Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 5
- ItemStudium migrace železných nanočástic v homogenním uměle vytvořeném 2-D a 3-D kolektoruPešková, Kristýna; ; Černík Miroslav, prof. Dr. Ing. CSc. Skolitel : 56639Nanočástice nulmocného železa (nZVI) představují progresivní materiál pro in-situ sanace kontaminovaných lokalit. Vedle testování reaktivity železných nanočástic s daným druhem kontaminace (např. Cr(VI), chlorované uhlovodíky, lindany, těžké kovy) je neméně důležité zjistit, jak daleko jsou nanočástice schopné migrovat, aby byl tak zajištěn potřebný kontakt s kontaminantem v porézním prostředí. Migrace nanočástic v horninovém prostředí je úkol, který se řeší dlouhodobě a z různých pohledů na různých pracovištích včetně TUL. Experimentální zařízení většinou umožňují studium této úlohy v 1-D uspořádání (laboratorní kolony) v odlišných uspořádáních s různou detekcí migrujících látek. 2-D a 3-D experimentální zařízení velkého měřítka výzkumného pracoviště VEGAS, Univerzity ve Stuttgartu umožňuje studium migrace a interakce nanočástic nulmocného železa v homogenním uměle vytvořeném kolektoru za podmínek blížících se reálným podmínkám na lokalitě. Experimentální boxy mají rozměry 1 x 0,12 x 0,7 m a 8 x 1 x 3 m (D x Š x V). Zařízení umožňují vizualizaci migrace nanoželeza při injektáži do zdrojové zóny kontaminace (metoda direct-push), stejně jako porovnání migračních vlastností různých typů částic, výpočet efektivity šíření částic v prostředí a především kvantifikaci celkového sanačního zásahu. Experimenty měly souvislost s mezinárodním výzkumným projektem 7.RP EU NanoRem (Nanotechnology for contaminated land Remediation), jehož cílem bylo ukázat, že aplikace nanočástic je účelná a především spolehlivá metoda pro sanaci kontaminované půdy a podzemní vody.
- ItemNávrh aktivních laditelných akustických metamateriálů a metapovrchůVáclavík, Jan; ; Mokrý Pavel, prof. Ing. Ph.D. Skolitel : 55790Předkládaná disertační práce je zaměřena na základní výzkum návrhových metod a základních vlastností aktivních akustických a mechanických metamateriálů a dále na výzkum metod pro aktivní řízení jejich parametrů v proměnných provozních podmínkách. Akustické laditelné (aktivní) metamateriály jsou realizovány jako vrstvené kompozitní skořepiny s piezoelektrickými prvky. Mechanické laditelné (aktivní) metamateriály jsou realizovány jako objemové piezoelektrické prvky. Aktivního řízení jejich akustické impedance nebo mechanických vlastností je pak docíleno připojením piezoelektrické části metamateriálu k aktivnímu elektrickému jednobranu se záporným impedančním měničem nebo digitální syntetické impedanci. Cílem disertační práce je docílení extremálních hodnot akustické impedance či tuhosti materiálu, tj. nulových, nekonečných či záporných, a studium podmínek, za kterých je možné těchto hodnot dosáhnout. Budou studovány metody řízení zvukového pole a toku akustických energií při průchodu metapovrchem a ve volném prostoru. Bude studována stabilita akustických vlastností metapovrchů v proměnných provozních podmínkách a bude aplikován algoritmus adaptivního řízení pro zvýšení této stability.V závěru práce budou výše uvedené studie aplikovány na problematiku obecné manipulace s akustickou vlnou na rozhraní v souladu se zobecněným Snellovým zákonem. Na vybraném případu odklonu vlny bude studován návrh aktivních akustických metapovrchů pro řízení amplitudy a fáze akustického přenosu.
