2014

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 52
  • Item
    Energeticky efektivní zpracování dat na uzlech bezdrátové senzorové sítě
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Červenka, Vladimír; Komosný, Dan; Zdrálek, Jaroslav; Vaněk, Tomáš
    Tato práce se soustředí na energetickou efektivitu dílčích aspektů při zpracování dat na uzlech bezdrátové senzorové sítě (WSN) a snaží se nalézt cesty pro další snížení spotřeby energie pro výpočetně náročné aplikace WSN. Práce nabízí detailní analýzu energeticky efektivních mesh protokolů, společně s přehledem současně dostupných hardwarových platforem. Na základě vlastního výzkumu je pak prezentována výpočetně výkonná senzorická jednotka, na níž je demonstrován navržený systém autonomního přenosu dat pro WSN. V neposlední řadě je pozornost věnována systému řízení, resp. implementaci operačního systému reálného času (RTOS), jenž by zohlednil přísné energetické nároky a podpořil svou funkcí energetickou efektivitu celého systému. Cenným zjištěním je poznatek, že další zvýšení energetické efektivity WSN systémů vede přes holistický přístup při návrhu softwarové a hardwarové architektury a tedy těsné součinnosti hardwaru a softwaru/ firmwaru. Výsledky uvedeného výzkumu nachází přímé uplatnění v průmyslu i akademické sféře, kde lze hardwarovou platformu společně s operačním systémem bez dalších úprav či znalosti fungování WSN využít. Systém autonomního přenosu dat pak nabízí cestu pro další vývoj snižování energetické náročnosti bezdrátových systémů.
  • Item
    Analýza řečových promluv pro IT diagnostiku neurologických onemocnění
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Mekyska, Jiří; Smékal, Zdeněk; Dostál, Otto; Přibilová, Anna
    Tato práce se zabývá návrhem systému analýzy hypokinetické dysartrie, jakožto poruchy motorické realizace řeči, která se vyskytuje u přibližně 90 % pacientů s Parkinsonovou nemocí. Pozornost je zde věnována především parametrizačním technikám, pomocí kterých je možné toto onemocnění diagnostikovat, monitorovat a odhadnout jeho progresi. Dále jsou v práci nalezeny řečové parametry, které nejvíce korelují se subjektivními testy, a pomocí kterých je možné odhadnout hodnoty různých hodnotících škál, jako např. unifikované škály pro hodnocení Parkinsonovy nemoci (UPDRS), či testu kognitivních funkcí (MMSE). V práci je rovněž navržen protokol akvizice dysartrické řeči, který lze v kombinaci s akustickou analýzou použít k odhadu zatížení hypokinetickou dysartrií v oblasti faciokineze, fonorespirace a fonetiky (korelace s 3F testem). Z hlediska parametrizace jsou pak v práci uvedeny zcela nové parametry založené na modulačním spektru, sluchové struktuře, bikepstru, aproximační a vzorkové entropii, empirické modální dekompozici a singulárních bodech. Všechny navržené techniky jsou integrovány do uceleného konceptu systému tak, že je možné jej implementovat v nemocnici a používat k výzkumu či hodnocení tohoto onemocnění.
  • Item
    Parciální řešení hybridního systému s nízkoteplotními palivovými články a obnovitelnými zdroji
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Ptáček, Michal; Matoušek, Antonín; Mišák, Stanislav; Tlustý,, Josef
    Práce se zabývá principy funkce nízkoteplotního palivového článku s polymerním elektrolytem (PEMFC), fotovoltaického zdroje (FVE) a větrného zdroje energie (VTE) a řeší jejich podrobná matematická vyjádření. V rámci práce jsou jednotlivé zdroje simulovány a jejich modely jsou podrobeny důkladné analýze. Samotnému simulování předchází seznámení se s významnými historickými milníky ve vývoji palivových článků. Dále je provedena základní klasifikace palivových článků a jsou uvedeny charakteristické vlastnosti článků používaných v energetice. V práci jsou také uvedeny informace o projektech, které řeší implementaci PEMFC jako primárního nebo doplňkového zdroje energie. Ve spojitosti s nastíněnou možností uplatnění nízkoteplotních palivových článků, jako vodíkové technologie v blízké budoucnosti, jsou pro komplexnost představeny i základní metody výroby vodíku a možnosti jeho skladování. Práce je výhradně zaměřena na zdokonalení matematických modelů PEMFC, které v rámci hybridního systému kooperují s obnovitelnými zdroji energie (OZE). Součástí práce je proto krátké review jednotlivých provozovaných nebo modelovaných konceptů hybridních systémů v energetice, na kterých jsou specifikovány hlavní nedostatky modelů PEMFC