Detail oboru

Teleinformatika

FEKTZkratka: PP-TLIAk. rok: 2010/2011

Program: Elektrotechnika a komunikační technologie

Délka studia: 4 roky

Profil

Doktorand se naučí tvůrčím způsobem využívat nabyté teoretické znalosti při návrhu nových telekomunikačních a informačních zařízení a systémů. Orientuje se ve zpracování akustických signálů i obrazu, v problematice signálových procesorů, digitální filtrace apod. Vyzná se v kryptografických systémech, v zabezpečení přenosu proti chybám, v synchronizaci sítí. Umí připravovat nové služby a technicky řešit problémy s tím spojené. Veškeré otázky řeší komplexně se zaměřením k vysokorychlostním multimediálním systémům.

Klíčové výsledky učení

Absolventi doktorského studia v oblasti teleinformatiky jsou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci ve vývoji, konstrukci a provozu výzkumných a vývojových institucí, telekomunikačních výrobních firem a společností, kde tvůrčím způsobem uplatňují své znalosti a dovednosti.
Absolvent umí samostatně řešit vědecké a složité technické úlohy z oblasti komunikačních a a informačních technologií.
Vzhledem k šíři teoretického vzdělání je absolvent schopen se přizpůsobit požadavkům praxe v základním i aplikovaném výzkumu.

Profesní profil absolventů s příklady

Studijní obor je zaměřen na vědeckou výchovu doktorandů s hlubokými teoretickými základy konvergovaných komunikačních a informačních technologií. Hlavní části studia tvoří předměty teoretické informatiky a telekomunikační techniky. V oblasti teleinformatiky má široké znalosti komunikačních a informačních technologií, datových přenosů a jejich zabezpečení, včetně užití i návrhu software s tím spojeným. Je schopen se orientovat v operačních systémech, počítačových jazycích, databázových systémech, distribuovaných aplikacích apod. Na vysoké úrovni zvládá algoritmizaci úloh. Je schopen navrhovat nová technologická řešení telekomunikačních zařízení, informačních systémů a podpůrných služeb.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Návrh moderních IP sofistikovaných telematických systémů v dopravě

    Telematické systémy jsou obvyklé zejména v dopravě. Výzkum telematických systémů založených na Internet protokolu bude směřovat k návrhu sofistikovaných, tedy promyšlených, formálně propracovaných a složitých metod využívajících IP systémů v různých oblastech. Předpokládají se zejména sledovací systémy, zabezpečovací systémy, systémy placení jízdného a dalších poplatků, informační systémy, interaktivní aplikace apod. Pozornost se zaměřuje na lokalizaci pomocí GPS, diagnostiku vozidel, sledování vozidel v orthomapách v reálné situaci apod. Sofistikované telematické systémy budou softwarově simulovány, optimalizovány a následně prakticky realizavány ve formě funkčních vzorků.

    Školitel: Škorpil Vladislav, doc. Ing., CSc.

  2. Akvizice dat pro prostorové zobrazování

    Téma je zaměřeno na analýzu moderních trendů prostorového zobrazování a akvizici dat pro něj. Cílem je studium perspektivních technologií 3D zobrazování a výzkum v oblasti akvizice zdrojových dat obsahujících prostorovou informaci, tj. několika obrazů (případně videosekvencí) snímaných z různých perspektiv. Výzkum by měl vyústit v návrh vlastní metody akvizice scény pro vícepohledové zobrazování, tedy zejména metody pro určení disparitní mapy.

    Školitel: Říha Kamil, doc. Ing., Ph.D.

  3. Analýza vlastností elektrických filtrů v proudovém módu

    Práce je zaměřena na analýzu vlastností elektrických filtrů pracujících v proudovém módu. Cílem bude vytvořit algoritmizovatelné postupy, které vedou ke zjištění vlastností filtrů obecně zadaných pomocí schématu. Bude třeba vyhodnotit intervaly dosažitelných parametrů, jako jsou jakost, proudový přenos v propustném pásmu, dynamický rozsah při definovaném napájecím napětí, citlivosti apod. V případě hledání intervalu jakosti půjde o hledání extrémů nelineární funkce více proměnných. K tomuto budou nejprve využity matematické nástroje jako Maple nebo MathCAD, později bude navržen vlastní algoritmus. Požadavky na uchazeče: algoritmické myšlení, znalost počítačového programování, znalost teorie obvodů.

    Školitel: Lattenberg Ivo, doc. Ing., Ph.D.