- ItemMultilingvální systémy rozpoznávání řeči a jejich efektivní učeníŠafařík, Radek; ; Nouza Jan, prof. Ing. CSc. Skolitel : 54737Tato disertační práce se zabývá problematikou tvorby systémů automatického rozpoznávání řeči (ASR), respektive efektivní adaptací již existujícího systému na nový jazyk. Současné ASR systémy mají modulární architekturu a jednotlivé moduly se dají rozdělit na jazykově závislé a nezávislé. Hlavním cílem této práce je výzkum a vývoj metod, které v co největší míře zautomatizují a zefektivní průběh vývoje jazykově závislých modulů systému za využití volně dostupných dat na internetu, metod strojového učení a podobností mezi jazyky. Text je doprovázen dokumentovanou aplikací a testováním těchto metod na všechny hlavní slovanské jazyky. Práce je navázána na výzkumné projekty zabývající se vývojem monitorovacích systémů televizního a rozhlasového vysílání ve slovanských jazycích. V první části práce jsou popsány základní pojmy a současný stav poznání zaměřující se na jednotlivé moduly a části vývoje ASR systémů. Následuje popis zpracovávaných slovanských jazyků s ohledem na problematiku ASR. Hlavní část práce je pak rozdělena na dvě části. První část se zaměřuje na výzkum a vývoj v oblasti lingvisticko-lexikální a druhá v oblasti akusticko-fonetické. Lingvisticko-lexikální část se zabývá vývojem jazykového korpusu, výslovnostního slovníku a jazykového modelu. Jsou zde popsány principy a postupy, jak efektivně získávat a zpracovávat textová data z internetu pro tvorbu těchto modulů. Při zpracování je potřeba texty korpusu vyčistit od nevhodných elementů, normalizovat, aplikovat jazykové filtrování a případně vyřešit převod abeced pro jazyky používající jinou abecedu než latinku, k čemuž byla navržena převodní abeceda pro jazyky píšící v cyrilici. Z korpusu jsou vybrána slova do slovníku a následně vypočítán statistický jazykový model. Akusticko-fonetická část se zabývá definicí fonetického inventáře, tvorbou výslovnosti pro slova ve slovníku a vývojem akustického modelu (AM). Nejprve jsou popsány principy výběru fonémů pro nový jazyk a přístupy k tvorbě výslovností pro slova ve slovníku. Dále jsou podrobně rozebrány postupy získávání akustických dat z internetu a jejich zpracování na trénovací data pro vytvoření AM. Popsány jsou tři přístupy tvorby AM. První, supervizovaný, využívá nahrávky s jejich fonetickou anotací, ze kterých je natrénován AM. Druhý, tzv. lehce supervizovaný, využívá nahrávky spolu s asociovaným textem, který může, a nemusí obsahovat promluvy v nahrávce. Nahrávky jsou rozpoznány existujícím systémem a je hledána shoda mezi výstupem rozpoznávače a přidruženým textem. Shodné části jsou vyříznuty a přidány do trénovací sady. Nahrávky jsou postupně vytěžovány iterativním procesem. V případě, že je započat vývoj systému pro nový jazyk, může zde být využito akustických dat z jiného, již zvládnutého jazyka, kde je pak využito multilingválního sytému pro získávání dat pro cílový jazyk. Třetí, nesupervizovaný, přístup využívá několik různých ASR systémů pro tvorbu dat pouze z nahrávek, které nemají žádný přidružený text. Nahrávky jsou rozpoznány všemi systémy, a pokud se výstupy shodují, výsledný výstup je použit jako fonetická anotace. Pro otestování všech systémů byly vytvořeny standardizované testovací sady z reálného prostředí. Na nich byly otestovány finální verze systémů pro zhodnocení jejich použitelnosti v praxi při monitorování médií. Většina systémů dosáhla výsledků pod 20 % Word Error Rate. Na závěr byly navržené metody otestovány i na třech dalších evropských jazycích. Vývoj probíhal převážně automaticky za využití pouze volně dostupných dat z internetu. Systémy po několika měsících vývoje dosáhly výsledků pod 22 % Word Error Rate.
