dizertační práce

Tvorba vhodné struktury neuronové sítě pro rozpoznávání průmyslových protokolů

Text práce 2.44 MB Teze 2.44 MB

Autor práce: Ing. Eva Holasová, Ph.D.

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: doc. Ing. Radek Fujdiak, Ph.D.

Oponenti: doc. Mgr. Josef Horálek, Ph.D., prof. RNDr. Tomáš Pitner, Ph.D.

Abstrakt:

Tato dizertační práce se zaměřuje na oblast návrhu vhodné struktury neuronové sítě v návaznosti na zvolené vstupní datové sadě se zaměřením zejména na oblast průmyslových protokolů. V rámci práce je představena vytvořená metoda HEC-NAS-FDS (Hybrid Expert Conditioned Exhaustive Neural Network Architecture Search over Finite Design Space, tedy Hybridní expertně řízené vyčerpávající hledání architektur neuronových sítí v konečném návrhovém prostoru). Metoda je zaměřena na návrh vhodné struktury pro neuronové sítě s možností využití technik strojového učení za účelem redukce časové náročnosti. Vytvořená metoda je následně validována na veřejně dostupné datové sadě a také na vlastní vytvořené datové sadě obsahující průmyslové protokoly  OPC UA, MQTT, BACnet a Modbus včetně šifrovaných verzí s využitím TLS vygenerované na vytvořeném testbedu. Na základě validace a vyhodnocení dosažených výsledků je metoda schopna provést vhodný návrh struktury neuronové sítě na základě vstupní datové sady a definovaných parametrů.

Klíčová slova:

Datová sada, HEC-NAS-FDS, Neuronové sítě, Průmyslové protokoly, Rozpoznávání protokolů, Struktura neuronové sítě

Termín obhajoby

19.05.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaPznamka

Průběh obhajoby

Předseda komise prof. Koton uvítal členy komise, oponenty práce a představil uchazečku Evu Holasovou, které předal slovo. Během prezentace Eva Holasová popsala své aktivity a výsledky své vědecko-výzkumné činnosti v oblasti využití neuronových sítí za účelem rozpoznávání průmyslových protokolů. V závěru prezentace Eva Holasová kriticky zhodnotila stávající limity navržené metodiky a způsoby dalšího vývoje v této oblasti. Oponenti práce prof. Pitner a doc. Horálek se vyjádřili ke kvalitě a přínosům práce. Oba hodnotí práci kladně. Následovala diskuze k práci, kdy Eva Holasová nejprve reagovala na otázky oponentů. Následně se do diskuze zapojili ostatní členové komise a hosté. Na otázky komise Eva Holasová reagovala velmi pohotově. Po veřejné části následovala neveřejná část, během které komise dále pokračovala v diskuzi a tajně hlasovala. Celková doba obhajoby trvala cca 1 hodinu.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační bezpečnost (DKC-IBE)

Složení komise

prof. Ing. Jaroslav Koton, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Martinásek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Číka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Mlýnek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Josef Horálek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Tomáš Pitner, Ph.D. (člen)

Ing. Eva Holasová v průběhu doktorského studia jednoznačně prokázala předpoklady pro samostatnou vědeckou a tvůrčí činnost. Od počátku studia pracovala velmi aktivně, systematicky a s vysokou mírou vlastní iniciativy, přičemž individuální studijní plán plnila řádně a v řadě oblastí i nad jeho rámec. Oceňuji zejména její schopnost samostatně formulovat a řešit odborné problémy, dlouhodobě udržet vysoké pracovní nasazení a současně účelně spolupracovat v rámci širšího výzkumného týmu. Přestože byla ve své práci velmi samostatná, vždy se projevovala jako spolehlivá, vstřícná a konstruktivní týmová hráčka. Její přístup k vědecké, projektové i pedagogické činnosti byl po celou dobu odpovědný, korektní a na vysoké etické úrovni. Současně velmi dobře reprezentovala ústav, fakultu i univerzitu, a to nejen svými odbornými výsledky, ale i celkovým vystupováním a přístupem k pracovním povinnostem.

Předloženou disertační práci hodnotím jako velmi kvalitní po odborné i formální stránce. Autorka se v ní věnuje aktuálnímu a odborně náročnému tématu, které vyžaduje propojení znalostí z oblasti průmyslových komunikací, kybernetické bezpečnosti a metod umělé inteligence. Za zvlášť cenné považuji, že při řešení nepostupovala pouze aplikačně, ale dokázala navrhnout vlastní metodický přístup, vytvořit odpovídající datovou základnu a navržené řešení důsledně experimentálně ověřit. Práce tak obsahuje původní výsledky s jasným odborným i praktickým přínosem a současně potvrzuje, že autorka je schopna kriticky pracovat s literaturou, vhodně volit výzkumné postupy a dovést složitý odborný problém k ucelenému a přesvědčivému výsledku.

Velmi vysokou úroveň mělo také její působení v dalších oblastech doktorského studia. Publikační činnost Ing. Evy Holasové hodnotím jako mimořádně kvalitní a z hlediska doktorského studia výrazně nadstandardní, a to jak rozsahem, tak úrovní dosažených výstupů. Stejně pozitivně hodnotím její zapojení do grantů a dalších výzkumných i aplikačních projektů, kde opakovaně prokázala odbornou spolehlivost i schopnost nést odpovědnost za svěřené úkoly. Nad rámec běžných očekávání se věnovala rovněž výuce a byla v této oblasti pro pracoviště skutečným přínosem. Odbornou i osobní úroveň jejího působení navíc potvrzuje skutečnost, že v průběhu studia obdržela cenu rektora, cenu ministra vnitra a další významná ocenění.

Na základě všech uvedených skutečností hodnotím Ing. Evu Holasovou jako mimořádně kvalitní doktorandku, která v plné míře prokázala schopnost samostatné vědecké práce, a její disertační práci jednoznačně doporučuji k obhajobě.
viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 1,47 MB

viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 36,04 MB

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová