Peptide self-assembly prediction based on aggregation propensity and sequential properties

Predložen je pristup za rješavanje problema heterogenih podataka iz sekvencijalnih svojstava (SP) i ocjene sklonosti agregaciji (AP) za peptide sastavljene od 1, 2 i 3 aminokiseline uporabom povratnih neuronskih mreža koje obrađuju sekvence promjenjive duljine koristeći svoju unutarnju memoriju. Kako bi se postigao jednak broj AP i SP vrijednosti, t-distribuirano stohastičko ugrađivanje susjeda (t-SNE) primijenjeno je na 94 SP vrijednosti i izdvojene su 3 meta-značajke. Pragovi temeljeni na krivuljama ROC (radna karakteristika prijamnika) i PR (preciznost-odziv) testirani su kako bi se unaprijedila binarna klasifikacija. Visoki rezultati geometrijske sredine (0, 704 za SP model i PR prag) koji su vrlo blizu rezultata točnosti (79, 7% za SP model i PR prag) dokazuju da je predviđanje moguće za pozitivnu i negativnu klasu samosastavljajućih peptida. Neklasificirani heksapeptidi korišteni su za testiranje primjenjivosti modela za predviđanje ocjene AP. Najuspješniji među razvijenim modelima, SP model, nadmašuje ljudska predviđanja i predviđanja najsuvremenijeg modela iz literature na temelju točnosti, F1 rezultata i geometrijske sredine. Modeli bi se mogli koristiti kao dopuna ljudskoj intuiciji u stvaranju novih peptidnih sekvenci s velikom sklonošću samosastavljanju.We propose an approach to tackle the issue of heterogeneous data from sequential properties (SP) and aggregation-propensity (AP) scores for peptides composed of 1, 2, and 3 amino acids by using Recurrent Neural Networks that process sequences of variable length using their internal memory. To achieve an equal number of AP and SP values, t-distributed stochastic neighbour embedding (t-SNE) was applied to the 94 SP values, and 3 meta-features were extracted. Thresholds based on ROC (Receiver Operating Characteristic) and PR (Precision-Recall) curves were tested to advance binary classification. High geometric mean scores (0.704 for the SP model and PR threshold) that are very close to accuracy scores (79.7% for the SP model and PR threshold) prove that prediction is possible both for the positive and negative class of peptides based on self-assembly. Unclassified hexapeptides were used to test whether the model was applicable for predicting AP scores. The most successful of the developed models, the SP model, outperforms human predictions and the predictions of the state-of-the-art model from the literature based on accuracy, F1 score, and geometric mean. The models could complement human intuition in generating novel peptide sequences with a high propensity to self-assemble

Humanoid robot for playing chess

Ovaj rad se bavi izazovom konstruiranja i programiranja humanoidnog robota sposobnog za igranje šaha. Glavni fokus je na korištenju 3D printanja za izradu dijelova robota, konkretno InMoov robota, te korištenje otvorenog koda tehnologija kao što su Arduino, ROS, Python, OpenCV i Stockfish za upravljanje robotom i implementaciju šahovske igre. Prepoznavanje šahovske ploče i figura riješeno je kroz kombinaciju slikovne obrade i strojnog učenja, dok je kretanje robota ostvareno kroz kontrolu servo motora. Osim tehničke implementacije, rad također detaljno analizira izazove i ograničenja ovog pristupa, te predlaže moguće buduće korake za poboljšanje.This thesis deals with the challenge of constructing and programming a humanoid robot capable of playing chess. The main focus is on using 3D printing for parts fabrication, specifically InMoov robot, and utilizing open-source technologies such as Arduino, ROS, Python, OpenCV, and Stockfish for controlling the robot and implementing the chess game. The chessboard and pieces recognition is achieved through a combination of image processing and machine learning, while the robot’s movements are achieved through servo motor control. Besides technical implementation, the thesis also provides a detailed analysis of the challenges and limitations of this approach, and suggests potential future steps for improvemen

