Doktorand se naučí tvůrčím způsobem využívat nabyté teoretické znalosti při návrhu nových telekomunikačních a informačních zařízení a systémů. Orientuje se ve zpracování akustických signálů i obrazu, v problematice signálových procesorů, digitální filtrace apod. Vyzná se v kryptografických systémech, v zabezpečení přenosu proti chybám, v synchronizaci sítí. Umí připravovat nové služby a technicky řešit problémy s tím spojené. Veškeré otázky řeší komplexně se zaměřením k vysokorychlostním multimediálním systémům.

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.

1. Analýza šumových signálů autoemisních a Schottkyho katod

   Práce je zaměřena na analýzu šumových signálů emitovaných z autoemisních a Schottkyho katod. Bude navžena metodika snímání signálu, navržena optimalizace poměru signál/šum a analyzována spektrální výkonnová hustota vytvořená emisním tokem elektronů do vakua. Výzkum bude prováděn pro proměnnou teplotu a intenzitu elektrického pole v okolí hrotu katody. Výsledky šumové spektroskopie budou orientovány na vytvoření metodiky nedestruktivního testování pouzitých polovodičových materiálů a katod.

   Školitel: Grmela Lubomír, prof. Ing., CSc.

2. 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.

3. Anonymní autentizace pro počítačové sítě

   Cílem práce bude výzkum a návrh metody anonymní autentizace pro počítačové sítě. V rámci práce je zapotřebí prozkoumat a analyzovat klady a nedostatky stávajících metod anonymní autentizace, navrhnout metodu anonymní autentizace vhodnou pro počítačové sítě a navrženou metodu ověřit.

   Školitel: Burda Karel, doc. Ing., CSc.

4. Aplikace metod identifikace zdrojů hluku pro analýzu akustických polí

   Záměrem práce bude výzkum možností využití moderních metod identifikace zdrojů hluku kombinujících akustickou holografii v blízkém poli a beamforming pro analýzu akustických polí v aplikacích akustiky uzavřených prostorů, např. při analýze difúzních prvků, reliéfu poklesu energie dozvuku uzavřených prostorů apod. Součástí práce bude také porovnání výstupů těchto metod s tradičními simulačními metodami využívajícími statistické a vlnové akustiky a výzkum možností paralelizace těchto metod.

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

5. Aplikace teorie hromadné obsluhy v návrhu a optimalizaci datových sítí

   Náplní doktorské práce je studium problematiky modelování a následné analýzy struktur komunikačních sítí prostřednictvím teorie hromadné obsluhy a teorie grafů za účelem výkonnostní analýzy síťových struktur, návrhu nových sítí a optimalizace provozních parametrů sítí.

   Školitel: Novotný Vít, doc. Ing., Ph.D.

6. Automatické rozpoznávání a klasifikace emocí v textech

   Lidé vyjadřují své emoce na základě hlasového, pohybového a výrazového projevu apod. V dnešní době textové zprávy ve formě emailů, SMS zpráv atd. tvoří rovnocenný komunikační prostředek pro vyjádření emocí. Cílem disertační práce je návrh nové metody pro automatické rozpoznání emocí z textů. K tomu účelů je kromě databáze klíčových slov také využít sémantický význam slov a slovních spojení.

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

7. Bezpečnostní analýza kryptografických protokolů

   Cílem práce bude výzkum a návrh analytické metody nebo simulačního nástroje pro ověřování bezpečnosti kryptografických protokolů. V rámci práce je zapotřebí analyzovat klady a nedostatky stávajících postupů bezpečnostní analýzy kryptografických protokolů, navrhnout vhodný způsob bezpečnostní analýzy kryptografických protokolů a navržený způsob ověřit.

   Školitel: Burda Karel, doc. Ing., CSc.

8. Detekce charakteristických bodů obličeje v telerentgenovén snímku pro kefalometrii

   V rentgenovém snímku profilu obličeje je zapotřebí na základě určité charakteristické specifikace nalézt body, pomocí kterých se počítá návrh pro léčbu v ortodoncii. K dispozici je soubor rtg obrázků pro testování. Výsledkem práce je nalézt metodu pro přesné nalezení zájmových bodů pro automatizované zpracování v kefalometrických analýzách.

   Školitel: Mišurec Jiří, prof. Ing., CSc.

9. Detekce poruch výslovnosti v mluvené řeči

   Disertační práce je zaměřena na analýzu řečového signálu s poruchami výslovností a automatickou detekci poruch výslovnosti v mluvené řeči. Součástí práce bude analýza jednotlivých poruch výslovnosti ve spolupráci s logopedickými odborníky, analýza vlivu poruch výslovnosti na sledované parametry řečového signálu a výběr nejvhodnějších parametrů pro automatizované vyhodnocení.

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

10. Distribuovaný mechanismus predikce objemu přenášených dat v bezdrátových MANET sítích

    Sítě typu Mobile Ad-hoc Network (MANET) se vyznačují tím, že nedisponují pevnou síťovou infrastrukturou, ale každá koncová stanice zároveň zajišťuje i směrovací funkce. Hledání optimální cesty přes síť MANET proto musí zohledňovat i vzájemnou polohu síťových prvků a aktuální vlastnosti síťového prostředí. Cílem disertační práce je navrhnout a analyticky ověřit mechanismus, který zajišťuje distribuci informací o aktuálním stavu využití síťových prostředků tak, aby síťové prvky v dané lokalitě získaly přehled o využitých i nevyužitých zdrojích, a to především o dostupné přenosové kapacitě. Tyto údaje budou následně využity pro krátkodobou predikci objemu síťového provozu. Odvození dostatečně přesné, spolehlivé a výpočetně nenáročné predikční funkce bude tvořit klíčovou část práce. Výsledky této predikční funkce budou sloužit uzlům sítě MANET pro odhad budoucího stavu sítě a využití této znalosti pro optimalizaci předávání (handoveru) mobilních stanic.

    Školitel: Molnár Karol, doc. Ing., Ph.D.

11. 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, TV vysílání. 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.

12. Ekvalizace přenosového kanálu v systémech využívajících FMT modulace

    Práce bude věnována návrhu systému ekvalizace v alternativním systému vícetónové modulace Filtered MultiTone modulation (FMT). Cílem práce bude návrh a testování metod ekvalizace a metod návrhu koeficientů ekvalizérů v FMT systémech. Na základě analýz budou navrženy přístupy řešení realizace těchto systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány jak v simulaci, tak v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

13. Geografické směrování v bezdrátových senzorových sítích

    Bezdrátové senzorové sítě jsou rychle rozvíjející se technologií, která zasahuje do různých oblastí. Příkladem může být vojenství (monitorování bitevního pole) a životní prostředí (požáry, povodně). Náplní vědecké práce doktoranda bude výzkum geografického směrovaní v těchto sítích. Geografické směrování pracuje se znalostí pozice jednotlivých senzorů a používá se pro předání informace na zvolenou fyzickou pozici. Funkce geografického směrování bude ověřována v rozsáhlé experimentální bezdrátové senzorové síti (přibližně 500 senzorových uzlů). Bližší informace o bezdrátových senzorových sítích lze nalézt na adrese www.dinesgroup.org.

    Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.

14. Kmitočtové filtry se syntetickými prvky vyššího řádu

    Cílem bude nalézt transformační dvojbrany pro syntetické prvky s imitancemi vyššího řádu. Přitom se budou využívat aktivní prvky, jako jsou operační napěťové či proudové zesilovače, napěťové sledovače, proudové prvky, proudové či napěťové konvejory, OTA zesilovače aj. Na základě těchto poznatků pak budou vyvíjena zapojení nejrůznějších typů kmitočtových filtrů 2. či vyššího řádu, nebo filtry stejnosměrné přesné.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

15. Kvalita služeb optických přístupových sítí

    Práce bude analyzovat, modelovat a řešit kvalitu služeb v přístupových optických sítích. Bude zaměřena na problematiku kritických parametrů, jako limitující faktor nasazování nových technologií, včetně uplatnění vlnových multiplexů WDM v těchto sítích. Budou zkoumány vlivy vložného útlumu, zpětných odrazů, disperzí chromatické a polarizační PMD, včetně nelineárních vlivů na přenos.

