In recent years, the task of human pose estimation has become increasingly important, due to the large scale of usage, including VR applications, as well as higher-level tasks, such as human behavior understanding. In this paper, we introduce a novel two-stage deep learning approach named Segmentation-Guided Pose Estimation (SGPE). The pipeline is based on two neural networks working in a sequential fashion, while both models effectively process unorganized point clouds on the input. First, the segmentation network performs a pointwise classification into the corresponding body regions. In the next step, the point cloud with the per-point region assignment, forming the fourth input channel, is passed to the regression network. This way, both local and global features of the point cloud are preserved, helping the model fully maintain the body pose structure. Our strategy achieves competitive results on all of the examined benchmark datasets, and outperforms state-of-the-art methods.

In recent years, deep convolutional neural networks achieved tremendous success in solving different tasks over 2D Images. Ever since, these models are applied to different types of inputs, such as unorganized point clouds. In this work, we adapt these models to yet another type of data, the organized 3D scans produced by structured light scanners. This kind of data shares properties of both 2D images and unorganized sets of points in space, being organized in a matrix, but also representing a 3D object by containing depth and normal information. With ideas from renowned models such as U-Net and YOLO, we are able to solve tasks of artefact filtering and machine part detection, exemplifying the usability of such models over this new domain. We compare results of novel approaches to analytical solutions, which are in an existing pipeline for 3D scans processing. It is desirable to find alternatives to existing methods as for these tasks they are often non-robust, slow, hard to maintain or require additional information. Data is not as abundant as in the case of 2D images, since a special hardware is needed. Therefore we generate synthetic data using a simulator, showing how a model can be trained over synthetic data, while giving reasonable results over the real scans.

Deep neural networks achieve remarkable performance in multiple fields. However, after they are properly trained using back-propagation, they have an inherent vulnerability against adversarial examples (created by slightly modifying correctly classified examples, which are then misclassified by the network). In this work we shed light on the inner representations of the adversarial examples, by analysing their activations on the hidden layers. We test various types of adversarial examples, each crafted using a specific norm constraint, which reflects on their visual appearance and eventually their behavior in the trained networks. Our results suggest a qualitative difference between the individual types of adversarial examples, when comparing their proximity to class manifolds on the inner representations, in the task of image classification. When using UMAP visualisation technique, we see, that the activations of the individual adversarial examples are entangled with the activations of the test set. The same does not hold for a group of inputs called rubbish class. This finding is numerically confirmed using soft nearest neighbor loss. We also found that some of the adversarials do not necessarily leave the proximity of the manifold of the correct class. This fact can be directly linked to network's poor ability to generalise.

The observations made by the 70cm telescope specialized on space de- bris tracking are producing images of a selected part of the sky. Every pixel of this frame can be represented by three data points – position on the horizontal x axis, position on the vertical y axis and intensity which value can differ from 0 to 65 536. If the intensity has a zero or close to zero value, no object has been detected on the position corresponding with the given x and y coordinates. Contrary to that, the intensity which value is in order of thousands or higher indicates presence of a orbital or extraterrestrial object such as a star, planet, space debris, electromag- netic field interference, celestial plane background and other artefacts. The students task is to research existing literature written on the topic and to learn about existing system used to combat the issue, design and test a new algorithm.

Estimation of proportions of novel SARS-CoV-2 variants (e.g. British variant B.1.1.7, South-African variant B.1.351) in a population is currently done by sequencing individual samples, which demands individual laboratory processing of each sample. This labor can be significantly reduced by mixing several samples together and processing them in one batch. Our project aims to estimate the proportion of samples with given variants from such mixtures using probabilistic modeling.

DNA sequencing multiplexing is a technique that allows simultaneous sequencing of multiple genomes. This method is economically advantageous, since it uses a single-use flow cell to run several sequencing sessions. The challenge this method poses is demultiplexing, i.e. classifying the reads based on their barcode sequences. The original approaches based on aligning already basecalled sequences typically render up to 15% of the reads unusable due to the errors in the basecalling process. The recent approach of Wick et al. in a software called Deepbinner, which is based on a Convolutional Neural Network that operates with raw sequencing signal established a new state of the art with only ≈5.2% of reads being unclassified and a ≈1.6% error rate. We present a novel approach that also operates with raw sequencing signals. As opposed to the previous attempts at this problem, however, our method works in an unsupervised manner, i.e. without the preceding knowledge of the barcode sequences. Experimental results show that its performance is comparable to that of Deepbinner.

The progression of neurological diseases can be slow and the detection of deterioration by standard clinical scales requires observation over long periods. More sensitive methods are needed to evaluate treatment effects in a shorter time. In this work, we examine CombiWISE 1.0 scale, which was originally developed by Kosa et al using optimization techniques and linear mixed models. We explore variants of these methods and extend them to include data from NeurEx application for recording the examination by clinician.

Predikcia nepozorovaných alebo budúcich hrán v sieťach je jednou z aktuálnych tém, ktorou sa v uplynulých dvoch dekádach zaoberalo množstvo ľudí. Cieľom našej práce bude priblížiť využívane techniky, špeciálne metódy založené na lokálnej topológii sieti. Väčšina navrhnutých algoritmov sa zaoberá predikciou hrán v binárnych sieťach, v krajnom prípade vážených sieťach. My sa budeme preto snažiť práve techniky využívajúce topológiu siete zovšeobecniť, aby ich bolo možné a zároveň vhodné použiť pre siete znamienkovo váženého typu. Jedným spôsobom ako predikovať hrany v znamienkových sieťach by bolo jednoducho pripočítať dostatočne veľkú konštantu k váham hrán, dosiahnuť tým ich kladnosť a použiť existujúce prístupy. V práci sa venujeme korelačným sieťam, kde berieme kladné aj záporné hrany ako formu symetrickej informácie. Pričítanie konštanty a transformovanie korelačnej siete na váženú sieť by nám daný predpoklad, ako aj prácu so sieťou, mohol výrazne narušiť. Preto je lepšie zaviesť a pracovať s technikami, ktoré budú schopné s takouto formou informácie pracovať priamo. V záverečnej časti práce načrtneme algoritmus pre filtrovanie informácie z plnej siete, ktorý sa bude opierať o zovšeobecnené prístupy predikcie hrán a filter porovnáme s existujúcimi prístupmi, akými sú minimálna kostra a trojuholníkovo maximálne filtrovaný graf. Výsledky budeme porovnávať na základe podobností zhlukovania, ktoré jednotlivé filtrované siete vytvoria.

Problém preusporiadania polí pomocou prefix reversalu, známy aj ako problém triedenia palaciniek, predstavil už pred viac ako 45 rokmi Harry Dweighter. V pôvodnej verzii je úlohou utriediť pole celých čísel 1,2,...,n pomocou jedinej operácie - prefix reversalu, ktorá spočíva v prevrátení poradia prvých k ≤ n prvkov poľa. Vo verzii s takzvanými spálenými palacinkami má každá palacinka dve rôzne otočenia - spálenou časťou nahor alebo nadol. V tomto prípade sa teda počas tejto operácie navyše invertuje otočenie palacinky, čo sa na poli čísel prejavuje zmenou znamienka. V našej práci uvažujeme aj dvojdimenzionálne zovšeobecnenie tohto problému na poli veľkosti n ×m, využívajúc už dve operácie - horizontálny a vertikálny prefix reversal. Pomocou týchto dvoch operácii vieme prevrátiť prvých j ≤n riadkov, respektíe prvých k ≤ m stĺpcov poľa. V práci analyzujeme predošlé prístupy od A. Yamamura a P. Šiškovej, a aj na ich základe navrhujeme nové vylepšenia. Venujeme sa štúdiu a popisu súvisiacich štruktúr (grupy, grafy), a ohraničení problému (dolnému a hornému ohraničeniu minimálneho počtu preusporiadaní potrebného na utriedenie poľa). Preskúmali sme reálne počty permutácií, ktoré vieme získať aplikovaním práve d operácií, na základe čoho formulujeme nové hypotézy pre ohraničenia minimálneho počtu preusporidaní potrebného na utriedenie poľa. Taktiež navrhujeme a implementujeme algoritmus na zistenie palacinkových čísiel pre väčšie dvojrozmerné polia.

Afázia je porucha porozumenia a produkcie reči spôsobená poškodením zodpovedajúcich častí mozgu. U pacientov sa prejavuje rôznymi spôsobmi, ako v hovorenej, tak aj písanej reči. V tomto článku analyzujeme niekoľko textov a hľadáme v nich znaky afázie pomocou algoritmov na vyhľadávanie v texte. Najprv si v krátkosti predstavíme a vysvetlíme použité algoritmy. Neskôr skúmame príznaky afázie a ako by sme ich mohli využiť v spojení s vybranými algoritmami na posúdenie toho, či texty tieto znaky vykazujú. Na záver prezentujeme naše experimenty a zistenia.

We continue the research on usefulness of information examining the effect of supplementary information on the complexity of solving a problem. We use deterministic finite automata for a formal setting. Given a problem (a regular language) $L$ we measure the complexity of its solution -- a DFA $A$ such that $L = L(A)$ -- using the state complexity. A supplementary information (advice) $L_{adv}$ given by $A_{adv}$ is useful if a simpler problem $L_{new}$ given by $A_{new}$ exists such that $L = L_{new} \cap L_{adv}$ and both $L_{new}$ and $L_{adv}$ are simpler than $L$. This is formalized via the notion of decomposability of finite automata. We address the problem of decomposability of unary regular languages and give a characterization of ultimately $\lambda$-cyclic languages upon deterministic decomposability.

Database design is one of the skills, acquired by students enrolled in the Databázy (1) course, taking place at FMFI UK. Modelling exercise assignment describes an information system which uses a database to carry out it's primary tasks. Student's task is to construct an entity-relationship (ER) model, defining a database for described system. Currently due to it's complexity, only manual evaluation of student-created design is possible, performed by a supervising reviewer. Thus, our goal is to propose an algorithm for automatic student solution evaluation by comparing it to an exemplar solution. In our previous work Automatic entity-relationship models comparison, studying the same problem, we've proposed an algorithm searching for an optimal entity set mapping between the exemplar and student's model. Constructing and evaluating all possible entity set mappings, this algorithm traverses a search tree and prunes it based on heuristic functions, inspired by the Branch & Bound methods. To deal with cases, when two structurally inequal ER models represent the same idea, a preprocessing step was introduced, transforming the input models. In this work we define the original algorithm's shortcomings, analyzing problematic data inputs. Furthermore, we propose a new algorithm, also based on the entity set mapping search idea, but remaking the transformation mechanism. Instead of transforming in a separate phase, model transformation is incorporated in the mapping search. Various model transformations are executed and reverted, as the algorithm traverses the search tree. A search tree branch then consists of mapped entity set pairs and a set of transformations, executed along the way. Finally, we present both algorithms quality evaluation results, using larger amount of real student solutions, gathered at the Databázy (1) course.

Connections between the human´s heart and brain are undoubtedly strong. This paper will be presented as an abstract key to neuroplasticity, comparing cognitive and emotional system on their basic level. For this purpose, the term Magic Shop will be used in summarizing field with a holistic view of an understanding the possible ways, how to grasp the human complexity, itself, through clarifying the impact on human-beings in a picture, that does not describe the issue separately, but on the other hand, it tends to be more connected, just like the brain and heart is. Keywords: Magic Shop, psychodrama, heart, brain, neuroplasticity, compassion, empathy, CCARE, ANS, HRV.

V tejto práci skúmame nábojovou asymetriu v produkcii top-kvarkových párov, s cieľom optimalizovať metódu rozpoznávania top kvarku od top anti-kvarku využitím elektrického náboja rozpadových produktov top kvarku. Práca využíva nasimulované dáta top kvarkovej produkcie v protón-protónových zrážkach na experimente ATLAS pri zrážkovej energii 13 TeV.

The effcient cross-section of nuclear reaction plays a major role in the nuclear physics. In general, the effective cross-section of compound nucleus reaction describes the probability of the formation and decay in concrete way. We can use program calculation to evaluate reaction cross section in order to use most advantageous reaction to produce isotopes in practice. Also it is necessary to estimate the effective cross section in order to use suitable spectroscopic technique. There are several programs based on different theoretical models that have been developed. From the frst codes like JORPLE, SPIT or GROGI to newer programs like HIVAP and NRV. Both HIVAP and NRV, use different approach, making them appropriate for comparasion. In this paper relevant parameters of these codes are explained. Furthermore those two approaches are compared, and differences are demonstrated on two reactions 52Cr+149Sm and 48Ca+208Pb. HIVAP and NRV calculation were compared with experimental cross-sections to confrm validity of our parameters.

The contribution analyses the effect of electron-positron pairs on the measurement of the Bose-Einstein correlations (BEC) using Monte Carlo (MC) simulation sample and data collected by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The effect was studied in proton-proton collisions at the centre-of-mass energy of 13 TeV. In order to reduce the effect of the electron-positron pairs in the final experimental evaluation of the BEC, the optimization of the phase space quantified by the invariant momentum difference Q is provided. The aim is to separate electron-positron pairs from pion pairs and subsequently compare their significance in experimental data and simulation. For this purpose a selection of criteria including several quantities is tested and optimized.

When identical pions are produced in proton-proton collisions in the ATLAS experiment, they are correlated. The correlations between two bosons are called Bose-Einstein correlations and they are described by correlation function C_2(Q). Q is the two boson four-momentum difference modulus, which represents their closeness in the phase space. The Bose-Einstein correlations effect manifests itself as an increase of C_2(Q) function in the region of small Q values. For experimental evaluation, the C_2(Q) correlation function is calculated as a ratio of Q distribution for pairs of identical particles in signal sample and Q distribution for pairs in reference sample. Good reference sample should be identical to the signal sample except for the Bose-Einstein correlations. The goal of this work is an analysis of various reference distributions, focusing on the event mixing reference sample creating techniques. In event mixing techniques, the Q distribution is obtained from combinations of particles from different events so there are no Bose-Einstein correlations between them. keywords: Bose-Einstein correlations, ATLAS experiment, boson, reference distribution, event mixing

Jedinou metódou, ktorou je možná produkcia superťažkých jadier je využitie fúzno-výparných reakcií. Dôležitým faktorom pri ich syntéze je účinný prierez príslušnej reakcie. Pre čo najvyššiu efektivitu produkcie je nutné poznať závislosť účinného prierezu od energie projektilov, teda príslušnú excitačnú funkciu. V tejto práci sa zameriavame na vyhodnotenie excitačných funkcií izotopov seaborgia, ktoré boli produkované v piatich rôznych experimentoch v reakciách 206-208Pb(54Cr,xn)(260-262)-xnSg v zariadení SHIP v GSI Darmstadt. Vykonali sme analýzu každej z týchto reakcií pri niekoľkých energiách projektilov a použitím časovo-pozičných korelácií sme identifikovali vyprodukované izotopy seaborgia a vypočítali príslušné účinné prierezy.

NA62 je experiment sídliaci v CERNe ktorého hlavným cieľom je odmerať pravdepodobnosť veľmi zriedkavého rozpadu nabitého kaónu $K^+ \rightarrow \pi^+\nu\overline{\nu}$. Jedným z najdôležitejších detektorov experimentu je Straw spektrometer (STRAW), ktorého úlohou je čo najpresnejšie zmerať hybnosti nabitých častíc, ktoré cez neho prechádzajú. Základnou súčiastkou detektora STRAW je slamka vyrobená z plastu (mylar) s priemerom 9.82mm a dĺžkou 2.1m. Vnútorná stena slamky je pokovovaná vrstvou medi a zlata a jej stredom je vedený volfrámový drôt. Na kovovú vrstvu a drôt je aplikované vysoké napätie, ktoré vytvára silné elektrické pole vo vnútri slamky. V slamke prúdi plyn, ktorý je ionizovaný prechodom nabitých častíc, pričom pohybujúce sa ióny vytvárajú signál, ktorý je zaznamenaný špeciálnou elektronikou a následne použitý na zrekonštruovanie miesta prechodu častice slamkou. Časové rozlíšenie slamky je preto ovplyvnené intenzitou elektrického poľa, zložením plynu, koncentráciou jednotlivých zložiek plynu, celkovým tlakom plynu, použitou čítaciou elektronikou a tiež geometriou slamky. V aktuálnom nastavení detektora: plyn Ar\,(70\%) CO2\,(30\%), tlak 1000mbar, napätie 1750V, priemer 9.82mm, sa v časovom rozlíšení zbehovej hrany nachádza nepravidelnosť vo forme hrbu. V minulých prácach boli efekty týchto parametrov na hrb skúmané pomocou Monte-Carlo simulácií a prišlo sa na fakt, že najefektívnejším zlepšením je zmenšenie polomeru slamky, čo spustilo vývoj nového detektora. V tomto príspevku budú zhrnuté výsledky simulácií, fyzikálne procesy ktoré ich ovyplyvnili a budú kvantitatívne ohodnotené. Na simulácie boli použité programy HEED, Garfield, Ngspice a výsledky boli porovnané s meraniami na prototype STRAW detektora. Cieľom príspevku je porozumenie nepravidelnosti časového rozlíšenia a pokus o vysvetlenie z čoho táto nepravidelnosť vychádza.

The main topic of this work is devoted to the neutrino physics studied within the international COBRA experiment. The essential aims were the performance and study of the Monte Carlo (MC) simulations of the neutrinoless and two-neutrino double beta decay transitions of the 116Cd into the ground state and first two excited states of the 116Sn. Such simulations were accomplished with the use of the bb event generator DECAY0 and a simulation framework VENOM for the passage of particles through the matter. Further, the energy distributions of the deposited particles in the individual crystal detectors and coincident events were analyzed. Several peaks in such distributions were distinguished and their origin was explained. In the last part of this work, experimental data of the COBRA experiment were briefly analysed. Moreover, half-life sensitivities of the 0nbb decay were calculated in relation to the life time of the experiment. The possible half-life limits of the current and upgraded experiment are discussed.

In this project, the excited states of ${^{255}\textrm{No}}$ were investigated in two experiments by the conversion-electron correlation (CE-CE) technique. Two previously unobserved isomeric states were identified in ${^{255}\textrm{No}}$. Energies of conversion electrons were analyzed to estimate excitation energies of these isomeric states. These excitation energies were in accord with theoretical model based on the mean field calculations. Also, tentative decay scheme of observed isomeric states in ${^{255}\textrm{No}}$ was proposed and their Nilsson configurations were discussed. Energy decrease of the 11/2-[725] Nilsson level in the region of $N$\,=\,153 isotones was firmly confirmed.

In the presented work, origin of four high-energy signals observed in data acquired from the reaction 40Ar+197Au → 237Bk* is discussed. All four high-energy signals were registered in prompt coincidence with gamma quanta which preliminary suggested their fission-like character. Several processes are potentially able to yield such high-energy signals, the most interesting one is beta-delayed fission of 234Bk. BetaDF of 234Bk is expected to occur with very high probability. Investigation and potential confirmation of betaDF in 234Bk would help to extend data for betaDF in the neutron-deficient isotopes. Detailed analysis of the data excluded some possible sources of high-energy signals. However, no clear evidence for the presence of 234Bk was found. The limits for the detection of 234Bk were estimated using statistical approach and known properties of the related nuclei. An upper limit for the production cross section of 234Bk was determined to be around 20 pb.

Použitím nekontaktnej širokopásmovej vlnovodnej flip-chip spektroskopie sme študovali planárne rezonancie na štvorcových vrstvách molybdén-karbidu deponovaných na zafírový substrát. Tieto ultratenké vrstvy majú dôsledkom silného neusporiadania vysoký odpor štvorca v normálnom stave a v supravodivom stave sú charakteristické vysokou kinetickou indukčnosťou, čo umožňuje vznik 2D planárnych rezonancií na milimetrových štvorcoch v GHz frekvenčnom pásme. Teplotná závislosť rezonancií v supravodivom stave bola analyzovaná pomocou Dynesovho modelu vodivosti silne neusporiadaných supravodičov. Získané Dynesove parametre korešpondujú s očakávanými hodnotami meraní skenovacou tunelovou spektroskopiou. Rezonančné módy tenkých vrstiev boli tiež simulované v elektromagnetickom modeli v softvéri Sonnet a pre nízkofrekvenčné módy ukazujú na pôvod rezonancií v tenkej supravodivej vrstve. Tieto planárne rezonátory z tenkých filmov môžu byť využité ako filtre v supravodivých obvodoch, ako metamateriály alebo napríklad detektory žiarenia.

Vďaka schopnosti dlhodobo a stabilne uchovávať elektrický náboj sú dielektrické materiály predmetom rôznych výskumov. Elektrický náboj môžeme v materiáli vytvárať rozličnými spôsobmi. Jedným z nich je priame ožarovanie povrchu vzorky voľnými elektrónmi generovanými v elektrónovom dele skenovacieho elektrónového mikroskopu. Aj napriek tomu, že pri tomto procese vopred poznáme celkový náboj, ktorým vzorku ožarujeme, v skutočnosti sa vo vnútri materiálu zachytí iba neznáma časť tohto náboja, a tá musí byť dodatočne zmeraná. Poznáme niekoľko konvenčných metód, na základe ktorých by sme vedeli určiť náboj obsiahnutý vo vzorke. Tieto metódy sú však časovo náročné, prípadne pri meraní vzorku vybíjajú, čo je pre naše potreby nežiadúcim efektom. Preto sme sa v tejto práci zamerali na novú metódu merania náboja obsiahnutého vo vzorke, ktorá spočíva v 'Pendant Drop' tenziometrii. Nabitá vzorka vytvára elektrické pole, ktoré pôsobí na molekuly vody, výsledkom čoho je deformácia pôvodného tvaru kvapky. Miera deformácie sa prejaví na viacerých parametroch vrátane povrchového napätia kvapky, ktoré sa dá určiť pomocou bežných 'Pendant Drop' softvérov. Vrámci tejto štúdie sme zdokumentovali povrchové napätie kvapky deionizovanej vody ako funkciu vzdialenosti medzi ňou a nabitou hydroxylapatitovou vzorkou obsahujúcou elektrický náboj rádovo 10^(-9)nC.

Tenké vrstvy na báze diboridov prechodových kovov (TMB2) sú vďaka svojej vysokej tvrdosti a chemickej stabilite pri vysokých teplotách aplikovateľné ako ochranné povlaky na rezné nástroje v strojárenskom priemysle. Mechanické vlastnosti takýchto povlakov pritom výrazne závisia od pomeru B/TM a štruktúry. V príspevku sa venujeme príprave TaBx vrstiev magnetrónovým naprašovaním a ukazujeme, že významným parametrom ovplyvňujúcim zloženie a štruktúru je hrúbka odprašovaného TaB2 terča. Pri znižovaní hrúbky terča narastá veľkosť magnetického poľa a hustota plazmy nad terčom, čo spôsobuje pokles napätia. S napätím na terči klesá aj energia od neho odrazených Ar neutrálov, ktoré sú zodpovedné za odprašovanie ľahkého bóru z rastúcej vrstvy, čím sa zvyšuje pomer B/Ta. Navyše skúmame vplyv externého magnetického poľa v axiálnom smere, ktoré spôsobuje zvýšenú ionizáciu atómov Ta a ich priťahovanie na substrát, preto pomer B/Ta klesá. Pokles obsahu bóru je sprevádzaný zmenou kryštalickej štruktúry. V difrakčnom zázname sledujeme postupný prechod od preferenčnej (0001) k (10-11) orientácii v hexagonálnej α-TaB2 mriežke, pri dosiahnutí výraznej podstechiometrie majú vrstvy až amorfný charakter. Všetky vzorky vykazujú vysokú tvrdosť nad 30 GPa a na vrstvách s B/Ta < 1,6 pozorujeme hromadenie materiálu okolo vpichov hrotu nanoindentora, čo naznačuje zvýšenú húževnatosť.

The precursor titanium films doped with different concentrations of Molybdenum were deposited by direct current (DC) magnetron sputtering in different modes. The percentage (34–56 at. %) of Mo, structure, and thickness of the precursor films were conveniently adjusted by deposition conditions. Mo-doped TiO2 nanotube arrays are prepared successfully by anodic oxidation of precursor films on Silicone substrates. Nanotubes were fabricated by anodization in ethylene glycol/ ammonium fluoride electrolyte (C2H6O2 + NH4F). The length and diameter of the nanotubes were controlled using the voltage and time of anodizing. Titanium dioxide alloying with valve metals changes the bandgap size, which affects the course of redox reactions. Our study presents the influence of the ratio of Ti-Mo on sensing and photocatalytic properties. KEYWORDS: photocatalysis, gas sensors, TiO2 nanotubes, anodization, photoelectrochemistry, TiO2, Mo doped, DC magnetron sputtering

Schopnosť transportu elektrického prúdu v magnetickom poli je najdôležitejšou vlastnosťou supravodičov. Silnoprúdové aplikácie teda priamo závisia od hodnoty kritickej prúdovej hustoty jc, ktorá závisí od efektu ukotvenia vírov. Z uvedeného dôvodu sa príprava nových supravodivých materiálov a heteroštruktúr zameriava na zníženie pohybu vírov a tým zvýšenie kritickej prúdovej hustoty. V minulosti sa záchyt vírov v klasických supravodičoch zvyčajne dosahoval vytváraním mikroskopických porúch v materiáli ako napr. dopovaním supravodičov, exponovaním ťažkými iónmi, atď. Následne došlo k záchytu vírov na týchto defektoch s potlačenou supravodivosťou. Avšak nechceným javom zvýšenia jc bolo potlačenie teploty prechodu do supravodivého stavu Tc. Elegantnejším spôsobom zabránenia pohybu vírov sa preto javí ich ukotvenie na magnetickej doméne, tzv. magnetický pinning. V tejto práci sme skúmali vplyv feromagnetických tenkých vrstiev (NiCu, Ni a Co) na supravodivé transportné vlastnosti klasických supravodičov NbN a MgB2. Ukázali sme, že heteroštruktúry feromagnet/supravodič dosahovali niekoľkonásobné zvýšenie kritickej prúdovej hustoty oproti jc meranej na čistých supravodičoch.

V nedávnej minulosti sa podarilo pre supravodiče obsahujúce magnetické nečistoty v rámci priblíženia koherentného potenciálu a za použitia modelu BCS odvodiť predtým postulovanú fenomenologickú Dynesovu formulu, ktorá popisuje tunelovú hustotu stavov v singletných supravodičoch [F. Herman and R. Hlubina, Phys. Rev. B 97, 014517 (2018)]. V tejto práci zovšeobecňujeme tento výsledok nahradením okamžitej príťažlivej interakcie vlastnej modelu BCS realistickejšou príťažlivou interakciou sprostredkovanou výmenou fonónov. Odvádzame vzťahy pre komponenty vlastnej energie prislúchajúcej Nambuho-Matsubarovej Greenovej funkcii podobné Eliašbergovým rovniciam pre izotrópny supravodič s časticovo-dierovou symetriou. Získané rovnice riešime numericky a plánujeme vykonať analytické predĺženie výsledkov z imaginárnej na reálnu os. Z dát na reálnej osi vypočítame tunelovú hustotu stavov, a porovnáme ju s predošlými popismi. Kľučové slová: supravodivosť, špinavé supravodiče, priblíženie koherentného potenciálu, Eliašbergova teória, Dynesova formula

Worsening conditions of near-Earth space environment demands our immediate attention. Often overlooked material density of space debris is still unknown to us. It is assumed that approximately 70% of all near-Earth artificial objects are made of aluminium, however models are out of date and unreliable for damage assessment. Shielding against space debris is major concern for space missions and according to return spacecraft studies the assumption that most debris is aluminium is wrong. The need to better study debris materials is eminent and reflectance spectroscopy provides leading solutions. Artificial objects on Low Earth Orbits (LEO) occasionally irradiate bright specular flashes which are captured by spectral cameras, such as the High-Resolution AMOS-Spec cameras. These cameras are a part of the global All-Sky Meteor Orbit System (AMOS) developed and operated by the Faculty of Mathematics, Physics and Informatics of the Comenius University in Bratislava. Raw spectrum from bright specular flashes is processed and calibrated to retrieve the reflectance spectrum of radiating target. The spectrum represents target’s ability to reflect specific wavelengths of incoming light and define the properties of the surface material. Only few materials are commonly used in space missions with proper laboratory documentation, so obtaining the reflectance spectrum of the object and analytically comparing it with laboratory data provides good estimate of the material type. AMOS within the past six years of its nominal operation harnessed numerous space debris recordings and by data mining of its archives we obtain dozens of specular flashes over a long-ranged time period. In this article the spectra reduction procedure and its output data products will be discussed in detail. Reflectance spectra of different types of materials and objects will be studied and analysed, and application of AMOS spectral cameras in space debris domain will be assessed.

The space debris population is growing and becoming more dangerous. It is important to monitor the entire population as well as individual groups in it. These objects can be divided into the groups according to object’s type, its orbital parameters or altitude. The parameters such as rotation period or rotation axis are influenced by physical processes. Knowing these parameters, especially rotation period is necessary for active debris removal. We will present our group of interest-cylindrical rocket bodies, especially the method of rotation axis determination of such objects. We will briefly describe Mini Mega Tortora catalogue (MMT), which is source of parameters needed for rotation axis determination. We will also present results for rotation axis determination of specific rocket bodies.

The enormous and incredibly accurate dataset of the so far most ambitious astrometric mission Gaia will certainly provide a new picture of our Galaxy in the next few years. One of our main goals is to study the stellar luminosity functions (LF) of stars in our Galaxy. These functions are fundamental descriptors of stellar populations – they could show evidence for spatial variation or the formation of specific populations. We intend to produce LFs for the individual stellar spectral types. As Gaia is not exactly a spectroscopic surveyor, we complemented our data with the spectral observations of the APOGEE survey. In this work we take a look at the handling of the contemporary data from Galactic surveys in order to reduce observational errors in parallaxes, reduce the effect of interstellar extinction and to determine the types of the targets through their metallicities..

The study of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) represents nowadays one of the quickly developing fields where there are still a lot of unanswered questions. UHECRs consist mainly of nuclei of different elements which can attain energies far exceeding the capabilities of current largest particle accelerators. Some of them can attain energies up to 10^20 eV which already represents macroscopic energies. There are currently 2 big observatories worldwide studying this particles. One of them is Pierre Auger Observatory (PAO) in Argentina and the other one is Telescope Array located in United States. The sources of these particles are unknown up to these days. The identification of possible sources is more difficult comparing with the detection of electromagnetic radiation because UHECRs undergo several interacting mechanisms. For this purpose, it is necessary to simulate the propagation of UHECRs with specific softwares taking into account different mechanisms to constraint characterstics of possible sources. In our study, we used the Monte Carlo simulating software SimProp to simulate the propagation of cosmic rays particles through the Universe. Afterwards, we have put constraints on the characterstics of possible sources comparing the results of our simulations with the data from PAO.

