Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PK-TLIAk. rok: 2015/2016
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
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.
Klíčové výsledky učení
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.
Profesní profil absolventů s příklady
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.
Garant
prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Práce je zaměřena na modelování, simulace a experimentální ověřování struktur, u nichž relace mezi odezvou a budicí veličinou obsahuje derivaci nebo integrál necelistvého řádu (tzv. fraktální struktury či obvody). Úkolem je dále návrh vhodných aplikačních možností obvodů fraktálního řádu, např. kmitočtových filtrů, rekonfigurovatelných filtrů či přeladitelných oscilátorů. Pozornost je třeba věnovat i dalším možným způsobům realizace fraktálních obvodů, např. využití struktur s rozprostřenými parametry (RC-EDP).
Školitel: Jeřábek Jan, doc. Ing., Ph.D.
Problematika disertační práce bude zaměřena na rozvoj současných segmentačních metod pro analýzu obrazů magnetorezonanční tomografie. Na základě rešerže současných metod bude zvolena segmentační metoda vhodná pro analýzu obrazů z databáze vyšetřovaných pacientů s onemocněním mozku a následně bude provedem výzkum v oblasti patologické tkáně ve strukturních, perfúzních, difúzních, případně dalších obrazech. Téma bude řešeno ve spolupráci s FN Bohunice.
Školitel: Mikulka Jan, doc. Ing., Ph.D.
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.
Cílem je analyzovat nejnovější vývoj a trendy v oblasti konvergovaných sítí, zejména problémy ochrany proti kybernetickým útokům. Jako perspektivní se jeví vývoj v oblasti 5G mobile, SDN a navazující přenosové technologie. Na podkladě získaných poznatků se předpokládá návrh inovovaných metod obrany a ochrany, nebo metody nové. Výzkum vyžaduje přehled v oblasti sítí, zkušenosti s prací s programy MATLAB či SCILAB, případně znalost alespoň jednoho z jazyků VHDL, C, Java, vývojového systému FPGA, evolučních algoritmů, apod.
Školitel: Škorpil Vladislav, doc. Ing., CSc.
Metoda časově-prostorové vizualizace zobrazuje kumulativní vývoj zvukového pole jako funkci směru dopřednou integrací energie impulsní odezvy v krátkých časových rámcích. Motivací tohoto přístupu je reprezentace zvukového pole poslechových prostorů ve formátu, který umožňuje rychlé srovnání mezi prostory a zdůrazňuje subjektivně důležité aspekty prostoru. Cílem této práce je nalézt nové objektivní metriky využívající časově-prostorovou analýzu a porovnat je se subjektivním hodnocením kvality poslechových prostorů.
Školitel: Schimmel Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Cílem je vytvořit efektivní strategii použití veřejných a neveřejných IP síti pro krizové řízení. Dále pak navrhnout takovou síť, která by dokázala kapacitně, ale také z hlediska odolnosti, zajistit krizovou komunikaci. Jednalo by se zejména o přenosy hlasu, dat, TVvysílání. Další částí by bylo navrhnout nové metody řízení komunikace po internetu - řídit toky informací atp. Výzkum by obsahoval také vliv topologie sítě na její stabilitu a bezpečnost, rychlost šíření virů, schopnost odolávat útokům atp. Jedním z cílů je navrhnout softwarového robota, který bude schopný monitorovat topologii sítě popřípadě internetu, dalším cílem je navrhnout systém pro výměnu souborů po internetu, ale bez jakéhokoli centrálního prvku. Systém by přitom měl být intuitivně použitelný. Řešení by mělo být bezpečné a umožnit anonymizovat odesilatele a příjemce dat. Finálním cílem je navrhnout vysoce odolnou síť vhodnou pro krizové situace a tento návrh podložit teorií.
Cílem práce je prozkoumat možnosti matematického modelování datové komunikace s ohledem na možnosti detekce neočekávaných stavů způsobených změnou charakteru provozu nebo bezpečnostním incidentem. Práce má posoudit možnosti a vhodnost jednotlivých matematických modelů pro různé typy sítí: internetové připojení domácnosti, malé i velké organizace, serverové farmy, ISP, ....
Školitel: Zeman Václav, doc. Ing., Ph.D.
