Analysis of electroencephalograms

Elektroencefalografie je citlivá diagnostická metoda pro zjišťování elektrických potenciálů produkovaných mozkem. V této práci jsou popsány vlastnosti EEG signálu, proces, kterým signál projde od jeho změření, přes zpracování až po metody jeho vyhodnocení a také vyskytující se zdroje šumu a způsoby, jak je co nejlépe potlačit. Další část práce se pak zabývá možností využití elektroencefalografie při detekci únavy a mikrospánku z EEG záznamu u řidičů. Na ní navazuje popis praktického měření EEG dat u dobrovolníků a následného zpracování a vizualizace s dat. Při měření byla snaha navodit u dobrovolníků stav únavy a mikrospánku.Electroencephalography is sensitive diagnostic method for measuring electric potentials generated by brain. In this project are described the properties of the EEG signal and methods of EEG measuring, processing and evaluating. Also the noise sources and methods for noise removing are described. The project deals in the second part with detection of drowsiness and microsleep from driver’s EEG. At first theoretically, then is shown the practical measurement of EEG on volunteers. During the measurement was intention to induce drowsiness and microsleep. Finally is described the processing of measured EEG signals and the results are visualized.

Semiformal modeling using formal constraints and transformation between process notations – Activity diagram notation

Tato diplomová práce se zabývá semiformálním modelováním prostřednictvím procesní modelovací notace diagramu aktivit UML, následnou transformací tohoto diagramu do jiných procesních notací, a v neposlední řadě kombinováním semiformálního modelování ve spojení s definovanými formálními omezeními. V úvodní části je čtenáři představena i problematika modelování, kde jsou vysvětleny pojmy spojené s touto diplomovou prací. Následně je proveden průzkum aktuální situace řešené problematiky v rámci trhu. Dále následuje přiblížení řešení problematiky transformace a formálních omezení. V předposlední části je představen hlavní cíl diplomové práce, čímž bylo vytvoření nástroje, ve kterém bude možné modelovat v notaci diagramu aktivit UML, přičemž bude možné transformací převádět diagram aktivit do libovolných procesních notací a také bude umožněno omezit modelování v dané notaci prostřednictvím formálních omezení. Na závěr budou zhodnoceny dosažené výsledky a návrhy pro další postup řešení této problematiky.This diploma thesis deals with semiformal modeling using process modeling notation of the UML activity diagram, subsequent transformation of this diagram into other process notations and, last but not least, combining semiformal modeling in connection with defined formal constraints. In the introductory part, the reader is introduced to the issue of modeling, which explains the concepts associated with this thesis. Subsequently, a survey of the current situation of the issue within the market is performed. Next comes the approach to the problem of transformation and formal constraints. The penultimate part presents the main goal of the thesis, which was to create a tool in which it will be possible to model in the notation of the UML activity diagram, while it will be possible to transform the activity diagram into arbitrary process notations and also allow to limit modeling in the given notation through formal constraints. In the end, the achieved results and suggestions for further progress of this issue will be evaluated.460 - Katedra informatikyvýborn

Individual Professional Practice in the Company

V tejto bakalárskej práci opisujem priebeh mojej bakalárskej praxe vo firme ITeuro, a.s. V rámci úvodnej kapitoly predstavujem tému, ktorej som sa na praxi venoval. Nasledujúca časť práce opisuje odborné zameranie firmy a technológie, s ktorými som pracoval. Hlavnou a zároveň nosnou časťou bakalárskej práce sú zadané úlohy, postupy pri ich riešení a vyjadrenie časovej náročnosti jednotlivých úloh. Záver obsahuje zhodnotenie dosiahnutých výsledkov, zhodnotenie znalostí nadobudnutých počas štúdia a zhodnotenie znalostí získaných v priebehu bakalárskej praxe.In this bachelor thesis I describe the course of my bachelor work in the company ITeuro, a.s. In the introductory chapter, I present a topic that I have been dealing with in practice. The following part describes the professional focus of the company and technology, which I have worked with. The main and the biggest part of the bachelor thesis are assigned tasks, procedures for solving them and expressing the time demands of individual tasks. The conclusion includes evaluation of achieved results, evaluation of knowledge acquired during study and evaluation of knowledge gained during the bachelor's practice.460 - Katedra informatikyvýborn

