Evolutionary Synthesis of Analog Electronic Circuits Using EDA Algorithms

Disertační práce je zaměřena na návrh analogových elektronických obvodů pomocí algoritmů s pravěpodobnostními modely (algoritmy EDA). Prezentované metody jsou na základě požadovaných charakteristik cílových obvodů schopny navrhnout jak parametry použitých komponent tak také jejich topologii zapojení. Tři různé metody využití EDA algoritmů jsou navrženy a otestovány na příkladech skutečných problémů z oblasti analogových elektronických obvodů. První metoda je určena pro návrh pasivních analogových obvodů a využívá algoritmus UMDA pro návrh jak topologie zapojení tak také hodnot parametrů použitých komponent. Metoda je použita pro návrh admitanční sítě s požadovanou vstupní impedancí pro účely chaotického oscilátoru. Druhá metoda je také určena pro návrh pasivních analogových obvodů a využívá hybridní přístup - UMDA pro návrh topologie a metodu lokální optimalizace pro návrh parametrů komponent. Třetí metoda umožňuje návrh analogových obvodů obsahujících také tranzistory. Metoda využívá hybridní přístup - EDA algoritmus pro syntézu topologie a metoda lokální optimalizace pro určení parametrů použitých komponent. Informace o topologii je v jednotlivých jedincích populace vyjádřena pomocí grafů a hypergrafů.Dissertation thesis is focused on design of analog electronic circuits using Estimation of Distribution Algorithms (EDA). Based on the desired characteristics of the target circuits the proposed methods are able to design the parameters of the used components and theirs topology of connection as well. Three different methods employing EDA algorithms are proposed and verified on examples of real problems from the area of analog circuits design. The first method is capable to design passive analog circuits. The method employs UMDA algorithm which is used for determination of the parameters of the used components and synthesis of the topology of their connection as well. The method is verified on the problem of design of admittance network with desired input impedance function which is used as a part of chaotic oscillator circuit. The second method is also capable to design passive analog circuits. The method employs hybrid approach - UMDA for synthesis of the topology and local optimization method for determination of the parameters of the components. The third method is capable to design analog circuits which include also ac- tive components such as transistors. Hybrid approach is used. The topology is synthesized using EDA algorithm and the parameters are determined using a local optimization method. In the individuals of the population information about the topology is represented using graphs and hypergraphs.

Control system used in autonomous solar system

Tato práce se zabývá popisem a návrhem autonomního solárního systému. Cílem je přenesní teoretických poznatků o nových směrech v této oblasti do aplikace v praktickém použití. Optimálním nastavením rozhodovacích algoritmů aplikovaných pro řízení elektronických regulačních prvků můžeme dosáhnout značného zvýšení účinnosti. Mikroprocesorové řízení umožňuje vytvoření požadovaných funkcí na míru pro každý jedinečný autonomní systém. Praktickým výstupem diplomové práce je mikroprocesorem řízený solární regulátor, který pomocí měření a ovlivňování elektrických veličin v systému dosahuje vysoké účinnosti celého autonomního systému.This thesis dealing with description and of autonomous solar systems and algorithms for control of decision-making mechanism. Optimal set of these machanism has effeect in raise of efficiency in hole autonomous system. In practical purposes propose create one by using microprocesor ATMEGA8, which measure all electrical data in system and control all decisions of implemented algorithm.

Software demo of unsupervised learning

Bakalářská práce představuje použití „učení bez učitele“ a prezentuje možnosti shlukové analýzy. Součástí této práce je demonstrační program "Učení bez učitele". Tento program je vytvořen jako školní učební pomůcka. Obsahuje několik vstupních databází s různým rozložením dat. Na jejich základě je možné názorně vysvětlit základní principy shlukové analýzy a rozdíly mezi hierarchickým shlukováním a nehierarchickým shlukováním.The bachelor's thesis introduces the use of unsupervised learning and presents possibilities of cluster analysis. Software demo of unsupervised learning is a part of this thesis. This program was made as a teaching aid. It consists several input databases with different data distributions on the basis of which it is possible to explain very easily elementary principles of cluster analysis and differences between hierarchical clustering and partitional clustering.

