SW and HW Integration of an IP PTZ Camera onto a Mobile Outdoor Robot

Terénní robot pro městské vyhledávácí a záchranné mise (USAR) postrádá vysoce kvalitní pan-tilt-zoom (PTZ) streamované video. Funce PTZ může být simulována pomocí existující virtuální kamery, která používá data z kamery LadyBug 3 (LB3). Nicméně kamera LB3 muže používat pouze digitalní zoom. Tato práce je zaměřena na SW a HW integraci síťové (IP) PTZ kamery na terénního záchranářského robota. Tento typ kamer může přidat funkci optického zoomu do robotického systému. IP PTZ kamera (Axis 214 PTZ) je v současné situaci nejlepší volbou pro popsaný problém. Cílem práce bylo vyvinout balíček pro Robotický operační systém (ROS), který umožní používat kameru na robotovi TRADR. Vetšina zdrojových souboru je napsána v Pythnu a některé v C++. V práci bylo provedeno několik experimentů, které definují možnosti a limity vyvinutého řešení.The outdoor robot for urban search and rescue (USAR) missions lacks a high quality pan-tilt-zoom (PTZ) video stream. PTZ function can be simulated using an existing virtual camera, which uses data from LadyBug 3 (LB3). However, the LB3 camera may only use a digital zoom. This work is focused on SW and HW integration of a network (IP) PTZ camera onto the mobile outdoor robot. These types of cameras can add the optical zoom function to the robotic system. IP PTZ camera (Axis 214 PTZ) is the best choice for described problem in current situation. The goal of the thesis was to develop Robot Operating System (ROS) package that allows to use the camera on the TRADR robot. Most of source codes were written in Python and some in C++. In the thesis were performed several experiments that define the possibilities and limits of the developed solution

Scaling aspects of the sea-ice-drift dynamics and pack fracture

A study of the sea-ice dynamics in the periods of time prior to and during the cycles of basin-wide fragmentation of the ice cover in the Arctic Ocean is presented. The fractal geometry of the ice-sheets limited by leads and ridges was assessed using the satellite images, while the data on the correlated sea-ice motion were obtained in the research stations "North Pole 32" and "North Pole 33" established on the ice pack. The revealed decrease of the fractal dimension as a result of large-scale fragmentation is consistent with the localization of the fracture process (leads propagation). At the same time, the scaling properties of the distribution of amplitudes of ice-fields accelerations were insensitive to the event of sea-ice fragmentation. The temporal distribution of the accelerations was scale-invariant during "quiet" periods of sea-ice drift but disordered in the period of mechanical perturbation. The period of decorrelated (in time) ice-field motion during the important fracture event was interpreted as an inter-level transition in the hierarchic dynamical system. The mechanism of the long-range correlations in the sea-ice cover, including the fracture process, is suggested to be in relation with the self-organized oscillation dynamics inherent in the ice pack

Обучение профессионально-ориентированному чтению в технических університетах

У статті розглядаються різні методи та підходи до навчання іншомовному читанню, необхідність формування професійної комунікативної компетентності у студентів інженерних спеціальностей. Комунікативний підхід визначається як пріоритетний у навчанні читання англійською мовою в період стрімкого розвитку міжнародного співробітництва в галузі науки і техніки. Визначається роль викладача при підборі, організації та презентації автентичних матеріалів та розробці вправ до іншомовних технічних текстів. Зазначаються критерії підбору матеріалів. Визначаються цілі та техніки роботи з матеріалами. Розглядаються різні види читання та їхні цілі. Надаються зразки завдань, рекомендованих для використання під час роботи з професійно-орієнтованими текстами. Також обґрунтовуються важливість навчання професійно-орієнтованому читанню, яке сприяє розвитку комунікативних навичок, поглибленню знань з предмету та активному застосуванню набутих вмінь майбутніми фахівцями.The content of the paper was determined by the problem of teaching professionally oriented reading within the course of English for Specific Purposes. It also deals with the improvement of students’ particular language skills. The development of professional communicative competence of engineering students is discussed. Different approaches to teaching reading are distinguished. The opportunities that technical students have today are observed. Realization of communicative approach in the course of teaching job-related reading is examined. Selection of authentic materials for reading is touched upon. Principles of selection, organization and presentation of materials are mentioned. Selection criteria are stated. Different types of reading are presented. The aim of each task is described. Motivation of engineering students is focused on. Reading goals and techniques are mentioned. The importance of professionally oriented reading is analyzed. Application of communicative approach to teaching reading of technical texts is presented. The paper outlines possible tasks for working with the text. Special attention is drawn to description of texts’ comprehension. Possible tasks are described. Recommendations are specified. Importance of application of various methods and techniques in teacher’s practice is grounded. Active implementation of modern technologies into the teaching English for Specific Purposes has been considered. The role of professionally oriented reading is determined.В статье рассматриваются различные методы и подходы к обучению иноязычному чтению. Формирование коммуникативной компетенции у студентов инженерных специальностей определяются как приоритетные в век интенсивного укрепления международных связей в области науки и техники. Также анализируется использование различных видов чтения на занятиях по английскому языку и их влияние на формирование профессиональной коммуникативной компетенции у будущих специалистов. Кроме того, в статье определяется роль преподавателя при отборе, организации и презентации аутентичных материалов для обучения студентов профессионально-ориентированному чтению. Определяются критерии отбора материалов. Особое внимание уделяется целям и техникам работы с текстами. Детально описываются этапы работы. Приводятся примеры заданий к текстам. Обосновывается важность обучению профессионально-ориентированному чтению, которое способствует развитию коммуникативных навыков, приобретению глубоких знаний по предмету и применению их в будущей профессиональной деятельности

