Počkejte prosím...
Měření a zpracování signálů v chemii

Měření a zpracování signálů v chemii

Doktorský program, Fakulta chemicko-inženýrská
CHYBI CHARAKTERISTIKA PROGRAMU

Studijní program je zaměřen na oblasti moderní senzorové techniky, chemických senzorů, modelování, simulace, identifikace a klasifikace (bio)chemických dějů, sběru a zpracování dat z chemických, biochemických a biologických vzorků. Teoretický základ programu tvoří principy funkce senzorů fyzikálních i chemických veličin, metody číslicového zpracování signálů a vybrané kapitoly z aplikované matematiky. Cílem studia tohoto programu je výchova doktoranda k samostatné vědecké práci v oblastech (i) moderních chemických senzorů, (ii) modelování, simulace a analýzy komplexních chemických procesů a (iii) moderních metod zpracování dat primárně z chemických, biochemických a biologických vzorků. Cílem je vybavit studenty pokročilými teoretickými znalostmi i praktickými dovednostmi a vychovat z nich samostatné vědecké osobnosti, schopné dále rozvíjet oblasti teoretického i aplikovaného výzkumu. Program navazuje na magisterský studijní program Senzorika a kybernetika v chemii a vhodně doplňuje nabídku ostatních doktorských programů na Fakultě chemicko-inženýrské. Program se svou náplní nepřekrývá s žádným programem na VŠCHT. Specifický rys studijního programu spočívá v tom, že navazuje na hluboké chemické znalosti studentů VŠCHT Praha a rozšiřuje je směrem k senzorové technice, sběru a zpracování dat z experimentu a k vytváření matematických modelů složitých průmyslových procesů.

Uplatnění

Absolvent je vzdělán multioborově a disponuje hlubokými znalostmi z různých odvětví měřicí a senzorové techniky, modelování chemických dějů, sběru a zpracování signálů. Má přehled v tématech spojených s: (i) konstrukcí a principy fungování senzorů i měřicích systémů a (ii) matematickými a statistickými metodami při zpracování signálů a obrazů. Je veden ke schopnosti pracovat samostatně i v týmu, formulace vědeckého problému, vytvoření koncepce jeho řešení a realizace výzkumu ve všech fázích tohoto procesu. Absolvent bude připraven navrhovat vlastní výzkumné či průmyslové projekty. Získá vědomosti a dovednosti, které mu umožní profesní adaptabilitu v konkrétních podmínkách v oblasti základního a aplikovaného výzkumu, v akademické sféře i v technologické praxi spojené zejména s chemickým a potravinářským průmyslem.

Detaily programu

Jazyk výuky Český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia Prezenční + kombinovaná
Garant studia prof. Dr. Ing. Martin Vrňata
Kód programu D405
Místo studia Praha
Kapacita 20 studentů
Počet vypsaných prací 8

Vypsané disertační práce

Pokročilé metody monitorování, modelování a řízení bioprocesů

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Kvalita řízení biotechnologických výrobních procesů používaných ve farmacii a potravinářství je často limitována omezenou možností sledování a vyhodnocování klíčových procesních ukazatelů (např. koncentrace buněk, rychlost růstu, produkce, apod.). Téma práce je zaměřené na studium a vývoj nových metod analýzy procesních dat a návrh nových řídicích algoritmů. Práce předpokládá (i) studium pokročilých metod analýzy signálů, identifikace, řídicích strategií a kybernetiky (ii) návrh konkrétních metod a algoritmů pro řízení.

Pokročilé metody řízení procesů se zaměřením na systémy nelineární a vícerozměrové

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Téma práce je zaměřené na studium a vývoj nových metod analýzy procesních dat a návrh nových řídicích algoritmů pro soustavy vícerozměrové a silně nelineární. Práce předpokládá (i) studium pokročilých metod analýzy signálů, identifikace, řídicích strategií a kybernetiky (ii) návrh konkrétních metod a algoritmů pro řízení a (iii) implementaci a verifikaci na reálném technologickém zařízení.