V tejto práci sa zaoberáme možnosťou dopravy materiálu do blízkozemskej oblasti prostredníctvom rezonancie 8:3 v strednom dennom pohybe s Jupiterom, potenciálne aj materiálu z trpasličej planéty Ceres. Aplikovaním metódy FLI máp na oblasť spomínanej rezonancie sme dokázali rozlíšiť stabilné dráhy od nestabilných. Následne dlhodobou integráciou nestabilných častíc (na 15 miliónov rokov) sme ukázali, že je možný transport materiálu do oblasti Zeme prostredníctvom rezonancie 8:3 v strednom dennom pohybe s Jupiterom. Hrubým odhadom sme tiež poukázali na to, že je možné, aby sa materiál uvoľnený z trpasličej planéty Ceres dostal do oblasti rezonancie 8:3 v strednom dennom pohybe s Jupiterom.

Výskum zameraný na medziplanetárnu hmotu v podobe meteoritov a prachových častíc nám dáva odpovede na otázky spojené so vznikom, evolúciou, chemickou distribúciou, štruktúrou Slnečnej sústavy a príspevkom kozmického materiálu na povrch Zeme. Primárnym komponentom celkového toku medziplanetárnej hmoty na Zem sú prachové častice a je im venovaná významná časť planetárneho výskumu. Analýza dynamiky meteoritov a prachových častíc v priestore atmosféry a detailne mapovanie ich dopadových oblastí prispieva k efektívnemu zberu meteorického materiálu a jeho následný výskum v laboratórnych podmienkach. Tento fakt kladie dôraz na priblíženie sa reálnym podmienkam v procese interakcie častice s atmosférou Zeme a lepšie pochopenie ich pohybu pred dopadom na jej povrch. Cieľom práce je analyzovať meteority a menšie – prachové častice, ktoré priamo interagujú s atmosférou Zeme a dopadajú na jej povrch. Na tieto účely nám slúži program μ(m)-Trajectory s užívateľským rozhraním, ktorý predstavuje komplexný nástroj na simulovanie pohybu častíc v priestore atmosféry až pod dopad na povrch Zeme. Program v sebe zahŕňa aerodynamicky model telesa, atmosféricky model, model veterného poľa, výpočet koncentrácie častíc na jednotku plochy. Taktiež umožňuje simulovať rotáciu telesa, vykresľovať jeho trajektóriu a dopadovú oblasť priamo v aplikácii Google Earth atď. Spojením programu μ(m)-Trajectory a údajov významných svetelných úkazov získaných z celooblohových kamier AMOS, môžeme lepšie popísať trajektórie uvoľnených častíc, a korigovať tak ich prípadný zber ešte v priestore atmosféry alebo na povrchu Zeme. V našej práci si priblížime celý proces analýzy pohybu meteoritov a prachových častíc, od ich uvoľnenia až po dopad na zem. Zameriame sa na prípad jasného bolidu z apríla roku 2020, ktorý bol zaznamenaný kamerami AMOS nad mestom Bánovce nad Bebravou. Získané výsledky budú slúžiť na chystanú expedíciu hľadania meteoritov a prachových častíc v danej oblasti.

Zaujímavú oblasť skúmania spektier meteorov predstavuje emisia vodíka, keďže môže naznačovať prítomnosť organického materiálu alebo vody v meteoroide. V rámci diplomovej práce sme okrem celkového výskumu diverzity spektrálnych vlastností meteoroidov skúmali aj emisiu H-alpha čiary a jej súvis s orbitálnymi, atmosférickými a štrukturálnymi parametrami, čo nám umožnilo preskúmať prítomnosť vodíka z rôznych pohľadov v rôznych zdrojoch meteoroidov, nakoľko jej zastúpenie v populácií malých telies slnečnej sústavy nebolo ešte preskúmané. V tomto príspevku predstavíme naše rozšírené výsledky analýzy emisie H-alpha čiary o ďalšie spracované dáta zo spektier meteorov zachytených spektrálnou kamerou systému AMOS inštalovanou na Astronomickom a geofyzikálnom observatóriu Modra. Zaujímavým rozšírením k získaným výsledkom je momentálne prebiehajúci ESA PECS-MetSpec projekt zameraný na simulovanú abláciu meteoritov v plazmovom veternom tuneli v Stuttgarte za účelom zlepšenia metodiky identifikácie materiálovej distribúcie meteoroidov AMOS systémom. V prvotnej analýze získaných spektier meteoritov sme identifikovali H- alpha čiaru a aj molekulárny pás CN, ktorý je ďalším vhodným kandidátom na prítomnosť organických zlúčenín v meteoroidoch.

V tejto práci som sa venovala problematike diagnostiky chrupaviek a ich zmien v skorých štádiách osteoartrózy. Mnohé štúdie dokazujú, že resekcia tkaniva meniskov spôsobuje abnormálne biomechanické zmeny v kolennom kĺbe, vedúce k vzniku degeneratívnych zmien v chrupavke (osteoartróza OA). Cieľom práce bolo zistiť, či rok po parciálnej meniskektómii sú v chrupavke viditeľné a kvantifikovateľné zmeny. Kvantitatívne dáta merané pomocou Magnetic Resonance (MR)- techniky TESS (T2 mapovanie) boli vyhodnocované textúrovou analýzou Gray-Level Co-occurence Matrix (GLCM). Tá umožňuje kvantifikovať distribúciu T2 relaxačných časov chrupavky na úrovni pixelov. Preto má potenciál detegovať počiatočné zmeny v chrupavkách efektívnejšie ako samotná biochemická analýza T2 relaxačných časov. Z výsledkov vyplýva, že pacienti vykazovali štrukturálne zmeny v oblasti resekcie menisku v porovnaní s referenčnou nezaťažovanou časťou chrupavky. Konkrétne z 20 textúrových GLCM parametrov aplikovaných na dáta vykazovalo 18 parametrov štatisticky signifikantné zmeny. Pri správnom nastavení a výbere parametrov sa GLCM javí ako potenciálne silný a citlivý diagnostický nástroj, umožňujúci odhalenie skorých osteoartritických zmien v chrupavke, ktoré nie sú viditeľné na morfologických MRI snímkach ani na T2 mapách.

Transient spark discharge plasma generated in ambient air was applied to liquid solutions of planktonic S. aureus and E. coli bacteria circulating through the discharge zone. Metabolic activity and bacterial viability induced by direct plasma treatment in different types of liquids and bacterial growth phases were evaluated and correlated with concentrations of reactive species in liquids. Plasma treatment of E. coli / S. aureus in saline solution for 10 min resulted in a decrease in metabolic activity by 68 / 66% and bacterial population by 2.5 / 2.8 log, respectively.

Lipozómy sú sférické častice zložené z lipidov, do ktorých je možné zabudovať viacero druhov liečiv/látok [El-Hammadi and Arias, 2019]. Dendriméry sú polymérne molekuly s radiálnou symetriou [Tomalia et al., 1985]. Pre svoju diverzitu v zložení a tiež možnosť modifikácií sa intenzívne skúmajú s potenciálom uplatnenia v medicínskom aj priemyselnom odvetví [Klajnert and Bryszewska, 2001]. Práca je zameraná na vytvorenie duálneho systému kombinujúceho vlastnosti lipozómov a dendrimérov. Konkrétne sa zameriavame na biofyzikálne štúdium lipozomálnej enkapsulácie karbosilánových dendrimérov obsahujúcich ruténium s protirakovinovými vlastnosťami (FITC-CRD13) [Michlewska et al., 2019]. Lipozómy sme pripravili Banghamovou hydratačnou metódou z dimyristoylfosfatidylcholínu, dimyristoylfosfatidyl-glycerolu a cholesterolu. Lipidy boli rozpustené v chloroforme, ktorý bol následne odparený. Lipidový film bol hydratovaný za kontinuálneho miešania 1,5 h pri T = 40°C tlmivým roztokom (10 mM fosfátový pufor, pH 7,4) bez dendrimérov (kontrolná vzorka) resp. s FITC-CRD13 dendrimérmi (pasívna enkapsulácia; 10 μmol/l). Vzniknuté lipozómy boli extrudované a ocharakterizované metódou dynamického rozptylu svetla a laserovej Dopplerovej velocimetrie z hľadiska veľkosti - hydrodynamického priemeru (Z-avg), indexu polydisperzity (PDI)) a zeta potenciálu ( ζ). Pre kontrolnú vzorku lipozómov boli namerané hodnoty Z-avg = 310 ± 11 nm, PDI = 0.216, ζ = -47.5 ± 1.8 mV. Pre FITC-CRD13 pasívne enkapsulovanú vzorku lipozómov boli namerané hodnoty Z-avg = 304 ± 5nm, PDI = 0.216, ζ = -46 ± 1.4 mV. Získané predbežné výsledky poukazujú na nesignifikantné ovplyvnenie študovaných parametrov pod vplyvom pasívnej hydratačnej lipozomálnej enkapsulácie FITC-CRD13 dendrimérov. Kľúčové slová: lipozómy, dendriméry, pasívna enkapsulácia

Bioconjugation - the act of joining two molecules together one of which is a biomolecule - represents irreplaceable step in various researches ranging from development of new drugs to biosensor development and many other applications. It belongs to methods highly sensitive to conditions of ambient environment. The rationale behind this research is to improve control over the conditions by limiting the reaction sites to one plane. In this work, we focus on bioconjugation of oxide-based compounds to proteins by suitable linking molecule. We have opted for linking molecules with rather short carbohydrate chain as such molecules were proved to be suitable for eventual functionalization in volume. Due to its low price and availability, silicon has been chosen as a substrate. We have worked with silicon covered by native oxide specifically pretreated to ensure proper hydroxyl functional groups heading outwards and being available for reaction. Crucial part of a bioconjugate is the linking molecule. We have tested three linking molecules - 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), 3-aminopropyl phosphonic acid (APPA) and 4-aminobutyl phosphonic acid (ABPA) deposited to the wafer by several means: liquid phase deposition, vapor phase deposition, specialized T-bag method and Langmuir-Schaefer deposition. We have investigated molecular structures mainly by means of spectroscopic ellipsometry (SE, its variant imaging SE), Langmuir-Blodgett characterization of molecular films (APPA) and as an ultimate test we employed horseradish-peroxidase assay (HRP-assay) to visualize successfulness of the bioconjugation by qualitative analysis of fluorescence with photographic films. The methods revealed that multiple of the deposition strategies from literature do not result in true well-ordered monolayer as proclaimed - resulting structures are described and discussed. Some of the prepared molecular layers proved to be suitable for application as a planar model for bioconjugation in volume.

