Vysokoškolské kvalifikační práce Fakulty elektrotechniky a informatiky / Theses and dissertations of Faculty of Electrical Engineering and Computer Science (FEI)

Permanent URI for this collectionhttp://hdl.handle.net/10084/2564

Kolekce obsahuje vysokoškolské kvalifikační práce Fakulty elektrotechniky a informatiky.

Browse

Now showing 1 - 20 out of 13312 results

Spolehlivost a bezpečnost provozu fotovoltaických elektráren
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Petrov, Jan; Goňo, Radomír; Mastný, Petr; Raška, Tomáš; Král, Vladimír
Tato disertační práce se zabývá problematikou spolehlivého a bezpečného provozu fotovoltaických elektráren. V poslední době neustále roste jejich instalovaný výkon a zároveň velké množství elektráren postupně stárne. Pro zajištění kvalitního provozu fotovoltaických elektráren je nutné provádět jejich pravidelnou diagnostiku a údržbu, jelikož během provozu se může vyskytnout velké množství poruch, které mají vliv na bezpečnost a celkovou výrobu elektrické energie. Pro detekci závad fotovoltaických panelů existuje celá řada diagnostických metod, mezi které se řadí, kromě jiných, i elektroluminiscence. Tato metoda dokáže spolehlivě detekovat poškození fotovoltaických článků, je však zapotřebí speciální kamera, která je schopna detekovat v IR spektru. Náhradu profesionálních kamer však lze nalézt i v běžném digitálním fotoaparátu. Velké riziko při provozu fotovoltaických elektráren představuje vznik elektrického oblouku. V současné době jsou na trhu dostupné střídače, které jsou vybaveny obloukovou ochranou, ovšem velká část zejména starších elektráren jimi vybavena není. V textu je uveden návrh obloukové ochrany, kterou by bylo možno doplnit stávající instalace. Na závěr je uvedena problematika spolehlivosti fotovoltaických elektráren se zaměřením na spolehlivostní parametry jednotlivých komponentů a rovněž metodika sběru potřebných údajů nutných pro jejich vyhodnocování.
Gamma spectrometry method for evaluation of low-activity radioactive waste
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Harkut, Ondřej; Alexa, Petr; Čechák, Tomáš; Katovský, Karel; Hinca, Róbert
The growing demand for high-purity radionuclides in nuclear medicine leads to increasingly complex radioactive waste streams in production facilities. These wastes often consist of heterogeneous, low-density materials containing long-lived radionuclide impurities at activity levels near regulatory clearance thresholds. Their reliable characterization requires accurate, low-level, and non-destructive measurement methods that can account for non-uniform source and matrix conditions. This dissertation presents the development and experimental validation of a gamma spectrometry method tailored to unconditioned, low-activity radioactive waste from the production of medical radionuclides. The method is specifically designed for waste packaged in box-shaped containers and targets low-Z, low-density materials such as disposable protective clothing, laboratory items, and auxiliary equipment. A stationary multidetector array was constructed using eight CeBr3 scintillation detectors. Each detector was individually calibrated for energy and resolution and arranged in a geometry optimized for maximum efficiency uniformity. The array operates without mechanical scanning and is integrated into a shielded measurement chamber. Compared to NaI(Tl), CeBr3 detectors offer significantly better energy resolution (3.9% at 662 keV), enabling the resolution of overlapping gamma peaks and robust identification of radionuclide impurities. MCNP6.2 simulations were used to construct detailed detector models, refined using radiographic imaging. Simulated full-energy peak efficiencies deviate by less than 2.5% from experimental measurements. A probabilistic model of the spatial source distribution was introduced, and the most probable efficiency values were determined, including relative uncertainties caused by source heterogeneity. Fifth-order logarithmic polynomial was fitted to efficiency values across the 100–1400 keV range. The newly developed optimization method determined the optimal detector spacing based on simulated spatial efficiency grids and a figure of merit quantifying system response variability. The resulting configuration reduced efficiency variation by 17% and was validated experimentally using randomized source positions. Self-absorption correction factors were derived from simulations that included randomly generated material densities with relative uncertainties up to 5%, caused by heterogeneous distribution of the waste matrix. A linear correlation was found between correction factors and average matrix density. The model was experimentally validated, with deviations remaining below 2% across relevant scenarios. A semi-automated algorithm was developed to define regions of interest (ROIs) for 13–14 relevant radionuclides expected in radioactive waste. The superior resolution of CeBr3 detectors enabled reliable ROI assignment for all target nuclides, whereas NaI(Tl) could only accommodate six due to peak overlaps. Validation on real radiopharmaceutical waste samples showed that the developed method reduces measurement deviations and improves regulatory compliance compared to conventional gross counting techniques. Detection limits below 0.1 Bq/g were achieved within 5 minutes of measurement time.
Sensor applications of plasmonic and photonic structures
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Chylek, Jakub; Hlubina, Petr; Šiška, Petr; Petráček, Jiří; Tarjányi, Norbert
The primary objective of this doctoral thesis is to investigate sensor applications that utilize plasmonic and photonic structures. This research explores three distinct optical phenomena for refractive index sensing within the visible and near-infrared spectral ranges, along with the proposal and fabrication of various sensor structures. The first section of this work focuses on relative humidity sensing based on guided-mode resonance. It comprises both theoretical and experimental investigations of a metal-cladding waveguide structure that includes a photoresist guiding layer and an analyte represented as a semi-infinite dielectric cladding. The second section discusses the use of surface plasmon resonance for sensing aqueous analytes in both spectral and angular domains. To achieve optimal sensor performance, a comprehensive analysis of reflectance spectra is conducted using an algorithm for proposed SPR structures that incorporate a protective layer, a bi-metallic plasmonic layer, and two-dimensional materials. Finally, the thesis explores the potential of cavity mode resonance for sensing gaseous analytes. This includes both theoretical and experimental investigations of a spacer-based cavity that utilizes distributed Bragg reflectors for relative humidity sensing.
Životnost dialyzačního filtru z hlediska vývoje transmembranozního tlaku
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Bryndačová, Jitka; Augustynek, Martin; Rára, Aleš
Diplomová práce se zabývá metodou kontinuální náhrady funkce ledvin, konkrétně měřením tlaků na membráně (filtru). Tlaky v okruhu mimotělního oběhu jsou kontinuálně měřeny po celou dobu léčby. Délka životnosti setu se odvíjí především od průchodnosti filtru, kterou lze nepřímo hodnotit podle tlaků na filtru. Pokud jsou tlaky nadměrně vysoké nebo zřetelně rostou znamená to, že se krev ve filtru setu sráží a vyústí to v předčasné ukončení léčby a nutnost následného přesetování přístroje. To je nežádoucí situace, která může mít za následek především ohrožení pacienta (úbytek krve, nedostatečná dávka léčby) a současně je finančně náročnější. Cílem této práce je analyzovat vývoj hodnot membránových tlaků z hlediska životnosti kapiláry, když by včasnou změnou léčby a nastavení přístroje mohla být prodloužena životnost kapiláry v optimálním případě na celou její předpokládanou délku.
Měření a sekundární regulace složení kultivačního plynu uvnitř kultivační komory
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Cvek, Miroslav; Augustynek, Martin; Dvořák, Jan; Polanský, Michal
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou vlastností ON/OFF regulátoru pro řízení připouštění plynu v kultivační komoře, která se používá v tkáňovém inženýrství. Hlavním cílem je ověřit, zda je tento regulátor dostatečný pro udržení požadovaných atmosférických podmínek, a optimalizovat jeho nastavení, včetně prahů, hystereze a časového okna. Součástí práce je návrh a implementace systému měření koncentrace kyslíku, zahrnující experimentální nalezení optimální polohy senzoru, návrh mechanické konstrukce, elektronického zapojení a jeho integrace do stávajícího řídicího sys- tému. Výsledný systém byl experimentálně ověřen, kalibrován a doplněn o nové funkcionality v uživatelském rozhraní. Práce poskytuje komplexní zhodnocení dosažených výsledků a návrhy na další zlepšení.