Mathematical treatment of system stability

U ovom radu pokazano je na koji način se analizira, te fizikalno i matematički interpretira stabilnost sustava, kao temeljno i ključno svojstvo svakog fizički realiziranog sustava. Definirana je prijenosna funkcija sustava kao omjer ulaznog i izlaznog signala u Laplaceovoj s-domeni, te na temelju nje analizirana stabilnost sustava, odnosno odzivi sustava na odgovarajuće pobude. Pokazano je da položaj polova prijenosne funkcije u potpunosti određuje stabilnost sustava. Nakon detaljnog matematičkog uvoda i definiranja stabilnosti, na primjerima iz prakse pokazan je i njen fizikalni značaj.In this paper, it is shown how to analyze and physically and mathematically interpret the stability of the system, as a fundamental and key property of every physically realized system. The transfer function of the system is defined as the ratio of the input and output signal in Laplace's s-domain, and based on it, the stability of the system is analyzed, i.e., the responses of the system to appropriate inputs. It is shown that the position of the poles of the transfer function completely determines the stability of the system. After a detailed mathematical introduction and definition of stability, its physical significance is also shown on practical examples

Integracija proizvodnje desalinizirane vode u postojeći kogeneracijski sustav

U prvom dijelu rada komponente postojećeg kogeneracijskog postrojenja su ukratko prikazane i objašnjene. Rezultati energetske i eksergetske analize referentnog postrojenja uspoređeni su s rezultatima dobivenim nakon promjene parametara tlaka i temperature pare te promjenom masenog protoka kroz elemente. Time se pokazuju utjecaji promjene parametara pare na ukupnu iskoristivost postrojenja. Energetske i eksergetske vrijednosti za karakteristične točke postrojenja očitane su iz programa Ebsilon Professional. U drugom dijelu rada detaljno su objašnjene metode desalinizacije vode u svrhu proizvodnje pitke ili tehničke vode. Prikazan je primjer modela desalinizacije vode pružen od poduzeća STEAG Energy Services, integracija istog u zadano kogeneracijsko postrojenje te zasebni model desalinizacijskog postrojenja sa više stupnjeva s parametrima kogeneracijskog postrojenja. Prikazana i objašnjena je kratka ekonomska analiza i analiza potrošnje goriva. Navedeni modeli su izrađeni i očitani iz programa Ebsilon Professional. Na posljetku je predstavljena analiza dobivenih podataka desalinizacijskog postrojenja.In the first part of the thesis, the components of the existing cogeneration plant are briefly presented and explained. The results of the energy and exergy analysis of the reference plant were compared with the results obtained after changing the steam pressure and temperature parameters and changing the mass flow through the elements. This shows the effects of changing the steam parameters on the overall efficiency of the plant. The energy and exergetic values for the characteristic points of the plant were obtained from the Ebsilon Professional program. In the second part of the paper, the methods of water desalination for the purpose of producing drinking or technical water are explained in detail. An example of a water desalination model provided by the company STEAG Energy Services, its integration into a cogeneration plant, and a separate model of a multistage flash desalination plant with cogeneration plant parameters are shown. A brief economic and fuel consumption analysis is presented and explained. The above models were created and presented from the Ebsilon Professional program. At the end, the analysis of the obtained data of the desalination plant is presented

Global ship strength analysis

U radu je u okviru procesa projektiranja strukture broda prikazana metodologija i aktivnosti analize globalne čvrstoće broda primjenom direktne metode proračuna metodom konačnih elemenata (MKE). Analiza globalne čvrstoće provedena je koristeći preporuke DNV klasifikacijskog društva. Dodatno, na predloženom primjeru pojednostavljene konstrukcije tankera izvršena je globalna analiza koja obuhvaća analitički proračun uzdužne čvrstoće, dimenzioniranje strukturnih elemenata primjenom programskog paketa BV MARS2000, te izrada računalnog modela cijelog broda koristeći programski paket 3DExperience. Definirana su opterećenja, odabrana tri stanja krcanja i balastiranja modela nakon čega je provedena analiza čvrstoće primarnih elemenata usporedbom rezultata MKE.This master's thesis presents the methodology and steps involved in conducting a global strength analysis of a ship structure as part of the design process. The analysis was carried out using the direct calculation method and finite element method (FEM) in accordance with the recommendations of the DNV classification society. The study utilized a simplified tanker structure as an example and included the analytical calculation of longitudinal strength, dimensioning of structural elements using BV MARS2000 software, and creation of a comprehensive computer model of the entire ship using the 3DExperience software package. Loads were defined and three different states of loading and ballasting were analyzed to determine the strength of the primary elements. The results of the FEM analysis were then compared to assess the overall strength of the structure

