Number of found documents: 18616
Published from to

Analýza modelů chování pilota při řízení letu letounu
Jirgl, Miroslav; Štefek, Alexandr; Blecha, Petr; Bradáč, Zdeněk
2017 - Czech
Práce se zabývá modelováním lidského chování, resp. modelováním chování pilota, při řízení letu letounu z pohledu systémů automatického řízení. Pro tyto účely je nejprve prezentován úvod do problematiky popisu a modelování jednotlivých komponent celistvého systému pilot-letoun a na základě těchto poznatků jsou pak vytvořeny simulační modely tohoto systému získané pomocí reálně naměřených dat. Jelikož je získávání dat z reálného letu poměrně problematické, je pro účely této práce využit letecký simulátor na Univerzitě obrany v Brně. Na tomto simulátoru byla realizována řada experimentálních měření reakcí pilotů na vizuální podnět za účelem získání poznatků o jejich aktuálním stavu vycvičenosti (z pohledu dynamického chování) a dále o způsobech a přístupech k řízení. V této fázi byly realizovány dvě sady měření s 8 piloty asi s půlročním odstupem, během kterého piloti navíc absolvovali povinný letový výcvik. Během první sady měření tak byla průměrná letová praxe pilotů asi 60 hodin, během druhé sady okolo 80 hodin. Získané poznatky jsou pak dále analyzovány zejména pomocí metod používaných v teorii automatického řízení za účelem možného vyhodnocení aktuálního stavu a schopností pilotů s ohledem právě na absolvovaný výcvik. This thesis deals with human – pilot behaviour modelling during a flight in terms of automatic control systems. For these purposes, the introduction to the issue of description and modelling of individual components of the whole pilot – aircraft interaction is presented. Based on that, the simulation models obtained from real measured data are designed. However, the acquisition of the real flight data is quite difficult. Therefore, the flight simulator at Brno University of Defence is used for the purposes of this work. Several experimental measurements were taken using this simulator. These were focused on measuring pilot’s reactions (responses) to visual stimulus with emphasis on obtaining judgements about their current state of training (in terms of dynamic behaviour) as well as attitude to aircraft control. In this phase, two sets of measurements with eight pilots were taken. On average, the pilots had 60 flight hours before the first set of measurements and about 80 flight hours before the second set. The obtained results are analysed using mainly the theory of automatic control approaches in order to evaluate the actual state of pilots’ abilities considering the effects of flight training. Keywords: MMS; modely chování pilota; McRuerovy modely; lidský regulátor; letecký simulátor; podélný let; model letu letounu; výcvik pilota.; MMS; pilot behavioural models; McRuer’s models; human controller; flight simulator; longitudinal flight; flight model; pilot training. Available in a digital repository NRGL
Analýza modelů chování pilota při řízení letu letounu

Práce se zabývá modelováním lidského chování, resp. modelováním chování pilota, při řízení letu letounu z pohledu systémů automatického řízení. Pro tyto účely je nejprve prezentován úvod do ...

Jirgl, Miroslav; Štefek, Alexandr; Blecha, Petr; Bradáč, Zdeněk
Vysoké učení technické v Brně, 2017

Lidské zdroje, struktura jejich využívání ve vybraných odvětvích
Hospodkova, Petra; Severová, Lucie
2017 - Czech
Cílem disertační práce je vyvtoření doporučení pro investice do vzdělávání v oblasti pracovních pozic ve zdravotnickém sektoru a dále vytvoření návrhu pro podporu rozvoje těchto pracovních pozic z hlediska nabídky oborů na vysokých školách v ČR. V rámci šetření bude kladen důraz na určení kritických míst, tj. určení odborností, pro které je zřejmá nedostatečná nabídka pracovních pozic na trhu práce a diskuse důvodů, dále na odbornosti, u kterých je naopak nabídka vyšší než poptávka a specialisté v důsledku toho mění svoji odbornost. Dalším cílem práce je stanovení trendů v oblasti vzdělávání zdravotnických pozic u sousedních států (potažmo u států se stejným systémem zdravotní péče) pomocí systematické rešerše. Dalšími zvyžovanými metodami jsou dotazníkové šetření, matematicko-statistické modely (korelace, regrese), CEA, CUA, analýza The main target of dissertation is to prepare recommendations and plan of investments for education in healthcare for paramedical professions. In the investigation, the emphasis will be on identifying critical points, ie. the determination of expertise for which the apparent insufficient supply of jobs on the labor market and discussions reasons. Another aim is to determine trends in education for paramedical positions in neighboring countries through systematic review. Other methods are survey, mathematical-statistical models (correlation, regression), CEA, CUA, etc. Keywords: investice do vzdělávání; nelékařské profese; systém zdravotní péče; zdravotnicví dostupnost_czu
Lidské zdroje, struktura jejich využívání ve vybraných odvětvích

Cílem disertační práce je vyvtoření doporučení pro investice do vzdělávání v oblasti pracovních pozic ve zdravotnickém sektoru a dále vytvoření návrhu pro podporu rozvoje těchto pracovních pozic ...

