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.

2. kolo (podání přihlášek od 03.07.2017 do 25.07.2017)

1. Adaptivní optimalizace rehabilitačního procesu poruchy rovnováhy

   K poruchám mozku dochází, když je mozek člověka poškozen nebo negativně ovlivněn zraněním, nemocí nebo zdravotním stavem. Poruchy rovnováhy tvoří významnou kategorii poškození mozku. Základní hypotéza uvažovaného nového výzkumného přístupu je datově orientovaný přístup, podrobný monitoring a průběžné analýzy údajů vznikajících při rehabilitačním cvičení pacienta na moderních platformách měření sil rovnováhy, doplněných o pacientovy fyziologická data společně s daty zachycenými z jiných zdrojů, které mohou přispět k optimalizaci terapie w.r.t., aktuálních potřeb pacienta. Cílem je zlepšit účinnost léčebného procesu, aby se zabránilo přetížení pacienta v průběhu léčby. Cílem této disertační práce je vyvinout adaptivní optimalizace (optimální výběr a nastavení parametrů terapie z velkého objemu dat) zapojených léčebných postupů, včetně přesné sledování, hodnocení, učení a cyklech odezvy. Tento výzkum bude probíhat ve spolupráci s výzkumníky z ČVUT a Univerzitou Karlovy Praha (UK), kteří vykonávají přípravy vah (a sběr příslušných dat) v rehabilitačních centrech postavených na svých dvou vlastních systémech: Homebalance - systém umožňující přípravy vah a oblast působnosti - systém shromažďování fyziologických dat, který s pomocí senzorů zachycuje a ukládá velké objemy dat. V první fázi se budou vyhodnocovat údaje poskytnuté UK, které poslouží jako zdroj pozitivních a / nebo negativních příkladů intervencí očekávaných od adaptivní optimalizace. Poradci a konuzltanti této práce: Thesis advisors (consultants): • Prof. Peter Brezany, VUT v Brně a University of Vienna • Prof. Olga Stepankova, ČVUT Praha • MUDr. Marketa Janatova, 1. LF Univerzity Karlovy and CVUT Praha

   Školitel: Brezany Peter, Univ. Prof. Dr.

2. Analýza a klasifikace texturních příznaků

   Téma je zaměřeno na definici a analýzu texturních příznaků ve snímcích sedimentárních zrn pořízených elektronovým mikroskopem. Hlavním cílem je objektivizace a automatizace určování exoskopických vlastností jednotlivých zrn za účelem jejich statistické klasifikace do tříd různých geomorfologických pochodů, které se podílely na formování analyzovaných zrn.

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

3. 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.

4. Bezpečnost v konvergovaných sítích

   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 nebo SCILAB, využívat se bude pravděpodobně alespoň jeden z jazyků VHDL, C, Java, evoluční algoritmy, v případě zájmu vývojový systém FPGA.

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

5. Časově-prostorová analýza zvukových polí

   Metoda časově-prostorové analýzy ukazuje kumulativní vývoj zvukového pole jako funkci směru intenzity zvuku formou prostorové impulsní odezvy. Aplikacemi této metody je např. analýza akustiky poslechových prostorů, odhad směru přicházejícího zvuku a další. Cílem této práce je modifikovat tuto metodu pro různá mikrofonní pole a nalézt objektivní metriky popisující zvukové pole využívající časově-prostorovou analýzu, např. kódování prostorové informace a objektivní hodnocení kvality poslechových prostorů.

   Školitel: Schimmel Jiří, doc. Ing., Ph.D.

6. Detekce a sledování více objektů zachycených několika kamerami

   Automatická detekce a sledování objektů ve videosekvencích zachycených několika kamerami je důležitým problémem v zabezpečovacích systémech. Cílem této práce je studium a návrh metod pro detekci a sledování neznámého počtu mobilních objektů v několika videosekvencích zachycených několika kamerami s využitím technik statistického zpracování signálů založených na statistice náhodných konečných množin. Důležitým aspektem této práce je modelování objektů a jejich pohybu. Řešení bude probíhat ve spolupráci s prof. F. Hlawatschem z vídeňské technické univerzity.

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

7. Efektivní využití IP sítí v krizových situacích

   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.