  4. Automatické rozpoznávání emocí pomocí společné analýzy řeči a obrazu

    Člověk vyjadřuje své emoce na základě hlasového, pohybového a výrazového projevu. Cílem disertační práce je společná neredundantní analýza řečových a obrazových signálů, které popisují emoční stavy člověka, s cílem návrhu nové metody pro jejich automatické rozpoznání.

    Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

  5. Časově variantní diskrétní systémy pro zpracování zvukových signálů

    Analýza vlivu časově variantního diskrétního systému na zpracovávaný signál v okamžiku skokových změn parametrů systému. Časově variantní systémy založené na segmentaci vstupního signálu, zpracování segmentu a následné rekonstrukci výstupního signálu ze segmentů. Systémy s proměnou délkou segmentu a proměnou mírou překryvu. Efektivní metody stanovení statistických vlastností signálu. Automatické přizpůsobení délky segmentu aktuálním statistickým vlastnostem zpracovávaného signálu.

    Školitel: Balík Miroslav, Ing., Ph.D.

  6. Datová komunikace v distribuovaných měřicích systémech

    Téma je zaměřeno na datovou komunikaci v distribuovaných měřicích systémech. Praktické určení je pro oblast dálkového sběru dat z měřicích míst, jako jsou elektroměry, měřiče kvality dodávky elektrické energie, měřiče kvality na výtoku z čističek odpadních vod apod. Očekává se vytvoření modelu vhodné datové sítě pro nasazení v uvedených případech. Bude nutné rovněž sledovat a zkoumat nejen možnosti efektivního datového toku, ale i koexistenci různých systémů. Rovněž je nutné analyzovat problematiku.

    Školitel: Mišurec Jiří, prof. Ing., CSc.

  7. Detekce charakteristických bodů obličeje v telerentgenovén snímku pro kefalometrii

    V rentgenovém snímku profilu obličeje je zapotřebí na základě určité charakteristické specifikace nalézt body, pomocí kterých se počítá návrh pro léčbu v ortodoncii. K dispozici je soubor rtg obrázků pro testování. Výsledkem práce je nalézt metodu pro přesné nalezení zájmových bodů pro automatizované zpracování v kefalometrických analýzách.

    Školitel: Mišurec Jiří, prof. Ing., CSc.

  8. Detekce poruch výslovnosti v mluvené řeči

    Disertační práce je zaměřena na analýzu řečového signálu s poruchami výslovností a automatickou detekci poruch výslovnosti v mluvené řeči. Součástí práce bude analýza jednotlivých poruch výslovnosti ve spolupráci s logopedickými odborníky, analýza vlivu poruch výslovnosti na sledované parametry řečového signálu a výběr nejvhodnějších parametrů pro automatizované vyhodnocení.

    Školitel: Sysel Petr, doc. Ing., Ph.D.

  9. Ekvalizace přenosového kanálu v systémech využívajících FMT modulace

    Práce bude věnována návrhu systému ekvalizace v alternativním systému vícetónové modulace Filtered MultiTone modulation (FMT). Cílem práce bude návrh a testování metod ekvalizace a metod návrhu koeficientů ekvalizérů v FMT systémech. Na základě analýz budou navrženy přístupy řešení realizace těchto systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány jak v simulaci, tak v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

  10. Emoční analýza strojem psaného textu

    V dnešní době textové zprávy ve formě emailů a SMS zpráv tvoří rovnocenný komunikační prostředek k telefonním hovorům. Psané zprávy o nebezpečných situacích v call-centrech nebo hodnocení operátorů při psaném styku se zákazníky začínají nabývat na významu i z hlediska analýzy emocí. Cílem disertační práce je provést analýzu psaného textu a navrhnout novou metodu, která by pomohla určit momentální emoční stav pisatele při psaní zprávy.

    Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

  11. Klasifikace kvality zpracování zvukových signálů

    Vnímání kvality zpracování zvukového signálu člověkem. Analýza zkreslení vznikajících během různých metod zpracování zvukových signálů a jejich vliv na kvalitu zvuku vnímanou člověkem. Návrh diskrétního systému pro klasifikaci kvality zpracování zvukových signálů na základě srovnání signálů před a po jejich zpracování. Ověření způsobu klasifikace pro různé metody komprese, restaurace, potlačení hluku a šumu zvukových signálů. Využití nové metody v systémech QoS.

    Školitel: Balík Miroslav, Ing., Ph.D.

  12. Limitní parametry optických multiplexů

    Práce bude zaměřena na výzkum problematiky kritických parametrů optických vláken, jako limitující faktor pro nasazování nových technologií WDM, CWDM, DWDM do optických sítí. Budou zkoumány vlivy PMD, vložného útlumu, zpětných odrazů, chromatické disperze, čtyřvlnného směšování a interferencí v modelu optické sítě, využívající vlnových multiplexů, optických přepínačů a optických zesilovačů. Úkolem práce budou návrhy na potlačení a snížení těchto nepříznivých vlivů na přenos.

    Školitel: Filka Miloslav, prof. Ing., CSc.

  13. Lineární obvody s aktivními prvky pracujícími v proudovém a smíšeném módu

    Cílem práce je výzkum a návrh nových lineárních analogových obvodů (kmitočtových filtrů, oscilátorů, zesilovačů) pracujících s proudovými či smíšenými signály. Budou využity stávající metody návrhu (metoda autonomního obvodu, syntetické prvky s imitancí vyššího řádu) a budou hledány rovněž nové návrhové postupy. Jako aktivní prvky budou využívány především proudové sledovače, proudové operační zesilovače či proudové a napěťové konvejory. Snahou bude dosáhnout co nejvyšších kmitočtů zpracovávaných signálů.

    Školitel: Kubánek David, doc. Ing., Ph.D.

  14. Lokalizace stanic v datových sítích

    Určení polohy stanic v Internetu je moderním trendem, který postupně nabývá na významu v rozsáhlých komunikačních systémech. Současné způsoby lokalizace jsou převáženě založeny na zjišťování virtuální polohy. Vhodnými technikami však lze určit i polohu geografickou. Náplní činnosti doktoranda bude výzkum vhodného způsobu lokalizace stanic v páteřních a přístupových sítích. K tomuto účelu bude využita experimentální síť IP. Bližší informace o této problematice lze nalézt na adrese http://adela.utko.feec.vutbr.cz/projects/.

    Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.

  15. Lokalizace stanic v datových sítích 2

    Určení polohy stanic v Internetu je moderním trendem, který postupně nabývá na významu v rozsáhlých komunikačních systémech. Současné způsoby lokalizace jsou převáženě založeny na zjišťování virtuální polohy. Vhodnými technikami však lze určit i polohu geografickou. Náplní činnosti doktoranda bude výzkum vhodného způsobu lokalizace stanic v páteřních a přístupových sítích. K tomuto účelu bude využita experimentální síť IP. Bližší informace o této problematice lze nalézt na adrese http://adela.utko.feec.vutbr.cz/projects/.

    Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.

  16. Lokalizace stanic v senzorových sítích

    Bezdrátové senzorové sítě jsou rychle rozvíjející se technologií, která zasahuje do různých oblastí. Příkladem může být vojenství (monitorování bitevního pole) a životní prostředí (požáry, povodně). Pro plnou funkčnost senzorové sítě je nutné znát pozici jednotlivých senzorů. Náplní vědecké práce doktoranda je výzkum lokalizačních algoritmů pro bezdrátové senzorové sítě. Funkce lokalizačních algoritmů bude ověřována v reálné bezdrátové senzorové síti. Bližší informace o lokalizaci stanic v senzorových sítích lze nalézt na adrese http://www.dinesgroup.org/.

    Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.

  17. Matematické modelování provozu v bezdrátové síti podle IEEE 802.11e

    Jako výsledek předchozích prací byl navržen a ověřen pravděpodobnostní model umožňující předpovídat pravděpodobnost výhry soutěžení o médium v bezdrátových sítích při zohlednění odlišných přístupových parametrů kategorií služeb. Tento model však předpokládá maximální intenzitu provozu ve všech kategoriích přístupu, což nedopovídá charakteru provozu v reálných sítích. Je to zejména proto, že model nezohledňuje typické chování síťových služeb, resp. časovou proměnlivost aktuálních požadavků na síťové prostředky od různých typů přenosu jako jsou např. VoIP, HTTP, FTP, P2P apod. Cílem dizertační práce bude rozšířit model řízení přístupu právě o časový rozměr (dynamiku) síťového provozu a tím umožnit věrněji modelovat chování reálných služeb v bezdrátovém prostředí. Výstupem práce budou algoritmy, schopné doporučit síťovému administrátorovi (nebo automatu) optimální parametry přístupu pro jednotlivé kategorie služeb u technologií implementujících standard 802.11e např. podle charakteru provozu v posledních několika minutách. Konzultantem pro tuto práci by byl Doc. Karol Molnár, Ph.D.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

  18. Metodologie modelování pole impulsního vektorového magnetického potenciálu

    Námětem je vytvoření metodologie modelování a simulace 3D zobrazení pole tvořeného emisí více zdrojů impulsního vektorového magnetického potenciálu. Základem práce by byla simulace tohoto pole založená na některé z možných metod (FEM, FDM, FVM, BEM, Monte Carlo nebo jejich mutacemi či kombinacemi) nebo na adaptaci komerčního SW, při využití současných znalostí o tomto fyzikálním fenoménu. Úplné fyzikální a matematické modely a jejich realizační algoritmy by měly být simultánně konfrontovány s výsledky laboratorních experimentů s tímto polem. Konečným cílem by posléze měl být návrh metodologie prostorového tvarování tohoto pole.