Koronavírus SARS-CoV-2, ktorý spôsobuje ochorenie COVID-19, vyvoláva u pacientov predovšetkým respiračné problémy. Spolu s prítomnosťou rizikových faktorov ako vek, obezita či artériová hypertenzia v mnohých prípadoch vedie až k smrti pacienta. V spolupráci s interným oddelením Fakultnej nemocnice s poliklinikou v Žiline sme analyzovali dáta pacientov s artériovou hypertenziou, ktorí boli v období od októbra 2020 do januára 2021 hospitalizovaní s ochorením COVID-19. Cieľom je identifikovať markery, ktoré by sa využili pri nasadení včasnej a personalizovanej liečby pacientov s ochorením COVID-19. S využitím nástrojov logistickej regresie, analýzy korelácie a prehľadu literatúry sme vybrali markery, ktoré súvisia so zvýšeným rizikom úmrtia. Kľúčové slová: multivariačná analýza, koronavírus, SARS-CoV-2, artériová hypertenzia, prediktory mortality

Pozmenený metabolizmus rakovinových buniek ovplyvňuje zloženie metabolitov v telesných tekutinách. Keďže moč je v prípade rakoviny močového mechúra v priamom kontakte s transformovanými epiteliálnymi bunkami, javí sa ako perspektívny biologický materiál na identifikáciu potenciálnych onkomarkerov. Odlišnosti v metabolických profiloch moču tak môžu slúžiť na skríning a diagnostiku rakoviny. Hlavným nedostatkom súčasných markerov rakoviny močového mechúra je nízka špecificita, senzitivita a vysoká miera falošne pozitívnych výsledkov, najmä u pacientov s hematúriou. V predkladanej práci sa zameriavame na využitie spektrálnych charakteristík moču na diskrimináciu pacientov s rakovinou močového mechúra. Do tejto štúdie bolo zaradených 47 pacientov, z toho 23 pacientov s rakovinou močového mechúra (RMM) a 24 pacientov s benígnou hematúriou (HU). Na analýzu vzoriek bola použitá vysokoúčinná kvapalinová chromatografia s absorpčným a fluorescenčným detektorom. Diagnostický potenciál jednotlivých chromatografických píkov sme zhodnotili pomocou ROC analýzy, kde pri optimálnom deliacom bode najlepšie výsledky dosahoval pík so senzitivitou 90% a špecificitou 74%. Pomocou logistickej regresie sme vytvorili klasifikačný model, do ktorého vstupovalo 7 chromatografických píkov, a ktorý dosahoval 100% senzitivitu a špecificitu. Vytvorením modelov viacrozmernej diskriminačnej analýzy sme boli schopní odlíšiť pacientov so senzitivitou a špecificitou blízkou hodnotám 100% resp. 96%. Ukázali sme, že monitorovanie chromatografických píkov absorpčnou a fluorescenčnou detekciou má potenciál neinvazívneho diagnostického testu s dostatočnou klasifikačnou silou na odlíšenie pacientov s RMM od HU. Kľúčové slová: rakovina močového mechúra, hematúria, biomarker, spektrálne charakteristiky, HPLC

Low-level wind shear, i.e., sudden changes in wind speed and/or wind direction up to altitudes of 1600 ft (500 m) above-ground is a hazardous meteorological phenomenon in aviation. It may radically change the aerodynamic circumstances of the flight, particularly during landing and take-off. The Bratislava Airport, the site of this case study, is one of the few airports worldwide and the first in Central Europe that is equipped with a Doppler lidar system, a perspective remote sensing tool for detecting low-level wind shear. The main objective of this paper is to assess the weather events with the occurrences of low-level wind shear situations, such as vertical discontinuities in the wind field, frontal passages and gust fronts. The lidar data were processed by a computer algorithm with the main focus on potential wind shear alerts and microburst alerts, compliant with the recommendations of the International Civil Aviation Organisation. In parallel, the selected weather events are analyzed by the nearby located meteorological radar to utilize the strengths of both approaches.

Rastúca miera rezistencie kvasiniek voči antimykotikám prestavuje závažný medicínsky problém pri liečbe oportugénnych kvasinkových infekcií. Určité mechanizmy rezistencie voči antimykotikám sú u kvasiniek spojené s vlastnosťami ich cytoplazmatickej membrány. Na liečbu kvasinkových infekcií sa najčastejšie používajú azolové antimykotiká. Cieľovým miestom ich účinku je biosyntetická kaskáda ergosterolu. Gén ERG6 v kvasinkách kóduje enzým ∆(24)-sterol-C-metyltransferázu, ktorý katalyzuje premenu zymosterolu na fekosterol v kaskáde syntézy ergosterolu. Zmena sterolovej kompozície plazmatickej membrány, kódovaná génom ERG6, môže ovplyvniť funkciu membránovej bariéry kvasiniek a meniť citlivosť kvasiniek na azolové antimykotiká. Cieľom našej práce bolo sledovať vplyv delécie génu ERG6 na usporiadanosť lipidových dvojvrstiev cytoplazmatickej membrány (membránová fluidita) a transmembránový potenciál medzi dvomi skupinami kvasinky Candida glabrata (wild-type a heterozygotný mutant ∆ERG6). Membránovú fluiditu sme sledovali pomocou anizotropie fluorescencie sond DPH a TMA-DPH metódou fluorescenčnej polarizačnej spektrometrie. Fluorescenčná sonda DPH zaznamenáva hydrofóbnu časť cytoplazmatickej membrány a sonda TMA-DPH zaznamenáva hydrofilnú časť cytoplazmatickej membrány. Pomocou sledovania posunu emisného maxima (∆λmax) fluorescenčnej sondy DiS C3(3) sme ohodnotili zmeny v transmembránovom potenciáli. Výsledky ukazujú, že delécia génu ERG6 zvyšuje usporiadanosť lipidových dvojvrstiev cytoplazmatickej membrány a spôsobuje hyperpolarizáciu cytoplazmatickej membrány mutantných buniek oproti štandardným bunkám kvasiniek Candida glabrata. Kľúčové slová: kvasinky, Candida glabrata, rezistencia, ERG6, DPH, TMA DPH, DiS C3(3), fluorescenčná spektroskopia, usporiadanosť lipidových dvojvrstiev, membránová fluidita, transmembránový potenciál, rezistencia, ERG6

Early detection of foodborne pathogens is a crucial step towards prevention of bacterial diseases. The traditional methods for bacterial detection used in dairy laboratories require up to 72 hours to confirm negative result and up to a week to confirm positive contamination of food. Rapid methods available for a commercial use based on polymerase chain reaction (PCR) are of high cost and require trained personnel. Therefore classical methods based on culture growth are most often used. It is therefore important to develop a method, which would be low-cost, rapid, easy to use and sufficiently sensitive. Acoustic biosensors based on nucleic acid aptamers offer these advantages. Our work is focused on the development and testing of acoustic aptasensor for detection of pathogenic bacteria Listeria innocua. It is based on using multi-frequency quartz crystal microbalance method (QCM). The sensor was able to detect selectively the bacteria with limit of detection 1.6x10^3 CFU/ml.

Nanočastice predstavujú v posledných desaťročiach intenzívne skúmanú oblasť pre ich unikátne fyzikálnochemické vlastnosti vhodné pre potenciálne využitie v medicíne. Jednu skupinu nanočastíc tvoria tzv. dendróny, ktoré predstavujú vysoko rozvetvené polymérne nanočastice s dobre definovanou štruktúrou. Vďaka unikátnym fyzikálnochemickým vlastnostiam – dobrej rozpustnosti a vyššej reaktivite určenej terminálnymi skupinami predstavujú v obore nanomedicíny možné potenciálne nosiče liečiv, ktoré sa môžu zabudovať na povrchové skupiny alebo do vnútornej štruktúry dendrónu. Vzhľadom na vysokú diverzitu a organizáciu zložiek ľudského tela je potrebné preskúmať ich interakcie s biologickými systémami v prvom kroku v podmienkach in vitro. V našej práci sme sa zaoberali skúmaním vplyvu amfifilných dendrónov prvej a druhej generácie pri výsledných koncentráciách 2 µmol/l a 10 µmol/l na vzorky plnej krvi od zdravých dobrovoľníkov. Pomocou hematologického analyzátora sme sledovali zmeny koagulačných parametrov krvi a analyzovali interakcie medzi dendrónmi a jednotlivými krvnými elementami. Skúmaním krvných parametrov ako je počet erytrocytov, trombocytov a koagulačných faktorov ako je aktivovaný čiastočný tromboplastínový čas a i. sme získali vstupný obraz o pôsobení amfifilných dendrónov na zložky krvi. Získané výsledky sme štatisticky vyhodnotili a zostrojili sme korelačné matice a interakčné grafy. Zo získaných dát sme potvrdili interakcie dendrónov s krvou a tiež že vplyv dendrónu na krvné parametre narastá s vyššou generáciou a koncentráciou dendrónu, avšak zistili sme tiež, že vzájomný vplyv týchto faktorov nie je aditívny, ale synergický. Tento efekt sme pozorovali najmä na trombocytoch pri použití dendrónu druhej generácie pri koncentrácii 10 µmol/l. Pri týchto podmienkach sme súčasne zaznamenali výrazný pokles počtu trombocytov vo vzorkách krvi. Oblasť nižších koncentrácií je možné z pohľadu hematokompatibility považovať za bezpečnú pre oba skúmané dendróny.

V prezentovanej práci sa venujeme interpretácii experimentálnych výsledkov z experimentu iónovej pohyblivostnej spektrometrie (IMS). Pomocou teoretických metód kvantovej chémie sme hľadali najstabilnejšie geometrie rôznych neutrálnych ftalátov a ich protonizovaných ekvivalentov. Výpočty štruktúr ftalátov a ich energií boli uskutočnené pomocou metód DFT v programovom balíku GAUSSIAN. Správna identifikácia stabilnej geometrie je dôležitá, aby sme dokázali určiť, ktoré konforméry ftalátov sú pri protonizácii v experimente detegované. Pomocou výpočtov stanovíme energetický profil pre študované molekuly a z veľkosti energetických bariér medzi jednotlivými konformérmi budeme schopní určiť najpravdepodobnejšiu geometriu detegovaných protonizovaných ftalátov, ale hlavne ich protónové afinity.