Hospodkova, Petra; Severová, Lucie
Česká zemědělská univerzita v Praze, 2017

Hodnocení zaměstnanců jako nástroj řízení lidských zdrojů v odvětví zemědělství
Venclová, Kateřina; Macák, Tomáš; Fejfarová, Martina
2017 - Czech
Účel: Cílem práce je navrhnout systém hodnocení zaměstnanců pro vybrané zemědělské pozice jako nástroj řízení lidských zdrojů v České republice. Dílčími cíli je identifikovat význam řízení lidských zdrojů (ŘLZ) a hodnocení v odvětví zemědělství v době personální obměny a sestavit teoretický systém hodnocení vybraných pozic jako nástroj řízení lidských zdrojů. Dále určit aktuální stav formálního hodnocení zaměstnanců a identifikovat návaznost ostatních činností ŘLZ na hodnocení zaměstnanců v odvětví zemědělství. Výzkumný design/metody/přístup: Pro tuto práci je zvolen výzkumný design smíšených metod (kombinace kvalitativní i kvantitativní formy výzkumu). Dále se vychází z předpokladu pragmatismu. Strategie výzkumu vychází ze sekvenční strategie smíšených metod. Bylo aplikováno studium relevantní literatury, elektronické dotazování, osobní dotazování, jednorozměrné i vícerozměrné statistické metody. Výsledky: Byl navržen systém hodnocení zaměstnanců pro vybrané zemědělské profese jako nástroj řízení lidských zdrojů. Přestože byla zjištěna důležitost systému hodnocení zaměstnanců v rámci vybraného modelu ŘLZ v době personální obměny v odvětví zemědělství, zemědělské podniky během časového období tří let v ČR nevyužívaly formální hodnocení zaměstnanců. Dále byly zjištěny aktuálně využívané metody hodnocení zaměstnanců, kdo je hodnotitelem (i), hodnocení a účel/y hodnocení a návaznost systému hodnocení zaměstnanců na systém odměňování v odvětví zemědělství. Limity výzkumu: Výběrový soubor zemědělských podniků nebyl reprezentativní v rámci celého odvětví, protože se jednalo o účelový výběr. Rozsah dotazníku nebyl dostatečný pro detailní identifikování metod a jejich kritérií v odvětví zemědělství, proto muselo být realizováno osobní dotazování. Originalita/hodnota: V odvětví zemědělství v ČR nebyl doposud realizován výzkum týkající se hodnocení zaměstnanců. Práce přináší detailní pohled na aktuální systém hodnocení zaměstnanců v odvětví zemědělství v ČR, který je doporučen rozšířit o metody hodnocení zaměstnanců zaměřené na oblasti hodnocení procesu a vstupu pro zvýšení úrovně řízení lidských zdrojů. Dále vyzdvihuje důležitost výstupů hodnocení zaměstnanců v rámci návaznosti na systém odměňování. Navržený systém hodnocení zaměstnanců může mít význam v době personální obměny a poskytuje podporu pro efektivní řízení lidských zdrojů v odvětví zemědělství. Disertační práce je podkladem pro další výzkum v oblasti výkonnosti zaměstnanců a dalších oblastech ŘLZ. Purpose: The aim of this PhD dissertation is to design a performance appraisal system as a Human Resource Management (HRM) tool for selected professions in the field of agriculture in the Czech Republic. Further objectives of the dissertation are to identify the significance of HRM and performance appraisal in the field of agriculture within generational change. A subsequent objective is to create a theoretical performance appraisal system for selected professions as a tool of HRM. Further objectives are to determine the current state of formal performance appraisal and to identify the input criteria of an appropriate performance appraisal system for the field of agriculture. Research design/methodology/approach: The research for this dissertation has been developed on the basis of a mixed methods research design, involving a sequential strategy based on quantitative and qualitative research methods. Moreover a pragmatic philosophical approach has been adopted. The quantitative and qualitative elements of the strategy adopted include study of pertinent literature, an electronic questionnaire, personal interviewing, one--dimensional and multidimensional statistical methods. Findings: A performance appraisal system for selected professions as a tool of HRM in the field of agriculture in the Czech Republic has been designed, together with possible areas for future research. The survey conducted has shown over a period of 3 years that the majority of agricultural organizations do not utilise any performance appraisal system. However, this research demonstrated the significance of a performance appraisal system in the context of the selected HRM model within generational change in the field of agriculture. The research also explored the currently used performance appraisal methods, identified appraisers and appraisees, the purposes of performance appraisal in the field of agriculture, and performance appraisal connection to the reward system. Research limitations: The random sample of agricultural organizations was not necessarily representative of the industry as a whole, because the sample taken was a purposive sample. The length and structure of the questionnaire developed for this research was not sufficient to permit the detailed identification of performance appraisal methods used and the criteria applied in the field of agriculture. In order to compensate for this limitation, personal interviewing with a random sample of informants was conducted. Originality/value: No previous research focused on performance appraisal in the field of agriculture has been conducted in the Czech Republic. The research described in this dissertation presents the first detailed description and analysis of the currently used performance appraisal system for the field of agriculture in the Czech Republic. The Author recommends that the currently used performance appraisal system should be used to extend other performance appraisal methods focused in the areas of process and input to reach higher attitude of HRM. In addition, the author highlights the importance of performance appraisal outputs in the connection to the reward system. The specific performance appraisal system proposed here may be beneficial for good management during a period of generational change. Furthermore, it may support more effective human resource management in the field of agriculture. It is hoped that this PhD dissertation may provide the basic groundwork for further research in other HRM areas and performance management. Keywords: systém; řízení lidských zdrojů; hodnocení zaměstnanců; metody hodnocení; zaměstnanec; hodnotitel dostupnost_czu
Hodnocení zaměstnanců jako nástroj řízení lidských zdrojů v odvětví zemědělství

