Technická kybernetika

Doktorské studium (Ph.D.)

Obor doktorského studia Technická kybernetika (TK) je dlouhodobě jedním z nejproduktivnějších oborů na Fakultě strojní nejen pokud jde o počet úspěšně obhájených disertací, ale i pokud jde o počet získaných ocenění v soutěžích Zvoníčkovy nadace, Ceny Siemens a dalších. Za hlavní charakteristiku oboru lze označit studium strategií řízení v nejširším slova smyslu, tj. bez ohledu na obor technické či netechnické aplikace, takže v tomto pohledu má mezioborový charakter. Současně jde o obor relativně mladý, neboť jak v elektrotechnickém tak i ve strojním inženýrství se discipliny řídicí techniky oddělily od ostatních oborů až po druhé světové válce, kdy prostředky řídicí techniky získaly univerzální charakter a oddělily se od vlastní konstrukce řízených strojů a zařízení. Ještě o něco později je toto oddělení stále více propojeno s pronikáním počítačů do všech odvětví inženýrské inovace a do řízení, resp. monitorování technických objektů obzvlášť. Pro kybernetiku je příznačné, že pracuje s principy původně převzatými z řízení v živých organismech, že např. pracuje s umělými neuronovými sítěmi, že napodobuje procesy inteligentního chování v systémech tzv. umělé inteligence, že její významnou součástí jsou systémy detekce poruchových stavů, zvyšující bezpečnost provozu složitých technických zařízení apod. Řízení je ze své podstaty proces dynamický, v principu zpětnovazební, v jehož strategii proto hrají klíčovou roli modely dynamického chování, které ve své podstatě umožňují jisté možnosti predikce a tím i kvalitnější kompenzaci vlivu náhodných vlivů na průběh průmyslových procesů. Je známo, že zejména v posledních dvou desetiletích jsou to právě systémy řízení a monitorování, které hlavně určují míru inovace výrobních strojů, dopravních prostředků, technologických procesů a jsou tak hlavním ukazatelem jejich pokročilosti. To vše se nezbytně odráží v charakteru doktorského studia v oboru Technická kybernetika.

Předměty v oboru TK – kromě obecných předmětů teoretického základu, zejména matematiky

  1. Umělá inteligence v inženýrských aplikacích
  2. Principy měření fyzikálních veličin
  3. Modely v systémech řízení a monitorování
  4. Bezpečnost a spolehlivost technických systémů
  5. Vybrané statě z automatického řízení
  6. Adaptivní a monitorovací systémy řízení
  7. Inteligentní měřicí a řídicí systémy
  8. Identifikace technologických procesů
  9. Elektrické pohony
  10. Elektromagnetická kompatibilita v měření

Pozn.: Student absolvuje 4 až 6 předmětů, z toho 2 typu teoretický nebo aplikovaný a světový jazyk. Využívají se také předměty, které nabízejí jiné obory, zejména teoretické.

Pro konkrétnější představu můžeme namátkou uvést několik okruhů témat disertačních prací v oboru TK:

  1. Inteligentní systémy v monitorování umělých a přírodních procesů a detekci neočekávaných situací.
  2. Vývoj ontologií pro podporu řešení inženýrských problémů.
  3. Aproximace soustav s rozloženými parametry systémy se zpožděním a syntéza jejich řízení.
  4. Optimalizace v identifikaci parametrů systému se zpožděním.
  5. Diagnostika poruch technologických procesů.
  6. Nestandardní regulační zajištění snížení emisí u malých kotlů pro spalování biomasy.