A comparison of effective and functional connectivity methods in fMRI

Funkční magnetická rezonance (fMRI) je důležitá neurozobrazovací metoda, používaná ke studiu mozku. Cílem této práce je vytvořit softwarový nástroj pro porovnání dvou souměřitelných metod pro zjišťování funkční a efektivní konektivity ve fMRI datech. V této práci jsou shrnuty základní poznatky o zobrazování magnetickou rezonancí a o zobrazování pomocí fMRI. Dále se práce zabývá metodami funkční a efektivní konektivity, detailně metodami dynamického kauzálního modelování (DCM), analýzy nezávislých komponent (ICA) a Grangerova kauzálního modelování (GCM). V práci je představena praktická implementace metody DCM v toolboxu SPM a metody ICA v toolboxu GIFT. Následně se práce zabývá simulacemi pro porovnání souměřitelných metod DCM a GCM. Simulace jsou prováděny především za účelem zjištění chování modelů v závislosti na několika parametrech, čehož bylo dosaženo použitím Monte Carlo simulací. Ke konci práce je podrobně popsán návrh a realizace softwarového nástroje Connectivity_simulator, který umožňuje provést porovnání metod GCM a DCM na základě uživatelem specifikovaných vstupních parametrů simulace, a výsledky této simulace přehledně zobrazit.Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is recent important method, used in neuroimaging. The aim of this thesis is to develop software tool for comparison of two methods for functional and effective connectivity estimation. In this thesis are described the basics of magnetic resonance imaging, fMRI, basic terms of fMRI experiments and generally are described methods of functional and effective connectivity. Then are more detailed mentioned methods of dynamic causal modeling (DCM), Granger causal modeling (GCM) and independent component analysis (ICA). Practical implementation of DCM in toolbox SMP and ICA in toolbox GIFT is also mentioned. In purpose to describe behavior of DCM and GCM in dependence on several parameters are performed Monte Carlo simulations. Then the concept and realization of software tool for simulating connectivity and comparison of DCM and GCM are described. Finally results of DCM and GCM comparison and results of Monte Carlo simulations are discussed.

Predictive Methods in Cyber Defense: Current Experience and Research Challenges

Predictive analysis allows next-generation cyber defense that is more proactive than current approaches based on intrusion detection. In this paper, we discuss various aspects of predictive methods in cyber defense and illustrate them on three examples of recent approaches. The first approach uses data mining to extract frequent attack scenarios and uses them to project ongoing cyberattacks. The second approach uses a dynamic network entity reputation score to predict malicious actors. The third approach uses time series analysis to forecast attack rates in the network. This paper presents a unique evaluation of the three distinct methods in a common environment of an intrusion detection alert sharing platform, which allows for a comparison of the approaches and illustrates the capabilities of predictive analysis for current and future research and cybersecurity operations. Our experiments show that all three methods achieved a sufficient technology readiness level for experimental deployment in an operational setting with promising accuracy and usability. Namely prediction and projection methods, despite their differences, are highly usable for predictive blacklisting, the first provides a more detailed output, and the second is more extensible. Network security situation forecasting is lightweight and displays very high accuracy, but does not provide details on predicted events

HEALTH FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS APPLIED TO HOME MECHANICAL VENTILATION

To use home mechanical ventilation, it is necessary to choose the right target group that can benefit from moving to home care. Moving a patient to home care with home mechanical ventilation involves a number of risks. The aim of this study was to use Health Failure Mode and Effects Analysis (HFMEA) to analyse health risks at a time when a patient is just preparing to move to home care, and a nursing plan is being drawn up. HFMEA was used to analyse health risks. The expert team divided the process of nursing care into 7 parts with other own subprocess, which are 18 in total. Altogether, 41 risks were identified, of which 14 failures were analysed after HFMEA application, potential causes were defined, and their follow-up proposed. According to the results of the method used and the analysis of individual risks, it is necessary to focus on detailed setting of the nursing plan with thorough education of informal caregivers who play an important role in it. The education should be regularly repeated and the check of care itself should be supported by created checklists to confirm the individual steps