Rozprawy doktorskie (dostęp otwarty)
Permanent URI for this collectionhttps://repo.agh.edu.pl/handle/AGH/43120
Zbiór rozpraw doktorskich bronionych w Akademii i gromadzonych w Bibliotece Głównej AGH jest wyjątkową kolekcją z dziedziny nauk inżynieryjno-technicznych, nierozerwalnie związaną z procesem naukowym i badawczym Uczelni i historią edukacji technicznej w Polsce. Kolekcji rozpraw liczącej obecnie ponad 6000 tytułów, dała początek praca inżyniera górnictwa, późniejszego profesora i Rektora Akademii Górniczo-Hutniczej Witolda Budryka pt. „Ruch podsadzki płynnej w rurociągach zamulaniowych”. W dniu 10 września 1928 r. Senat Uczelni nadał Witoldowi Budrykowi, jako pierwszemu w Polsce, tytuł doktora nauk technicznych z zakresu górnictwa. W kolekcji znajdują się między innymi prace profesorów: Andrzeja Bolewskiego, Henryka Góreckiego, Jerzego Grzymka, Franciszka Nadachowskiego. Wśród nich są rozprawy dostępne online w Repozytorium AGH oraz w sposób otwarty jedynie na terminalach komputerowych w Czytelni Oddziału Zbiorów Specjalnych BG AGH.
Baza w trakcie aktualizacji - przepraszamy za utrudnienia!
Browse
632 results
Filters
Advanced Search
Filter by
Settings
Search Results
Now showing 1 - 10 of 632
Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Wykrywanie azbestowo-cementowych pokryć dachowych metodami teledetekcyjnymi(2023) (Data obrony: 2024-04-25) Książek, Judyta
Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii ŚrodowiskaW prezentowanej pracy podjęto problem wykrywania azbestowo-cementowych pokryć dachowych na podstawie wielospektralnego obrazu satelitarnego z zastosowaniem podstawowych modeli metod uczenia maszynowego. Obecnie nie ma dostępnych jednoznacznych rozwiązań automatycznego wykrywania dachów azbestowych przy użyciu danych teledetekcyjnych. W przygotowanej rozprawie skupiono się na wykorzystaniu obrazu satelitarnego WorldView-3. W czasie klasyfikacji próbek dachowych opierano się wyłącznie na informacjach spektralnych zapisanych na obrazie jako wartość jasności piksela. W badaniach korzystano z pięciu klasyfikatorów binarnych. W wyniku przeprowadzonych badań opracowano autorski filtr, którego zadaniem było wzmocnienie informacji spektralnej zapisanej na obrazie satelitarnym, tak aby podstawowe klasyfikatory uczenia maszynowego mogły efektywnie odróżniać pokrycie azbestowe od pozostałych. Manualny dobór parametrów filtra jest trudnym zadaniem. W celu efektywnego rozwiązania tego zagadnienia, wykorzystano sztuczną inteligencję poprzez zastosowanie algorytmu genetycznego. Otrzymane wyniki potwierdziły skuteczność zaproponowanej metody klasyfikacji dachów azbestowych na obrazie wielospektralnym, dla sformułowanego problemu klasyfikacji binarnej: dachy azbestowe - inne pokrycia dachowe.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Tailoring the magnetic anisotropy of antiferromagnetic thin films in epitaxial multilayer systems and ferromagnetic / antiferromagnetic nanostructures(2023) (Data obrony: 2024-05-15) Nayyef, Hashim
Wydział Fizyki i Informatyki StosowanejTematem badań w niniejszej pracy doktorskiej było oddziaływanie między cienkimi, epitaksjalnymi warstwami antyferromagnetycznymi (AFM) i ferromagnetycznymi (FM), w różnych układach wielowarstwowych. Pierwszym z badanych układów była dwuwarstwowa struktura Ni0(111)/Fe(110), dla której udokumentowano możliwość stabilizacji jednego (wybranego) z dwóch dostępnych stanów magnetycznych o ortogonalnych orientacjach spinów w warstwie AFM NiO. Zaprezentowano odwracalne (i bez użycia zewnętrznego pola magnetycznego) przełączanie między tymi stanami, co osiągnięto poprzez precyzyjne dostrojenie anizotropii magnetycznej (MA) na powierzchni granicznej FM/AFM oraz dzięki wykorzystaniu zjawiska histerezy temperaturowej reorientacji spinowej w połączeniu ze sprzężeniem wymiennym między warstwami FM i AFM. Bezpolowy charakter przełączania magnetycznego w warstwie AFM potencjalnie stwarza nowe możliwości w technologii magnetycznego zapisu typu HAMR (ang. Heat Assisted Magnetic Recording). Poprzez zmianę grubości warstwy Fe, temperatury lub zastosowanie niewielkiego zewnętrznego pola magnetycznego możliwa jest zmiana stanu magnetycznego warstwy AFM NiO. W kolejnym kroku badania skupiły się na możliwości kontroli orientacji momentów magnetycznych w układach dwuwarstwowych Co0(111)/Fe(110). Wyniki pokazują, że efekt polaryzacji wymiennej (ang. exchange bias, EB) obserwuje się również po chłodzeniu próbki bez zewnętrznego pola magnetycznego a charakter EB jest determinowany przez stan magnetyczny warstwy Fe powyżej temperatury Neela CoO. Kierunek zamrożonych spinów AFM CoO na granicy warstw FM i AFM jest określony przez jednoosiową MA warstwy Fe. Wybór konkretnego stanu magnetycznego warstwy Fe przy przekraczaniu temperatury Neela CoO pozwala na kontrolę zarówno osi, jak i kierunku „interfejsowych’ spinów AFM. W ostatnim z badanych układów, studiowano wpływ niemagnetycznej przekładki Au na oddziaływanie między warstwami FM Fe(110) i AFM CoO(111). Wyniki pokazują, że grubość warstw Fe i Au może być dostosowana w celu modyfikacji efektywnej anizotropii warstwy Fe oraz siły międzywarstwowego oddziaływania wymiennego między warstwami Fe i CoO. Anizotropia magnetyczna warstwy FM powyżej temperatury Neela AFM odgrywa kluczową rolę w sterowaniu efektem polaryzacji wymiennej EB i orientacją „interfejsowych "spinów CoO w niskich temperaturach. Ponadto pokazano, że efekt EB może działać jako dodatkowe a nawet dominujące źródło anizotropii magnetycznej warstwy FM, umożliwiając 90-stopniową reorientację jej osi łatwej w porównaniu ze stanem gdy efekt EB nie jest obserwowany. Podsumowując, prezentowane badania dostarczają informacji o złożonych oddziaływaniach pomiędzy warstwami AFM i FM w epitaksjalnych układach wielowarstwowych. Zrozumienie i kontrola tych oddziaływań mogą potencjalnie znaleźć zastosowanie w nowych urządzeniach i technologiach magnetycznych.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Composite materials based on tetragonal zirconia designed for application in a new generation of electrochemical devices(2023) (Data obrony: 2024-05-17) Chłędowska, Justyna Anna
Wydział Inżynierii Materiałowej i CeramikiNiniejsza praca doktorska ma na celu zbadanie wpływu dodatku tlenku glinu do materiału elektrolitowego 3 Y- TZP zarówno na jego przewodnictwo elektryczne, jak i właściwości mechaniczne. Proszki 3-YSZ przygotowano za pomocą trzech różnych metod chemii mokrej, tj. metody cytrynianowej, żelatynowej oraz współstrącania. W pracy zastosowano dwie techniki wprowadzenia tlenku glinu do matrycy kompozytu, a mianowicie: drogą chemiczną oraz metodą impregnacji proszku 3-YSZ w alkoholowym roztworze azotanu glinu o tak dobranym stężeniu, aby uzyskać spieki zawierające 1, 5, 10 oraz 15 % mol. tlenku glinu. Wyniki badań fizykochemicznych wskazują, że najlepsze właściwości mikrostrukturalne, elektryczne i mechaniczne, z punktu widzenia zastosowania materiału jako elektrolitu stałego dla ogniw typu SOFC, osiągnięto w przypadku próbki zawierającej 10 % mol. A12O3, przygotowanej na bazie proszku 3-YSZ preparowanego metodą żelatynową, który po zagęszczaniu poddano spiekaniu swobodnemu w 1773 K przez 2 godz. w powietrzu. Kolejnym niezmiernie ważnym aspektem poruszonym w pracy była ocena stabilności chemicznej elektrolitu na bazie 3Y-TZP/10 % mol. A12O3 oraz 3Y-TZP w stosunku do dwóch elektrod, tj. katody o składzie LaO,6SrO,4CoO,2FeO,803 (LSCF48) oraz anody, której głównym składnikiem jest NiO. Badania te dowiodły, że oba badane materiały elektrolitowe wykazują wysoką stabilność chemiczną zarówno względem materiału katodowego, jak i anodowego w 1023 K, tj. temperaturze przewidywanej ich pracy w ogniwie paliwowym typu IT- SOFC. Ostatnim etapem prac była konstrukcja przegród komórki ogniwa paliwowego IT-SOFC opartego o suport elektrolitowy na bazie otrzymanych w pracy materiałów 3Y-TZP/10 % mol. A12O3 i 3Y-TZP o grubości około 1 mm oraz przeprowadzenie ich testów elektrochemicznych. Pomiary te wykazały znaczne różnice w działaniu ogniw paliwowych w zależności od zastosowanego materiału elektrolitowego. Znacznie lepsze właściwości funkcjonalne wykazywało ogniwo paliwowe IT-SOFC z zastosowaniem materiału 3Y-TZP w charakterze elektrolitu. W przypadku zastosowania cieńszego elektrolitu, wydajność elektrochemiczna tych ogniw paliwowych wzrosłaby i prawdopodobnie mogłaby osiągnąć wartości porównywalne dla ogniw typu ASC.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Rozwój scalonych systemów mikroprocesorowych dla hybrydowych detektorów promieniowania jonizującego(2023) (Data obrony: 2024-04-22) Skrzypiec, Paweł
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii BiomedycznejBadania zrealizowane przez Autora przyczyniły się do zaprojektowania i przetestowania układu ASIC, integrującego mikroprocesor RISC-V i układ odczytowy dla hybrydowego pikselowego detektora promieniowania jonizującego (HPD). Opracowane rozwiązanie pozwoliło na wykonywanie wewnątrz układu algorytmów, które dotychczas realizowane były przy użyciu zewnętrznych urządzeń pomocniczych, takich jak komputery osobiste (PC) i układy FPGA. Zaprojektowany scalony system mikroprocesorowy został wyprodukowany w procesie CMOS 40 nm i przetestowany przez środowisko testowe skonstruowane przez Autora. Opracowane środowisko testowe zostało zrealizowane przy użyciu PC i układu FPGA, połączonych za pośrednictwem interfejsu PCIe, a w jego skład wchodziły układ cyfrowy zaimplementowany w FPGA, sterownik dla Linuksa (moduł jądra) oraz aplikacja przestrzeni użytkownika. Skonstruowane środowisko testowe pozwoliło na implementację i przetestowanie algorytmu kalibracyjnego. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że integracja mikroprocesora RISC-V i układu odczytowego dla HPD, umożliwia budowę autonomicznych układów odczytowych, zdolnych do samodzielnej analizy danych odczytywanych z sensorów i autokalibracji. Przedstawiony w niniejszej rozprawie scalony system mikroprocesorowy jest, wg najlepszej wiedzy Autora, pierwszym na świecie układem integrującym mikroprocesor RISC-V i układ odczytowy dla HPD.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Low-level sensor data fusion for Object Detection in an Autonomous Vehicle perception system based on a Machine Learning approach(2023) (Data obrony: 2024-04-24) Dworak, Daniel
