Výzkumnéaktivity

Statistika, teorie her a optimalizace

Statistika a optimalizace

Výzkumná skupina se zaměřuje na aplikaci a na teoretické výsledky v oblasti statistiky, optimalizace, fuzzy množin i teorie her. Naše diverzita témat je ilustrována spoluprací s různými ústavy a institucemi.

Vybrané publikace

S Ústavem procesního inženýrství FSI VUT

  • Forecasting Waste Production: Eryganov et al. (2024) analyze hierarchical time series of waste production with a correlation structure.

  • Bilevel Programming: Eryganov et al. (2023) představují metody bilevel programování ve hře o nastavování cen v zařízeních na energetické využití odpadu.

  • Cost-effective Municipal Unions: The study by Eryganov et al. (2022) se zabývá formováním ekonomicky efektivních svazů obcí s prioritizací energetického využití odpadu.

  • Waste-to-energy plants’ price setting: Eryganov et al. (2021) se věnuje dynamice cenového nastavování v zařízeních na energetické využití odpadu.

  • AF2E-optim: Touš et al. navrhli systém pro optimalizaci využití alternativních paliv v teplárenských provozech zohledňující ekonomické a ekologické aspekty.

S Ústavem automatizace a informatiky FSI VUT

  • Optimization of Transferred Graphene: Zahradníček et al. (2021) optimalizovali proces přenosu grafenu pomocí DOE metodiky.

  • Machining of Titanium Alloy: Mouralová et al. (2016) se zaměřují na optimalizaci obrábění titanové slitiny Ti-6Al-4V s důrazem na kvalitu obráběného povrchu.

S Energetickým ústavem FSI VUT

  • Optimization of Charging Infrastructure: Cabalka et al. (2022) vytvořili optimalizační model pro nabíjecí infrastrukturu pro plug-in hybridy a bateriová vozidla.

  • Economic Optimization of Photovoltaic Systems: Cabalka et al. (2020) prezentují matematický model pro ekonomickou optimalizaci virtuální fotovoltaické elektrárny s bateriovým uložištěm.

S Leteckým ústavem FSI VUT

  • Fuel Consumption Monitoring: Juračka et al. (2024) se věnují monitorování spotřeby paliva turbovrtulového motoru.

S Univerzitou obrany

  • ANN-FIS meta-model: Vališ et al. (2019) užili tuto metodu při posuzování kontaminace oleje v mechanických systémech.

  • Fuzzy inference system: Vališ et al. (2019) využili metod Fuzzy přístupu k optimalizaci údržby spalovacího motoru.

  • Fuzzy logic prediction: Strejček et al. (2018) předpovídali kvalitu povrchu obráběných součástí při frézování.

Teoretické

  • Perspective Exploratory Methods: Vališ et al. (2020) se věnovali aplikaci těchto metod ve vícerozměrné analýze.

  • Partial Dependencies: Vališ et al. (2019) sledovali parciální závislosti ve vícerozměrných datech.

  • Forward-backward splitting algorithm: Benko, et al. (2024) odvodili řád konvergence numerického řešení rovnic střední zrnitosti pomocí stochastických procesů.

Spolupráce s firmami

Výzkumná skupina úzce spolupracuje se soukromým sektorem, včetně firem jako ERA, SC&C Partner, Wereldo, Nextbike s.r.o., CzechMath, VÚJE Česká republika s.r.o. a EGÚ Brno

Vybrané výstupy spoluprací s firmami

  • Scheduling of Multi-Function Sensor: Kulmon et al. (2023) zkoumají plánování multifunkčních senzorů. (ERA)

  • Trace Optimization Software: Vašík et al. (2023) vyvinuli optimalizační software pro plánování tras. (Wereldo)

  • Monitorovací systém: Nehněvský et al. (2013) vyvinuli užitný vzor pro včasnou výstrahu obsluze. (VÚJE Česká republika s.r.o. , Dukovany, CZ)

Některé z těchto spoluprací jsou/byly zaštítěny projekty

  • THÉTA – TS01030053 Optimální návrh a řízení energetických systémů s využitím umělé inteligence

  • TREND – FW11020043 Systém pro prediktivní optimalizaci toků v komunitní energetice

  • DOPRAVA 2030+ – CL01000161 Optimalizace infrastruktury a provozu mikromobility ve městech ČR

  • OP PIK Aplikace – CZ.01.1.02/0.0/0.0/19_262/0020200 Pokročilý trasovací software pro různé druhy nákladních automobilů

  • NPO – NPO_VUT_MSMT-16609/2022 Akcelerace zelených dovedností a udržitelnosti na VUT v Brně

  • TIRSMZP719, Prognózování produkce odpadů a stanovení složení komunálního odpadu

  • Ministerstvo zemědělství ČR – Program aplikovaného výzkumu ZEMĚ - QK1920344, Ověření autenticity medu pomocí analýzy pylových zrn

  • TAČR NCK MESTEC – 02_DP_FSI NETME dílčí projekt v rámci projektu TN01000071 – Národní centrum kompetence mechatroniky a chytrých technologií pro strojírenství

  • Vnitřní projekt VUT – Zhodnocení znečištění vodního ekosystému léčivy nejčastěji aplikovanými v České republice

Vědecká spolupráce

Naše vědecká spolupráce zahrnuje domácí i zahraniční instituce jako Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv v Brně, Fakulta Podnikatelská VUT, Univerzita Obrany, Norwegian School of Economics v Bergenu, Molde University College – Specialized University in Logistics, University of Warsaw a NTNU.

Pro více informací o našich projektech, publikacích a spolupracích navštivte naše webové stránky. Pokud máte zájem o spolupráci, neváhejte nás kontaktovat přímo emailem.

Personální složení:
Ivan Eryganov, Pavel Hrabec, Zuzana Hübnerová, Zdeněk Karpíšek, Eva Mrázková, Pavel Popela, Libor Žák
Ph.D. studenti: Matej Benko, Matouš Cabalka

Hodnocení stavu turbovrtulových motorů pomocí statistické analýzy provozních parametrů

V posledních letech zavedli světoví výrobci různé systémy pro průběžné zaznamenávání provozních parametrů leteckých motorů. Hlavním cílem je efektivní sledování stavu těchto motorů.
V oblasti monitorování chování leteckých motorů se stále více spoléháme na modely, které předpovídají chování motoru nebo vyhodnocují měřené parametry. Nezbytnými nástroji se staly pokročilé metody, jako jsou neuronové sítě, které se učí z obrovského množství dat, a statistické techniky, které zohledňují parametry motoru a jejich vzájemné působení za různých podmínek.
Naším cílem je vyvinout robustní statistický přístup pro diagnostiku a vyhodnocování změn stavu turbovrtulových leteckých motorů. Tento přístup má být univerzální a použitelný pro širokou škálu turbovrtulových motorů, čímž se potenciálně zvýší spolehlivost a účinnost monitorování stavu motorů.

Kontakt:
doc. Mgr. Zuzana Hubnerová, Ph.D.

Aplikace teorie her, optimalizace a teorie grafů na odpadové hospodářství, logistiku a dopravu


Výzkumní pracovníci Matematického ústavu integrují teorii her s matematickým programováním s cílem řešit složité rozhodovací procesy v kontextu udržitelného nakládání s odpady se zaměřením na prioritní energetické využití odpadů. Jejich výzkum přispěl do této oblasti tím, že poskytl obcím nákladově efektivní způsob, jak vytvořit svazky, které mohou kolektivně nakládat s odpady a přeměňovat je na energii. Tento přístup vede k efektivnímu a finančně udržitelnému energetickému využití odpadu, což je výsledek spolupráce s výzkumníky z Norské ekonomické školy v norském Bergenu. Jejich práce zahrnovala vývoj sofistikovaných predikčních modelů založených na teorii her a kvadratickém programování, které umožňují projektovat budoucí produkci odpadu a optimalizovat provoz sítě pro nakládání s odpady. Výsledkem této spolupráce je certifikovaná metodika využívaná Ministerstvem životního prostředí ČR.

Kontakt:
Ing. Ivan Eryganov, Phd.