    Školitel: Filka Miloslav, prof. Ing., CSc.

16. Lineární obvody s aktivními prvky pracujícími v proudovém a smíšeném módu

    Cílem práce je výzkum a návrh nových lineárních analogových obvodů (kmitočtových filtrů, oscilátorů, zesilovačů) pracujících s proudovými či smíšenými signály. Budou využity stávající metody návrhu (metoda autonomního obvodu, syntetické prvky s imitancí vyššího řádu) a budou hledány rovněž nové návrhové postupy. Jako aktivní prvky budou využívány především proudové sledovače, proudové operační zesilovače či proudové a napěťové konvejory. Snahou bude dosáhnout co nejvyšších kmitočtů zpracovávaných signálů.

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

17. Mapování fyzické topologie rozsáhlých sítí pracujících s IP protokolem

    Znalost fyzické topologie IP sítí je stěžejní pro řadu aplikací pracujících s fyzickou polohou stanic. Příkladem může být vizualizace sociálně-demografických a marketingových dat na digitálních mapách. Práce doktoranda bude spočívat ve výzkum vhodného způsobu detekce fyzické topologie na základě měření parametrů komunikace v páteřních sítích. Vyhodnocována bude mimo jiné i dosahovaná přesnost pro stávající a nové metody. K tomuto účelu bude využita celosvětová experimentální síť PlanetLab (www.planet-lab.org). Tato experimentální síť umožňuje pracovat s velkým počtem serverů umístěných po celém světě. Bližší informace o této problematice lze nalézt na adrese www.dinesgroup.org.

    Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.

18. Matematické modelování provozu v bezdrátové síti s podporou QoS

    Jako výsledek předchozích prací byl v minulosti navržen a ověřen pravděpodobnostní model umožňující předpovídat pravděpodobnost výhry soutěžení o médium v bezdrátových sítích při zohlednění odlišných přístupových parametrů kategorií služeb. Tento model však předpokládá maximální intenzitu provozu ve všech kategoriích přístupu, což nedopovídá charakteru provozu v reálných sítích. Je to zejména proto, že model nezohledňuje typické chování síťových služeb, resp. časovou proměnlivost aktuálních požadavků na síťové prostředky od různých typů přenosu jako jsou např. VoIP, HTTP, FTP, P2P apod.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

19. Metody automatického strojového vidění s využitím genetického programování

    Cílem disertační práce je využít metod genetického programování na oblast obrazové analýzy a obrazového zpracování dat. Problém automatického návrhu obrazových operátorů spočívá v nutnosti vymezení oblastí prohledávaného stavového prostoru, které nás zajímají. Zde se protikladně střetávají oblasti analýzy obrazu pomocí nízko-úrovňových příznaků a oblasti sémantického obsahu, který je v obraze vyjádřen. Úkolem je pomocí evolučních technik navrhnout automatický systém počítačového vidění, který dokáže nalézt a vydělit žádaný objekt i s uvažováním jeho sémantického významu.

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

20. Modelování proměnné akustiky prostorů

    Záměrem práce bude návrh, simulace a praktické ověření metod pro realizaci proměnné akustiky a ekvalizace odezvy prostorů pomocí elektronických číslicových systémů vícekanálové reprodukce zvukových signálů. Součástí práce bude také výzkum možností paralelizace těchto úloh, jejich implementace v moderních vícejádrových procesorech a grafických procesorech a optimalizace jejich algoritmů pro vícekanálové zpracování signálů v reálném čase v embedded systémech.