Účel: Cílem práce je navrhnout systém hodnocení zaměstnanců pro vybrané zemědělské pozice jako nástroj řízení lidských zdrojů v České republice. Dílčími cíli je identifikovat význam řízení lidských ...

Venclová, Kateřina; Macák, Tomáš; Fejfarová, Martina
Česká zemědělská univerzita v Praze, 2017

Stanovení genetických parametrů u vybraných ukazatelů plodnosti ovcí a přepracování stávajících způsobů hodnocení zvířat (předpověď plemenné hodnoty).
Schmidová, Jitka; Vostrý, Luboš; Jan, Jan
2017 - Czech
Cílem práce bylo vybrání vhodného modelu pro odhad genetických parametrů, odhad genetických parametrů a předpověď plemenných hodnot pro četnost vrhu u nejvíce rozšířených plemen ovcí chovaných v České republice. Analyzováno bylo celkem 143896 údajů o bahnění z let 1990 až 2012. Metodou BLUP animal model byly odhadnuty komponenty rozptylu a genetické parametry, a to pro každé plemeno samostatně. Základní modelová rovnice zahrnovala efekt věku bahnice (fixní efekt) a dále náhodné efekty stádo-rok-období bahnění, trvalé prostředí a aditivní genetický efekt zvířete (bahnice). Dále byly zkoumány modifikace základního modelu, kdy byly zahrnovány různé kombinace efektů spojených s pářením (efekt harému, trvalé prostředí a aditivní genetický efekt berana). Odhady fenotypové variance se zvyšovaly s rostoucím průměrem četnosti vrhu (od 0,236 u šumavské ovce do 0,779 u romanovské ovce). Podíl trvalého prostředí bahnice byl velmi nízký u všech plemen (od 0,0001 do 0,0262). Vliv sdruženého efektu stádo-rok-období (CG) na celkovou variabilitu četnosti vrhu (0,0223 - 0,1309) byl u většiny plemen větší než aditivní genetická variance (0,0146 - 0,0587). Nejnižší koeficienty dědivosti a opakovatelnosti byly odhadnuty u ovce šumavské (h2 = 0,0619; w2 = 0,0823) a plemene romney (h2 = 0,0626; w2 = 0,0811); zatímco nejvyšší byly odhadnuty u plemene merinolandschaf (h2 = 0,1091; w2= 0,1129). Podíl efektu plemenného berana se pohyboval v rozmezí od 0,01 do 0,02 fenotypové variance u šumavské ovce, od 0,04 do 0,05 u plemene suffolk a od 0,05 do 0,1 u romanovské ovce. Zahrnutí efektů souvisejících s pářením (efekt plemenného berana, harém a/nebo trvalé prostředí berana) do modelové rovnice snížilo informační kritérium odchylek (DIC), což poukazuje na to, že tyto modely jsou vhodnější než model základní. Z výsledků práce vyplývá, že i podíl aditivního genetického efektu bahnice na variabilitě četnosti vrhu je u jednotlivých plemen rozdílný, což je vhodné vzít do úvahy při genetickém hodnocení zvířat. Výsledky dále ukazují, že berani, jakožto otcové výsledných vrhů, mají sice malý, ale prokazatelný vliv na počet narozených jehňat. Odhady genetických parametrů ukazují, že selekce podle "paternálních" plemenných hodnot by mohla být dalším selekčním kritériem, jak zlepšit četnost vrhu u ovcí. The objective of this investigation was to select the proper model for genetic parameter estimation, to estimate genetic parameters, and to predict breeding values for litter size in most common sheep breeds in Czech Republic. A total of 143 896 lambing records from 1990 to 2012 were analysed. Variance components and genetic parameters for litter size were estimated separately for each breed using the BLUP animal model with repeatability. The basic model equation contained ewe age as a fixed effect and random effects of contemporary group, permanent environment and direct additive genetic effect of the animal. Modifications of the basic model were examined when various combinations of mating effects were included (contemporary group of ewes during mating (harem), additive genetic and permanent environmental effect of service ram). Estimates of phenotype variance increased across breeds (0.236 for Šumava to 0.779 for Romanov) with increasing breed average for number of lambs per litter. Variance component estimates for permanent environmental effect of the ewe were low (0.0001 to 0.0262). The variance of common environment of contemporary group (from 0.0223 to 0.1309) had bigger influence on the total variability of litter size in almost all studied breeds then additive genetic variance (from 0.0146 to 0.0587). The lowest heritability and repeatability estimates were for the Šumava (h2=0.0619; w2=0.0823) and Romney breeds (h2=0.0626; w2=0.0811); while the highest were for Merinolandschaf (h2=0.1091; w2 = 0.1129). The effect of service ram ranged from 0.01 to 0.02 of phenotypic variance in Šumava sheep, in Romanov sheep it was from 0.05 to 0.10, and in Suffolk sheep it was from 0.04 to 0.05. Including effects of mating (service sire, harem, and/or ram´s permanent environmental effect) in the model decreased deviance information criterion, what means that these models are more proper than the basic one. Results from present study demonstrate that genetic parameters did differ among the investigated breeds, which should be taken into account in breeding value estimation. The service rams have low but a clearly detectable influence on litter size of their mates. Genetic parameter estimates indicate that direct selection on the service ram effect could increase litter size and achieve genetic gain through ram selection. Keywords: Selekce; Četnost vrhu; Bahnice; Beran dostupnost_czu
Stanovení genetických parametrů u vybraných ukazatelů plodnosti ovcí a přepracování stávajících způsobů hodnocení zvířat (předpověď plemenné hodnoty).