Monitoring the impact of simulated rainfall on soil with flushing water by EIS method

Diplomová práce s názvem „Sledování vlivu simulované intenzity deště na zeminu zatíženou splachovými vodami metodou EIS“ se zabývá problematikou degradace zemin vlivem zasolování a sodifikace v důsledku jejich zatížení splachovými vodami ze silničních komunikací během zimní údržby. Experiment, který byl realizován v laboratořích Ústavu vodních staveb Fakulty stavební Vysokého učení technického v Brně, sledoval vliv simulované intenzity deště na degradovanou zeminu prostřednictvím metody elektrické impedanční spektrometrie (EIS). Práce navazuje na řešení projektů v mezinárodním programu EUREKA.The diploma thesis with name “Monitoring the Impact of Simulated Rainfall on Soil with Flushing Water by EIS Method” deals with the problems of soil degradation due to salinization and sodification in consequence of infiltration of flushing waters from roads during winter maintenance. This experiment was realized in laboratories of the Institute of water structures of the Faculty of Civil engineering at Brno University of Technology and researched the influence of simulated rainfall on degraded soil by method of electrical impedance spectrometry (EIS). The thesis follows the solution of projects in international EUREKA program.

Fingerprint sensors

Bakalářská práce je zaměřena na možnosti bezprostředního snímání daktyloskopických otisků a jejich využití pro identifikaci osob. Náplní práce je zhodnotit technologie kontaktního a bezkontaktního snímání otisků prstů. V práci je popsán návrh a realizace optického snímače otisku prstů s příslušným softwarem a jsou zhodnoceny dosažené výsledky.This bachelor thesis is focused on the possibilities of immediate fingerprinting and the use of these fingerprints to identify people. The content of the thesis is the technological evaluation of contact and contactless fingerprinting. A presentation and execusion of a fingerprint optical scanner with corresponding software is described together with a review of the results.

Measurement of the blood pressure using LabView

Cílem této práce je navrhnout měřící systém, s použitím software LabView, pro měření krevního tlaku. K určení systolické a diastolické hodnoty krevního tlaku je využito detekce vzniku a zániku Korotkovových zvuků snímaných mikrofonem. Algoritmus detekce a příslušné filtrace je vytvořen v prostředí LabView. V práci jsou uvedeny použité komponenty v navrhnutém měřícím systému a získané výsledky v podobě naměřených grafů. V závěru jsou uvedeny výhody a nevýhody navrhnuté metody.This thesis deals with the design of system for blood pressure measurement. The system consists of microphone, amplifier and real time acquisition program using LabView. For determining systolic and diastolic blood pressure origin and ending of Korotkov's sounds is used. The algorithm for this detection is based on bandpass filtering and thresholding also implemented in LabView. As a result of this work, the measured sounds are presented and whole system is described in detail. In conclusion advantages and disadvantages of method are resumed.

Patterns of plant species richness and composition in deciduous oak forests in relation to environmental drivers

Local plant species richness and composition may vary across habitats and between plant taxonomic groups within temperate deciduous forests. Multi-taxon approach is therefore needed to provide a more detailed insight into determinants affecting vegetation structure. Fifty-four deciduous oak-dominated vegetation plots (20 m × 20 m) were sampled across central Slovakia (Štiavnické vrchy Mts) in order to study the effect of environmental (soil, light, topographic) factors on species richness and composition patterns of two main assemblages of understorey layer (herb-layer vascular plants and ground-dwelling bryophytes). The number of recorded herb-layer vascular plants and ground-dwelling bryophytes was 12–48 (mean 28) and 0–11 (mean 4) species per plot, respectively. Generalized linear model revealed that species richness of herb-layer vascular plants was driven by canopy openness, altitude, soil pH/base saturation gradient and plant-available phosphorus. Canopy openness and heat load index accompanied by soil pH/base saturation gradient determined changes of the ground-dwelling bryophyte richness. Canonical Correspondence Analysis identified soil pH/base saturation gradient, canopy openness, soil silt and topography related predictors (altitude, slope, radiation) as the main drivers of the herb-layer vascular plant compositional variability. Species composition variation of ground-dwelling bryophytes was controlled by radiation and canopy openness

Különböző NPK kezelések hatása a csemegekukorica termésminőségére

In our trial, we studied, if the double incresing of nutrient elements (NPK) dosis more than recomanded by nutrient balance approach system, we can improve yield’s quantity and quality of sweet com. The treatment without fertilization - based on symptoms, because of nitrogen deficiency - produced by the measured properties weaker results compared to the other treatments. The plants from fertilized treatments did not produce any deficiency or overdose symptoms. Compared to control treatment, the application of higher fertilizer doses did not influence significantly crop’s development, so we consider adequate to apply, in similar growing circumstances the fertilizer dosis included into control treatment