Mikrovalno inženjerstvo i radiokomunikacije : zbirka zadataka i riješenih primjera

Iz predgovora: Ova zbirka nastala je kao jedan od ishoda mojeg izvođenja nastave na sveučilišnom diplomskom studiju elektrotehnike na Tehničkom fakultetu Sveučilišta u Rijeci. Primarno je namijenjena studentima diplomskog studija elektrotehnike u kolegijima koji bi se tipično zvali Polja i valovi, Mikrovalno inženjerstvo, Mikrovalna elektronika, Radiokomunikacije ili Antene, ali pojedine cjeline mogu poslužiti i studentima studija računalstva u kolegijima kao što su Mobilne komunikacije, kao i u nekim kolegijima stručnih i specijalističkih studija. Zbirku čine tri glavne cjeline: i) osnove širenja elektromagnetskog vala; ii) mikrovalne tehnike; iii) radiokomunikacijski modeli za analizu širenja elektromagnetskog vala. Obrada gradiva u ovom tekstu ne naslanja se striktno ni na jedan specifični udžbenik, već se za svaku od triju glavnih cjelina oslanja na koncept izlaganja u više kvalitetnih udžbenika

FLUID FLOW ANALYSIS AROUND RAM TURBINE

U sklopu ovog završnog rada pojašnjena je uloga ram zračne turbine kod modernih zrakoplova. Također je objašnjen princip rada ove turbine, kao i njen potencijal u poboljšanju efikasnosti sigurnosnih sustava zrakoplova te razvoju avijacije u održivom i ekološki osviještenom smjeru. Nadalje je detaljno opisan postupak provođenja numeričkih analiza (CFD) strujanja fluida oko različitih aeroprofila lopatica RAM turbine. Analize su provedene za pet različitih NACA aeroprofila (NACA 4212, NACA 5212, NACA 5317, NACA 63215 i NACA 63415) te za napadni kut nastruajvanja fluida od 0° i 8°. Rješenja su prikazana vizualno i grafički te analizirana. U rješenjima analize svih aeroprofila vidljivo je povećanje magnitude brzine strujanja fluida s gornje strane aeroprofila, kao i posljedično sniženje tlaka s gornje strane koje rezultira stvaranjem sile uzgona nužne za učinkoviti rad ram turbine. Najveći koeficijent uzgona (Cl) pokazao je aeroprofil NACA 5212, pri napadnom kutu nastrujavanja od 8°.This undergraduate thesis deals with ram air turbines in modern aircraft. Firstly, their role and operating mechanism are described. Secondly, ram air turbines are discussed as a great potential in development of aircraft safety systems alongside a more sustainable and ecologically inclined aircraft development. This is followed by an experimental part of the thesis that deals with numerical analysis (CFD) of the fluid flow around various NACA airfoils for the potential use in ram air turbines. Total of five different NACA airfoils were analyzed (NACA 4212, NACA 5212, NACA 5317, NACA 63215 and NACA 63415) for two different angles of attack (0° and 8°). The results were then visualized, presented and analyzed. All the tested airfoils have shown an increase in speed magnitude on the upper side of the airfoil. Consequently, a lower pressure on the upper side of the airfoil is visible in all of the cases. As a result, this creates a lift force necessary for a successful and more efficient operation of an airfoil, thus the ram air turbine. The highest lift coefficient (Cl) showed airfoil NACA 5212, for the angle of attack of 8°

Static analysis of railway bridge according to EUROCODE

U ovome završnome radu izvršila se statička analiza čelične konstrukcije željezničkoga mosta metodom konačnih elemenata u programu Consteel. Izrađen je 3D model konstrukcije mosta u programu te je definiran materijal korištenih dijelova, profili elemenata, oslonci i različita opterećenja. Na temelju definiranih podataka provedena je statička analiza aksijalnih sila, smičnih sila i momenata savijanja. Nakon provedene analize uslijedila je provjera dobivenih rezultata s normom Eurocode 3. Zaključak cijele analize je taj da je most modeliran unutar dozvoljenih granica te da su svi uvjeti zadovoljeni.In this final work, a static analysis of the steel structure of the railway bridge was performed using the finite element method in the Consteel program. A 3D model of the bridge structure was created in the program and the material of the used parts, element profiles supports and different loads were defined. Based on the defined data, a static analysis of axial forces, shear forces, and bending moments was performed. The analysis was followed by a check of the obtained results with the Eurocode 3 standard. The conclusion of the entire analysis is that the bridge was designed within the permitted limits and that all conditions were met

