Cílem studia je příprava špičkových vědeckých osobností, které budou zvládat řešení složitých vědeckých a technických úloh v oblasti informačních technologií v telekomunikacích. Cílem je naučit absolventy metodám vědecké práce, prohloubit teoretické znalosti v oblasti vyšší matematiky a fyziky a poskytnout studentům teoretické, experimentální a praktické znalosti v oboru teleinformatiky.

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.

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.

prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc.

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. 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.

5. Inteligentní systémy hromadného sběru dat v energetických sítích

   Analýza přenosových cest v energetických sítích a řízení jednotlivých prvků této sítě (např. různé priority přenosu, různé objemy přenášených dat). Optimalizace metod hromadného sběru dat pro energetické sítě. Návrh inteligentního systému hromadného sběru dat v energetických sítích.

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

6. Kryptografie založená na mřížkách

   V nedávné době vznikly kryptografické techniky založené na mřížkách (Lattice-based cryptography). Cílem tématu je prozkoumat jejich využitelnost v počítačových sítích a navrhnout jejich bezpečné implementace pro počítačové aplikace.

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

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Modelování a optimalizace měřicích sítí v energetice

    Cílem práce je vytvořit sofistikovaný model plošně rozsáhlé měřicí sítě v energetice, který bude reflektovat skutečné potřeby přenosů informací z jednotlivých míst. Optimalizace modelu je nutná z pohledu minimalizace nároků na datové přenosové sítě a musí reflektovat požadavky dané Energetickými regulačními institucemi na distributory energií. Optimalizovaný model měřicích sítí musí současně odrážet nové trendy a požadavky na měření a řízení v energetice.

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

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Optimalizace výpočtových metod měření kvality elektrické energie

    Při stanovení kvality elektrické energie je třeba sledovat velké množství parametrů a zpracovat velké množství změřených dat. Zároveň je třeba minimalizovat spotřebu el. energie a cenu měřicího přístroje. Tyto aspekty budou uvažovány při optimalizaci výpočtových metod měření kvality elektrické energie.

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

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. Zabezpečení multimediálních datových přenosů

    Záměrem práce je výzkum v oblasti kryptografického zabezpečení multimediálních datových přenosů.

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

21. 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.