Cílem práce bylo vybrání vhodného modelu pro odhad genetických parametrů, odhad genetických parametrů a předpověď plemenných hodnot pro četnost vrhu u nejvíce rozšířených plemen ovcí chovaných v České ...

Schmidová, Jitka; Vostrý, Luboš; Jan, Jan
Česká zemědělská univerzita v Praze, 2017

Centralized and Decentralized Algorithms for Multi-Robot Trajectory Coordination
Pěchouček, Michal; Čáp, Michal
2017 - English
One of the standing challenges in multi-robot systems is how to reliably avoid collisions among individual robots without jeopardizing the mission of the system. This is because the existing collisionavoidance techniques are either prone to deadlocks, i.e., the robots may never reach their desired goal position, or computationally intractable, i.e., the solution may not be provided in practical time. We study whether it is possible to design a method for collision avoidance in multi-robot systems that is both deadlock-free and computationally tractable. The central results of our work are 1) the observation that in appropriately structured environments deadlock-free and computationally tractable collision avoidance is, in fact, possible to achieve and 2) consequently we propose practical, yet guaranteed, centralized and decentralized algorithms for collision avoidance in multi-robot systems. We take the deliberative approach, i.e., coordinated collision-free trajectories are first computed either by a central motion planner or by decentralized negotiation among the robots and then each robot controls its advancement along its planned trajectory. We start by reviewing the existing techniques in both single- and multi-robot motion planning, identify their limitations, and subsequently design new centralized and decentralized trajectory coordination algorithms for different use cases. Firstly, we prove that a revised version of the classical prioritized planning technique, which may not return a solution in general, is guaranteed to always return a solution in polynomial time under certain conditions that we characterize. Specifically, it is guaranteed to provide a solution if the start and destination of each coordinated robot is an endpoint of a so-called well-formed infrastructure. That is, it can be reliably used in systems where the robots at start and destination positions do not prevent other robots from reaching their goals, which, notably, is a property satisfied in most man-made environments. Secondly, we design an asynchronous decentralized variant of both classical and revised prioritized planning that can be used to find coordinated trajectories solely by peer-to-peer message passing among the robots. The method inherits guarantees from its centralized version, but can compute the solution faster by exploiting the computational power distributed across multi-robot team. Thirdly, in contrast to the above algorithms that coordinate robots in a batch, we design a decentralized algorithm that can coordinate the robots in the systems incrementally. That is, the robots may be ordered to relocate at any time during the operation of the system. We prove that if the robots are tasked to relocate between endpoints of a well-formed infrastructure, then the algorithm is guaranteed to always find a collision-free trajectory for each relocation task in quadratic time. Fourthly, we show that incremental replanning of trajectories of individual robots while they are subject to gradually increasing collision penalty can serve as a powerful heuristic that is able to generate near-optimal solutions. Finally, we design a novel control law for controlling the advancement of individual robots in the team along their planned trajectories in the presence of delaying disturbances, e.g., humans stepping in the way of robots. While naive control strategies for handling the disturbances may lead to deadlocks, we prove that under the proposed control law, the robots are guaranteed to always reach their destination. We evaluate the presented techniques both in synthetic simulated environments as well as in realworld field experiments. In simulation experiments with up to 60 robots, we observe that the proposed technique generates shorter motions than state-of-the-art reactive collision avoidance techniques and reliably solves also the instances where reactive techniques fail. Further, unlike many proposed coordination techniques, we validate the assumptions of our algorithms and the consequent practical applicability of our approach by implementing and testing proposed coordination approach in two real-world multi-robot systems. In particular, we successfully deployed and field tested asynchronous decentralized prioritized planning as a collision avoidance mechanism in 1) a Multi-UAV system with fixed-wing unmanned aircraft and 2) an experimental mobility-on-demand system using self-driving golf carts. Available in digital repository of ČVUT.
Centralized and Decentralized Algorithms for Multi-Robot Trajectory Coordination