    Školitel: Rampl Ivan, doc. Ing., CSc.

  19. Moderní metody zabezpečení elektronického přenosu dat.

    Analýza současného stavu bezpečnosti v oblasti elektronického přenosu dat využívající šifrovací algoritmy a integritu dat. Při analýze bude brán zřetel na známé metody užívané narušiteli. Bude prováděn výzkum metod zaměřených na potlačení možných rizik a hrozeb souvisejících s počítačovou kriminalitou. Vlastním cílem disertační práce bude návrh koncepce a ověření systému pro zabezpečený elektronický přenos dat.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

  20. Návrh a analýza kryptografických protokolů

    Práce bude analyzovat, modelovat a řešit návrh bezpečnostních komunikačních protokolů pro řízení koncových terminálů v rozsáhlých sítích.

    Školitel: Zeman Václav, doc. Ing., Ph.D.

  21. Nelineární obvody s aktivními prvky pracujícími v proudovém a smíšeném módu

    Práce je zaměřena na výzkum a návrh nových typů nelineárních analogových obvodů pracujících s proudovými či smíšenými signály. Jedná se o duální obvody ke klasickým nelineárním obvodům pracujícím v napěťovém módu, jako jsou např. přesné usměrňovače, diodové funkční měniče či logaritmické zesilovače. Snahou bude odstranit negativní vlastnosti těchto obvodů způsobené napěťovými aktivními prvky. V nově navrhovaných obvodech budou využívány především proudové sledovače, proudové operační zesilovače či proudové a napěťové konvejory.

    Školitel: Kubánek David, doc. Ing., Ph.D.

  22. Nové metody integrace softswitchů do NGN sítí

    Práce bude věnována výzkum v oblasti integrace softswitchů do konvergovaných sítí nové generace. Jedním z cílů bude vazba na TDM sítě se signalizačním systémem číslo 7 prostřednictvím IP sítě. Cílem práce bude návrh, implementace a testování protokolárního řešení. Na základě analýz budou navrženy přístupy řešení realizace těchto signalizačních systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

  23. Nové metody zpracování signálů pro videokonferenční služby

    V současné době se při komunikaci na dálku stále častěji využívají videohovory a videokonference. Vizuální kvalita přenášeného videa je však díky omezené šířce přenosového pásma, především u bezdrátových a mobilních sítí, dosti nízká. Důležitou částí obrazu u videokonferencí je zejména lidský obličej a viditelná část postavy. Tyto části by měly být při kompresích brány za velmi důležité a jejich vizuální kvalita by měla být v porovnání s ostatními částmi vyšší. Cílem dizertační práce je provést analýzu současných metod pro detekce obličeje a lidských postav ve videu, návrh nové metody komprese vhodné pro videokonference a návrh metody pro detekci mluvčího ve skupině osob.

    Školitel: Novotný Vít, doc. Ing., Ph.D.

  24. Optimalizace kvality služby v bezdrátových sítích

    Pro zabezpečení bezdrátových sítí předpokládejme standardy WiFi sítí IEEE 802.11 se zaměřením na používané bezpečnostní mechanizmy šifrování a autentizace. Analýzována budou slabá místa uvažovaných zabezpečení a principy jednotlivých útoků s vytipováním slabých míst v jednotlivých bezpečnostních protokolech. Na podkladě získaných poznatků bude navrženo a otestováno efektivnější zabezpečení v bezdrátových sítích standardu IEEE 802.11. Pozornost bude věnována kvalitě služby QoS v bezdrátových sítích. Zkoumány a pomocí vhodného programu (Opnet Modeler) simulovány budou vlastnosti dat citlivých na zpoždění. Uvažovány budou IP telefony, přenos videa, hlasu a multimedií obecně. Zajištění QoS bude optimalizováno.

    Školitel: Škorpil Vladislav, doc. Ing., CSc.