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii BiomedycznejJazda autonomiczna to jeden z głównych tematów badawczych w branży motoryzacyjnej. Pełna automatyzacji procesu prowadzenia pojazdu może przynieść znaczne korzyści, obejmujące wyższy komfort użytkowania takiego pojazdu i poprawę ogólnego bezpieczeństwa na drogach. Nowe narzędzia i postęp technologiczny umożliwiają tworzenie coraz bardziej zaawansowanych systemów, które starają się w pełni zrealizować możliwości pojazdów autonomicznych. W tym nieustannie zmieniającym się obszarze, czujniki takie jak kamery, LiDAR i Radar odgrywają istotną rolę w systemach percepcji, odpowiedzialnych za funkcje poznawcze takich pojazdów. Czujniki te pełnią rolę oczu i uszu systemów percepcji, rejestrując kluczowe dane z otoczenia w postaci obrazów czy chmur punktów. W niniejszej rozprawie przedstawiona jest dogłębna analiza takich czujników, koncentrująca się zarówno na ich budowie, jak i formacie dostarczanych przez nie danych. Jest to szczególnie istotne z uwagi na to, że stanowią one dane wejściowe dla dedykowanych algorytmów percepcji, które tworzą cyfrowy model otoczenia. Wśród tych algorytmów, metody uczenia maszynowego zyskały w ostatnim czasie znaczną popularność w odniesieniu do systemów percepcji. Zwłaszcza w problemach związanych z wykrywaniem obiektów, poprzez wnikliwą analizę danych z czujników, takie rozwiązania dominują obecnie w aplikacjach przemysłowych. Osiągają one doskonałe wyniki i oferują perspektywy dalszych udoskonaleń. Temat badawczy tej pracy skupia się właśnie na systemach percepcji pojazdów autonomicznych opartych o metody uczenia maszynowego, a konkretnie konwolucyjne sieci neuronowe i podejście głębokie do ich projektowania. Te techniki znacznie usprawniły dziedzinę percepcji, umożliwiając pojazdom precyzyjne postrzeganie otoczenia. Dzięki wykorzystaniu nowoczesnych architektury omówionych w tej pracy, takie sieci są w stanie odkrywać skomplikowane wzorce i reprezentacje z danych pochodzących z czujników, co prowadzi do lepszego zrozumienia badanego otoczenia. Ponadto, metodyka percepcji może znacząco skorzystać z dopełniających się informacji dostarczanych z różnych źródeł. W kontekście takiego rozwiązania, każdy czujnik ma swoje zalety i wady, a połączenie różnych urządzeń w zestawie czujników pojazdu autonomicznego może złagodzić ich niepożądane cechy, co w rezultacie poprawi cały system. Kierując się tą myślą, niniejsza praca badawcza skupia się przede wszystkim na wykorzystaniu fuzji danych z czujników i eksploracji jej korzyści. Koncepcja fuzji danych jest szczegółowo omówiona wraz z różnymi metodami łączenia danych z czujników. Spośród tych metod szczególnie interesującym jest specjalny typ niskopoziomowej fuzji danych, który naturalnie dobrze współgra z podejściem przetwarzania danych z użyciem sieci neuronowych. Głównym celem tej rozprawy doktorskiej jest określenie, czy oparte na metodach uczenia maszynowego rozwiązanie fuzji niskopoziomowej może okazać się korzystne dla systemu percepcji pojazdu autonomicznego w zadaniu związanym z wykrywaniem obiektów na drodze. Fuzja ta jest przeprowadzana na obrazach z kamer oraz danych chmur punktów z czujników LiDAR lub radaru. Kluczową innowacją w dążeniu do tego celu jest nowatorskie podejście do fuzji niskopoziomowej, nazwane metodą Cross-Domain Spatial Matching. Metoda CDSM oferuje alternatywną technikę fuzji, niespotykaną dotąd w tej dziedzinie badań. Składa się ona z dwóch głównych elementów: dopasowania domen danych z czujników i metod fuzji. Pierwszy komponent zajmuje się ujednoliceniem odczytów czujników związanym z różnymi orientacjami próbek w stosunku do wspólnego układu współrzędnych pojazdu. Po takim dopasowaniu możliwe staje się łączenie danych