Návrh a implementace systému pro regulaci teploty média s využitím regulační klapky a PLC řízení
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Sizov, Yevgeniy; Václavík, Alfons; Novotný, Lukáš
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a implementací systému pro regulaci teploty média pomocí regulační klapky a programovatelného automatu Siemens S7-1500 s vizualizačním rozhraním. Cílem bylo vytvořit systém, který umožňuje přesné řízení výstupní teploty média na základě zpětnovazebního řízení průtoku. Pro řízení průtoku byla použita regulační klapka firmy AUMA, zatímco měření teploty zajišťovalo odporové čidlo typu PT100. Pro výpočet akčního zásahu byl využit PID regulátor, jehož parametry byly nastaveny pomocí funkce Auto-Tuning integrované v prostředí TIA Portal.
The Digital Twin of Manufacturing Process Optimization in the Design Phase Using Genetic Algorithms and Al
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Manikandan, Kanishk; Macháček, Zdeněk; Byrtus, Radek
This paper explores the application of artificial intelligence, genetic algorithms, and digital twins to design-level manufacturing process optimization. A digital twin is a computerized model of the real process used to research and model various design scenarios. To effectively examine the design space and identify the best solutions, genetic algorithms inspired by nature's selection have been used. AI learns from previous modelling techniques and evolving scenarios for optimal performance. This includes attempting to reduce costs, increase time-to-market, and maximize industrial productivity.
Analýza sociálního kontaktu pacientů s využitím mmWave radaru
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Pavlova, Yaroslava; Hrubý, Dan; Černý, Martin; Bílek, Petr
V této bakalářské práci je zaměření na sociální interakci pacientů pomocí technologie radarů mmWave. Cílem je vytvořit software, který může být použit k nalezení pacientů a analýze jejich sociálních aktivit pomocí těchto dat. Ve srovnání s běžným způsobem monitorování pacienta radar nezávisí na dobrém osvětlení a pacient nemusí aktivně spolupracovat, jak upozorňují vědci z VTT Technical Research Centre of Finland. Pacienti se vyhnou stresu ze sledování kamerami a budou se cítit uvolněněji. Tento poslední bod je důležitý, především u kognitivního postižení, protože nošení senzorů je často nepříjemné a nelze ho tolerovat. V rámci této práce byla provedena zkoumání stávajících řešení, potenciální použitelnost radarů mmWave, bylo vyvinuto softwarové řešení k detekci sociálních interakcí a bylo to demonstrováno ve vizuální podobě (3D). Zjištění naznačují, že tato metoda by mohla být použita v současných nemocnicích.
Využití mixtury gaussiánů pro detekci anomálií v časových řadách
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Raška, Jiří; Sojka, Eduard; Fusek, Radovan
Tato práce se zabývá detekcí anomálního chování při chůzi pomocí kombinace knihovny MediaPipe, statistického modelu Gaussian Mixture Model (GMM) a neuronové sítě typu Long Short-Term Memory (LSTM). Cílem projektu je vytvořit systém schopný analyzovat pohyb osoby zachycený kamerou a identifikovat odchylky od běžného chování. MediaPipe slouží k extrakci klíčových bodů lidské kostry z videa, přičemž získaná data jsou převedena do vektorové podoby a zpracována dvěma způsoby. První metoda využívá GMM pro klasifikaci normálního chování a detekci anomálií na základě pravděpodobnostního skóre– pokud pozorování výrazně neodpovídá žádnému z existujících clusterů, je považováno za anomální. Druhá metoda využívá model LSTM, který je trénován na sekvencích pohybů a umožňuje zachytit časovou závislost v chůzi. LSTM model dokáže efektivně rozpoznat neobvyklé vzory pohybu v čase, které se liší od naučených normálních vzorců. Výsledkem je komplexní nástroj pro detekci odchylek v lidském pohybu, který může najít využití v oblasti bezpečnosti, zdravotnictví nebo sportovní analýzy.