  25. Optimalizace směrování v sítích s využitím umělých neuronových sítí

    Cílem výzkumu je užití umělých neuronových sítí v oblasti optimalizace směrovacích a přepínacích principů. Navržena bude architektura síťového prvku, která bude obsahovat umělou neuronovou síť pro optimalizaci prioritního přepínání. Navržen bude také originální postup, jak danou problematiku modelovat matematicky a dále jak tento matematický model implementovat. Softwarová simulace systému, který lze využít pro řízení spojovacího pole určeného pro přepojování datových jednotek bude rozšířena o realizaci hardwarové implementace, např. pomocí programovatelných logických polí. Získané poznatky budou zobecněny a vztaženy jednak k teorii vysokorychlostních síťových prvků a jednak k teorii neuronových sítí. K softwarové simulaci neuronových sítí se předpokládá zejména program MATLAB a jazyk Visual C++, k simulaci směrování program Opnet Modeler.

    Školitel: Škorpil Vladislav, doc. Ing., CSc.

  26. Parametry sítí FTTx

    Práce bude analyzovat, modelovat a řešit parametry sítí FTTx, z pohledu výkonnosti, disperzí a kvality služeb. Parametry a návrh sítí bude v souladu se standardy pro tyto sítě. Navržené sítě, včetně technologií, by měly ekonomicky inicializovat, v souladu s kvalitou služeb, rozvoj nasazování těchto systémů do přístupových sítí.

    Školitel: Filka Miloslav, prof. Ing., CSc.

  27. Počítačové metody hledání nových obvodových řešení kmitočtových filtrů

    Cílem je výzkum nových zapojení kmitočtových filtrů s novými aktivními obvodovými prvky, jako např. zesilující proudové konvejory, diferenční proudové zesilovače atd. K hledání nových zapojení bude využito víceprocesorové výpočetní stanice HP. Je požadována znalost programování v jazyce MATLAB.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

  28. Pokročilý návrh konvergovaných systémů

    Pokročilý návrh konvergovaných systémů představuje výzkum, simulaci a hardwarovou implementaci vybraných otázek rychle se rozvíjející konvergované platformy klasických telekomunikačních a progresivních datových služeb na bázi IP (Internet Protocol). Hlavní důraz bude kladen na kvalitu služby (QoS) při realizaci videotelefonních a interaktivních multimediálních spojení. Navrženy a testovány budou nové komunikační protokoly v integrovaných sítích, napojení sítí IP na další typy sítí a výzkum nových algoritmů pro kvalitní, efektivní a bezpečný přenos informací v konvergovaných sítích. Výzkum zajištění kvality služeb (QoS) v současném Internetu s uvažováním IP verze 6. Efektivní přenos fotografií, videa, otisků prstů atp. Výzkum a realizace zabezpečení třídy služeb, přidělení různé priority spojením, zaručení pevné šířky pásma a konstantního zpoždění. Zefektivnění vysílání uzel - skupiny uzlů. Návrh nových algoritmů zajištění QoS, vytvoření a optimalizace jednotného rozhraní, které bude minimalizovat specifika používaných síťových technologií.

    Školitel: Škorpil Vladislav, doc. Ing., CSc.

  29. Post-procesingové zpracování 2D signálů

    Při zkoumání živých a neživých tkáňových struktur pomocí různých typů měření je možné získat 2D obrazy, které je nutné dále zpracovat. Jednak je nutné obrazy zvýraznit a odstranit šum nebo případné artefakty, a pak je nutné je segmentovat a určit jejich strukturu popř. vyhodnotit jejich vlastnosti (obvod či obsah vybraných objektů apod.). Cílem disertační práce je návrh nové metody, která potlačí šum a rušení v obraze a bude umět vybrat a analyzovat objekty a vlastnosti, které nás zajímají.

    Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

  30. Protichybové zabezpečení v systémech využívajících vícetónové modulace

    Práce bude věnována analýze a optimalizaci, ale i návrhu alternativních řešení protichybového zabezpečení v drátových i bezdrátových přenosových systémech využívajících vícetónových modulací typu Discrete MultiTone modulation (DMT), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) a Filtered MultiTone modulation (FMT). Cílem práce bude zejména uplatnění nových kódů a přístupů oproti stávajícím metodám, které zpravidla využívají CRC a RS kód s prokládáním. Na základě analýz budou navrženy přístupy řešení realizace těchto systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány jak v simulaci, tak v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

  31. Přenos dat v senzorových sítích

    Bezdrátové senzorové sítě jsou rychle rozvíjející se technologií, která zasahuje do různých oblastí. Příkladem může být vojenství (monitorování bitevního pole) a životní prostředí (požáry, povodně). Náplní vědecké práce doktoranda bude výzkum komunikace v senzorových sítích z pohledu spolehlivosti, rychlosti a energetické náročnosti. Parametry komunikace budou ověřovány v reálné bezdrátové senzorové síti. Bližší informace o komunikaci v senzorových sítích lze nalézt na adrese http://www.dinesgroup.org/.

    Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.

  32. Přesné převodníky A/D s moderními prvky

    Tématem práce je se zaměřit na přímé i nepřímé převodníky A/D. Rozebrat možnosti řešení těchto převodníků s proudovými a napěťovými konvejory, posoudit dosažitelnou rychlost a přesnost převodu a experimentálně ověřit zapojení, která mají předpoklady dosáhnout vysoké rychlosti a přesnosti převodu.

    Školitel: Mišurec Jiří, prof. Ing., CSc.

  33. Převodníky pro vzájemný převod A/D a D/A pracující v proudovém módu

    Práce je zaměřena na analýzu a návrh převodníků A/D a D/A pracující v proudovém módu. Cílem bude navrhnout vhodnou strukturu převodníků číslo-proud a proud-číslo bez vnitřní konverze proud-napětí a napětí-proud s ohledem na zvýšení šířky pásma oproti převodníkům pracujícím v napěťovém módu. Součástí práce je i návrh a analýza antialiasingových filtrů pracujících v proudovém módu. Při návrhu se bude vyházet ze struktur netradičních obvodových prvků jako proudové konvejory (CCI, CCII, CCIII) s jednoduchým či plovoucím výstupem, zesilovače s proudovou zpětnou vazbou (CFA), proudové zesilovače (CA), transkonduktory (OTA, BOTA). Požadavky na uchazeče: znalost teorie obvodů, znalost simulačních programů (MicroCap, PSpice).

    Školitel: Lattenberg Ivo, doc. Ing., Ph.D.

  34. Realistické modelování pomalu a rychle se pohybujících mobilních koncových stanic

    Podpora mobility koncových stanic se stává klíčovým požadavkem u všech novějších bezdrátových síťových technologií. Optimalizace procesů spojených s efektivním předáváním mobilních stanic a nastavení parametrů těchto procesů vyžaduje pokročilé modelování příslušných síťových technologií, které zohledňuje jak vlastnosti reálného prostředí, tak i realistické chování pohybujících se uživatelů. Tato disertační práce je zaměřena na druhý požadavek modelování a jejím konkrétním cílem je navrhnout algoritmus, který věrohodně modeluje chování pomalu a rychle se pohybujících mobilních koncových stanic v sítích typu Mobile Ad-hoc Network (MANET), např. na základě mapového podkladu. Pro dosažení uvedeného záměru je nutné, aby se doktorand seznámil a následně porovnal nejrozšířenější algoritmy, určené pro modelování pohybu síťových prvků. Dále bude nutné podrobně prostudovat vlastnosti síťových technologií umožňující vybudování ad-hoc sítí a identifikovat klíčové požadavky na podporu mobility koncových stanic v takové infrastruktuře. Třetí částí řešení práce bude analýza chování reálných uživatelů. Pro tento účel bude nutné navrhnout vhodný způsob sledování mobilních stanic, v rámci požadované přesnosti identifikovat směr a rychlost jejich pohybu a příslušné změny těchto parametrů. Současně bude nutné navrhnout a implementovat měřicí metodu, která jednoznačně určí parametry přechodu stanic od obsluhující bázové stanice k cílové bázové stanici. Na základě takto získaných informací pak lze navrhnout potřebné modifikace metod modelující pohyb stanic tak, aby respektovaly realistické chování uživatelů a podávaly přesnější odhad o datových tocích v sítích MANET.

    Školitel: Molnár Karol, doc. Ing., Ph.D.

  35. Rekonstrukce 3D scény

    Téma je zaměřeno na vytváření modelů reálné 3D scény na základě několika snímků případně video sekvencí sejmutých pomocí několika kalibrovaných nebo nekalibrovaných kamer. Cílem je studium a vylepšení stávajících metod kalibrace kamer, hledání korespondencí v obrazech a vytváření prostorového modelu s následným vývojem vlastní automatické a výpočetně efektivní rekonstrukční techniky.

    Školitel: Říha Kamil, doc. Ing., Ph.D.

  36. Segmentace medicínských obrazů

    Téma je zaměřeno na zpracování statických, dynamických nebo třírozměrných obrazů, které jsou výstupem různých lékařských akvizičních technik, jako je zejména snímání řezů částí těla sejmutých pomocí magnetické rezonance či obrazový výstup ultrazvukového vyšetření. Cílem je zlepšení vlastností jednotlivých snímků, jejich segmentace, rozpoznání 2D objektů, kvantifikace různých parametrů objektů, jejich časová nebo prostorová analýza, případně konstrukce 3D modelu. Výsledkem práce bude návrh vlastní metody využitelné při řešení konkrétních diagnostických problémů ve spolupráci s lékaři.

    Školitel: Říha Kamil, doc. Ing., Ph.D.

  37. Segmentovaná waveletová transformace videosignálu

    V dnešní době existují metody, které umožňují bezchybný výpočet waveletové transformace signálu "segment po segmentu". Pro jednorozměrné signály to znamená umožnění jejich zpracování v reálném čase. Podobné algoritmy byly vyvinuty i pro obrazy, přestože nejsou prozatím dostatečně obecně formulovány. Cílem dizertační práce by bylo přizpůsobit tyto stávající algoritmy pro zpracování videa (tzn. 3D signál) a navrhnout vhodnou paralelizaci celé úlohy, aby bylo dosaženo co nejkratšího výpočetního času. Navržené metody by pak mohly sloužit ke zpracování, analýze nebo kompresi videosignálu v reálném čase.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

  38. Směrovací protokol pro sítě MANET zohledňující požadavky na kvalitu služeb

    Sítě typu Mobile Ad-hoc Network (MANET) se vyznačují tím, že nedisponují pevnou síťovou infrastrukturou, ale každá koncová stanice zároveň zajišťuje i směrovací funkce. Hledání optimální cesty přes síť MANET proto musí zohledňovat i vzájemnou polohu síťových prvků a vlastnosti síťového prostředí. V takovém, dynamicky se měnícím, síťovém prostředí jsou běžné směrovací protokoly nepoužitelné, a proto je v současnosti věnován velký zájem směrovacím protokolům, které dokážou efektivně pracovat i v síťovém prostředí s volnou topologií. Vzhledem k tomu, že většina zařízení v sítích MANET má bateriové napájení, dalším klíčovým požadavkem na směrovací protokoly je minimalizace výměny směrovacích zpráv a nalezení cesty s malou energetickou náročností, tj. vyžadující malý vysílací výkon. Cílem disertační práce je navrhnout a simulačně ověřit směrovací protokol, který kromě dodržení předchozích požadavků zohledňuje také požadavky na kvalitu služeb. Pro tento účel bude nutné navrhnout způsob hodnocení síťových zdrojů v MANET a systém pro distribuci těchto informací tak, aby síťové prvky v dané lokalitě získaly přehled o využitých i nevyužitých zdrojích, a to především o dostupné volné šířce pásma. Dále pro efektivní směrování je nutné, aby koncová stanice rovněž dokázala s určitou přesností odhadnout síťové prostředky potřebné pro své přenosy. Na základě informací o aktuálním stavu sítě a o požadavcích aplikací by měl navržený směrovací protokol navrhnout cestu, která kromě minimální energetické náročnosti disponuje také požadovanou kapacitou.

    Školitel: Molnár Karol, doc. Ing., Ph.D.

  39. Studium biologických tkání metodami MR tomografie

    Disertační práce bude zaměřena na studium struktury a transport iontů v rostlinných pletivech s využitím tomografie nukleární magnetické resonance. Budou optimalizovány MR techniky měření a vylepšen kontrast v MR obrazech.

    Školitel: Gescheidtová Eva, prof. Ing., CSc.

  40. Studium působení elektromagnetických polí na biologické tkáně

    Disertační práce bude zaměřena na studium vlivu působení elektromagnetických polí na metabolické procesy v buňkách biologických tkání. Práce bude založena na spolupráci s onkology. Bude sledován vliv elektrického, magnetického a elektromagnetického pole různých spektrálních vlastností a prostorového rozložení.

    Školitel: Gescheidtová Eva, prof. Ing., CSc.

  41. Symetrické kmitočtové filtry s moderními diferenčními aktivními prvky.

    Cílem prací je na základě studia řešení symetrických pasivních kmitočtových filtrů a zapojení filtrů s operačními zesilovači se symetrickým výstupem, nalézt nová zapojení takovýchto filtrů s aktivními prvky, jako jsou plně diferenční OTA zesilovače, diferenční proudové zesilovače, diferenční transimpedanční zesilovače aj. Součástí řešení jsou simulace vlastností pomocí počítačových metod a experimentální ověření vybraných zapojení.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

  42. Univerzální rámec autentizace a autorizace

    V současnosti existují pokusy o univerzální řešení autentizace a autorizace. Cílem tématu je navrhnout univerzální rámec autentizace a autorizace, který by byl použitelný jak v počítačových sítích tak i v přístupových systémech.

    Školitel: Burda Karel, doc. Ing., CSc.

