Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PPA-TLIAk. rok: 2015/2016
Program: Electrical Engineering and Communication
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 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.
Distribuované služby (could services) jsou moderní technologií, která umožňuje například ukládat data v síti Internet bez omezení na konkrétní servery. U distribuovaných služeb je například potřeba řešit rozložení serverů pro ukládání dat, zálohování a obnovu dat, ochranu soukromí uživatelů a zajištění škálovatelnosti a spolehlivosti.
Školitel: Komosný Dan, prof. Ing., Ph.D.
Potřeba doplnit chybějící úsek audiosignálu je zajímavou úlohou s praktickým využitím (restaurace nahrávek, výpadky v hovorech VoIP apod.). Současné metody zvládají velmi kvalitní interpolaci signálů, které jsou v okolí chybějícího úseku stacionární a mají harmonický charakter. Studium by se zaměřovalo na vylepšení těchto metod moderními prostředky zpracování signálů, které by současné metody kvalitativně posunulo dál i pro rekonstrukci nestacionárních úseků. Práce by neměla opomenout psychoakustickou stránku problému. Spolupráce s akademií věd ve Vídni, možnost cestování.
Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.
V současné době lze pouze omezeně používat veřejnou síť Internet pro komunikaci s bezpečnostními složkami, jako jsou například policie a zdravotnická záchranná služba. Důvodem je, že používané síťové technologie pro realizaci tísňové komunikace (hlas, obraz a textové zprávy) nemají potřebné vlastnosti a parametry. Jako příklad lze uvést detekci geografické polohy člověka v tísni.
Internet věcí (Internet of Things, IoT) je nový trend, který zahrnuje propojení zařízení různých typů pomocí sítě Internet. Pro tato zařízení je mimo jiné nutno řešit způsob síťové komunikace. Mezi základní aplikace Internetu věcí patří monitorování okolního prostředí, medicínské systémy, inteligentní domácnosti a přeprava osob a věcí.
Aby bylo možné zcela realizovat vizi Internet of Things (IoT), dílčí systémy, zařízení a aplikace musejí být schopné komunikovat společným jazykem. Je tedy nutné vytvořit univerzální platformu, která bude sloužit jako propojovací element pro jednotlivé komponenty nezávisle na jejich výrobci, použitém programovacím jazyku či fyzické komunikační technologii. Cílem práce tedy bude návrh multi-platformní middleware vrstvy, která bude implementována na inteligentní IoT bráně a bude poskytovat společné služby a rozhraní pro bezpečnou komunikaci, sdílení dat a řízení jednotlivých zařízení a aplikací IoT ekosystému. Jedním z klíčových úkolů bude návrh otevřeného datového modelu a univerzální syntaxe pro sdílení informací mezi zařízeními či senzory.
Školitel: Hošek Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Kybernetická bezpečnost má za cíl řešit ochranu před útoky za účelem znehodnocení nebo zcizení informací. Zajištění kybernetické bezpečnosti je také důležité z pohledu ochrany soukromí uživatelů sítě Internet. Naproti tomu cílem útočníků je zjistit co nejvíce informací o uživatelích. Jednou z možností ochrany je kybernetickým útokům předcházet. Toho lze dosáhnout monitorováním síťové komunikace a analýzou získaných dat.
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.
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.
Disertační práce je zaměřena na výzkum nových typů vysokofrekvenčních frekvenčně agilních filtrů pomocí nekonvenčních aktivních funkčních bloků. Frekvenčně agilní filtry jsou speciální rekonfigurovatelné filtry. Záměrem této práce je návrh symetrických frekvenčně agilních filtrů třídy 1 až n. Funkčnost navržených obvodů bude ověřována modelováním v SPICE a ověřena experimentálním měřením.
Školitel: Herencsár Norbert, doc. Ing., Ph.D.
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.
Disertační práce je zaměřena na výzkum nových typů analogových funkčních bloků s diferenčním napěťovým vstupem a jejich aplikace v kmitočtových filtrech, oscilátorech, syntetických induktorech, atd. Cílem je navrhnout původní koncepty funkčních bloků s diferenčními napěťovými vstupy umožňující elektronické řízení proudových či napěťových přenosů mezi jednotlivými terminály. Funkčnost navržených obvodů bude ověřována modelováním v SPICE a experimentálním měřením.
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.
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.
V současné době je moderním trendem nasazovat klasické operační systémy na dedikovaná zařízení, která mají často omezené výpočetní prostředky, nebo je zde preferována jedna systémová funkce nad jinými. Jedním z velmi používaných systémů pro tyto účely je OS Linux. Pro jeho optimalizaci existuje již několik projektů, které se například zabývají miniaturizací operačního systému nebo zvýšením výkonu pro specifické real-time aplikace.
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).
V sítích, kde jsou si uzly vědomi své polohy, jsou agenti (uzly) jsou schopni určit svoji vlastní pozici (samolokalizace) a dle možností i pozici jiných objektů (sledování objektů). V rámci aktivních lokalizačních metod má přenášená vlna silný vliv na schopnost lokalizace, a to především v případě přítomností vícecestného šíření. Cílem práce je využitím řídícího schématu „hledajícího informace“ přizpůsobit přenášenou vlnu tak, že se nutné informace realizované měřeními všech agentů jsou maximalizovány.
Školitel: Koton Jaroslav, prof. Ing., Ph.D.
Sítě typu klient-klient, neboli peer-to-peer sítě, jsou častým prostředkem pro sdílení dat v Internetu mezi velkým počtem uživatelů. Tyto sítě se potýkají s několika problémy, kterými jsou především optimální topologie komunikujících stanic nebo zajištění konstantní dostupnosti dat. Příkladem aplikace a protokolu pro sdílení dat je BitTorrent.
Virtualizace operačních systémů je moderním trendem při poskytování služeb v Internetu, zejména v datových centrech. Virtualizace spolu se svými výhodami přináší i několik nedostatků, jako je například snížení výkonu virtualizovaných systémů. Toto snížení výkonu se negativně projevuje například při provozu síťových služeb. Dalším problémem je zajištění síťové bezpečnosti.
Práce je zaměřena na výzkum možností využití rezistivně-kapacitních prvků s rozloženými parametry (RC-PRP) v elektronických obvodech zejména s moderními aktivními prvky (konvejory, proudové zesilovače atd.). Součástí bude zejména návrh tzv. fraktálních obvodů, které mají neceločíselný řád přenosové či imitanční funkce a které lze s RC-PRP realizovat. Očekává se nalezení nových kmitočtových filtrů, oscilátorů, syntetických imitančních prvků a dalších obvodů s RC-PRP. Snahou bude zlepšení vlastností oproti existujícím obvodům (zmenšení rozměrů, zvýšení rychlosti odezvy, snížení spotřeby atd.) a také získání charakteristik, které nemohou být realizovány pomocí klasických prvků nebo pouze za cenu použití složitých struktur.
Školitel: Kubánek David, doc. Ing., Ph.D.
Disertační práce je zaměřena na výzkum a optimalizaci struktur analogových obvodů (kmitočtových filtrů, oscilátorů, imitačních konvertorů, atd.) pouze na tranzistorové úrovni. Cílem práce je s využitím parazitních jevů tranzistorů navrhnout nová obvodová řešení s nízkým napájecím napětím a s malou spotřebou pracující v kmitočtové oblasti až desítek MHz. Funkčnost navržených obvodů bude ověřována modelováním v SPICE a ověřena experimentálním měřením.
Disertační práce je zaměřena na výzkum původních struktur nekonvenčních chemických aktivních funkčních bloků jako např. proudové a napěťové konvejory. Cílem práce je navrhnout nové struktury chemických proudových a napěťových konvejorů první, druhé a třetí generace či s diferenčními napěťovými či proudovými vstupy a jejich využití v měřicích systémech pro snímání základních veličin v biomedicínských systémech.