Automatická klasifikace hub metodami strojového učení
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Janovský, Tomáš; Dohnálek, Pavel; Stříbný, Daniel
Tato diplomová práce se zaměřuje na analýzu a klasifikaci hub pomocí strojového učení, přičemž hlavním cílem bylo vyhodnotit výkon různých klasifikačních algoritmů na základě veřejně dostupné datové sady hub. V práci byly implementovány a optimalizovány modely jako Random Forest, Support Vector Machine (SVM), Decision Tree (DT), Gradient Boosting (GB), Extreme Gradient Boosting (XGB), k-Nearest Neighbors (KNN). Pro každý algoritmus byl proveden Grid Search pro ladění hyperparametrů a následně byly porovnány výsledky jednotlivých konfigurací modelů.
Rekonstrukce zjednodušeného modelu místností v rozšířené realitě
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Volný, Vojtěch; Fabián, Tomáš; Němec, Martin
Tato práce se zabývá zjednodušením polygonové sítě místnosti, naskenované zařízením smíšené či rozšířené reality. Z místnosti jsou zachovány pouze základní strukturální elementy a poté je prezentována uživateli přímo na zařízení, kde je možné ji dále upravit dle potřeby.
Absolvování individuální odborné praxe
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Kvashnin, Nikita; Dohnálek, Pavel; Galetka, Tomáš
Tato práce popisuje vykonávání individuální odborné praxe ve firmě First Information Systems. Začátek této práce obsahuje představení firmy First Information Systems. Odborná praxe probíhala ve velkém týmu programátorů, manažerů, konzultantů a testerů. Můžeme říct, že během vykonávání praxe jsem měl příležitost pracovat s přibližně 20 lidmi. Během této praxe jsem pracoval nejvíce na vývoji webové verze RSV (Řízení stavební výroby). Měl jsem na starosti několik velkých funkcí, typické opravy chyb a vylepšení již existující funkcio- nality. V této práci jsou popsány úkoly, které jsem plnil, některé ukázky kódu, návrhy a způsoby řešení úkolů. Na závěr je uveden popis mých vlastních zkušeností s praxí, co jsem se během ní naučil a které znalosti z univerzity mi pomohly při jejím vykonávání.
Mapování prostoru pomocí robota Khepera IV
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Tomšů, Matěj; Menšík, Marek; Albert, Adam
Tato diplomová práce se zabývá problematikou multiagentních systémů a jejich vnitřní komunikace. Teoretická část shrnuje základní pojmy související s multiagentními systémy, způsoby komunikace mezi agenty a představuje TIL-script. Dále je popsán robot Khepera IV včetně vybraných hardwarových komponent. V praktické části je prezentována případová studie, v níž byl implementován multiagentní systém se zaměřením na mapování neznámého prostředí pomocí průzkumných agentů. Pro řešení tohoto úkolu byly zvoleny dva přístupy — simulace ve virtuálním prostředí a reálná implementace s využitím robotů Khepera IV. Obě varianty jsou porovnány z hlediska přesnosti a spolehlivosti.
Návrh bezpečnostních opatření pro robotické pracoviště v CPIT TL3 s využitím digitálního dvojčete
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Maléř, Jan; Hercík, Radim; Bátrla, Adam
Diplomová práce se zabývá návrhem bezpečnostních opatření pro robotické pracoviště v laboratoři CPIT TL3 s využitím digitálního dvojčete vytvořeného v programu KUKA Sim. V rámci práce jsou představeny tři varianty zabezpečení robotického pracoviště: oplocené, neoplocené a kolaborativní. Návrh každé varianty respektuje aktuální bezpečnostní normy a požadavky na ochranu osob. K posouzení rizik byla využita metoda HRN, výpočty bezpečných vzdáleností a hodnocení požadované úrovně vlastností bezpečnostních funkcí (〖PL〗_r). Pro ověření funkčnosti navržených bezpečnostních opatření byly provedeny simulace běžných i krizových scénářů. Závěrečná část práce obsahuje ekonomické srovnání jednotlivých variant a jejich praktické zhodnocení. Výsledky ukázaly, že navržená bezpečnostní opatření jsou účinná a využitelná v praxi, a že použití digitálního dvojčete výrazně usnadňuje celý proces návrhu a ověřování bezpečnosti.