z różnych czujników bez dodatkowych rzutowań i konwersji. Pozwala to także na bezpośrednie zastosowanie zaproponowanych strategii fuzji. W tej pracy badawczej przedstawiono trzy takie unikalne strategie, bazujące na różnych podejściach i niosące różnorodne korzyści, które są poddane dalszej weryfikacji w kolejnych rozdziałach. Oba elementy CDSM są zintegrowane w stworzonej architekturze sieci neuronowej. Ta integracja ułatwia nie tylko uczenie sieci w tak zwanym podejściu \textit{end- to-end}, ale także przyczynia się do efektywnych czasów inferencji modelu podczas jego wdrożenia. Aby zaimplementować kompletną architekturę sieci neuronowej związanej z percepcją obiektów, zaprojektowane są również modele przetwarzające dane z pojedynczych czujników, oparte na najnowocześniejszych rozwiązaniach z odpowiadających im dziedzin. Modele te spełniają podwójną rolę: po pierwsze, pozwalają na ocenę wydajności systemu percepcji, gdy opiera się on wyłącznie na jednym czujniku, a po drugie, stanowią integralne moduły w architekturze fuzji, odpowiedzialne za wyodrębnianie cech z każdej próbki danych wejściowych. Poprzez dokładne eksperymenty i odpowiednie techniki oceny jakości, przeprowadzane są dalsze badania dotyczące skuteczności fuzji, wykorzystujące dwa publiczne zbiory danych z dziedziny motoryzacji - KITTI i NuScenes. Praca doktorska zawiera szczegółową charakterystykę tych zbiorów wraz z dokładnym opisem przebiegu procesu uczenia poszczególnych modeli. Ponadto, wyniki modeli bazujących na pojedynczych czujnikach oraz modeli fuzji zostają przedstawione w sposób, który umożliwia porównanie ich ze sobą. Przeprowadzona zostaję dogłębna analiza wyników predykcji obiektów zarówno wizualna, jak i pod względem przyjętych wskaźników jakości. Dla rozwiązania opartego o fuzję, analiza zostaje rozszerzona o badania pokazujące zyski nad jedno- czujnikowymi modelami oraz przykłady przypadków brzegowych, oferujące wgląd w scenariusze, w których model fuzji odbiega od odpowiedników bazujących tylko na jednym źródle danych. Zapewnione jest również porównanie do wiodących rozwiązań fuzyjnych, co ułatwia umiejscowienie metody CDSM wśród obecnie wykorzystywanych technik. Analiza tych wyników pozwala na wyciągnięcie wniosków dotyczących zaproponowanej metody fuzji w systemach percepcji pojazdów autonomicznych oraz sformułowania odpowiedzi na pytanie, czy fuzja niskopoziomowa może okazać się korzystna do tego celu.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Funkcjonalizacja powierzchni stopu NiTi na drodze obróbki chemicznej i wytwarzania powłok na bazie chitozanu z nanocząstkami metali(2023) (Data obrony: 2024-05-13) Jabłoński, Piotr Franciszek
Wydział Inżynierii Materiałowej i CeramikiNiniejsza rozprawa doktorska prezentuje rezultaty badań w zakresie powierzchniowej funkcjonalizacji stopu z pamięcią kształtu NiTi do zastosowań w implantologii, ze wskazaniem na chirurgię ortopedyczną. Przeprowadzona funkcjonalizacja miała charakter wieloetapowy, na który składały się procesy obróbki mechanicznej, chemicznej oraz plazmochemicznej stopu wraz z otrzymaniem warstw na bazie chitozanu z dodatkiem nanocząstek złota, srebra i miedzi. Powyższe prace eksperymentalne miały na celu otrzymanie biomateriału, który będzie (i) spełniał warunki biozgodności z tkanką kostną; (ii) charakteryzował się określonymi parametrami chropowatości oraz zwilżalności, sprzyjającymi adhezji komórek i powodującymi ich prawidłowy wzrost; (iii) stanowił barierę dyfuzyjną dla pierwiastków składowych stopu, ograniczając