Использование видео материалов при обучении профессиональному английскому языку

У статті розглядаються різні методи та підходи до навчання англійської мови професійного спрямування. Обґрунтовується необхідність формування соціокультурної та професійної комунікативної компетентностей у студентів інженерних спеціальностей. Комунікативний підхід визначається як пріоритетний у викладанні англійської мови професійного спрямування в світі стрімкого розвитку інформаційних технологій та розширення міжнародного співробітництва в галузі науки і техніки. Визначається роль викладача в навчальному процесі, описується його робота при підборі відео матеріалів та розробці вправ до відео. Надаються зразки завдань, рекомендованих для використання під час роботи з відео матеріалами. Також обґрунтовуються переваги використання технічних засобів для навчання майбутніх фахівців.The content of the paper was determined by the problem of multimedia application in teaching English for Specific Purposes. It also deals with the improvement of students’ language skills as well as the development of socio-cultural and communicative competences in engineering students in the course of teaching English for Specific Purposes. The main principles of socio-cultural approach are distinguished. The most efficient multimedia aids are mentioned. The influence of multimedia aids at the English lessons on professional communicative skills of engineering students is analyzed. The teacher’s role in teaching English for Specific Purposes is determined. Preparatory work for demonstrating video films is observed. The paper outlines the classroom activities and evaluates the usefulness of multimedia tools in teaching English for Specific Purposes. The author describes the stages and ways of work with video materials and gives recommendations how to use them in the ESP classroom. It is considered that active implementation of modern technologies has great influence on the teaching and learning process.В статье рассматриваются различные методы и подходы к обучению английскому языку. Формирование социокультурной и коммуникативной компетенций у студентов инженерных специальностей определяются как приоритетные в век интенсивного развития информационных технологий и укрепления международных связей в области науки и техники. Также анализируется использование мультимедийных средств на занятиях по английскому языку и их влияние на формирование профессиональной коммуникативной компетенции у будущих специалистов. Кроме того, в статье определяется роль преподавателя в учебном процессе и его работа при отборе и разработке учебного материала. Особое внимание уделяется работе с видео материалами. Детально описываются этапы работы. Обосновывается преимущество и эффективность использования технических средств в процессе обучения профессиональному английскому языку

Hepatic VLDL secretion : DGAT1 determines particle size but not particle number, which can be supported entirely by DGAT2

We investigated whether, in view of its activity being expressed on both aspects of the endoplasmic reticulum (ER; dual membrane topology), diacylglycerol acyltransferase 1 (DGAT1) plays a distinctive role in determining the triglyceride (TAG) content of VLDL particles secreted by the liver. Mice in which the DGAT1 gene was specifically ablated in hepatocytes (DGAT1-LKO mice) had the same number of VLDL particles (apoB concentration) in the plasma 1 h after Triton 1339 treatment, but these particles were approximately half the size of VLDL particles secreted by control mice and had a proportionately decreased content of TAG, with normal cholesterol and cholesteryl ester contents. Analyses of purified microsomal fractions prepared from 16 h fasted control and DAGT1-LKO mice showed that the TAG/protein ratio in the ER was significantly lower in the latter. Electron micrographs of these livers showed that those from DGAT1-LKO mice did not show the increased lipid content of the smooth ER shown by control livers. The effects of DGAT1- and DGAT2-specific inhibitors on apoB secretion by HepG2 cells showed that DGAT1 is not indispensable for apoB secretion and demonstrated redundancy in the ability of the two enzymes to support apoB secretion. Therefore, our findings show that DGAT1 is essential for the complete lipidation and maturation of VLDL particles within the lumen of the ER, consistent with its dual topology within the ER membrane. In the mouse, DGAT2 can support apoB secretion (particle number) even when TAG availability for full VLDL lipidation is restricted in the absence of DGAT1