A Comparison of Frameworks for Data Layer Implementation
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Pham, Quoc Trung; Krátký, Michal; Chovanec, Peter
These day, there are many tools for data layer, and the way how to use these tools for data layer is implemented directly affects the performance, scalability and maintainability of the information systems. Because the difference of implementation of data layer, there is a many of frameworks one can build that data layer with, so developers and systems architects are always try to find out which the best implementation for their specific application. This thesis aims to study and analyze performance of existing data layer frameworks by using different test case of operations which are generated base on a template of database operations. The performance of selected framework in different database operations will provide the clear insights for developers and system architects when selecting the suitable framework for their systems.
Zpracování formalizovaných narativů pro následné grafické vyobrazení
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Frycz, Martin; Albert, Adam; Menšík, Marek
Tato bakalářská práce se zabývá automatizovaným převodem narativních popisů pohybu do prostorové reprezentace vhodné pro vizualizaci ve formě tzv. sketch mapy. Cílem je navrhnout, implementovat a otestovat postup, který umožní z formálně zpracovaných vět extrahovat klíčové informace o trajektorii pohybu. Výsledkem práce je přesně definovaná výstupní datová struktura, která umožňuje automaticky generovat prostorově smysluplnou vizualizaci pohybu ve formě sketch mapy.
Detection of Antipatterns in a Database
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Vo, Le Thanh Phu; Bača, Radim; Krátký, Michal
In modern applications, it is common to plan out the database first and consider how you will organize and interconnect your information. However, this task is not trivial with many pitfalls. During the development of the applications, database developers may introduce antipatterns into their data schema by mistake. In this thesis, we propose a method of antipattern detection in database employing the query engine Apache DataFusion, we develop a heuristic approach for our detection algorithm and by parsing and analyzing the grammar of SQL queries the algorithm can determine the possible antipatterns in the schema.
Autopilot pre bezpilotné lietajúce vozidlá s krídlom
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Beloš, Adam; Stříbný, Daniel; Krumnikl, Michal
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a implementací autopilota pro bezpilotní letadlo s pevnými křídly. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. Teoretická část se věnuje analýze existujících řešení, výběru vhodné hardwarové platformy a senzorů pro řízení letu. Praktická část popisuje samotný vývoj softwaru autopilota, návrh řídicí logiky a testování systému v reálných podmínkách. Výsledkem práce je funkční autopilot schopný základní stabilizace letu, manuálního i autonomního ovládání, s možností budoucího rozšíření o pokročilejší funkce.
Nástroj pro distribuované zpracování dat
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Rajdus, Filip; Běhálek, Marek; Vašinek, Michal
Cílem této bakalářské práce je vytvořit nástroj pro plánování a správu distribuovaných výpočtů na serveru určeném pro zpracování dat z optického mapování. Server obsahuje desítky terabajtů dat v~podobě stovek tisíc souborů, kde ruční zpracování představuje výraznou časovou zátěž. Hlavní přínos práce spočívá v nástroji rozděleném do dvou částí. První částí je konfigurátor, který umožňuje uživateli organizovat vstupní data pomocí filtrů, přiřazovat je k existujícím výpočetním skriptům a nastavovat parametry paralelního zpracování. Druhou částí je vykonávací modul, který zajišťuje plánování úloh na serverových zdrojích, správu paralelních výpočtů a monitoring průběhu zpracování. Práce zahrnuje analýzu specifických požadavků na zpracování dat z optického mapování a představuje řešení, které umožňuje efektivní práci s velkým množstvím souborů.
Systém pro správu a agregaci sportovních tabulek
(Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2025) Káňa, Daniel; Šigut, Filip; Plucar, Jan
Tato bakalářská práce se zabývá problémem dokázat dynamicky zpracovat data získané z jednotlivých sportovních zdrojů, uložit je do systémové databáze, umožnit patřičným osobám data upravovat (doplňovat) a následně poskytnout co nejpřesnější data jako API pro různé sportovní klubové weby.

Browse

Recent Submissions