Detail oboru
Matematika v elektroinženýrství
FEKTZkratka: PK-MVEAk. rok: 2019/2020
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
Studijní obor doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech matematiky s aplikačním zaměřením v elektrotechnických oborech a to zejména v oblastech stochastických procesů, návrhů optimalizačních i statistických metod vyšetřování zkoumaných systémů, analýzu systémů a multisystémů pomocí diskrétních a funkcionálních rovnic, aplikace digitálních topologií , matematických základů umělé inteligence, transformace a reprezentace multistruktur modelujících automatizované procesy, aplikace fuzzy preferenčních struktur, multikriteriální optimalizace , studium automatů a multiautomatů v pojetí diskrétních systémů, stability a řiditelnosti systémů. Obor bude současně zaměřen i na rozvoj teorie výše uvedených matematických oblastí.
Klíčové výsledky učení
Absolventi doktorského studia matematika v elektroinženýrství naleznou uplatnění především v oblasti aplikovaného výzkumu a technických vývojových týmech. Široké zapojení výpočetní techniky do studia dává absolventům též velké možnosti uplatnění v oblasti vývoje a provozu vědeckého a technického software. Absolventi budou připraveni i pro řídící a analytické funkce ve firmách vyžadujících dobré znalosti matematického modelování, statistiky a optimalizace.
Profesní profil absolventů s příklady
Absolventi doktorského studia matematika v elektroinženýrství naleznou uplatnění především v oblasti aplikovaného výzkumu a technických vývojových týmech. Široké zapojení výpočetní techniky do studia dává absolventům též velké možnosti uplatnění v oblasti vývoje a provozu vědeckého a technického software. Absolventi budou připraveni i pro řídící a analytické funkce ve firmách vyžadujících dobré znalosti matematického modelování, statistiky a optimalizace.
Garant
Vypsaná témata doktorského studijního programu
2. kolo (podání přihlášek od 01.07.2019 do 31.07.2019)
- Agregační operátory ve fuzzy logice
Fuzzy logika je forma více-hodnotové logiky, která má uplatnění v mnoha vědných i praktických oborech. Modelování reálních situací vyžaduje použití fuzzy logických spojek. Modelováni spojek ve fuzzy logice se často realizuje pomocí agregačních operátorů. Konstrukce a vlastnosti agregačních operátorů budou hlavní náplní dizertační práce.
Školitel: Hliněná Dana, doc. RNDr., Ph.D.
- Semianalytické metody řešení zlomkových diferenciálních rovnic.
Cílem disertace je modifikace diferenciální transformační metody a iterační metody s diferenčním jádrem na řešení počátečních problémů zlomkových diferenciálních rovnic. Rovněž bude vyšetřována konvergenční analýza navržených metod.
Školitel: Šmarda Zdeněk, doc. RNDr., CSc.
- Stochastické diferenciální rovnice v elektrotechnice
Přidáním náhody do některých koeficientů obyčejné diferenciální rovnice vznikne stochastická diferenciální rovnice. Taková rovnice popisuje například průběh proudu v RL obvodu s náhodným zdrojem. Řešením rovnice je potom náhodný proces. Téma zahrnuje vytváření stochastických modelů, numerické řešení stochastických diferenciálních rovnic a statistické zpracování stochastických řešení. Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti.
Školitel: Kolářová Edita, doc. RNDr., Ph.D.
- Studium vlastností řešení maticových systémů diferenciálních a diferenčních rovnic se zpožděním.
Přidáním náhody do některých koeficientů obyčejné diferenciální rovnice vznikne stochastická diferenciální rovnice. Taková rovnice popisuje například průběh proudu v RL obvodu s náhodným zdrojem. Řešením rovnice je potom náhodný proces. Téma zahrnuje vytváření stochastických modelů, numerické řešení stochastických diferenciálních rovnic a statistické zpracování stochastických řešení. Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti.
Školitel: Baštinec Jaromír, doc. RNDr., CSc.
- Úlohy řiditelnosti pro diskrétní rovnice se zpětnou vazbou
Cílem práce bude řešit některé úlohy z teorie řízení o relativní a křivkové řiditelnosti pro systémy diskrétních rovnic se zpětnou vazbou. Předpokládá se, že budou získána kriteria řiditelnosti a budou konstruovány adekvátní algoritmy pro jejich řešení (včetně konstrukce řídících funkcí). Výchozí literaturou je kniha M. Sami Fadali a Antonio Visioli, Digital Control Engineering, Analysis and Design, Elsewier, 2013 a článek J. Diblík, Relative and trajectory controllability of linear discrete systems with constant coefficients and a single delay, IEEE Transactions on Automatic Control (Early Access), (https://ieeexplore-ieee-org.ezproxy.lib.vutbr.cz/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8443094), 1-8, 2018. Během studia je plánován výjezd na Univerzitu Bialystok, Polsko, kde je podobná problematika studována.
Školitel: Diblík Josef, prof. RNDr., DrSc.
1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2019 do 15.05.2019)
- Algebraické, geometrické a topologické metody s aplikacemi v informačních technologiích
Obsahem disertační práce bude studium a rozvoj matematických metod nebo algoritmů spojité i diskrétní povahy, zaměřených na možné aplikace v informačních technologiích. Isnpirace bude čerpána zejména z obecných i dílčích problémů v robotice, umělé inteligenci nebo zpracování informací různé povahy (například obrazových dat). Hlavními matematickými prostředky výzkumu budou formální pojmová analýza ve smyslu B. Gantera a R. Wille, související algebraické struktury a jejich topologické a geometrické vlastnosti. Pozornost bude věnována i jejich zobecněným uniformním a kvazi-pseudometrickým vlastnostem ve smyslu H. P. Kunziho a S. Matthewse, případně vztahům a strukturám kauzální povahy, jejichž základy položili L. Crane a J.D. Christensen. Očekáváme původní výsledky interdisciplnárního charakteru ve výše vymezeném nebo širším rozsahu.