Problematika bude zaměřena na výzkum metod registrace a rekonstrukce obrazových dat pořízených optickou koherentní tomografií ve spolupráci s Medizinische Universität Wien. Součástí práce bude implementace algoritmů s využitím platformy CUDA a distribuce časově náročných algoritmů do grafické karty. Předpokládá se stáž na zahraniční univerzitě.
Částicový filtr (particle filter) je výpočetně realizovaná technika pro sekvenční bayesovský odhad v libovolných negaussovských scénářích. Blokový částicový filtr je další varianta částicových filtrů s výrazně redukovanou složitostí. Cílem tohoto tématu je vyvinout distribuovanou verzi blokového částicového filtru a zkoumat použití blokových částicových technik v Belief Propagation procházení zpráv a/nebo v bayesovkých filtrech založených na náhodných konečných sadách, jako např. PHD (Probability Hypothesis Density) filtr nebo multi-Bernoulli filtr.
Školitel: Říha Kamil, doc. Ing., Ph.D.
Náplní doktorské práce budou koncepty, algoritmy a systémy pro modelování šíření zvuku v proměnném prostředí. Práce bude zaměřena na modelování šíření prvotních odražených zvukových vln a na smyslově založených statistických technikách pro generování pozdních odrazů a mnohonásobných odrazů zvukových vln pro pohybující se zvukový zdroj a/nebo posluchače.
Školitel: Balík Miroslav, Ing., Ph.D.
Problematika disertační práce bude zaměřena na návrh metody nebo více metod pro analýzu magnetorezonančních obrazových dat získaných ve spolupráci s FN Bohunice. Rozvoj metod bude vycházet z rešerže současných segmentačních metod pro analýzu obrazů magnetorezonanční tomografie. Práce se dále zaměření na metody určení kvality segmentace.
Hluku ve venkovním prostředí je celosvětový problém, který přetrvává i v oblastech, kde byly použity rozsáhlé prostředky pro regulaci, hodnocení a potlačování zdrojů hluku nebo pro tvorbu protihlukových ochran. Ochrana proti hluku ve venkovním prostředí vyžaduje provádění měření v terénu, posuzování hluku ze specifických zdrojů, výpočet očekávané hladiny hluku a mapování hladin hluku. Cílem této disertační práce je výzkum nové koncepce pro trvalé monitorování a hodnocení hluku ve venkovním prostředí s identifikací zdrojů hluku a interaktivním mapováním, která bude využívat moderní bezdrátové senzorové sítě s se sledováním a vizualizací dat v reálném čase. Tématem práce bude nejen výzkum a implementace algoritmů analýzy hluku, ale také návrh hardware snímače hluku.
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).
Cílem je analýza aspektů bezpečnosti v rámci distribuovaných systémů a jejich algoritmů s důrazem na možná bezpečnostní rizika. Na podkladě získaných poznatků se předpokládá návrh nových technik zabezpečení uvažovaných systémů a jejich optimalizace. Optimalizace představuje návrh mechanizmů na zeefektivnění výpočtů popřípadě návrh technik na minimalizaci nebo odstranění negativních vlivů, které ovlivňují činnost distribuovaných systémů. Předpokládá se návrh matematických nástrojů na popis nově vzniklých mechanizmů. Navržená řešení bude nutno ověřit simulací, popřípadě experimentálně.
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.
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.
Cílem práce je výzkum nových algoritm a přístupů vedoucích k výpočtu a určení polohy mobilního objektu v bezdrátových ad-hoc sítích. Student se bude věnovat výzkumu distribuovaných i centralizovaných přístupů, které matematicky popíše a následně i experimentálně ověří v reálné bezdrátové síti. Práce bude zaměřena na využití nové moderní technologie UWB, která zaručuje vysokou spolehlivost měření vzdálenosti mezi objekty. Součástí práce bude studium a výzkummoderních filtračních metod .
Školitel: Šimek Milan, Ing., Ph.D.
Ve zvukovém systému založeném na zvukových objektech jsou různé zvukové elementy sloučeny s meta daty do zvukových objektů. Tato metadata popisují, jak má být zvukový element reprodukován posluchači, tím, že definují jeho pozici v 3D prostoru bez ohledu na daný systém ozvučení. V současné době existuje řada přístupů pro polohování zvukových objektů, zejména ambisonie, VBAP, DirAC a wavefield syntéza. Každý z nich má svoje výhody i nevýhody. Cílem této práce ja analyzovat možnosti použití těchto metod v reálných instalacích a navrhnout a otestovat nové algoritmy polohování zvukových objektů ve 3D prostoru.
Moderní výpočetní prostředky (CPU, GPU, APU, DSP) mají k dispozici větší počet paralelních výpočetních jednotek. Využití paralelizace je nyní standardizováno prostřednictvím OpenCL, který umožňuje paralelní programování heterogenních systémů. Současně také simulační prostředky (např. Matlab a Simulink) disponují možnostmi paralelního programování. V úvodu řešení je nutné provést analýzu možností aktuálních standardů pro paralelizaci procesů, které jsou využitelné pro základní a pokročilé metody číslicového zpracování signálů. Cílem disertační práce je návrh algoritmů metod číslicového zpracování signálů, které budou využívat možnosti paralelního programování jak během simulace, tak také ve finální implementaci pro cílový výpočetní prostředek.
Nosnou myšlenkou je využít k přenosu dat peer-to-peer komunikaci mezi zařízeními v dané lokalitě. Simulovat se bude mobilní síť přetížená při hromadných akcích, jakými jsou výstavy, havárie, koncerty atp. V takovém případě se často stává, že lidé používají na mobilním internetu stejné služby - zpravodajství, Twitter, Facebook. Návrh sítě, která se bude sama organizovat a bude možné zajistit, aby přes síť mobilního operátora danou stránku nebo informaci stáhl pouze jeden uživatel v lokalitě, mezi ostatní by se pak obsah šířil ad-hoc sítí. S rostoucím počtem zařízení by pak de facto rostla přenosová kapacita sítě. Při rozšíření přenosů i přes jiná média nebo napříč operátory bude možné přenášet i hovory.
Jedním z důležitých parametrů řečového signálu je kmitočet základního tónu. Jeho určení je vzhledem k nestacionaritě řečového signálu poměrně obtížné. Empirická dekompozice (empirical mode decomposition) je moderní metoda pro analýzu nestacionárních signálů založená na rozkladu signálu do báze funkcí přizpůsobených obsahu signálu. Z rozložených funkcí je potém možné zjistit kromě jiného i okamžitý kmitočet např. pomocí Hilbertovy transformace. Náplní disertační práce bude výzkum uvedené metody detekce kmitočtu základního tónu a porovnání výsledků s ostatními známými metodami.
Školitel: Sysel Petr, doc. Ing., Ph.D.
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).
Práce je zaměřena na možnosti simulace a emulace obecných mem-systémů (především memristorů, dále pak memkapacitorů a meminduktorů) v SPICE simulátorech, vhodných pro různé typy využití. Analyzovány budou modely a emulátory různého typu (numerické, analytické, behaviorální, fraktálního řádu) a při využití analogové i digitální techniky. Při syntéze je vhodné použít i metody automatizovaného návrhu a ověřování. Pozornost je třeba věnovat i experimentálnímu ověření vybraných řešení především v oblasti analogového zpracování signálů.
Práce se bude zabývat moderními optickými sítěmi příští generace. Sítě FTTx obecně zahrnují nejen aktivní a pasivní přístupové sítě (FTTH – vlákno až do domu, FTTB – vlákno do budovy, a další), ale například i sítě FTTA nebo FTTO, které předpokládají přivedení optického vlákna k anténě, eventuálně do kanceláře. Všechny topologie FTTx se neustále vyvíjí z důvodů rostoucích potřeb uživatelů. Optimalizace sítí by měla pokrývat využití modulačních formátů, problematiku disperzí, případně možnost nasazení více typů technologií na jedno vlákno bez jejich vzájemného ovlivňování.
Školitel: Filka Miloslav, prof. Ing., CSc.
Disertační práce je zaměřena na výzkum nových diferenčních i nediferenčních analogových struktur s minimálním počtem tranzistorů. Cílem práce je návrh řešení (např. kmitočtových filtrů, oscilátorů, atd.) s vysokými pracovními kmitočty v pásmu nad 100 MHz. Funkčnost navržených zapojení bude ověřována modelováním a případně i experimentálním měřením.
Téma je zaměřeno na problematiku bezpečnosti moderních síťových infrastruktur a služeb. Cílem je návrh efektivních metod ochrany a testování odolnosti vysokorychlostních sítí před záplavovými útoky a útoky na aplikační vrstvě ISO/OSI modelu. Součástí tématu je tvorba efektivní implementace bezpečnostních algoritmů.