Pokročilé statistické metody pro analýzu biomedicínských dat

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Analýza biomedicínských dat je v současné době velmi žádaná, zároveň však dosti obtížná úloha. Závěry ze správně provedené analýzy mohou výrazným způsobem posunout vpřed výzkum a poznání především v oblasti diagnostiky. Práce předpokládá (i) studium pokročilých statistických metod, (ii) návrh konkrétní metodiky a algoritmu pro statistické zpracování vybraných reálných biomedicínských dat (iii) implementace a verifikace v nemocničním prostředí.

Stochastické metody analýzy obrazu v biomedicíně

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Analýza biomedicínských obrazů je v současné době velmi žádaná, neboť umožňuje částečnou automatizaci detekce patologických nálezů z CT a MR snímků. Moderním přístupem může být využití bodových procesů s hustotou, konkrétně modelů interagujících částic. Práce předpokládá (i) studium metod zaměřených na pokročilou analýzu obrazů, (ii) studium modelů interagujících částic (iii) návrh konkrétních algoritmů pro analýzu vybraných reálných obrazů (iii) porovnání, implementace a verifikace v nemocničním prostředí.

Využití nanostrukturovaných a nanoporezních materiálů pro chemické senzory

Garantující pracoviště: Ústav fyziky a měřicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.

Anotace

Významný rozvoj technologií přípravy nanomateriálů v posledních dvou dekádách umožnil přípravu celé řady senzoricky aktivních materiálů s unikátní strukturou a vlastnostmi. Poměrně jednoduchými vakuovými technikami je dnes z materiálů používaných pro chemické senzory možno připravovat nanočástice, nanodráty, případně nanotrubice definovaných rozměrů a tvarů na celé řadě substrátů. Z hlediska chemické senzoriky vykazují takto nanostrukturované materiály v mnoha směrech unikátní vlastnosti (nízká pracovní teplota, vysoká citlivost a selektivita). Cílem práce bude návrh a realizace senzorů s různě nanostrukturovanými aktivními vrstvami, nosiči aktivních vrstev a příprava selektivních nanomembrán nad aktivní detekční vrstvou.

Využití pokročilých metod zpracování signálů při návrhu virtuálního velínu

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Téma práce je zaměřené na vývoj a realizaci tzv. virtuálního velínu vybraného reálného technologického procesu. Projekt je založen na analýze vybraných biomedicínských dat, 3D modelování a virtuální realitě v inženýrství. Práce předpokládá (i) studium pokročilých metod analýzy biomedicínských signálů a 3D modelování, (ii) návrh konkrétních metod a algoritmů pro virtualizaci a řízení procesu (iii) implementaci a verifikaci.

Vývoj robota pro přípravu personalizovaných lékových forem

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Příprava personalizované lékové formy je v současné době velmi atraktivním tématem, ve kterém hrají důležitou roli moderní metody měření, regulace a statistické analýzy. Cílem práce je vyvinout konkrétní zařízení pro přípravu presonalizovaných léčiv impregnací porézních placebo tablet přesně dávkovaným roztokem účinné látky. Hlavním výstupem disertační práce bude vývoj a stavba automatického impregnačního robota schopného kompletní přípravy léčiva: a) impregnace placebo tablet, b) sušení, c) kontrola kvality.

Význam topologických indexů pro určování podobnosti molekul

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky, Fakulta chemicko-inženýrská
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Mareš, Ph.D.

Anotace

Molekulové deskriptory umožňují matematicky popsat molekuly, což je uplatňováno v mnoha oborech, kde je třeba hledat nové látky se specifickými vlastnostmi či predikovat ne-známé vlastnosti látek. Důležitým typem molekulových deskriptorů jsou tzv. topologické indexy, které charakterizují danou molekulu podle její velikosti, míry větvení a celkového tvaru. Práce předpokládá (i) studium různých typů molekulových deskriptorů, zejména topologických indexů (ii) studium korelací konkrétních topologických indexů s vlastnostmi molekul (iii) porovnání algoritmické složitosti pro výpočet konkrétních topologických indexů (iv) implementace vybraných algoritmů pro výpočet konkrétních topologických indexů.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi