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. 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.

2. Komunikační protokoly v distribuovaných systémech

   Distribuovaný systém se sestává z dílčích částí, které mezi sebou komunikují pomocí počítačové sítě. Příkladem distribuovaného systému jsou aplikace pro sdílení dat nebo on-line hry s více hráči. Práce studenta bude zahrnovat studium komunikačních protokolů a jejich použití v distribuovaných systémech. Na základě analýzy současných přístupů bude proveden návrh možných vylepšení pro řešení problémů síťové komunikace v distribuovaných systémech.

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

3. Komunikační zpoždění v IP sítích

   Práce se bude zabývat analýzou vlivů síťových prvků a přenosových cest na komunikační zpoždění v IP sítích. Cílem bude zjistit zdroje zpoždění a pro tyto zdroje pak komunikační zpoždění předpovídat. Predikce komunikačního zpoždění má využití ve velkém počtu síťových aplikací, jako například rozkládání zátěže mezi servery v síti Internet.

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

4. 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. Předpokládá se komunikace dvou automobilů bez účasti řidiče, předcházení kolizím, předávání informací o dopravě z míst, odkud automobily vyjížděly. Uvažován bude velmi přesný navigační systém založený na systému Galileo (GNSS) pro ovládání funkčních bloků automobilů (řízení).

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

5. Nové metody analýzy nekompletní prostorové informace v digitálních obrazech

   Téma je zaměřeno na výzkum nových metod pro analýzu nekompletní prostorové informace obsažené v digitálních obrazech, tedy v jejich časových nebo prostorových sekvencích, případně vyplývající z geometrie dané scény.

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

6. Nové metody extrakce biologických signálů z medicínských obrazů

   Téma je zaměřeno na zpracování statických, dynamických nebo třírozměrných obrazů, které jsou výstupem různých lékařských akvizičních technik, jako je zejména obrazový výstup ultrazvukového vyšetření, případně snímání řezů částí těla sejmutých pomocí magnetické rezonance a podobně. 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.

7. Optimalizace směrování ve vysokorychlostních konvergovaných sítích

   Cílem výzkumu je optimalizace směrovacích principů. Navržena bude architektura síťového prvku s prioritním směrováním. 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 vývojového systému FPGA. Získané poznatky budou zobecněny a vztaženy k teorii vysokorychlostních síťových prvků. K softwarové simulaci se předpokládá zejména program MATLAB a Simulink a jazyky VHDL a Visual C++.

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

8. Poloha stanic v síti Internet

   Práce studenta bude spočívat ve studiu způsobů nalezení polohy stanic připojených do sítě Internet. Pozornost bude zaměřena na zjištění polohy bez vědomosti a spolupráce stanice, pro kterou se poloha zjišťuje. Současné metody jsou založené na lokačních databázích (pasivní způsob) a na měření parametrů síťové komunikace (aktivní způsob). Součástí práce bude návrh možných vylepšení odhadu polohy stanic v Internetu.

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

9. 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, DBTA). Požadavky na uchazeče: znalost teorie obvodů, znalost simulačních programů (MicroCap, PSpice).

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

10. Směrování v IP sítích

    Současná pravidla směrování v IP sítích negativně ovlivňují parametry síťové komunikace. Práce se bude zabývat studiem vlivů směrování na přenosové vlastnosti spojení mezi počítači. Cílem bude návrh možných řešení pro minimalizaci negativních vlivů směrování a jejich ověření pomocí simulací či měření v IP síti.

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

11. Tísňová komunikace v IP sítích

    Komunikační technologie poskytující tísňová volání musí umožnit určit polohu volajícího v případech, kdy volající není schopen nebo nemůže předat informace o své poloze. Současným problémem hlasových přenosů založených na IP protokolu je, že neumožňují provést lokaci volajícího s dostatečnou přesností. Student se bude zabývat analýzou možných přístupů pro určení polohy uživatelů ve VoIP. Na základě získaných znalostí bude proveden návrh možných vylepšení.

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

12. Virtuální sítě v Internetu

    Virtuální síť (overlay network) je sestavená pomocí stanic z několika dílčích sítí. Příkladem virtuálních sítí jsou peer-to-peer sítě a distribuované systémy. Práce studenta bude zahrnovat analýzu současných způsobů organizace stanic do virtuálních sítí v síti Internet. Na základě získaných znalostí bude proveden návrh možných vylepšení činnosti virtuálních sítí s ohledem na jejich typické aplikace.

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

13. Využití RC prvků s rozloženými parametry v elektronických obvodech, fraktální obvody

    Práce je zaměřena na výzkum možností využití rezistivně-kapacitních prvků s rozloženými parametry (RC-PRP) v elektronických obvodech zejména s moderními aktivními prvky (konvejory, proudové zesilovače atd.). Součástí bude zejména návrh tzv. fraktálních obvodů, které mají neceločíselný řád přenosové či imitanční funkce a které lze s RC-PRP realizovat. Očekává se nalezení nových kmitočtových filtrů, oscilátorů, syntetických imitančních prvků a dalších obvodů s RC-PRP. Snahou bude zlepšení vlastností oproti existujícím obvodům (zmenšení rozměrů, zvýšení rychlosti odezvy, snížení spotřeby atd.) a také získání charakteristik, které nemohou být realizovány pomocí klasických prvků nebo pouze za cenu použití složitých struktur.

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

14. Vývoj algoritmů pro správu front

    Aktivní síťové prvky dnes používají pro správu front a řízení přepínání řadu výkonných algoritmů. Úkolem je implementovat vybrané algoritmy správy front do vývojového systému vybaveného FPGA kartou, proměřit jejich výkonnost a vyvinout vlastní algoritmus řešící na vývojovém systému správu front při respektování standardního značkování používaného při řešení QoS. K řešení bude třeba znalost jazyků C a VHDL, Matlab, popř. Verilog.

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

15. Zefektivnění zabezpečení sítí standardu IEEE 802.11

    Zranitelnost standardu IEEE 802.11, metody útoků na zabezpečení a metody pro jeho zefektivnění. Problematika zabezpečení bezdrátových sítí předpokládá standardy IEEE 802.11. Podrobné seznámení s těmito standardy, popsání jednotlivých druhů zabezpečení bezdrátových sítí včetně jejich vlastností a následná teoretická analýza. Realizace útoků různými metodami na moderní zabezpečovací algoritmy, důraz bude kladen na identifikaci slabých míst protokolů 802.11. Na základě zjištění bude navrženo a otestováno zabezpečení efektivnější. Pozornost bude věnována zabezpečení kvality služeb QoS v sítích standardu 802.11. Sítě budou podrobeny zkoumání pomocí vhodných programů a simulátorů (Opnet Modeler, NS2). Zkoumány budou rovněž závislosti moderních služeb (IP telefony, přenos videa, hlasu, multimédií) na zpoždění a bude provedena celková analýza včetně optimalizace QoS.

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