Školitel: Kovár Martin, doc. RNDr., Ph.D.
- Aplikace algebraické teorie hyperstruktur v elektroinženýrství
Cílem disertační práce bude popsat vztahy mezi různými typy algebraických hypergrup, resp. hyperokruhů a pojmy z algebraické teorie hyperstruktur, které jsou vytvářené pomocí binárních relací. Nalezené vztahy budou využity při sestavení matematického modelu konkrétního problému z elektroinženýrství. Základní literaturou je kniha P. Corsiniho a V. Leoreanu: Applications of Hyperstructure Theory, Kluwer Academi Publications, 2003, doplněná o vybrané kapitoly knihy B. Davvaze a V. Leoreanu-Fotea: Hyperring Theory and Applications, International Academic Press, 2007. U uchazeče se předpokládá znalost jednoznačných algebraických struktur. Během studia bude realizován výjezd na University of Nova Gorica, Slovinsko, kde je algebraická teorie hyperstruktur studována.
Školitel: Novák Michal, doc. RNDr., Ph.D.
- Asymptotické vlastnosti řešení diskrétní Emden-Fowlerovy rovnice
Cílem bude studium asymptotického chování řešení diskrétních Emden-Fowlerových rovnic a získání nových výsledků. Pozornost bude věnována existenci řešení s různým asymptotickým chováním a jejich zobecnění na Emden-Fowlerovy rovnice na časových škálách. Je předpoklad, že k získání výsledků bude, kromě jiného, použita topologická metoda Wazevského. Prvotní literaturou je kniha R. Bellmana, Stability Theory of Differential Equations, New York, Toronto, London, 1953, nedávno publikované výsledky pro spojitý i diskrétní případ, články zabývající se topologickým, principem pro diskrétní rovnice a pro rovnice na časových škálách. Během studia je plánován výjezd na Univerzitu Bialystok, Polsko, kde je podobná problematika studována.
Školitel: Diblík Josef, prof. RNDr., DrSc.
- Obecná řešení slabě zpožděných lineárních diferenciálních systémů
Cílem bude odvodit explicitní vzorce pro obecné řešení slabě zpožděných lineárních diferenciálních systémů, ukázat jejich případnou redukci na lineární systémy obyčejných diferenciálních rovnic a dokázat výsledky o podmíněné stabilitě. K získání výsledků budou použity různé matematické nástroje, jedním z nich bude Laplaceova transformace. Prvotní literaturou je článek: D. Ya. Khusainov, D. B. Benditkis and J. Diblik, Weak delay in systems with an aftereffect, Functional Differential Equations, 9, 2002, No 3-4, 385-404 a nedávno publikované výsledky pro spojitý i diskrétní případ. Během studia je plánován výjezd na Univerzitu Bialystok, Polsko, kde je podobná problematika studována.
Školitel: Diblík Josef, prof. RNDr., DrSc.
Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)
Zkratka | Název | J. | Kr. | Pov. | Uk. | Hod. rozsah | Sk. | Ot. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DET1 | Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesy | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DEE1 | Matematické modelování v elektroenergetice | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DME1 | Mikroelektronické systémy | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DRE1 | Návrh moderních elektronických obvodů | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DTK1 | Optimalizační metody a teorie hromadné obsluhy | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DFY1 | Rozhraní a nanostruktury | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DTE1 | Speciální měřicí metody | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DMA1 | Statistika. stochastické procesy, operační výzkum | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DAM1 | Vybrané kapitoly řídicí techniky | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DVE1 | Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonů | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DBM1 | Vyšší metody zpracování a analýzy obrazů | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ne | |
DJA6 | Angličtina pro doktorandy | cs | 4 | Volitelný všeobecný | drzk | Cj - 26 | ano | |
DRIZ | Řešení inovačních zadání | cs | 2 | Volitelný všeobecný | drzk | S - 39 | ano | |
DEIZ | Vědecké publikování od A do Z | cs | 2 | Volitelný všeobecný | drzk | S - 8 | ano |
Zkratka | Název | J. | Kr. | Pov. | Uk. | Hod. rozsah | Sk. | Ot. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DTK2 | Aplikovaná kryptografie | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DMA2 | Diskrétní procesy v elektrotechnice | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DME2 | Mikroelektronické technologie | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DRE2 | Moderní digitální bezdrátová komunikace | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DTE2 | Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemi | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DFY2 | Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostiku | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DET2 | Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakost | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DAM2 | Vybrané kapitoly měřicí techniky | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DBM2 | Vybrané problémy biomedicínského inženýrství | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ne | |
DEE2 | Vybrané problémy z výroby elektrické energie | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DVE2 | Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojů | cs | 4 | Volitelný oborový | drzk | S - 39 | ano | |
DJA6 | Angličtina pro doktorandy | cs | 4 | Volitelný všeobecný | drzk | Cj - 26 | ano | |
DCVP | Citování ve vědecké praxi | cs | 2 | Volitelný všeobecný | drzk | P - 26 | ano | |
DRIZ | Řešení inovačních zadání | cs | 2 | Volitelný všeobecný | drzk | ano |
Zkratka | Název | J. | Kr. | Pov. | Uk. | Hod. rozsah | Sk. | Ot. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DQJA | Zkouška z angličtiny před státní doktorskou zkoušku | cs | 4 | Povinný | drzk | ano |