ich negatywny wpływ na organizm; (iv) wykazywał działanie antybakteryjne, o możliwie jak najbardziej precyzyjnym modelu uwalniania czynników bioaktywnych, dla ograniczenia infekcji w obrębie wszczepu. Przeprowadzane badania obejmowały między innymi dobór warunków obróbki chemicznej powierzchni stopu, w tym mieszaniny reakcyjnej oraz czasu trawienia. W oparciu o analizę otrzymanych wyników, dobrano odpowiednie warunki wspomnianego procesu i zaproponowano kolejne etapy modyfikacji powierzchni stopu NiTi, z otrzymaniem powłok na bazie chitozanu. W procesie otrzymywania warstw zastosowano dwie metody syntezy (i) na bazie koloidów chitozanu i nanocząstek otrzymanych na drodze redukcji chemicznej, oraz (ii) wykorzystując metodę hybrydową obejmującą otrzymanie dwóch warstw chitozanu, pomiędzy którymi naniesiono nanocząstki z wykorzystaniem techniki kondensacji struktur w obecności gazu obojętnego wspieranego rozpylaniem magnetronowym. Otrzymane serie eksperymentalne scharakteryzowano w zakresie zmian morfologii, topografii, składu chemicznego, zwilżalności i energii powierzchniowej modyfikowanego stopu NiTi oraz otrzymanych warstw. Ponadto przeprowadzono badania odporności na korozję otrzymanych struktur w symulowanym środowisku organizmu (roztworze Ringera). Wykonano również badania właściwości biologicznych warstw, w tym testy cytotoksyczności wraz z obrazowaniem morfologii linii komórkowej MG-63 oraz testy antybakteryjności w kontakcie z Gram+ S. aureus i Gram- E. coli. Ponadto określono kinetykę uwalniania nanocząstek z warstw na bazie chitozanu. Na podstawie analizy przeprowadzonych badań określono najbardziej odpowiednie warunki trawienia chemicznego stopu NiTi, które obejmowały wykorzystanie mieszaniny 2.3% NH3/13.6% H2O2 przez 30 minut w temperaturze 70°C. Trawienie w opisanych warunkach prowadziło do uzyskania na powierzchni stopu tlenków tytanu i niklu, co ważne bez udziału wolnych form metalicznych tych pierwiastków. Dodatkowo trawienie w tych warunkach prowadziło do uzyskania parametrów chropowatości powierzchni na poziomie ok. 14.4 nm (Ra) i zwilżalności powierzchni ok. 84°, które mogą korzystnie wpływać na proliferację komórek i ograniczać wzrost biofilmu bakteryjnego. W zakresie otrzymywania warstw warto zaznaczyć potencjał aplikacyjny struktur hybrydowych, które pozwalają na intencjonalne i kontrolowane nanoszenie dopasowanej dawki nanocząstek na powierzchni matrycy biopolimerowej (w tym przypadku chitozanu), w przeciwieństwie do losowego rozłożenia nanocząstek (w warstwie chitozanu) otrzymanych z koloidu. W rezultacie warstwy otrzymane metodą hybrydową pozwalają na kontrolowane uwalnianie tych struktur, o stosunkowo niewielkim i stałym stężeniu w okresie 14 dni. Dodatkowo otrzymane warstwy biopolimerów modyfikowanych nanocząstkami pozwoliły na podwyższenie wartości gęstości prądu przebicia warstwy ochronnej stopu NiTi, a z kolei stabilność wartości potencjału w funkcji czasu dla warstw CS@AuNPs oraz CS/CuNPs/CS wskazuje na skuteczną ochronę korozyjną. Warto zauważyć, że wybrane pokrycia na bazie chitozanu modyfikowanego nanocząstkami charakteryzują się zarówno zgodnością komórkową, zabezpieczają nitinol przed korozją, wykazują charakter antybakteryjny oraz stopniowy model uwalniania niewielkiej, ale skutecznej dawki nanocząstek. Szczególnie obiecująca jest w tym względzie modyfikacja z otrzymaniem warstwy CS/CuNPs/CS, która charakteryzuje się antybakteryjnością, biozgodnością, czy też skutecznym profilem uwalniania nanocząstek. Ponadto wszystkie uzyskane warstwy mogą być aplikowane w praktyce medycznej w zależności od wymaganych właściwości materiału.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Marker-free optical-flow-based automatic fatigue crack assessment in metallic structures under periodic excitation(2025) (Data obrony: 2026-06-24) Machynia, Adam