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

8. Elektronické obvody fraktálního řádu

   Práce se týká analogových elektronických obvodů fraktálního, tedy neceločíselného řádu. Tyto obvody se vyznačují neceločíselnou mocninou komplexní proměnné v charakteristické rovnici. Cílem je nalezení nových kmitočtových filtrů, oscilátorů, syntetických imitančních prvků, PID kontrolérů a dalších obvodů fraktálního řádu. Tyto obvody budou poskytovat obecnější charakteristiky oproti obvodům celočíselného řádu. Součástí je studium matematického popisu, modelování, realizace a praktického využití těchto obvodů.

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

9. Fyzicky neklonovatelné funkce

   Téma práce je zaměřeno na výzkum v oblasti fyzicky neklonovatelných funkcí (FNF) a možností jejich využití v kryptografických protokolech. FNF představují funkce, které jsou pevně spojeny s danou hardwarovou strukturou, lze je snadno vyhodnotit, ale odpovědi jsou těžko predikovatelné. FNF představují alternativu ke klasickému bezpečnému ukládání tajných klíčů kryptosystémů.

   Školitel: Zeman Václav, doc. Ing., Ph.D.

10. Kvalitativní parametry komunikačních sítí

    Téma je zaměřeno na výzkum metod pro měření a vyhodnocování datových parametrů heterogenních komunikačních sítí z hlediska přístupu koncového uživatele k síti internet a dalším službám.

    Školitel: Zeman Václav, doc. Ing., Ph.D.

11. Návrh metod detekce dat v xPON systémech

    Cílem je návrh metody, algoritmu k detekci dat v xPON sítích. Dále pak návrh vlastního algoritmu, který je možný implementovat do FPGA. Jedná se o detekci dat mezi jednotkami OLT a ONU. Bude poskytnuta vývojová platforma osazená vývojovou síťovou kartou XILINX a systém GPON G.984. Nutná znalost VHDL, FPGA, dále je přínosem znalost jazyka C, případně Python. Přehled v xPON sítích je nedílnou součástí.

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

12. 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.

13. Paralelizace evolučních algoritmů

    Cílem práce je výzkum v oblasti paralelizace evolučních algoritmů. Paralelizace je nedílnou součástí ke zvýšení efektivnosti evolučních algoritmů a jejich možnému využití. Výzkum by měl navázat na současné poznatky a provést výzkum vlivu zvolených parametrů a designu na výkon. Výzkum by měl být soustředěn na ostrovní modely evolučních algoritmů. Dle zvoleného postupu nutná znalost některého z programovacích jazyků, dále skriptovacího jazyka Python či Matlab. Zvolené vývojové a testovací prostředí je ponecháno volné volbě. Výsledkem by měla být prezentace a ověření dosažených výsledků.

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

14. Percepční analýza zvukových signálů

    V řadě oblastí zpracování zvukových signálů, např. při zpracování řeči, ztrátovém kódování zvukových signálů nebo v objektivním hodnocení kvality zvuku se používají metody založené na modelu lidského slyšení. Cílem studia je výzkum těchto metod pro použití v dalších oblastech, zejména při analýze zvuku hudebních nástrojů, poslechových prostorů a evaluaci algoritmů restaurování zvukových signál a výzkum modifikací stávajících modelů lidského slyšení pro aplikace v těchto oblastech.

    Školitel: Schimmel Jiří, doc. Ing., Ph.D.

15. 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.

16. RC prvky s rozloženými parametry a jejich využití v elektronických obvodech

    Práce je zaměřena na výzkum návrhu rezistivně-kapacitních prvků s rozloženými parametry (RC-PRP) a jejich využití v elektronických obvodech zejména s moderními aktivními prvky (konvejory, proudové zesilovače atd.). Součástí bude zejména návrh RC-PRP realizujících imitanční funkce fraktálního, tedy neceločíselného řádu. Snahou bude zlepšení vlastností oproti existujícím řešením imitančních prvků fraktálního řádu (zvýšení přesnosti, frekvenčního rozsahu, lepší integrovatelnost, možnost změny parametrů). Jako aplikace těchto prvků budou navrhovány kmitočtové filtry, oscilátory, syntetické imitanční prvky aj. Očekává se získání obvodových charakteristik, které nemohou být realizovány pomocí klasických prvků nebo pouze za cenu použití složitých struktur.

