Prezenční studium

4 roky

doc. Ing. Petr Drexler, Ph.D.

Předseda :
doc. Ing. Petr Drexler, Ph.D.
Člen interní :
doc. RNDr. Martin Kovár, Ph.D.
prof. Ing. Karel Bartušek, DrSc.
prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.
doc. RNDr. Dana Hliněná, Ph.D.
doc. Ing. Jan Mikulka, Ph.D.
Člen externí :
prof. Ing. Jan Macháč, DrSc.
prof. RNDr. Martin Knor, Ph.D.
prof. RNDr. Ondřej Kalenda, Ph.D.

Doktorský studijní program "Theoretical Electrical Engineering" je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v různých oblastech teoretické elektrotechniky. Zejména v teorii a aplikacích elektromagnetismu, elektrických obvodů, v metodách elektro/magnetických měření a metodách zpracování signálů. Příprava je podpořena poskytnutím znalostí v souvisejících matematických disciplínách, jakými jsou problematika stochastických procesů a statistických metod vyšetřování zkoumaných systémů, analýza systémů pomocí funkcionálních rovnic, návrh multikriteriálních optimalizačních metod, numerických metod řešení spojitých a diskrétních dynamických systémů a dalších. Cílem programu je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti a rozvíjet spojené praktické odborné dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Absolventi doktorského studia v programu "Theoretical Electrical Engineering" umí řešit vědecké a složité technické inovační úlohy v oblasti elektrotechniky. A to v teoretické rovině a také při jejím praktickém nasazení ve výzkumu, vývoji a výrobě. Pro řešení technických výzkumných a vývojových úloh jsou vybaveni komplexními znalostmi z teorie a aplikací elektromagnetického pole, elektrických obvodů, metod měření veličin a zpracování signálů a jejich fyzikálním a matematickým popisem. Jsou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní, měřicí a diagnostickou techniku.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání, odborným praktickým dovednostem a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté a řídící pracovníci v oblasti obecné elektrotechniky. Uplatní se jako vědečtí, výzkumní a řídící pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci a vedoucí týmů vývoje, konstrukce a provozu ve výzkumných a vývojových institucích a elektrotechnických a elektronických výrobních společnostech působících v oblasti pokročilých technologií.

Specialisté a řídící pracovníci v oblasti obecné elektrotechniky, vědečtí, výzkumní a řídící pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, specializovaní odborníci a vedoucí týmů vývoje, konstrukce a provozu ve výzkumných a vývojových institucích a elektrotechnických a elektronických výrobních společnostech působících v oblasti pokročilých technologií

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. V individuálním studijním plánu jsou specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění.
Student si zapíše a vykoná zkoušky z povinných předmětů Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemi a Zkouška z angličtiny před státní doktorskou zkoušku, minimálně dvou povinně volitelných předmětů ohledem na zaměření jeho disertační práce, a dále minimálně dvou volitelných předmětů (Angličtina pro doktorandy, Řešení inovačních zadání, Vědecké publikování od A do Z, Citování ve vědecké praxi).
Ke státní doktorské zkoušce se může student přihlásit až po vykonání všech zkoušek předepsaných jeho individuálním studijním plánem. Před státní doktorskou zkouškou student vypracuje pojednání k disertační práci, v němž detailně popíše cíle práce, důkladné zhodnocení stavu poznání v oblasti řešené disertace, případně charakteristiku metod, které hodlá při řešení uplatňovat.
Obhajoba pojednání, které je oponováno, je součástí státní doktorské zkoušky. V další části zkoušky musí student prokázat hluboké teoretické i praktické znalosti v oblasti elektrotechniky, elektromagnetismu, teorie obvodů, metod měření elektrických a jiných fyzikálních veličin, zpracování a analýzy signálů a matematického modelování technických procesů. Státní doktorská zkouška probíhá ústní formou a kromě diskuze nad pojednáním k disertačním práce se také skládá z tematických okruhů týkajících se povinných a povinně volitelných předmětů.
K obhajobě disertační práce se student hlásí po vykonání státní doktorské zkoušky a po splnění podmínek pro ukončení, jakými jsou účast na výuce, vědecká a odborná činnost (tvůrčí činnost), a minimálně měsíční studijní nebo pracovní stáž na zahraniční instituci anebo účasti na mezinárodním tvůrčím projektu.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu (dále jen ISP), který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Průběžné bodové hodnocení všech aktivit doktoranda je vedeno v dokumentu „Celkové bodové hodnocení doktoranda“ a je součástí ISP. Při zahájení dalšího roku studia pak školitel do ISP zaznamená případné změny. Nejpozději do 15. 10. každého roku studia odevzdává doktorand vytištěný a podepsaný ISP na vědeckém oddělení fakulty ke kontrole a založení.
Během prvních čtyř semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných anebo volitelných předmětů pro splnění bodových limitů ze Studijní oblasti, a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce.
Do konce druhého roku studia skládá doktorand státní doktorskou zkoušku, kterou prokazuje široký rozhled a hluboké znalosti v oboru, souvisejícím s tématem disertační práce. K této zkoušce se musí přihlásit nejpozději do 30. dubna ve druhém roce svého studia. Státní doktorské zkoušce předchází zkouška z anglického jazyka.
Ve třetím a čtvrtém roce svého studia provádí doktorand potřebnou výzkumnou činnost, publikuje dosažené výsledky a zpracovává svoji disertační práci. Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování části studia na zahraniční instituci nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci, což je nutné doložit nejpozději při odevzdání disertační práce.
Doktorandi ve čtvrtém roce studia předkládají do konce zimního zkouškového období svému školiteli rozpracovanou disertační práci, který ji ohodnotí. Disertační práci doktorand odevzdává do konce 4. roku studia.
Student prezenční formy doktorského studia je v průběhu studia povinen absolvovat pedagogickou praxi, tj. působit v procesu výuky. Zapojení doktoranda do pedagogické činnosti je součástí jeho vědecké přípravy. Pedagogickou praxí doktorand získává zkušenosti v předávání poznatků a zdokonaluje prezentační dovednosti. Skladbu pedagogických aktivit (cvičení, laboratorní cvičení, vedení projektů apod.) určí doktorandovi vedoucí daného ústavu po dohodě se školitelem. Povinnost pedagogické praxe se nevztahuje na doktorandy-samoplátce a na doktorandy v kombinované formě studia. Zapojení do výuky v rámci pedagogické praxe potvrdí po jejím splnění školitel v IS VUT.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2020 do 15.05.2020)

1. Metodika popisu řešení parciálních diferenciálních rovnic numerickými metodami v jiných jazycích

   Cílem práce z oblasti jazykovědy je vytvořit metodiku popisu nejednoznačností při přenosu sdělení v teoretické elektrotechnice do jiných jazyků, zejména angličtiny.Pozornost bude soustředěna na metodiku přístupu v překladech obtížných odborných témat z oblasti teoretické elektrotechniky, kterými například je řešení parciálních diferenciálních rovnic numerickými metodami. Na příkladech budou demonstrovány jazykové rozdíly mezi českými literárními zvyklostmi a anglickými v oblastech specifických pro vymezenou část elektrotechniky.

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

2. Plasma a její numerické modely

   Práce je zaměřena na teoretické odvození numerických modelů založených na řešení PDR pro modelování plazma a výbojových aktivit. Přístup bude využívat jak stochastických metod, tak deterministických pro nalezení a formulaci odpovídajících numerických modelů plazmového výboje v komorách s nehomogenním prostředím plynů a prekurzorů. Navazuje na výzkum a modifikaci modelu na bázi metody konečných prvků, konečných objemů, hraničních prvků pro statické i dynamické modely formulované pomocí parciálních diferenciálních rovnic. Cílem práce je navrhnout numerický model jako silný nástroj pro analýzu a popis vlastností specifického uspořádání komory určené pro generování plazma a její geometrie na atomární a subatomární úrovni, verifikace na jednoduchém ověřitelném příkladu. Analýzy budou ověřeny experimentem, výzkum bude směřovat k nalezení parametrů takto vzniklého numerického modelu a porovnat s požadavky kladenými na modely určené pro dynamiku elektrického výboje a vyhodnotí zadané parametry. Téma je součástí grantu a výzkumu ústavu.

   Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.

3. Rojové létání a koordinace systémů s více drony

   Práce je zaměřena na vývoj a testování metod umělé inteligence pro aplikaci v bezpilotních letounech. Důležitým parametrem je vzájemná komunikace dronů zajišťující jejich koordinaci v prostoru a řešení případných kolizí. Z hlediska hardwaru s tím souvisí vhodná volba senzorového vybavení pro bezpilotní letouny a současně návrh, realizace a testování sofistikovaných metod strojového učení.

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

4. Strojové učení pro klasifikaci obrazových dat

   Práce je zaměřena na testování a vývoj algoritmů strojového učení pro klasifikaci obrazových dat. Dílčí úkoly zahrnují zpracování získaných fotometrických map a 3D modelů, klasifikaci a trénování algoritmů založených na geometrii a přiřazení sémantických informací k objektům.

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

5. Úpravy povrchů plazmatickým výbojem v technice VN

   Cílem práce je souhrn výzkumných aktivit v oblasti teoretického popisu a modelování vlivu plazmatického výboje na povrchy vybraných VN přístrojů, které by měly vykazovat po úpravě specifické elektrické vlastnosti. Vlastnosti povrchů jsou dány makro , mikro a nanoskopickým stavem povrchu dielektrického materiálu, eventuálně upraveného pomocí prekurzorů anorganického nebo organického charakteru. Plazmaticky upravený povrch bude vykazovat změněné vlastnosti z oblasti zejména přeskovových vzdáleností na rozhraní povrchu ve vzduchu nebo při styku s dalším pevným materiálem při kritické hodnotě elektrické intenzity elektrického pole. Práce se bude zabývat jak teoretickým popisem očekávaných jevů, tak numerických modelů a jejich analýz s částí, ve které se budou modely a analýzy verifikovat experimentálně.

   Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.