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

21. Multikanálové metody pro modelování šíření zvuku v interaktivním proměnném vrituálním prostředí

    Náplní doktorské práce budou koncepty, algoritmy a systémy pro modelování šíření zvuku v aplikacích s interaktivním virtuálním prostředím. Práce bude zaměřena na fyzikálně založených geometrických algoritmech pro 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.

22. Nelineární obvody s aktivními prvky pracujícími v proudovém a smíšeném módu

    Práce je zaměřena na výzkum a návrh nových typů nelineárních analogových obvodů pracujících s proudovými či smíšenými signály. Jedná se o duální obvody ke klasickým nelineárním obvodům pracujícím v napěťovém módu, jako jsou např. přesné usměrňovače, diodové funkční měniče či logaritmické zesilovače. Snahou bude odstranit negativní vlastnosti těchto obvodů způsobené napěťovými aktivními prvky. V nově navrhovaných obvodech budou využívány především proudové sledovače, proudové operační zesilovače či proudové a napěťové konvejory.

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

23. Nízkošumové symetrické zesilovače a kmitočtové filtry

    Záměrem práce bude koncepce nízkošumových digitálně řízených symetrických napěťových nebo proudových zesilovačů pro zpracování zvukových signálů mikrofonních i linkových úrovní napětí. Součástí řešení budou obvody pro úpravu dynamiky signálu. Dále bude prováděn výzkum nízkošumových filtrů a kmitočtových korektorů pro zpracování akustických signálů.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

24. Optimalizace datové komunikace v chytrých energetických sítích

    Energetické sítě technologie Smart Grids mají často charakter "selfhealing" sítí. Pro naplnění této vlastnosti je potřeba řada podpůrných technologií, mezi něž patří komunikační infrastruktura. Komunikační infrastruktura umožní vytvářet prostředí pro obousměrný přenos informací ve shodě s přenosem elektrické energie. Obousměrný přenos poskytne možnosti pro minimalizaci ztrát při distribuci elektrické energie. Další podpůrnou technologií je aplikace monitorování, řízení, automatizace správy, diagnostika a údržba zařízení ve všech částech řetězce - výroba, přenos, distribuce, spotřeba.

    Školitel: Mišurec Jiří, prof. Ing., CSc.

25. Optimalizace komunikační architektury pro rozsáhlé ad-hoc systémy

    Cílem disertační práce je optimalizace komunikační architektury pro ad-hoc systémy využívané např. pro automatizaci funkcí v rozsáhlých budovách. Současné ad-hoc systémy využívané pro automatizaci domácností nelze slučovat do větších celků z důvodu omezené škálovatelnosti a nedostatečné odolnosti proti výpadkům. Doktorand se ve své práci zaměří na vývoj algoritmů pro hierarchické členění rozsáhlých distribuovaných systémů při současném uvažování integrace stávajících architektur. Výzkum bude věnován převážně algoritmům pro detekci výpadků v systému a metodám pro efektivní zjištění konfigurace systému. Nové metody a algoritmy budou testovány v simulačním prostředí a jejich efektivita bude ověřena v reálných systémech.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

26. Optimalizace směrování v sítích s využitím umělých neuronových sítí

    Cílem výzkumu je užití umělých neuronových sítí v oblasti optimalizace směrovacích a přepínacích principů. Navržena bude architektura síťového prvku, která bude obsahovat umělou neuronovou síť pro optimalizaci prioritního přepínání. Navržen bude také originální postup, jak danou problematiku modelovat matematicky a dále jak tento matematický model implementovat . Softwarová simulace systému, který lze využít pro řízení spojovacího pole určeného pro přepojování datových jednotek bude rozšířena o realizaci hardwarové implementace, např. pomocí programovatelných logických polí vývojového systému FPGA. Získané poznatky budou zobecněny a vztaženy jednak k teorii vysokorychlostních síťových prvků a jednak k teorii neuronových sítí. K softwarové simulaci se předpokládá zejména program MATLAB a jazyk Visual C++.

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

27. Peer-to-peer síť v přetížené lokalitě

    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.