nebo systému jako celku. Specifikace nedostatků vede k vytvoření nového zdokonaleného dynamického modelu palivového článku, který umožňuje analýzu vývoje elektrických a neelektrických veličin v rámci scénáře s dlouhodobou zátěží. Dále jsou zde představeny výsledky tepelných experimentů a dynamického chování palivového článku, které byly získány pomocí modelu rozšířeného ještě o reformér a DC/DC konvertor. V práci je dále vytvořen model fotovoltaického modulu, který je založen na parametrizaci výhradně ze štítkových hodnot a který je podroben základním experimentům s využitím reálně změřených hydrometeorologických dat. V případě, že hybridní systém využívá OZE, je dobré znát vývoj atmosférických podmínek v místě instalace těchto zdrojů. Konkrétně pro FVE je možné využít veřejně dostupných databází obsahující informace o hodnotách dopadajícího slunečního záření pro zvolenou lokalitu. Veřejné databáze často slouží pro prvotní návrh a výrobní možnosti FVE. V reakci na to je v práci provedeno zhodnocení relevance těchto databází, a to na základě konfrontace s dlouhodobě reálně měřenými daty, jež jsou využita pro zmíněné experimenty fotovoltaického modulu. Částečně je zde také řešena problematika větrného zdroje energie. V této souvislosti je zde popsán a simulován pouze zjednodušený model VTE. V navazující práci pak lze vytvořené modely subsystémů všeobecně implementovat jako parciální vstupy hybridního systémů. Práce byla zpracována v Centru výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie (CVVOZE) za finanční podpory Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky v rámci projektu č. LO1210 - Energie v podmínkách udržitelného rozvoje (EN-PUR) a v rámci projektu specifického výzkumu č. FEKT-S-14-2520 - Nové technologie pro udržitelnou elektroenergetiku a dále za finanční podpory Technologické agentury České republiky v rámci projektu č. TA03020523 - Dynamický model distribuční sítě.
  • Item
    Rozpoznání emočního stavu z hrané a spontánní řeči
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Atassi, Hicham; Smékal, Zdeněk; Přibil, Jiří; Zahradník, Pavel
    Dizertační práce se zabývá rozpoznáním emočního stavu mluvčích z řečového signálu. Práce je rozdělena do dvou hlavních častí, první část popisuju navržené metody pro rozpoznání emočního stavu z hraných databází. V rámci této části jsou představeny výsledky rozpoznání použitím dvou různých databází s různými jazyky. Hlavními přínosy této části je detailní analýza rozsáhlé škály různých příznaků získaných z řečového signálu, návrh nových klasifikačních architektur jako je například „emoční párování“ a návrh nové metody pro mapování diskrétních emočních stavů do dvou dimenzionálního prostoru. Druhá část se zabývá rozpoznáním emočních stavů z databáze spontánní řeči, která byla získána ze záznamů hovorů z reálných call center. Poznatky z analýzy a návrhu metod rozpoznání z hrané řeči byly využity pro návrh nového systému pro rozpoznání sedmi spontánních emočních stavů. Jádrem navrženého přístupu je komplexní klasifikační architektura založena na fúzi různých systémů. Práce se dále zabývá vlivem emočního stavu mluvčího na úspěšnosti rozpoznání pohlaví a návrhem systému pro automatickou detekci úspěšných hovorů v call centrech na základě analýzy parametrů dialogu mezi účastníky telefonních hovorů.
  • Item
    Kvalita služby v konvergovaných systémech s prvky řízenými neuronovou sítí
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Polívka, Michal; Škorpil, Vladislav; Sýkora, Jiří; Křepelka, Václav
    Kvalita služby (QoS) je v konvergovaných systémech důležitým parametrem. Disertační práce se zabývá výzkumem její implementace do navrženého nového síťového prvku. Byl navržen a implementován nový protokol inspirovaný IP protokolem. V rámci řešení disertační práce byl navržen nový síťový prvek – přepínač vybavený řízením založeným na neuronové síti. V rámci naplňování cílů disertační práce byly zkoumány současné metody řízení přepínačů, několik přepínačů napříč výkonnostním spektrem bylo proměřeno. Na základě získaných poznatků byl navržen čtyřportový přepínač se spojovacím polem založeným na křížovém spínači s externím řízením. Přepínač byl navržen tak, aby v maximální možné míře podporoval QoS. Spojovací pole je řízeno neuronovou sítí typu „feedforward backpropagation“. Navržený přepínač byl modelován v MATLABu a především v Simulinku. Provedené simulace prokázaly funkčnost navrženého řešení.