Wydział Inżynierii Mechanicznej i RobotykiW rozprawie przedstawiono metodę automatycznej oceny pęknięć zmęczeniowych w strukturach metalowych poddanych wymuszeniu periodycznemu. Zaproponowane podejście jest oparte na wizji komputerowej i nie wymaga znaczników. Przepływ optyczny przekształcany jest do dziedziny częstotliwości, umożliwiając wizualizację wzorców ruchu związanych z cyklicznym otwieraniem się i zamykaniem pęknięcia i dalej automatyczne określenie położenia wierzchołka pęknięcia. Metryka LOI (ang. Local Orientation Inconsistency) ocenia spójność kierunku estymowanego ruchu, maskuje niepewne obszary i wspomaga wybór regionu analizy. Zbadano również wpływ wzmacniania ruchu, wykazując jego przydatność przy niskiej amplitudzie wymuszenia. Metodę zweryfikowano eksperymentalnie na trzech obiektach: kompresorze, belce wspornikowej i próbce lotniczej będącej strukturą płytową, rejestrowanych różnymi kamerami, w tym smartfonem. Wyniki potwierdziły poprawne działanie dla różnych etapów propagacji pęknięcia i konfiguracji pomiarowych. Średni błąd bezwzględny lokalizacji wierzchołka pęknięcia był w większości przypadków mniejszy lub zbliżony do rozdzielczości pomiaru ręcznego wynoszącej jeden milimetr. Metoda ogranicza udział operatora, nie wymaga precyzyjnego doboru parametrów i może być stosowana z użyciem sprzętu amatorskiego, co sprzyja jej integracji z procesami monitoringu strukturalnego i badań nieniszczących.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Badanie możliwości zastosowania niskomocowych urządzeń monitorowania wykorzystujących technologię MEMS do wykrywania uszkodzeń wybranych maszyn wirnikowych(2023) (Data obrony: 2024-04-19) Staszewski, Wojciech
Wydział Inżynierii Mechanicznej i RobotykiW rozprawie doktorskiej przedstawiono koncepcję modelu nowatorskiego czujnika drgań wykorzystującego technologię MEMS (z ang. Micro-Electro-Mechanical- System) do oceny stanu technicznego maszyn wirnikowych w rozproszonych systemach monitorowania i diagnostyki. Rozprawa ma charakter interdyscyplinarny i przedstawia szereg badań symulacyjnych i badań rzeczywistych prototypów nowego czujnika. Główne problemy badawcze podjęte w pracy doktorskiej dotyczyły projektowania topologii architektury czujnika, hybrydowej analizy charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych odpowiedzi częstotliwościowych czujnika (z ang. FRF - Frequency Response Function) oraz rozwoju dedykowanych metod cyfrowego przetwarzania sygnałów drgań w celu wyznaczania wartości skalarnych wskaźników oceny stanu technicznego maszyn wirnikowych oraz opracowania metodologii zautomatyzowanego rozwoju oprogramowania. W wyniku przeprowadzonych badań naukowych potwierdzono główną tezę pracy doktorskiej, demonstrując porównywalną skuteczność nowego czujnika wykorzystującego technologię MEMS do skuteczności typowych przemysłowych piezoelektrycznych czujników drgań w ramach możliwości detekcji badanych uszkodzeń maszyn wirnikowych, zarówno w niskich częstotliwościach (zgodnie z ISO 20816), jak i w wysokich pasmach częstotliwości strukturalnych obejmujących lokalne uszkodzenia łożysk tocznych.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Map of elections(2024) (Data obrony: 2024-05-13) Szufa, Stanisław Andrzej
