vzniklého 3D datasetu. Nejnovější technologické pokroky ve 3D zobrazovaní byly studovány a testovány na konkrétních projektech vývojové biologie, kde 3D informace získaná pomocí mikroCT hrála klíčovou roli. Modern developmental biology uses a broad spectrum of methods for analysing structures of interest. Multi-disciplinary teams are currently pushing forward the understanding of biological questions using 3D approaches. However, one major challenge of 3D imaging techniques in biology is a lack of methodology for quantifying observed phenomena that are often the cause of developmental or genetic disorders. One of the methods whose application has been widely spread in recent years is X-ray computed microtomography (microCT). This technique provides isotropic resolution up to 1 µm and, when a sample is appropriately prepared, a wide variety of tissue differentiation. However, biological structures are usually diverse in size and shape, and every task requires a specific solution regarding data processing. This work addresses the implementation of microCT for imaging and mainly 3D characterization of biological structures ex-vivo. Particular emphasis is given to analysing soft tissues in mouse embryos’ heads and imaging salamander species, focusing on their regeneration ability. This work describes the relevant information for microCT users dealing with biological samples; it includes the preparation of the sample for measurements, selecting suitable parameters for the experiment and mainly subsequent quantitative analysis of 3D datasets. The latest technological advancements in 3D imaging were studied and tested on concrete projects in the field of developmental biology, where 3D information from microCT played a key role.
Klíčová slova:
X-ray computed microtomography; microCT; CT; 3D imaging; biology; mouse embryos; salamanders; rentgenová počítačová mikrotomografie; mikroCT; CT; 3D zobrazování; biologie; myší embrya; mloci
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Kvantitativní 3D charakterizace biologických struktur pomocí rentgenové počítačové mikrotomografie
Moderní vývojová biologie využívá široké spektrum metod k analyzování studovaných struktur. Multioborové týmy v poslední době prosazují využívání 3D přístupu k porozumění biologickým procesům. Jedna z ...
Počítačové vidění s aktivním učením
Kolář, Martin; Machová, Kristína; Arridge, Simon; Zemčík, Pavel
2022 - anglický
Metody strojového vidění se zdokonalují zlepšením modelů, laděním trénovaných parametrů nebo anotací reprezentativních dat. Tato práce řadou experimentů potvrzuje hypotézu že aktivní učení zvyšuje přesnost těchto modelů. Rozšířením přistupu pseudolabelů o aktivní učení přispívá tato práce přístupem "one-shot-learning" k učení nových kategorií obrazů s použitím algoritmických doporučení, dále online grafickým uživatelským rozhraním pro optimalizaci dilema Exploration/Exploitation pro online tagování, a dvoukrokovým offline binárním přístupem aktivního učení pro zlepšení kvality dat používaných pro snímání fontů. Tím, že demonstruje přínos aktivního učení v těchto přístupech, přispívá tato práce k hypotéze i konkrétním aplikacím strojového vidění. Machine Vision methods benefit from improving models, tuning trained parameters, or labeling representative data. In a series of experiments, this work validates the hypothesis that Active Learning improves the accuracy of these models. By extending the pseudolabel framework to Active Learning, this work includes a One-shot-learning approach to learn novel image categories by utilising an algorithmic recommender, an online Graphical User Interface to optimise the online Exploration/Exploitation tradeoff for tagging, and a two-step offline binary Active Learning framework to improve the quality of data used for Font Capture. By demonstrating the benefit of Active Learning in these approaches, this work contributes to the hypothesis, as well as concrete Machine Vision applications.
Klíčová slova:
Computer Vision; Object Classification; Semi-supervised Learning; Active Learning; Transfer Learning; Počítačové vidění; Detekce objektů; Částečné učení s učitelem; aktivní učení; přenášené učení
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Počítačové vidění s aktivním učením
Metody strojového vidění se zdokonalují zlepšením modelů, laděním trénovaných parametrů nebo anotací reprezentativních dat. Tato práce řadou experimentů potvrzuje hypotézu že aktivní učení zvyšuje ...
Multi-Objective Optimization of Complex Composite Structures with Variable Stiffness
Symonov, Volodymyr; Halama, Radim; Píštěk, Antonín; Juračka, Jaroslav
2022 - anglický
Disertační práce se věnuje vývoji metodologií pro vice-cílovou optimalizací složitých kompozitních konstrukcí s proměnnou tuhosti. Vice úrovňový hybridní optimalizační algoritmus je založený na bázi hybridní optimalizační metody s využitím interpolační plochy odezvy, genetického algoritmu a jednoparametrické optimalizace. Pro strukturální analýzy je využit MKP software MSC Nastran. Nový genetický algoritmus a paralelní jednoparametrický optimalizační algoritmus na základě metody Zlatého řezu jsou vyvinuty pro metodologii. MKP software a vyvinuté optimalizační algoritmy jsou integrované pomoci komerčního optimalizačního softwaru Noesis Optimus od Noesis Solutions. Vyvinutá metodologie je ověřena pomoci testovací optimalizační úlohy. The thesis is dedicated to development of a multi-objective optimization methodology for complex composite structures with variable stiffness. A multi-level hybrid optimization algorithm is developed based on a hybrid optimization method with interpolating response surface, a Genetic Algorithm and a one-dimensional optimization. Finite element analysis software MSC Nastran is used for structural analyses. A new Genetic Algorithm and a parallel one-dimensional optimization algorithm based on “Golden section” method are developed for the methodology. The finite element analysis software and the developed optimization algorithms are integrated with help of a commercial optimization software Noesis Optimus by Noesis Solutions. The developed methodology is verified on an example optimization problem. The results of the problem optimization are compared to those obtained using previously developed methodologies.
Klíčová slova:
Multi-objective optimization; multi-level; multi-parametric; composite structure; variable stiffness; genetic algorithm.; Vice-cílová optimalizace; víceúrovňová; více parametrická; kompozitní konstrukce; proměnná tuhost; genetický algoritmus.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Multi-Objective Optimization of Complex Composite Structures with Variable Stiffness
Disertační práce se věnuje vývoji metodologií pro vice-cílovou optimalizací složitých kompozitních konstrukcí s proměnnou tuhosti. Vice úrovňový hybridní optimalizační algoritmus je založený na bázi ...
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