Operation and maintenance of submarine cable lines

U ovom diplomskom radu opisane su vrste i elementi podmorskih kabelskih vodova. Prikazan je način na koji se kabeli postavljaju na morsko dno, na koji način izlaze iz mora na kopno i kako se štite. Navedeni su načini preventivnog i korektivnog održavanja kabelskih vodova, metode prepoznavanja kvara te njihovo hitno uklanjanje. Navedene su vrste troškova kod instalacije, održavanja i popravka. Prikazano je nekoliko primjera podmorskih kabela u svijetu i Hrvatskoj.This master’s thesis describes the types and elements of submarine cable lines. The way in which cables are placed on the seabed, how they exit from the sea to land and how they are protected is shown. Methods of preventive and corrective maintenance of cable lines, methods of fault recognition and their immediate removal are listed. The types of costs for installation, maintenance and repair are listed. Several examples of submarine cables in the world and in Croatia are presented

SELECTION OF FORM AND ESTIMATION OF RESISTANCE FOR A COASTAL TANKER WITH CAPACITY OF 5000 TONS

Poznavanje otpora broda osnovni je preduvjet za odabir pogonskog stroja broda koji će dovoljno snage predavati vijku kako bi se brod kretao određenom brzinom. Brzina broda veličina je koja se sa naručiteljem dogovara ugovorom. U slučaju da je brod prespor brodogradilište plaća skupe penale. Zato je otpor broda bitna stavka pri projektiranju broda. U ovom radu proračunat će se otpor broda, u potpuno nakrcanom stanju i balastnom stanju, metodama MARAD i Holtrop 1984, te će se usporediti rezultati tih dviju metoda. Brod za koji se računa otpor ima zadanu nosivost 5000 tona, a ostale dimenzije i koeficijenti bit će odabrani kako bi brod ušao u geometrijske karakteristike modela iz metode MARAD. Ostale veličine određene su bezdimenzijskim koeficijentima iz MARAD-a, te su dobivene veličine korištene za proračun metodom Holtrop 1984. Holtrop 1984 metoda je kojoj odnosi geometrijskih veličina broda nisu od presudnog značaja, pa se iz tog razloga geometrija broda određuje zadanim omjerima metode MARAD. Koeficijenti preostalog otpora metode MARAD izvađeni su iz grafova metode. Izračun koeficijenata otpora kao i iznosa otpora objema metodama obavljen je u programu Microsoft Excel. Proračuni pokazuju da se koristeći dvije različite metode sa istim ulaznim veličinama dobiju različite vrijednosti otpora broda. Međutim da bi se znalo koja metoda je točnija trebalo bi imati rezultate otpora probne vožnje broda u naravi. Prema tome ne može se ocijeniti koja metoda je bliža pravim vrijednostima.Knowing the ship's resistance is a basic prerequisite for choosing a ship's propulsion engine that will deliver enough power to the propeller to move the ship at a certain speed. The ship's speed is a quantity that is agreed upon with the client in the contract. If the ship is too slow, the shipyard pays expensive penalties. That is why the ship's resistance is an important item when designing a ship. In this paper, the ship's resistance will be calculated, in the fully loaded state and in the ballast state, using the MARAD and Holtrop 1984 methods, and the results of those two methods will be compared. The ship for which the resistance is calculated has a default load capacity of 5000 tons, and other dimensions and coefficients will be selected so that the ship enters the geometric characteristics of the model from the MARAD method. Other sizes were determined by dimensionless coefficients from MARAD, and the resulting sizes were used for calculation using the Holtrop 1984 method. Holtrop 1984 is a method in which the ratios of the ship's geometric sizes are not of crucial importance, and for this reason the ship's geometry is determined by the default ratios of the MARAD method. The residual resistance coefficients of the MARAD method are extracted from the graphs of the method. The calculation of the resistance coefficients as well as the amount of resistance by both methods was performed in the Microsoft Excel program. Calculations show that using two different methods with the same input values, different values ​​of the ship's resistance are obtained. However, in order to know which method is more accurate, one should have the results of the ship's test driving resistance in nature. Therefore, it is not possible to evaluate which method is closer to the true values