One of the standing challenges in multi-robot systems is how to reliably avoid collisions among individual robots without jeopardizing the mission of the system. This is because the existing ...

Pěchouček, Michal; Čáp, Michal
České vysoké učení technické v Praze, 2017

Studium elektrofyziologických projevů srdce v experimentální kardiologii
Ronzhina, Marina; Tyšler, Milan; Halámek, Josef; Kolářová, Jana
2017 - English
Srdeční poruchy, jejichž příkladem je ischemie myokardu, infarkt, hypertrofie levé komory a myokarditida, jsou v experimentální kardiologii obvykle studovány na modelu izolovaného srdce. Kritéria pro detekci srdečních poruch však nejsou pro zvířecí modely standardizována, což komplikuje srovnání a interpretaci výsledků různých experimentálních studií. Obzvlášť složitá situace nastává při současném výskytu několika patologických jevů, jejichž vzájemná součinnost komplikuje rozpoznání jejich individuálních účinků. Korektní posouzení stavu srdce vyžaduje také zohlednění mnoha faktorů spojených s akvizicí dat. Tato práce je věnována kvantitativnímu hodnocení elektrofyziologických změn způsobených globální ischemií myokardu. Vliv ischemie byl hodnocen pro fyziologická srdce a srdce se zvětšenou levou komorou a dále pro srdce nabarvená napěťově-citlivým barvivem di-4-ANEPPS. Přestože jsou oba fenomény často zastoupeny v animálních studiích, nebyl dosud popsán jejich vliv na manifestaci ischemie v elektrogramech (EG), ani nebyl kvantifikován jejich vliv na přesnost detekčních algoritmů pro identifikaci ischemie. Práce shrnuje kvantitativní změny srdeční funkce vyvolané ischemií (v normálních podmínkách, při hypertrofii levé komory, a při administraci barviva) založené na hodnocení EG a VKG parametrů. Dále práce obsahuje rozbor důležitých aspektů akvizice záznamů, jako je umístění snímacích elektrod, způsob výpočtu deskriptorů z EG a VKG (s použitím výsledků manuálního rozměření záznamů, nebo bez něj) a identifikace okamžiku vývoje ischemie v preparátu. Nedílnou součást práce tvoří návrh, realizace a ověření metod pro automatickou detekci ischemie v experimentálních záznamech. Výsledky práce dokazují, že dosažení opakovatelných a věrohodných výsledků je podmíněno zohledněním všech výše uvedených faktorů souvisejících jak se stavem srdce, tak s metodikou záznamu a analýzy dat. Isolated heart is widely used in experimental cardiology to study myocardial ischemia and infarct, left ventricular hypertrophy, myocarditis, etc. Nevertheless, the standardized criteria for assessment of above disorders in animal models are missing that complicates interpretation of the results obtained in such studies. It is of special importance, if several pathologies are presented simultaneously, when possible co-effects cannot be simply identified and analysed. Besides the condition of the heart, there are many other factors playing important role in data acquisition and analysis. In this work, electrophysiological effects of increased left ventricular mass (intrinsic factor) and voltage-sensitive dye di-4-ANEPPS (external factor) are evaluated on rabbit isolated hearts under non-ischemic and ischemic condition. Although both phenomena are quite frequent in animal studies, their effects on ischemia manifestations and electrogram-based ischemia detection accuracy have not been quantitatively described yet. Results of quantification of ischemia-induced changes in heart function (under normal conditions, increased LV or dye administration) by analysis of various EG and VCG parameters are summarized. Such important aspects as recording electrodes placement, method of parameters calculation (using or without outcomes of manual EG delineation) and definition of the beginning of ‘true’ ischemic injury in preparation (methodological factors) are also addressed. Along with it, different tools for automatic detection of ischemia in data are presented. According to the results of statistical analysis of parameters and testing the detectors on different data, all above mentioned phenomena (both heart-related and methodological) should be taken into account to ensure successful study of the heart electrical activity. Keywords: Rabbit isolated heart; electrogram; vectorcardiogram; global myocardial ischemia; left ventricle size; di-4-ANEPPS; feature selection; automatic classification.; Izolované králičí srdce; elektrogram; vektorkardiogram; globální ischemie myokardu; velikost levé komory srdeční; di-4-ANEPPS; výběr příznaků; automatická klasifikace. Available in a digital repository NRGL
Studium elektrofyziologických projevů srdce v experimentální kardiologii