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

17. Sekvenční stanovení kontur arteriální stěny

    Vyšetření krční tepny nasnímané v ultrazvukových videosekvencích je efektivní metodou pro detekci kardiovaskulárních onemocnění. Prostorové změny krční tepny jsou vztaženy k diagnosticky relevantním parametrům popisujícím např. elasticitu tepenné stěny. Proto je hlavním cílem této práce nalezení časově proměnné kontury krční tepny v ultrazvukové videosekvenci pomocí rozšíření metody strojového učení nazývané Gaussian proces regression, ve které je hledaná funkce reprezentována náhodným procesem, který neumožňuje explicitní parametrickou reprezentaci. Cílené sekvenční rozšíření dané metody umožní spojité sledování detailního tvaru tepenné stěny po libovolně dlouhou dobu. Řešení bude probíhat ve spolupráci s prof. F. Hlawatschem z vídeňské technické univerzity.

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

18. Sledování pohybu arteriální stěny pomocí sekvenčního bayesovského odhadu

    Téma je zaměřeno na analýzu pohybu arteriální stěny pomocí návrhu nové metodiky pro detekci a sledování význačných bodů umístěných na arteriální stěně v ultrazvukové videosekvenci. Tato nová metodika bude založena na statistických (bayesovských) modelech chování význačných bodů a na odpovídajících technikách pro více-objektové sledování. Metoda umožní modelování s využitím strukturálních vlastností chování význačných bodů a charakteristik těchto vlastností z měřených dat. Řešení bude probíhat ve spolupráci s prof. F. Hlawatschem z vídeňské technické univerzity.

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

19. 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 (OMNET++, 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.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2017 do 15.05.2017)

1. Analýza interpretačního hudebního výkonu se zaměřením na agogiku

   Agogika vyjadřuje zpomalování, zrychlování, zesilování a zeslabování uměleckého přednesu orchestrem nebo sólovým hudebníkem při interpretaci notového partu, který vytvořil hudební skladatel. Umělec nebo umělci při produkci díla vyjadřují osobitý přístup vzhledem k charakteru skladby a k prostředí, kde je produkce realizována. Cílem disertační práce je provedení analýzy skladeb z hlediska agogiky a porovnání interpretace stejného díla různými interprety, ať jsou to hudebníci nebo dirigenti. Porovnání by mělo obsahovat nejen různé umělecké cítění intepreta, ale také vliv historického a sociálního prostředí, které ho ovlivňuje.

   Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

2. Identifikace uživatele pomocí Internetové stopy

   Každý uživatel Internetu má určitý vzorec chování: navštěvuje určitou skupinu webových stránek, je členem vybraných skupin na sociálních sítích, používá další nástroje jako např. Skype. Své zvyklosti zpravidla nemění ani, když cestuje a do Internetu je proto připojen pod různými IP adresami. Cílem práce je prozkoumat možnosti identifikace uživatele na základě jeho komunikačních zvyklostí, tj. např. (ale ne nutně jen) webových stránek, které navštěvuje, délky prohlížení jednotlivých stránek, pořadí ve kterém stránky navštěvuje apod. Je třeba brát v úvahu různou rychlost připojení a další aspekty, které mohou ovlivnit kvantitativní parametry popisující chování uživatele. Dalším cílem práce je stanovit míru pravděpodobnosti správné identifikace uživatele pomocí vzorce jeho chování na Internetu.

   Školitel: Zeman Václav, doc. Ing., Ph.D.

3. Přenos multimediálních dat v IoT sítích

   Disertační práce se zabývá přenosem multimediálních dat v IoT a bezdrátových senzorových sítích. Úkolem je provedení analýzy možností přenosu multimediálních dat na zařízeních s omezenými výpočetními prostředky a návrh a vývoj algoritmů zabezpečujících přenos zmíněného typu dat s důrazem na vysokou bezpečnost, nízké zpoždění a efektivní využívání zdrojů zařízení.

   Školitel: Zeman Václav, doc. Ing., Ph.D.