  43. Vícekanálové metody zvýraznění a separace rušené řeči

    Vícekanálové metody poskytují informaci o prostoru, tj. odkud signály přicházejí, a tím také poskytují možnost směrové adaptace. Cílem disertační práce je navrhnout novou metodu pro slepou separací zdrojových signálů a přitom i odstranit hudební šum, který může při slepé separaci vzniknout. K tomu účelu je vhodné kombinovat lineární a nelineární metody zpracování.

    Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

  44. Vytváření prostorových modelů na základě analýzy obrazových dat

    Na základě měření objektů pomocí různých metod (tomografie, sonografie, snímání infračerveného nebo termického spektra apod.) jsou získána obrazová data. Cílem disertační práce je navrhnout novou metodu jak z dílčích 2D snímků vytvořit 3D model.

    Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

  45. Využití přeurčených systémů "frames" pro zpracování obrazů

    Dnes moderní a prozatím málo rozšířená teorie tzv. frejmů je vyústěním snahy o nalezení jiných reprezentací signálu než je jeho fourierovské spektrum (signál je složen z harmonických komponent), waveletové spektrum (signál je složen z různě velkých oscilatorických "vlnek"). U frejmů již jde o reprezentaci neortogonální, což je na jednu stranu velká výhoda, neboť základní prvky systému mohou být voleny bez omezení, na druhou stranu nevýhoda, neboť možných vyjádření signálu je nekonečně mnoho (přeurčenost) a je třeba vybrat takové, které je nejlépe interpretovatelné (kvůli analýze), případně nejúspornější (kvůli kompresi). Reprezentace signálů pomocí frejmů mý významné uplatnění ve zpracování obrazů. Cílem dizertační práce by byl výzkum možných aplikací tohoto moderního přístupu v oblasti např. detekce, rozpoznávání objektů v obrazu, vyhlazování šumu, komprese.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

  46. Využití přeurčených systémů "frames" pro zpracování řečového signálu

    Dnes moderní a prozatím málo rozšířená teorie tzv. frejmů je vyústěním snahy o nalezení jiných reprezentací signálu než je jeho fourierovské spektrum (signál je složen z harmonických komponent), waveletové spektrum (signál je složen z různě velkých oscilatorických "vlnek"). U frejmů již jde o reprezentaci neortogonální, což je na jednu stranu velká výhoda, neboť základní prvky systému mohou být voleny bez omezení, na druhou stranu nevýhoda, neboť možných vyjádření signálu je nekonečně mnoho (přeurčenost) a je třeba vybrat takové, které je nejlépe interpretovatelné (kvůli analýze), případně nejúspornější (kvůli kompresi). Reprezentace signálů pomocí frejmů je uplatnitelná i ve zpracování řeči. Cílem dizertační práce by bylo zkoumání možných aplikací v oblasti řečových signálů, např. modifikace běžného lineárního prediktivního kódování řeči, vylepšení algoritmu vektorového kvantování parametrů nebo rozpoznávání fonémů.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

  47. Využití teorie grafů a metod operačního výzkumu pro návrh a optimalizaci datových sítí

    Náplní doktorského studia je výzkum problematiky teorie grafů a operačního výzkumu za účelem vypracování metodiky návrhu a optimalizace struktur datových sítí při zadaných vstupních podmínkách, jako jsou datové toky (vstupní a výstupní) jednotlivých uzlů, typy provozovaných služeb a jejich požadavky

    Školitel: Novotný Vít, doc. Ing., Ph.D.

  48. Zvýrazňování řečového signálu založené na psychoakustickém modelu

    Prvním krokem bude prostudování modelu vnímání akustických signálů člověka a vytvoření psychoakustického modelu lidského sluchu. Smyslem je zjistit a popsat, které složky signálu člověk vnímá a které jsou pro vnímání člověka nepodstatné. Na základě tohoto modelu bude v~rámci disertační práce vytvořena nová nebo modifikována stávající metoda zvýrazňování řečového signálu ze šumu.

    Školitel: Sysel Petr, doc. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DEE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DME1Mikroelektronické systémycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTK1Moderní síťové technologiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DRE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DFY1Rozhraní a nanostrukturycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTE1Speciální měřicí metodycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DAM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DVE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DBM1Vyšší metody zpracování a analýzy signálů a obrazůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DMA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4Volitelný všeobecnýdrzkS - 39ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DTK2Aplikovaná kryptografiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DME2Mikroelektronické technologiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DRE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DFY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DAM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DBM2Vybrané problémy biomedicínského inženýrstvícs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DEE2Vybrané problémy z výroby elektrické energiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DVE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DMA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4Volitelný všeobecnýdrzkS - 39ano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DQJAZkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškucs4Povinnýdrzkano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecnýdrzkCj - 26ano