Srdeční poruchy, jejichž příkladem je ischemie myokardu, infarkt, hypertrofie levé komory a myokarditida, jsou v experimentální kardiologii obvykle studovány na modelu izolovaného srdce. Kritéria pro ...

Ronzhina, Marina; Tyšler, Milan; Halámek, Josef; Kolářová, Jana
Vysoké učení technické v Brně, 2017

Graph and Point Cloud Matching for Image Registration
Kybic, Jan; Pinheiro, Miguel Amável
2017 - English
This thesis focuses on the topic of image or volume registration of data containing tree and graph shaped structures, with a special focus on medical imaging. The geometrical information is first extracted from the volumes or images and then used for registration. We propose a method for the segmentation of trees in images acquired at different time instances, by enforcing time consistency. This results in an overall improvement of the extraction accuracy. The method was tested on medical, biological and road images. The focus of this thesis is finding the alignment between segmented graphs and trees. We first propose a method called Active Testing Search (ATS) that explores partial correspondences of branching points of the structures. The method estimates the probability of partial match correctness based on training data and incrementally grows these partial matches. The ATS approach was able to align real data from several different medical imaging modalities, and is robust to initial position, rotation, deformation, missing data and noise. The second proposed method is called Graph Matching using Monte Carlo tree search (GMMC). The approach uses a stochastic state-space search algorithm inspired by the Monte Carlo tree search method to build a large set of compatible curves. Further acceleration is achieved by pruning using novel curve descriptors. The method can handle partial matches, topological differences, geometrical distortion, does not use appearance information and foes not require an initial alignment. Moreover, our method is very efficient – it can match graphs with thousands of nodes, which is an order of magnitude better than the best competing method. Available in digital repository of ČVUT.
Graph and Point Cloud Matching for Image Registration

This thesis focuses on the topic of image or volume registration of data containing tree and graph shaped structures, with a special focus on medical imaging. The geometrical information is first ...

Kybic, Jan; Pinheiro, Miguel Amável
České vysoké učení technické v Praze, 2017

SUPER-RESOLUTION MICROSCOPY LIVE CELL IMAGING AND IMAGE ANALYSIS
Klíma, Miloš; Fliegel, Karel; Lasser, Theo; Lukeš, Tomáš
2017 - English
Novel fundamental research results provided new techniques going beyond the diffraction limit. These recent advances known as super-resolution microscopy have been awarded by the Nobel Prize as they promise new discoveries in biology and live sciences. All these techniques rely on complex signal and image processing. The applicability in biology, and particularly for live cell imaging, remains challenging and needs further investigation. Focusing on image processing and analysis, the thesis is devoted to a significant enhancement of structured illumination microscopy (SIM) and super-resolution optical fluctuation imaging (SOFI)methods towards fast live cell and quantitative imaging. The thesis presents a novel image reconstruction method for both 2D and 3D SIM data, compatible with weak signals, and robust towards unwanted image artifacts. This image reconstruction is efficient under low light conditions, reduces phototoxicity and facilitates live cell observations. We demonstrate the performance of our new method by imaging long super-resolution video sequences of live U2-OS cells and improving cell particle tracking. We develop an adapted 3D deconvolution algorithm for SOFI, which suppresses noise and makes 3D SOFI live cell imaging feasible due to reduction of the number of required input images. We introduce a novel linearization procedure for SOFI maximizing the resolution gain and show that SOFI and PALMcan both be applied on the same dataset revealing more insights about the sample. This PALMand SOFI concept provides an enlarged quantitative imaging framework, allowing unprecedented functional exploration of the sample through the estimation of molecular parameters. For quantifying the outcome of our super-resolutionmethods, the thesis presents a novel methodology for objective image quality assessment measuring spatial resolution and signal to noise ratio in real samples. We demonstrate our enhanced SOFI framework by high throughput 3D imaging of live HeLa cells acquiring the whole super-resolution 3D image in 0.95 s, by investigating focal adhesions in live MEF cells, by fast optical readout of fluorescently labelled DNA strands and by unraveling the nanoscale organization of CD4 proteins on a plasma membrane of T-cells. Within the thesis, unique open-source software packages SIMToolbox and SOFI simulation tool were developed to facilitate implementation of super-resolution microscopy methods. Available in digital repository of ČVUT.
SUPER-RESOLUTION MICROSCOPY LIVE CELL IMAGING AND IMAGE ANALYSIS

Novel fundamental research results provided new techniques going beyond the diffraction limit. These recent advances known as super-resolution microscopy have been awarded by the Nobel Prize as they ...

Klíma, Miloš; Fliegel, Karel; Lasser, Theo; Lukeš, Tomáš
České vysoké učení technické v Praze, 2017

Tracking optical properties and antioxidant activities of polyphenols by joint theoretical and experimental approaches.
BILER, Michal; KUBALA, Martin
2016 - English
Polyfenoly jsou hojně zastoupeny v mnoha druzích ovoce, zeleniny, nápojů atd. a mají mnoho biologických aplikací. Tato disertační práce využívá výpočetní kvantové metody k popisu a racionalizaci fyzikálně-chemických vlastnosti flavonolignanů a pyranoantokyaninů pro lepší porozumění jejich biologických účinků na molekulární úrovni. Všechny výstupy z teoretických výpočtů jsou diskutovány vzhledem k experimentálním datům. Metody funkcionálu hustoty (DFT) byly použity při studiu antioxidační aktivity daných sloučenin. Časově závislé TD-DFT metody posloužily pro popis UV/Vis absorpčních spekter flavonolignanů a pyranoantokyaninů a jejich pH závislosti, a disperzně-korigované DFT-D metody byly využity při popisu nekovalentních interakcí. Stručně jsou také popsány interakce těchto molekul s biomolekulami. Kapitola 6 představuje zatím nepublikované výsledky týkající se nekovalentních interakcí v systémech pigment: kopigment, které poslouží pro budoucí studie k nalezení 'nejlepšího' kopigmentu. Polyphenols are abundantly found in many fruit, vegetables, beverages, etc. and they possess many potential health benefits. Computational methods were thoroughly used through this thesis to rationalize, describe and predict physical chemical properties of flavonolignans and pyranoanthocyanins. Here, we aim at an understanding of polyphenol biological actions at a molecular level. All outcomes from the theoretical computations were discussed with respect to experimental data. The properties related to antioxidant activity of flavonolignans were investigated by density functional theory (DFT) methods. The pH dependence of ultraviolet/visible (UV/Vis) absorption properties of flavonolignans and pyranoanthocyanins were evaluated by time dependent (TD-) DFT methods, and noncovalent interactions were investigated within dispersion-corrected DFT methods. A short overview is also given on interaction of such compounds with biomolecules. Chapter 6 presents yet not published results of several noncovalent pigment: copigment systems. This part of the results serves as a good starting point to search for 'the best copigment'. Keywords: Polyfenoly; DFT; Nekovalentní interakce; UV/Vis absorpce; Antioxidanty; Polyphenols; DFT; Noncovalent interactions; UV/Vis absorption; Antioxidants Available in digital repository of UPOL.
Tracking optical properties and antioxidant activities of polyphenols by joint theoretical and experimental approaches.

Polyfenoly jsou hojně zastoupeny v mnoha druzích ovoce, zeleniny, nápojů atd. a mají mnoho biologických aplikací. Tato disertační práce využívá výpočetní kvantové metody k popisu a racionalizaci ...

BILER, Michal; KUBALA, Martin
Univerzita Palackého v Olomouci, 2016

Synthesis of D-Glucosamine Derivatives and their Reactivity Study at Position 1, 2, and 3
RUČIL, Tomáš
2016 - English
Předložená práce je zaměřena na syntézu a studium nových derivátů s potenciální biologickou aktivitou vycházejících ze struktury D-glukosaminu. D-glukosamin je všeobecně znám jako molekula s širokým spektrem vlastností. Je prekurzorem glykosaminoglykanů, což jsou stavební prvky chrupavek, či je obsažen v polymerní struktuře hyaluronové kyseliny. Tento polymer je důležitý pro své antibakteriální či hojivé účinky; své využití našel i v prostředcích pečující o pleť. Další, z pohledu lidstva velmi důležitou, vlastností, je inkorporace D-glukosaminu do skeletu peptidoglykanu. Tyto makromolekuly jsou základní stavební jednotkou buněčných stěn bakterií. Bylo zjištěno, že narušení tvorby buněčných stěn vede k přerušení reprodukce bakteriálních buněk. Tento princip antibakteriální léčby využívají mnohá antibiotika, jako například penicilin. Z výše zmíněných užitečných vlastností D-glukosaminu si tato práce klade za cíl přípravu nových derivátů, které by mohly rozšířit tuto stále se rozvíjející oblast. Diskuzní část je rozdělena do tří základních částí. První část je věnována cyklizačním reakcím, kde cyklus může být uzavřen mezi dusíkem na uhlíku C2 a anomerním uhlíkem C1 (produkt B) anebo alternativně je cyklus uzavřen přes uhlík C3 (produkt C). Během výzkumu byly připraveny výchozí látky a intermediáty, které umožňovaly cyklizační reakce, avšak samotná cyklizace probíhala buďto velmi problematicky anebo prakticky vůbec. Dále byla syntéza významně komplikována tvorbou anomerů v takřka každém reakčním kroku, kde následná separace byla zdlouhavá díky podobným fyzikálně-chemickým vlastnostem látek. Prostřední část je zaměřena na přípravu a studium reaktivity derivátu D-glukosaminu D s volnou hydroxy skupinou. Byly navrženy a optimalizovány dvě reakční cesty vedoucí k derivátu D. Následně byl meziprodukt D podroben alkylačním a oxidačním reakčním krokům. Během Fukuyama-Mitsunobu alkylace bylo zjištěno, že vzniká trojčetný aziridinový kruh E jakožto významný vedlejší produkt. Formace aziridinu nastává ovšem jen v případě, když byl k ochránění C4 a C6 hydroxy skupiny využit aceton dimethylacetal. Oxidace sloučeniny D vedla ke keto derivátu F, který byl následně podroben kondenzačním reakcím. Tyto reakce avšak nevedly k očekávaným produktům. Třetí část práce, co do počtu nově připravených sloučenin, nejúspěšnější, je zaměřena na syntézu 2,3 - altropyranosidů H z dinosylovaného derivátu G. Tato skupina látek není nijak zvlášť prozkoumána, dosud známé syntézy zahrnují mnoho reakčních kroků s kolísavými výtěžky. Naproti tomu náš postup nabízí jednoduchou a univerzálně použitelnou metodu vycházející z komerčně dostupného N-acetyl glukosaminu pro přípravu 2,3- diaminoaltropyranosidů H s velmi dobrými výtěžky. The submitted thesis is focused on the synthesis and study of new potentially biologically active derivates, based on the D-glucosamine motif. D-glucosamine is well known molecule with plenty of interesting properties. It is a precursor of glucosaminoglycans, which are building units of cartilages or it can be found in the polymer structure of hyaluronic acid. This polymer is important for its antibacterial or healing effect; it is also a component of skin-care products. Moreover, the structure of D-glucosamine is incorporated into the skeleton of peptidoglycan. Such molecules are building units of bacteria cell walls. It has been found, that disruption of cell wall formation process leads to inhibition of bacteria reproduction. Lots of antibiotics, such as penicillin, use this mechanism of action. It is obvious, that D-glucosamine found the application in many aspects of our live. Therefore, this thesis is focused on the preparation of new D-glucosamine based derivates, which can extend the current knowledge of reactivity of the D-glucosamine molecule. The discussion part is divided into the three chapters. The first one is dedicated to cyclization reactions, where the cycle can be formed either between the nitrogen at C2 carbon and anomeric C1 carbon (product B) or the cyclization occurs between the nitrogen at C2 carbon and C3 carbon (product C). During the research, the starting compounds and intermediates allowing the cyclization were prepared. Nevertheless, the cyclization itself was troublesome or it did not undergo at all. Moreover, the synthesis of nearly all products was significantly complicated with formation of anomers, where further separation was extremely difficult due to its similar chemical properties. The middle part is based on the synthesis and reactivity study of D-glucosamine derivate containing the free hydroxyl group D. We suggested and optimized two synthetic routes leading to derivate D. Subsequently, intermediate D was used in alkylation and oxidation reactions. During Fukuyama-Mitsunobu reactions we found that three - membered ring - aziridine as an important byproduct is easily formed. However, the aziridine formation was observed only when acetone dimethylacetal was used for the hydroxyl protection at C4 and C6 groups. The oxidation of D led to ketoderivate F, which was further tested toward the condensation reactions. These reactions did not lead to the desired products. The last part is focused on the synthesis of 2,3-altropyranosides H from dinosylated derivate G. This family of compounds is not well explored. The known syntheses involve plenty of reaction steps with fluctuating yields. To the contrary, we developed simple and universal method utilizing commercially available N-acetyl glucosamine as a starting compound. This method affords 2,3-diaminoaltropyranosides in very good yields. Keywords: D-glukosamin; acylace; aziridin; cyklizace; D-Glucosamine; acylation; aziridine; cyclisation Available in digital repository of UPOL.
Synthesis of D-Glucosamine Derivatives and their Reactivity Study at Position 1, 2, and 3

Předložená práce je zaměřena na syntézu a studium nových derivátů s potenciální biologickou aktivitou vycházejících ze struktury D-glukosaminu. D-glukosamin je všeobecně znám jako molekula s širokým ...

RUČIL, Tomáš
Univerzita Palackého v Olomouci, 2016

About project

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

http://www.techlib.cz

Facebook

Other bases