- ItemEnzymatically activated filters for water treatmentMaryšková, Milena; ; Rotková Jana, Mgr. Ph.D. Skolitel : 58464V posledních desetiletích se ve vodních zdrojích začaly akumulovat polutanty, které negativně ovlivňují zdraví organizmů i při nízkých koncentracích. Některé enzymy z třídy oxidoreduktáz však mají schopnost oxidovat fenolické, polyfenolické, anilinové a dokonce určité anorganické sloučeniny.Tato dizertační práce pojednává o možnosti využití enzymaticky aktivovaných filtračních systémů, počínaje porovnáním vhodných enzymů, jejich produkcí a izolací, následující imobilizací na vhodný nanovlákenný nosič, testováním efektivity při degradaci nejběžněji se vyskytujících endokrinních disruptorů v reálné vodě a nakonec nastíněním možností vývoje vhodných filtračních systémů.Ze dvou potenciálních enzymatických kandidátů (lakáza, peroxidáza) byla vybrána lakáza jako nejvhodnější pro imobilizaci na nanovlákenný nosič. Následně byla vyvinuta metoda pro imobilizaci na nanovlákna z polyamidu 6, směsi polyamid/polyetyleniminu a z kyseliny polyakrylové (PAA). Právě imobilizace na PAA prostřednictvím aktivačních činidel EDAC a S-NHS byla nejefektivnější a bylo při ní dosaženo vysoké aktivity a stability imobilizovaného enzymu. Následně byly testovány nejlepší vzorky s imobilizovanou nepřečištěnou lakázou při degradaci směsi mikropolutantů (bisfenol A, 17-ethinyletsradiol, triklosan, diklofenak) v reálné odpadní vodě. Vzorky byly velmi odolné a vysoce aktivní, a proto se ukázaly jako vhodný kandidát v technologii dočištění odpadních vod.
- ItemMicrobiology in relation to nuclear waste repository safetyShrestha, Rojina; ; Ševců Alena, RNDr. Ph.D. Skolitel : 61225V současnosti je všeobecně přijímaná strategie managementu a ukládání radioaktivního odpadu v úložišti hluboko v geologickém masivu. Zatímco fyzikálně-chemické aspekty úložiště jsou již desetiletí pečlivě studované s cílem zajistit jeho dlouhodobou bezpečnost, vliv mikroorganizmů byl ještě nedávno podceňovaný, i když je známo, že mikroorganizmy dokáží přežít a rozmnožovat se i v podmínkách úložiště. Metabolicky různorodé anaerobní mikroorganizmy, které jsou přítomné v podzemní vodě i bentonitech, mohou negativně ovlivňovat dlouhodobou bezpečnost úložiště. Tato disertace je proto zaměřená na studium vlivu mikrobiálních procesů v úložišti radioaktivních odpadů. Konkrétně je zaměřená na mikrobiální aktivitu a životaschopnost v simulovaných podmínkám, které mohou nastat v úložišti. Byl studován vliv různých dávek radioaktivního záření, vývoj mikrobiálního společenstva při různých koncentracích živin a interakce mikroorganizmů s bentonitem a betonem. Dále byla studovaná mikrobiálně ovlivněná koroze uhlíkové oceli v anaerobních podmínkách. Všechny experimenty, s výjimkou ozařovacího, byly provedené v anaerobním boxu s koncentrací plynného kyslíku do 1 ppm. Výsledky byly získány pomocí multidisciplinárního přístupu kombinujícího elektronovou mikroskopii, elektrochemickou impedanční spektroskopii s molekulárně biologickými metodami NGS sekvenování a kvantitativní PCR. Chemické analýzy byly provedené pomocí iontové chromatografie a spektroskopie. Nejčastěji byly detekovány anaerobní mikroorganizmy zahrnující sírany, železo a dusičnany redukující bakterie. Gama záření o celkové dávce 19656 Gy a konstantním dávkovém příkonu 13 Gy/h, nedokázalo úplně zničit bakterie v bentonitu. Bakterie také značně ovlivnily rychlost koroze uhlíkové oceli v porovnání se vzorky, které byly inkubované ve sterilních podmínkách. Například hustota populace bakterie rodu Methyloversatilis pozitivně korelovala s rychlostí koroze. Byla také potvrzena přítomnost mackinawitu, pravděpodobného produktu koroze indukované síran redukujícími bakteriemi. Dále bylo ukázáno, že přítomnost betonu, ačkoli obsahuje bohatou přirozenou mikroflóru, významným způsobem snižovala celkové početnosti přirozených bentonitových bakterií ve studovaných vzorcích a obzvláště potlačovala růst síran redukujících bakterií. Všechny tyto jevy mohou mít negativní efekt na bezpečnost úložiště a měly by proto být dále studovány in-situ v podzemních výzkumných laboratořích.