Experimental analysis of lateral impact on planar brittle material

The fragmentation of alumina and glass plates due to lateral impact is studied. A few hundred plates have been fragmented at different impact velocities and the produced fragments are analyzed. The method employed in this work allows one to investigate some geometrical properties of the fragments, besides the traditional size distribution usually studied in former experiments. We found that, although both materials exhibit qualitative similar fragment size distribution function, their geometrical properties appear to be quite different. A schematic model for two-dimensional fragmentation is also presented and its predictions are compared to our experimental results. The comparison suggests that the analysis of the fragments' geometrical properties constitutes a more stringent test of the theoretical models' assumptions than the size distribution

A strained alkyne-containing bipyridine reagent ; synthesis, reactivity and fluorescence properties

We report the synthesis of a bipyridyl reagent containing a strained alkyne, which significantly restricts its flexibility. Upon strain-promoted alkyne-azide cycloaddition (SPAAC) with an azide, which does not require a Cu catalyst, the structure becomes significantly more flexible and an increase in fluorescence is observed. Upon addition of Zn(II), the fluorescence is enhanced further. The reagent has the potential to act as a fluorescent labelling agent with azide-containing substrates, including biological molecules

Spatial positioning of EB family proteins at microtubule tips involves distinct nucleotide-dependent binding properties

EB proteins track the ends of growing microtubules and regulate microtubule dynamics both directly and by acting as the hub of the tip-tracking network. Mammalian cells express cell type-specific combinations of three EB proteins with different cellular roles. Here we reconstitute EB1, EB2 and EB3 tip tracking in vitro. We find that all three EBs show rapid exchange at the microtubule tip and that their signal correlates to the microtubule assembly rate. However, the three signals differ in their maxima and the position from the microtubule tip. Using microtubules built with nucleotide analogues and site-directed mutagenesis, we show that EB2 prefers binding to microtubule lattices containing a 1:1 mixture of different nucleotides and its distinct binding specificity is conferred by amino acid substitutions at the right-hand side interface of the EB microtubule-binding domain with tubulin. Our data are consistent with the model that all three EB paralogs sense the nucleotide state of both β-tubulins flanking their binding site. Their different profile of preferred binding sites contributes to occupying spatially distinct domains at the temporally evolving microtubule tip structure

Machine learning for prediction of energy in condensed matter physics

S rostoucím výpočetním výkonem posledních desetiletí došlo k zvětšení množství dat o krystalických materiálech vypočtených metodami density functional theory. Tyto výpočty bývají extrémně časově náročné. Spolu s nebývalým vývojem strojového učení vznikla příležitost využití těchto dat k predikci fyzikálních vlastností a tedy možnost obejít zdlouhavý numerický výpočet. Ukazuje se, že najít vhodnou transformaci vstupních dat není jednoduché a závisí především na konkrétním materiálu a predikované fyzikální veličině. Tato práce zkoumá již vyvinuté transformace vstupních dat a na jejich základě vyvíjí nové. Tyto přístupy jsou testovány na datech z Fritz Haberova Institutu v Berlíně v kombinaci s mnoha metodami strojového učení.In solid-state physics, the increase in computational capabilities leads to bigger datasets computed using density functional theory. The computations are extremely expensive in terms of needed time. Combining the extraordinary advancements of machine learning and the available data, there is an opportunity to use the data for prediction of physical properties without the need to perform the expensive density functional theory calculations. It appears that it is not easy to find a proper transformation of the data and it depends on the data and the physical quantity we want to predict. This work reviews already established methods of data transformation and develops new ones based on the gathered knowledge. The new approaches are tested on datasets from Fritz Haber Institute of the Max Planck Society in Berlin combined with many machine learning methods