Wydział InformatykiW niniejszej rozprawie skupiam się na badaniu zagadnień związanych z obliczeniową teorią wyboru społecznego. Dyscyplina ta koncentruje się na analizie zbiorowego podejmowania decyzji, w szczególności na jej obliczeniowych aspektach. W swoich badaniach przede wszystkim skupiam się na analizie różnych statystycznych modeli preferencji. Analizowane przeze mnie modele preferencji są powszechnie wykorzystywane przez społeczność zajmującą się algorytmicznymi aspektami wyborów. Ich lepsze zrozumienie pozwoli w przyszłości na trafniejsze dobieranie modeli zależnie od sytuacji oraz na bardziej racjonalne planowanie eksperymentów obliczeniowych. Każde wybory możemy utożsamić z punktem w pewnej wielowymiarowej przestrzeni. Pojawia się pytanie, jak porównywać ze sobą różne wybory? Oraz jak mierzyć odległości pomiędzy nimi? Próbując odpowiedzieć na powyższe pytania wprowadzam narzędzie nazywane mapą wyborów, graficzną reprezentację ułatwiającą zrozumienie przestrzeni wyborów. Na początku przygotowujemy zestaw wyborów. Następnie, zgodnie z zadaną metryką, obliczamy odległości pomiędzy każdą parą wyborów. Na koniec, bazując na obliczonych odległościach, osadzamy wszystkie wybory w dwuwymiarowej przestrzeni euklidesowej. Mapa wyborów - to nie pojedyncza mapa, a narzędzie pozwalające tworzyć różne warianty mapy dla różnych modeli i parametrów. Dzięki mapie udało się dokonać wielu istotnych spostrzeżeń.Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Symulacja w czasie rzeczywistym wybranych zjawisk falowych w oparciu o technikę śledzenia promieni(2023) (Data obrony: 2024-04-16) Szostek, Kamil
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii BiomedycznejSymulatory medyczne stanowią współcześnie nieodłączny element kształcenia przyszłych kadr medycznych. Wielokrotnie potwierdzono, że trening skomplikowanych procedur medycznych z wykorzystaniem realistycznych symulatorów podnosi kwalifikacje uczących się osób. W pracy tej przedstawione zostały badania nad implementacją symulatora ultrasonografii, które pozwolą w czasie rzeczywistym na wizualizację wybranych zjawisk falowych przy użyciu techniki śledzenia promieni. Praca składa się z cyklu powiązanych tematycznie publikacji. Przedstawione w nich zostały metody reprezentacji modeli anatomicznych, trójkątowych oraz wolumetrycznych, pochodzących z tomografii komputerowej. Zaprezentowano sposób analizy i przygotowania, a następnie transformacji danych wolumetrycznych na potrzeby symulacji fal ultradźwiękowych. Następnie omówione zostały zagadnienia symulacji propagacji fali. Wykorzystując rozwiązania symulacji propagacji fali w geofizyce, opracowano algorytmy bazujące na technice śledzenia promieni, które upraszczają problem propagacji fali w tkankach z uwzględnieniem zjawisk takich jak osłabianie, ugięcie, załamanie i rewerberacja, z zachowaniem wysokiej wydajności obliczeń. W wyniku prac wspieranych przez program Doktorat Wdrożeniowy III powstały dwa symulatory, które zostały wdrożone w postaci produktów firmy Medical Simulation Technologies. Pierwszy produkt to symulator punkcji transseptalnej, w którym wykonano symulację obrazu USG serca oraz dynamiczną modyfikację tkanek w modelu wolumetrycznym. Drugi produkt opracowany został z grantu w ramach projektów szybkiego reagowania europejskiego centrum EIT Health Rapid Response w czasie pandemii SARSCOV- 2. Jest nim symulator USG płuc LUS (Lung Ultrasound Simulator), ogólnodostępny w sieci Internet.