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

28. Pokročilé možnosti zabezpečení medicínských obrazových dat

    Cílem je analýza současného stavu řešení ochrany lékařských obrazových dat u nás i ve světě. Analýza možností využití metod watermarkingu, případně steganografie. Metody zajištění autentičnosti a důvěryhodnosti těchto dat. Návrh a ověření aplikace principů ochrany na širokém spektru medicínských studií z různých modalit.

    Školitel: Dostál Otto, doc. Ing., CSc.

29. Predikce pohybu bezdrátových uzlů v mobilních Ad-hoc sítích MANET

    S vývojem nových síťových technologií a postupů se rychle dostávají do oblasti zájmu sítě typu MANET (Mobile Ad-hoc Network). Tyto sítě disponují volnou síťovou infrastrukturou, umožňující volný pohyb koncových stanic. Volný pohyb stanic ale přináší řadu nových problémů, které nebylo v případě sítí s pevnou síťovou infrastrukturou nutné řešit. Disertační práce bude konkrétně zaměřena na predikci směru a rychlosti budoucího pohybu stanic na základě znalosti aktuálního stavu sítě, parametrů fyzického prostředí a statistického vyhodnocování pohybu stanic v minulosti. Predikovaný údaj o předpokládaném pohybu stanic bude využit pro hledání optimální cesty od zdroje k cíli z pohledu energetické náročnosti celého procesu. Protože většina uzlů tvořící MANET síť je mobilní a tudíž disponuje pouze bateriovým napájením, při návrhu algoritmu bude kladen velký důraz na nízkou energetickou náročnost predikčního algoritmu. Návrh predikčního algoritmu se bude opírat jak o teoretickou studii, tak o matematickou analýzu datového provozu v MANET sítích. Správná funkčnost predikčního algoritmu bude dále podložena potřebnými simulacemi.

    Školitel: Molnár Karol, doc. Ing., Ph.D.

30. Protichybové zabezpečení v systémech využívajících vícetónové modulace

    Práce bude věnována analýze a optimalizaci, ale i návrhu alternativních řešení protichybového zabezpečení v drátových i bezdrátových přenosových systémech využívajících vícetónových modulací typu Discrete MultiTone modulation (DMT), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) a Filtered MultiTone modulation (FMT). Cílem práce bude zejména uplatnění nových kódů a přístupů oproti stávajícím metodám, které zpravidla využívají CRC a RS kód s prokládáním. Na základě analýz budou navrženy přístupy řešení realizace těchto systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány jak v simulaci, tak v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

31. Přesné převodníky napětí na kmitočet s moderními prvky

    Tématem práce je se zaměřit na přímé i nepřímé převodníky A/D. Rozebrat možnosti řešení těchto převodníků s proudovými a napěťovými konvejory, posoudit dosažitelnou rychlost a přesnost převodu a experimentálně ověřit zapojení, která mají předpoklady dosáhnout vysoké rychlosti a přesnosti převodu.

    Školitel: Mišurec Jiří, prof. Ing., CSc.

32. 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.

33. Realistické modelování pomalu a rychle se pohybujících mobilních koncových stanic

    Podpora mobility koncových stanic se stává klíčovým požadavkem u všech novějších bezdrátových síťových technologií. Optimalizace procesů spojených s efektivním předáváním mobilních stanic a nastavení parametrů těchto procesů vyžaduje pokročilé modelování příslušných síťových technologií, které zohledňuje jak vlastnosti reálného prostředí, tak i realistické chování pohybujících se uživatelů. Tato disertační práce je zaměřena na druhý požadavek modelování a jejím konkrétním cílem je navrhnout algoritmus, který věrohodně modeluje chování pomalu a rychle se pohybujících mobilních koncových stanic v sítích typu Mobile Ad-hoc Network (MANET), např. na základě mapového podkladu. Pro dosažení uvedeného záměru je nutné, aby se doktorand seznámil a následně porovnal nejrozšířenější algoritmy, určené pro modelování pohybu síťových prvků. Dále bude nutné podrobně prostudovat vlastnosti síťových technologií umožňující vybudování ad-hoc sítí a identifikovat klíčové požadavky na podporu mobility koncových stanic v takové infrastruktuře. Třetí částí řešení práce bude analýza chování reálných uživatelů. Pro tento účel bude nutné navrhnout vhodný způsob sledování mobilních stanic, v rámci požadované přesnosti identifikovat směr a rychlost jejich pohybu a příslušné změny těchto parametrů. Současně bude nutné navrhnout a implementovat měřicí metodu, která jednoznačně určí parametry přechodu stanic od obsluhující bázové stanice k cílové bázové stanici. Na základě takto získaných informací pak lze navrhnout potřebné modifikace metod modelující pohyb stanic tak, aby respektovaly realistické chování uživatelů a podávaly přesnější odhad o datových tocích v sítích MANET.

    Školitel: Molnár Karol, doc. Ing., Ph.D.

34. Rozpoznání nebezpečného obsahu v obrazových datech

    Téma je zaměřeno na výzkum automatických metod detekce škodlivého nebo podezřelého obsahu obrazových dat na webových stránkách, internetových galeriích a v systémech inteligentního videa. Cílem je návrh nové komplexní metody pro klasifikaci objektů v obrazovém obsahu specifikovaného pomocí trénovací databáze. Navržené metody by měly být využitelné například jako rodičovská pojistka, nástroj správců fotogalerií, případně v systémech inteligentního videa například pro detekci násilného chování, zbraní, zakázaných symbolů a podobně.

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

35. Segmentace medicínských obrazů

    Téma je zaměřeno na zpracování statických, dynamických nebo třírozměrných obrazů, které jsou výstupem různých lékařských akvizičních technik, jako je zejména snímání řezů částí těla sejmutých pomocí magnetické rezonance či obrazový výstup ultrazvukového vyšetření. 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.

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

36. Segmentovaná waveletová transformace pro videosekvence

    V dnešní době existují metody, které umožňují bezchybný výpočet waveletové transformace signálu "segment po segmentu". Pro jednorozměrné signály to znamená umožnění jejich zpracování v reálném čase. Podobné algoritmy byly vyvinuty i pro obrazy, přestože nejsou prozatím dostatečně obecně formulovány. Cílem dizertační práce by bylo přizpůsobit tyto stávající algoritmy pro zpracování videa (tzn. 3D signál) a navrhnout vhodnou paralelizaci celé úlohy, aby bylo dosaženo co nejkratšího výpočetního času. Navržené metody by pak mohly sloužit ke zpracování, analýze nebo kompresi videosignálu v reálném čase.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

37. Softswitche v konvergovaných NGN sítích

    Práce bude věnována výzkum v oblasti integrace softswitchů do konvergovaných sítí nové generace. Jedním z cílů bude vazba na TDM sítě se signalizačním systémem číslo 7 prostřednictvím IP sítě. Cílem práce bude návrh, implementace a testování protokolárního řešení. Na základě analýz budou navrženy přístupy řešení realizace těchto signalizačních systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

38. Symetrické kmitočtové filtry s moderními diferenčními aktivními prvky

    Cílem prací je na základě studia řešení symetrických pasivních kmitočtových filtrů a zapojení filtrů s operačními zesilovači se symetrickým výstupem, nalézt nová zapojení takovýchto filtrů s aktivními prvky, jako jsou plně diferenční operační zesilovače, plně diferenční OTA zesilovače, diferenční proudové zesilovače, diferenční transimpedanční zesilovače aj. Speciální zaměření bude na nové aplikace nového integrovaného proudového zesilovače s programovatelným přenosem. Součástí řešení jsou simulace vlastností pomocí počítačových metod a experimentální ověření vybraných zapojení.

    Školitel: Vrba Kamil, prof. Ing., CSc.

39. Systémy odolné proti poruchám v medicínském prostředí

    Práce se bude věnována teorii systémů odolných proti poruchám při realizaci lékařských přístrojů s mikroprocesorovým řízením. Dílčí částí práce bude analýza možných řešení na základě teorie systémů odolných proti poruchám, analýza normalizační požadavků na odolnost lékařských přístrojů proti poruchám. Na základě těchto předpokladů budou navrženy přístupy řešení realizace těchto systémů. Jednotlivé přístupy budou dále testovány jak v simulaci, tak v praktických realizacích.

    Školitel: Šilhavý Pavel, doc. Ing., Ph.D.

40. Širokopásmové systémy přenosu dat po metalických vedních

    Téma je zaměřeno na problematiku širokopásmových systémů přenosu dat po metalicých vedeních založených na technologiích využívajících vícetónových modulací (DMT, OFDM, ...). Do této skupiny patří například systémy komunikující po sdělovacích (xDSL) a energetických (PLC) vedeních.

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

41. Vytváření prostorových modelů na základě analýzy obrazových dat

    Pomocí snímaní objektů různými metodami (tomografie, sonografie, snímání infračerveného nebo termického spektra apod.) jsou získána obrazová data. Cílem disertační práce je navrhnout novou metodu, která z prostorových řezů v různých směrech dokáže nalézt a vybrat žádaný objekt a vytvořit jeho 3D prostorový model.

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

42. Vytváření prostorových modelů na základě analýzy obrazových dat 2

    Pomocí snímaní objektů různými metodami (tomografie, sonografie, snímání infračerveného nebo termického spektra apod.) jsou získána obrazová data. Cílem disertační práce je navrhnout novou metodu, která z prostorových řezů v různých směrech dokáže nalézt a vybrat žádaný objekt a vytvořit jeho 3D prostorový model.

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

43. Využití intezivní sondy pro adaptivní zvýraznění řeči

    Prvním krokem bude výzkum konstrukce a vlastností sondy pro měření intenzity zvuku a lokalizaci zdrojů. Dalším krokem bude prozkoumání algoritmů adaptivního potlačení šumu používaného ve dvoukanálových systémech zvýraznění řeči. Cílem je navrhnout a ověřit nový adaptivní algoritmus, který by částečně využíval směrových vlastností intenzitní sondy pro kvalitnější zvýraznění řeči.

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

44. Využití nedourčených lineárních systémů pro reprezentaci a zpracování obrazových signálů

    Aktuální tématika tzv. nedourčených sytémů lineárních rovnic je postavena na předpokladu, že pozorovaný signál je řídký v nějaké bázi (tj. má pouze několik mále nenulových koeficientů). Tento předpoklad je překvapivě splněn v případě reálných obrazů, a proto tyto moderní metody (compressed sensing, inpainting removal, denoising, deblurring a další) mají velké uplatnění právě v této oblasti.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

45. Využití nedourčených lineárních systémů pro reprezentaci a zpracování zvukových signálů

    Aktuální tématika tzv. nedourčených sytémů lineárních rovnic je postavena na předpokladu, že pozorovaný signál je řídký v nějaké bázi (tj. má pouze několik mále nenulových koeficientů). Tento předpoklad jmůže být za určitých okolností naplněn i u audiosignálů. Cílem studia by bylo tyto moderní metody (zvláště dnes velmi atraktivní oblast zvanou compressed sensing) uzpůsobit zpracování zvukových signálů pro účel komprese, efektování, odšumování apod.

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

46. Zefektivnění zabezpečení bezdrátových sítí

    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 (Opnet Modeler, 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.

47. Zpracování obrazu pro biometrické systémy

    Téma je zaměřeno na výzkum nových metod detekce a identifikace osob a jejich činnosti pomocí analýzy specifických biologických nebo behaviorálních charakteristických znaků osob obsažených v obraze a video sekvencích, se zvláštním zaměřením na detekci a měření lidské postavy v obraze, dále pak na dynamickou analýzu lidské motoriky vedoucí buď k identifikaci osob, nebo k rozpoznání činnosti, případně k detailní analýze pohybu např. u sportovců. Výzkum by měl vyústit v návrh vlastní nové metody využitelné v systémech inteligentního videa.

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