Predmetom našej práce bolo štúdium sekundárneho streamera metódou počítačového modelovania, ktoré pozostávalo z modifikácie vyvíjaného softvéru, následnom vykonaní dvanástich výpočtov a ich fyzikálnej interpretácie. Prechodová iskra, podobne ako ostatné plazmochemické výboje, je študovaná primárne experimentálnymi metódami pozorovania. Ďalej sú však vyvíjané teoretické metódy pre štúdium tohto deja, ktoré spočívajú v počítačovom modelovaní. Nami používaná metóda spočíva v 0D modeli, vo voľne dostupnom softvéri ZDPlaskin,[1] ktorý sa používa na sledovanie časového vývinu koncentrácii v závislosti od počiatočných podmienok v podobe koncentrácie plynov, pričom neberie do úvahy priestorové rozloženie plazmy. Prvá časť našej práce spočívala v úprave programu využívajúcemu tento softvér tak, aby mohol byť pri jednom spustení použitý pre viacero výpočtov v porovnaní s dovtedajším stavom, keď mohol byť použitý len pre jeden výpočet prislúchajúci jednému jeho spusteniu. Na splnenie tohto cieľa sme si museli naštudovať základy jazyka Fortran90, v ktorom je používaný softvér napísaný, ale aj základy jazyka Bash, pre prekonanie technických komplikácii s násobným spustením programu, ktoré budú spomenuté neskôr. Druhá časť našej práce spočívala vo vykonaní sérii výpočtov s rôznymi hodnotami parametrov, o ktorých sa predpokladá, že hrajú dôležitú úlohu v sekundárnom streameri a vo vyhodnotení týchto výpočtov pre päť druhov častíc. Tieto častice sú voľné elektróny, ktoré inicializujú primárne plazmochemické reakcie, N2(C), ktorých prechod do nižšieho stavu spôsobuje žiarivú vlnu, prostredníctvom ktorej pozorujeme sekundárny streamer a troch častíc, ktoré sú spoluzodpovedné za antimikrobiálne vlastnosti plazmy: častice atomárneho kyslíku, atomárneho dusíku a ozónu.

TiO2 nanovlákna sú žiadaným materiálom vďaka svojim fotokatalytickým vlastnostiam. Najčastejšou metódou ich prípravy je termálna kalcinácia kompozitných nanovlákien pripravených pomocou zvlákňovacích metód. Pri termálnej kalcinácii dochádza k odbúravaniu organického polyméru slúžiaceho ako matrica. Nevýhodou tohto procesu je pomerne dlhá doba ohrevu a možné poškodenie štruktúry vlákien. V našej práci sme skúmali využitie nízkoteplotnej plazmy pri príprave nanovlákien TiO2, za účelom zefektívnenia následnej termálnej kalcinácie. Ako nosný polymér vlákien pripravených pomocou elektrospinningu bol použitý polyvinylpyrolidón a zdrojom kovu bol tetraisopropoxid titaničitý. Na opracovanie vzoriek bola použitá plazma generovaná Difúznym koplanárnym povrchovým bariérovým výbojom. Štúdium preukázalo vplyv nízkoteplotnej plazmy na odbúravanie organickej matrice. Zmeny v chemických väzbách boli pozorované pomocou Fourierovskej infračervenej spektroskopie. Na určenie zmien v chemickom zložení bola použitá energo-disperzná spektroskopia a morfológia povrchu bola skúmaná na základe snímkov zo skenovacieho elektrónového mikroskopu. Merania boli uskutočnené na referenčných vzorkách, vzorkách opracovaných plazmou a tiež na vzorkách, ktoré boli po opracovaní plazmou vystavené termálnej kalcinácii.

Prechod od výroby elektrickej energie z fosílnych palív k výrobe elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov je jednou z najväčších výziev súčasnosti. V posledných rokoch došlo k zvýšeniu podielu výroby elektrickej energie z veternej a slnečnej fotovoltickej energie, avšak ich rozvoj je spojený s nutnosťou uskladnenia energie. Do budúcnosti sa očakáva, že veľký význam pri tomto uskladnení energie bude mať vodíková energetika, v ktorej sa prebytková energia využije na výrobu vodíka elektrolýzou vody. Cieľom našej práce je vývoj medzielektródových separátorov pre alkalické elektrolýzne články. V súčasnosti sa ako separátory najčastejšie používajú mikroporézne polymérne membrány, do ktorých sa na zvýšenie hydrofilnosti pridávajú anorganické prímesi, čím však zároveň dochádza k zhoršeniu mechanickej pevnosti membrán. V tejto práci sa zaoberáme alternatívnym spôsobom prípravy hydrofilných membrán na báze polysulfónu, ktorý sa vyznačuje vysokou chemickou odolnosťou voči alkalickým elektrolytom. Príprava membrán spočíva v aktivácii ich povrchu nízkoteplotnou plazmou a následnom kovalentnom naviazaní a polymerizácii vhodného monoméru, ktorým bola kyselina akrylová. Efekt úpravy sme skúmali gravimetricky a meraním elektrického odporu membrán v prostredí alkalického elektrolytu. Pozorovali sme, že nami zvolený spôsob úpravy poréznych membrán vedie k výraznému zníženiu ich odporu. Kľúčové slová: plazma, úprava povrchu, polymér, separátor, elektrolýza

Cieľom tejto práce bolo skúmanie zmien na povrchu dvoch rôznych materiálov v dôsledku úpravy nízkoteplotnou plazmou (NTP) generovanou pri atmosférickom tlaku. Plazmu sme generovali pomocou Multidutinového povrchového výboja (angl. multi-hollow surface dielectric barrier discharge - MSDBD), vo vzduchu s prietokom 6l/min.. Povrch skla a papiera opracovaný NTP sme analyzovali pomocou metódy merania kontaktného uhla vody, čo je rýchla metóda na stanovenie zmien v hydrofilných vlastnostiach povrchu. Pre oba materiály sme overovali závislosť veľkosti kontaktného uhla od pracovnej vzdialenosti pri zvolenom čase opracovania plazmou. Následne sme skúmali zmeny na povrchu materiálu pomocou spektroskopickej metódy ATR-FTIR pre rôzne časy opracovania pri zvolenej vzdialenosti vzorky od plazmy.

Spotreba energie vo svete neustále rastie a s ňou aj snaha nevyužívať pri jej výrobe fosílne palivá, ktoré majú nepriaznivé vplyvy na životné prostredie a ľudské zdravie. To vedie k myšlienke hľadania alternatívnych zdrojov energie, medzi ktoré patrí napríklad biomasa. Získať energiu z biomasy je možné najčastejšie jej splyňovaním alebo spaľovaním. Splyňovaním biomasy je možné získať tzv. syntézny plyn, ktorý je možné ďalej využiť na energetické účely. Avšak takýto plyn je potrebné pre použitím očistiť od rôznych polutantov, medzi ktorými sa nachádzajú aj dechty. Spaľovaním môžeme získať energiu priamo, no tiež sa popritom tvoria rôzne škodlivé látky, vrátane dechtov. Dechty sú zmesou kondenzácie schopných uhľovodíkov, najmä prchavých organických látok a polycyklických aromatických uhľovodíkov. Sú vysoko toxické, karcinogénne a taktiež sú zodpovedné za mnohé poruchy v rôznych zariadeniach. Preto sa hľadajú cesty ako ich odstraňovať. V súčasnosti sa na ich odstraňovanie využívajú rôzne mechanické a fyzikálne metódy (napríklad filtre, či elektrostatické odlučovače), prípadne tepelné a katalytické metódy, ktoré vyžadujú prevádzku pri vysokých teplotách (800-1200°C). Tieto metódy majú však rôzne nevýhody ako je nízka účinnosť, či vysoká energetická náročnosť. Jednou z nových metód je využitie nízkoteplotnej plazmy generovanej najčastejšie dielektrickým bariérovým výbojom, ktorá sa v posledných desaťročiach skúma v súvislosti s rôznymi environmentálnymi aplikáciami ako je čistenie ovzdušia a vôd. Jej nevýhodou je však nízka selektivita a z nej vyplývajúca tvorba množstva nežiaducich produktov. V posledných rokoch sa v celku pozitívne javí plazmová katalýza, ktorá kombinuje priaznivé účinky plazmy i katalýzy, pričom môže dochádzať k synergickým efektom. Keďže je táto metóda relatívne nová, rozhodli sme sa preskúmať niektoré jej aspekty v otázke odstraňovania dechtov, pričom sme si ako modelový decht vybrali naftalén a ako skúmané katalyzátory ZrO2 a BaTiO3.

V tejto práci sme sa zaoberali štúdiom účinkov nízkoteplotnej plazmy generovanej pri atmosférickom tlaku na semená sóje, s cieľom zlepšenia ich klíčivosti. Používali sme plazmové zdroje typu DCSBD a MSDBD a porovnávali sme ich efektivitu pre tento typ úpravy v závislosti od expozičného času a použitého pracovného plynu. Povrch plazmou ošetrených semien sme skúmali viacerými analytickými metódami (meraním kontaktného uhla, ATR-FTIR spektroskopiou), uskutočnili sme merania dynamiky klíčenia a rastových parametrov.

Práca sa zaoberá elektrickou a optickou diagnostikou povrchového bariérového výboja generovaného pomocou perforovaného keramického elementu. Konštrukcia elementu pozostávala z dvoch elektród vzájomne oddelených vrstvou keramiky. Na prvú elektródu, ktorá sa nachádzala na povrchu dielektrika, bolo aplikované vysoké striedavé napätie, pričom druhá elektróda zapuzdrená v keramike bola uzemnená. Element obsahoval 170 otvorov, cez ktoré sa prefukoval plyn. Po aplikovaní vysokého napätia sa výboj generoval medzi elektródami, konkrétne na hranách jednotlivých otvorov elementu, čo zabezpečilo priamy kontakt prúdiaceho plynu s generovaným výbojom. Cieľom práce bolo študovanie elektrických a optických charakteristík generovaného výboja. Merali sme výkon výboja, početnosť a amplitúdu prúdových pulzov a snažili sme sa pochopiť a vysvetliť prepojenie medzi nimi. Okrem toho sme pomocou FTIR spektroskopie a UV absorpcie vyhodnotili chemickú aktivitu výboja, t. j. generáciu vybraných reaktívnych častíc generovaných výbojom (ozón O3, oxid dusný N2O, kyselina dusičná HNO3). Charakteristiky skúmaného výboja sme vyhodnocovali pre rôzne podmienky, ako je frekvencia a amplitúda aplikovaného napätia, prietok a relatívna vlhkosť plynu. Výsledky práce ukázali, že výboj je najstabilnejší (v zmysle elektrických a optických charakteristík) v suchom vzduchu, čo znamená, že po aplikovaní dostatočne vysokého napätia (min. 3 kV) sa výboj začal postupne generovať v jednotlivých otvoroch elementu. Vyššia relatívna vlhkosť vzduchu mala za následok pokles intenzity žiarenia výboja, klesala aj produkcia O3 a N2O, no koncentrácia HNO3 práve naopak rástla. Nakoľko generovaný výboj umožňuje priame opracovanie prúdiaceho plynu, jeho potencionálne využitie môže byť napríklad v systémoch na čistenie znečistených plynov alebo pri opracovaní či biologickej dezinfekcii povrchov. Kľúčové slová: nerovnovážna plazma, povrchový dielektrický bariérový výboj, FTIR spektroskopia

Pomocou simulovaného reflektrónového prieletového hmotnostného spektrometra v programe TOFMS2 sme skúmali závislosť hmotnostného rozlíšenia od týchto parametrov: rozmery vstupného otvoru, termická energia iónov, vstupná energia iónov, potenciál urýchľujúcej elektródy, potenciál akceleračnej elektródy, potenciál reflektrónovej elektródy a hmotnosť iónov. Skúmali sme aj vplyv počtu iónov a rozmerov vstupného otvoru na veľkosť náhodných fluktuácií výsledkov dopadu iónov na detektor pri čo najoptimálnejších parametroch. Cieľom bolo dosiahnutie čo najlepšieho hmotnostného rozlíšenia skúmaného iónu. Pre ióny dusíka za príslušných vhodných parametrov sme zistili interval hodnôt vstupnej energie iónov s vysokým hmotnostným rozlíšením s následným strmým spádom hmotnostného rozlíšenia. Interval hodnôt alebo hodnotu s vysokým hmotnostným rozlíšením sme zistili aj v závislosti od zvyšných vstupných parametrov s príslušnými optimálnymi parametrami.

Pyridín je organická heterocyklická zlúčenina zo skupiny uhľovodíkov s jedným atómom dusíka. Nachádza sa napríklad vo vitamínoch B3 a B6, coenzýmoch, alkaloidoch ako trigonelín, ktoré priaznivo vplývajú na správnu funkciu ľudského organizmu. Vďaka jeho dobrej rozpustnosti sa pyridín využíva v medicínskej chémii na zlepšenie vlastností liečiv a injekčných roztokov, ako aj v priemysle pri výrobe farbív, lepidiel či hnojív. Elektrón-molekulové reakcie hrajú dôležitú úlohu v rôznych prostrediach ako sú vesmírne telesá, planéty, komy v kométach, priemyselná plazma, či medicína. Štúdium týchto reakcií je potrebné pre porozumenie mnohých procesov vo vesmíre, v prírode ako aj pre implementáciu inovatívnych metód v plazmovom priemysle. Jedným z procesov, ku ktorým dochádza pri zrážkach elektrónov s molekulami je elektrónmi indukovaná fluorescencia (EIF). EIF je súbor procesov začínajúci neelastickou zrážkou molekuly s elektrónom a vedúci ku emisii žiarenia pri ich deexcitácii vzbudeného produktu. Na analýzu EIF sa využíva optická emisná spektroskopia, ktorá je potrebná na získanie dát v podobe optických emisných spektier a účinných prierezov pre jednotlivé druhy reakcií. Cieľom tejto práce bolo štúdium elektrónmi indukovanej fluorescencie molekúl pyridínu C5H5N metódou skrížených zväzkov s následnou analýzou jeho emisného spektra a relatívnych účinných prierezov. Optické emisné spektrá boli merané v rozsahu 200-700 nm pri viacerých elektrónových energiách v intervale od 15 po 100 eV. V spektre boli identifikované čiary Balmerovej série vodíka a emisné pásy kladného iónu CH+, systémy pásov C2 a prechody fragmentov obsahujúcich dusík CN a NH. Medzi najintenzívnejšie prechody patria Hβ, Hγ, Hδ, Hζ z Balmerovej série, CH(A-X), CH(B-X) a C2(C-A). Taktiež boli získané relatívne účinné prierezy vybraných excitačných prechodov v rozsahu 10-100 eV s odhadom ich prahovej energie. Z tejto energie je možné určiť predpokladané reakčné kanály pre vznik daných produktov.

Push-pull circuit operating in class E formerly has recommended itself as a simple and efficient solution for low-frequency transmitters. To get the same efficiency and simplicity aforementioned topology was used to develop modulated AC high-voltage power supply. In particular, the push-pull driver with inductive reactance compensation (known as Mallory circuit) was used to energize the primary coil of the step-up transformer. A proof-of-concept prototype was manufactured and is being tested. It is intended to provide 50 W of power to an impedance-matched dielectric barrier discharge coaxial jet at the frequency of 500 kHz to operate the jet in Townsend-like mode at atmospheric pressure.

We have combined MCC-GC-IMS (Multiсapillary - Column-Gas-Chromatography - Ion Mobility Spectrometry) technique with machine learning methods to determine the composition of the coffee samples. 22 samples of Arabica, 8 of Robusta coffee, and 11 manually prepared mixes were processed. The 2D MCC-GC-IMS spectra of the samples were analysed with Chemometrics software (MaSa Tech, s.r.o., SK). Random forest classification algoritm was used. The composition prediction accuracy of 0.96 was obtained, which is high enough to recommend the method for practical application.

Na výskum elektrónmi indukovaných molekulových procesov sme použili experiment so skríženým elektrónovým a molekulovým lúčom. Zdroj molekulového lúča bol naplnený meranou vzorkou a pomocou kapiláry generoval efuzívny lúč prechádzajúci do vákua. Elektróny boli generované trochoidálnym elektrónovým monochromátorom generujúcim elektrónový lúč s dobre špecifikovanou energiou. Po kolízií elektrónov s molekulovým lúčom boli kladné ióny slabým elektrickým poľom extrahované z kolíznej oblasti do kvadrupólového hmotnostného spektrometra (QMS), kde ióny s vybranou m/z prešli cez QMS do detektora CEM (ang.: Channeltron electron multiplier). Aparatúra pracuje v dvoch štandardných módoch. V prvom móde sa meralo hmotnostné spektrum pri konštantnej elektrónovej energií 70 eV v rozmedzí od 10 amu do 105 amu pre 2E2O a od 10 do 90 amu pre 2M2O. K detegovaným hmotnostiam m/z sme priradili možné fragmenty. V druhom móde sa merali účinné prierezy pre konkrétne ióny s daným m/z ako funkcia elektrónovej energie (s krokom 0,025 eV) v okolí prahovej energie daného fragmentu. Ionizačná energia bola odhadnutá na základe Wannierovho zákona. Ionizačná energia pre 2 – metyl – 2 – oxazolín bola stanovená na 9,5 eV a pre 2 – etyl – 2 – oxazolín na 9,13 eV. Na kalibráciu kinetickej energie elektrónov sme použili argón, pre ktorý je dobre známa ionizačná energia 15,759 eV. Prvý krát boli určené prahové energie pre fragmenty. Z rozdielu ionizačnej energie a prahovej energie je možné určiť disociačnú energiu fragmentov.

V tomto článku predstavujeme GPU implenentáciu jednorozmernej Particle-in-Cell/Monte Carlo Collisions metódy na simulovanie kapacitných rádiofrekvenčných výbojov. Metódu sme upravili na plné využitie potenciálu GPU hardvéru, čím sme získali výrazné zrýchlenie až 37x v porovnaní s klasickými CPU implementáciami. Presnosť kódu bola overená štyrmi benchmarkami. Výsledky ukazujú, že náš kód je presný, čo dokazuje, že GPU sú veľmi efektívne v PIC/MCC modelovaní plazmy a výbojov.

V tejto práci sme sa venovali elektrónovému záchytu (EA) a disociatívnemu elektrónovému záchytu (DEA) na klastroch Co(CO)3NO použitím hmotnostnej spektrometrie. Co(CO)3NO sa používa ako prekurzor pri depozícii Co pri technológiách FEBID (depozícia indukovaná fokusovaným elektrónovým zväzkom) a EBISA (aktivácia povrchu indukovaná elektrónovým zväzkom). Naše výsledky z meraní klastrov tvorených koexpanziou s Ar sme porovnali už s existujúcimi výsledkami z plynnej fázy a s predchádzajúcim meraním klastrov tvorených metódou „pick-up" na He nanokvapkách.

Autorka práce si vyskúša prácu s rôznymi edukačnými robotickými hračkami určenými pre deti vo veku 5 až 12 rokov. Ako napríklad Ozobot Evo, Ezobot Bit, Lego WeDo, LEGO Prime Spike, Botley, BluBot a ďalšie. Oboznámi sa s možnosťami konštrukcie, ovládania a celkového potenciálu zaradenia týchto edukačných hračiek do výučby Informatiky na prvom stupni ZŠ. Cieľom práce bude identifikovať rôzne programátorské koncepty, ktoré vybrané aplikácie ponúkajú. Pre túto kategóriu vzdelávacích pomôcok je charakteristické, že obsahujú špeciálne príkazy na uvedenie robotov do pohybu. Autorka práce preto identifikuje aj príkazy na rozhýbanie modelov a zaradí ich do záverečného zhrnutia spolu s identifikovanými programátorskými konceptmi, pre každý analyzovaný model robotických hračiek. Ďalej autorka vytvorí škálu na posúdenie intuitívnosti používania príkazov pri tvorbe programov. Tá jej pomôže zodpovedať druhý cieľ práce, ktorým je zhodnotenie zaradenia daných aplikácií do vyučovania pri zavádzaní základných programátorských konceptov.

Predložená práca sa zaoberá spôsobom, akým by si mohli žiaci pojem lineárnej funkcie budovať využitím tzv. meniacich sa vzorov. Dôvodom pre tento prístup bolo, že častokrát sa táto téma učí to len spôsobom „toto je vzorec a počítajte podľa neho“. To u žiakov môže spôsobiť nepochopenie učiva a odpor k matematike (keďže je to súbor vzorcov, ktoré treba poznať). V práci stručne, na príklade, predstavíme Teóriu generických modelov, ktorá podporuje poznanie žiakov a postupne buduje jednotlivé modely. Ďalej predstavíme vybrané gradované úlohy zamerané na rozvoj funkčného myslenia pre žiakov druhého stupňa základnej školy. Ku každej úlohe je vytvorená séria rozširujúcich, resp. podmienky upravujúcich podúloh s cieľom uvedomiť si vplyv zmeny parametrov na tvar výsledného vyjadrenia funkčnej závislosti v podobe všeobecného predpisu postupnosti, od ktorej je už len malý krok k samotnej lineárnej funkcii.

V príspevku predstavíme jednu z možností, ako žiakov vytrhnúť z rutiny frontálnej výučby a ukázať im o niečo iný pohľad na matematiku. Aktivita „Rybárska osada“ prepája rozvoj divergentného myslenia a vďaka úzkej spolupráci kognitívnych a afektívnych cieľov rozvíja nie len vedomosti, ale aj osobnosť žiaka. Aktivita je dostatočne otvorená, preto môže byť vnímaná ako súťaž alebo ako kooperatívna aktivita. Bude takou, akou si ju spravia žiaci. Účastníkov zapája do živej diskusie o možných interpretáciách zadania, o stratégiách. Pozýva ich ku zamysleniu sa nad dopadmi svojho konania nie len na seba samého, ale rovnako na komunitu, v ktorej žije. Preberie žiak preberie zodpovednosť za svoje rozhodnutia alebo sa ukryje za pohodlnú anonymitu väčšiny? Spojí sa so svojimi súpermi pre dobro rybníku a budúcnosti alebo bude chcieť hru vyhrať aj za cenu jeho vymretia? Toto všetko v aktivite, na ktorej dokážeme demonštrovať fungovanie lineárnych rovníc, zloženého úrokovania, percent, logaritmických rovníc, exponenciálnych funkcií, rekurentného určenia geometrickej postupnosti, zaokrúhľovania a zdravej dávky sedliackeho rozumu.

Techniky vzájomného hodnotenia a sebahodnotenia môžu pomôcť učiteľovi pri hodnotení tímových projektov v škole. Môžu však byť užitočné aj pre žiakov samotných. V tejto práci sa snažíme preskúmať, čo ich využitie vo vyučovaní informatiky na strednej škole môže žiakom priniesť. Navrhli sme tímové aktivity so zapojením týchto techník hodnotenia a skúmame, ako žiaci dokážu hodnotiť svojich spolužiakov v tíme, aké spoločné prvky majú jednotlivé hodnotenia, čo si žiaci pri práci v tíme na svojich spolužiakoch všímajú, ako vedia zhodnotiť ich aj svoje silné a slabé stránky, a pod. V práci uvádzame zatiaľ len predbežné výsledky získané z prvej fázy projektového vyučovania, ktoré však dávajú základ k prípadným zmenám nástrojov na získanie kvalitnejších výsledkov v ďalších fázach nášho výskumu.

V príspevku predkladáme návrhy nových didaktických hier vhodných na zaradenie do vyučovania matematiky na druhom stupni ZŠ. Hry sú venované tematickým celkom percentá a záporné čísla, nakoľko tieto celky sú podľa nášho názoru najťažšími z okruhu Čísla, premenná a počtové výkony s číslami. Nami vytvorené hry môžu byť použité v rámci propedeutiky týchto tematických celkov alebo môžu slúžiť ako prostriedok opakovania a upevňovania učiva. Kľúčové slová: propedeutika, didaktická hra, hra, záporné čísla, zlomky

V našom príspevku sa zaoberáme problematikou priestorovej predstavivosti žiakov na základnej škole. Hlavným cieľom našej práce je vlastný návrh 3 pracovných listov, ktoré majú slúžiť na rozvoj priestorovej predstavivosti žiakov. Prvý je situovaný pre žiakov 6. ročníka ZŠ/prímy gymnázia, ktorý obsahuje úlohy spojené s prechádzkami kocky po tzv. chodníku. Ťažšia verzia tohto pracovného listu je vhodná pre žiakov 8. ročníka ZŠ/terciu gymnázia. V tomto pracovnom liste taktiež žiaci uskutočňujú prechádzky, ale po časti šachovnice. Sú v ňom náročnejšie úlohy, ako v prvom pracovnom liste. Tretí pracovný list, zameraný na nárys, bokorys a pôdorys stavieb z kociek, je vhodný pre žiakov 7. ročníka ZŠ/sekundy gymnázia. Na základe navrhnutých pracovných listov bolo zrealizované dištančné pilotné testovanie pracovných listov, ktorého sa zúčastnilo celkovo 30 žiakov. Uvádzame aj vyhodnotenie úloh jednotlivých pracovných listov a spätnú väzbu, ktorú žiaci vyjadrili prostredníctvom dotazníka. Na základe týchto zistení opisujeme celkové zhodnotenie pracovných listov a prípadne návrhy ich úprav. Kľúčové slová: priestorová predstavivosť, geometrická predstavivosť, pracovný list, kocka, prechádzka kocky

Miskoncepcie sú považované za jedny z najdôležitejších bariér pri učení sa matematiky. V našom príspevku sa zaoberáme témou miskoncepcií v geometrii na základnej škole. V práci sme najprv na základe rozhovorov s dvoma vyučujúcimi matematiky identifikovali 8 častých miskoncepcií u žiakov navštevujúcich 9. ročník alebo kvartu. Ďalej sme použili dotazníkovú metódu na zistenie troch najčastejších miskoncepcií. Na jednu z nich sme navrhli pracovný list ako prostriedok jej odstránenia. Kľúčové slová: miskoncepcia, odstránenie miskoncepcie, geometria, pracovný list

Téma analytickej geometrie vie skĺznuť do vyučovania postupov, vzorcov a algoritmov, čím sa vytratí jej potenciál a význam. V príspevku preto predstavíme aktivitu, ktorá by na vyučovaní mohla rozprúdiť diskusiu a argumentáciu stratégie riešenia. Aktivita je navrhnutá formou riadeného objavovania. Ako motiváciu používame pomerne známy hlavolam, ktorý na prvý pohľad pôsobí ako kúzelnícky trik, no možno ho objasniť pomocou nástrojov analytickej geometrie. Záujem o pochopenie rébusu dovedie študentov od skúmania lineárne zavislých vektorov až k parametrickému vyjadreniu priamky v rovine.

Neformálne vzdelávanie v oblasti fyziky môže dopomôcť k rozvoju vedomostí a zručností nadobudnutých v škole a prepojiť ich s reálnymi situáciami. V súčasnej dobe, zasiahnutej celosvetovou pandémiou, sme nútení hľadať nové spôsoby vzdelávania. V práci sa venujeme teoretickému vymedzeniu neformálneho vzdelávania a online synchrónnemu vzdelávaniu formou videohovorov. Predkladáme niekoľko fyzikálnych experimentov určených pre neformálne vzdelávanie žiakov na úrovni ISCED 2 (t. j. druhý stupeň základných škôl). Experimenty sú spracované do žiackych listov a usmernení pre vedúceho neformálneho vzdelávania z fyziky. Experimenty boli zrealizované so žiakmi 6. až 9. ročníka základných škôl v rámci neformálneho vzdelávania formou online videohovorov. Príspevok tiež obsahuje analýzu zrealizovaného prieskumu. Vidíme možnosť, že neformálne vzdelávanie vo fyzike formou online videohovorov je vhodnou alternatívou ku klasickému neformálnemu vzdelávaniu vo fyzike, pokiaľ si to okolnosti vyžadujú. Kľúčové slová: neformálne vzdelávanie vo fyzike, videohovor, online priestor, pokus, experiment.

V tejto práci sa zaoberáme využívaním kontextu voda vo fyzikálnom vzdelávaní. Vychádzame z prístupov opísaných tímom okolo Sawyera (2014). Využívame celostný (holistický) pohľad na žiaka a model osobnosti Cloningera (Moreira a kol, 2021). Nezameriavame sa len na množstvo získaných vedomostí, ale aj na rozvíjanie jeho schopností, na rozvoj prírodovednej gramotnosti. Sústreďujeme sa na zlepšovanie schopnosti získavať poznatky sám, kedy učiteľ usmerňuje činnosti žiaka a skupiny žiakov a nielen ako ten, ktorý odovzdáva hotové informácie.

Pojmové komiksy majú rôzne využitie pri zaradení do vyučovacej hodiny. Učiteľ ich môže využiť ako nástroj na hodnotenie vedomostí žiakov, rozvoj diskusie, predstavenie myšlienok, názorov žiakov, rozvoj spôsobilostí vedeckej práce, mapovanie nesprávnych predstáv žiakov. Keďže cieľom vyučovania fyziky na základnej škole je okrem iného aj rozvíjať verbálnu komunikáciu, v tomto príspevku sme sa preto zamerali na komunikačné schopnosti žiakov. Zaujímalo nás, do akej miery žiaci uplatňujú schopnosť komunikovať, aké vyjadrenia používajú pri verbálnom prejave v rámci diskusie. Realizovali sme preto prieskum so žiakmi 7. ročníka základnej školy zameraný na porovnanie častí vyučovacích hodín z hľadiska uplatnenia komunikačných schopností žiakov v rámci diskusie bez a s použitím pojmových komiksov.

Práca je zameraná na analýzu dištančného vyučovania fyziky. Zozbieraním a spracovaním údajov od učiteľov na rôznych typoch škôl a stupňoch vzdelávania sme zistili, čo opýtaní učitelia ku kvalitnému dištančnému vyučovaniu fyziky potrebujú. V príspevku predstavíme platformy, weby a aplikácie, ktoré učitelia využívali na realizáciu, alebo ozvláštnenie online hodín. Taktiež sme vytvorili aktivitu, ktorú učitelia môžu využiť na dištančných hodinách fyziky.

Počas štúdia na univerzite sa ako budúci učitelia fyziky, na dennom poriadku dostávame pred neľahkú úlohu – stať sa plnohodnotnými začínajúcimi učiteľmi, každý z nás so svojim s unikátnym vyučovacím štýlom. Súčasťou našej cesty k tomuto cieľu sú okrem poznatkov odborníkov na didaktiku aj rozhovory, či diskusie na rôzne témy, ktorých spoločným centrom je školstvo. Je prirodzené, že sa všetci snažíme o to, aby naši budúci žiaci boli na našich hodinách aktívni. Za poslednú dobu sa čoraz viac pri problematike aktívnej práce žiakov stretávame s výrokom: „Na školách je málo hodín fyziky.“ Je to však správny postoj? Je možné považovať tento argument za dôvod, prečo žiaci slovenských škôl na hodinách fyziky nemajú dostatočný priestor na aktívnu prácu?

Príspevok do Študentskej vedeckej konferencie je zameraný na opis plánovaného výskumu v oblasti fyzikálneho vzdelávania na slovenských základných a stredných školách. V rozšírenom abstrakte predstavujeme niekoľko našich teoretických východísk pre smerovanie ďalšej práce ako napríklad ciele fyzikálneho vzdelávania podľa Štátneho vzdelávacieho programu (rozoberáme hlavne cieľ hľadania súvislosti medzi fyzikálnymi javmi a využiteľnosťou naučených poznatkov), experimenty na hodinách (okrem iného opisujeme aj žiakom plánovaný experiment) alebo motivácia učiteľa, kde sa zaoberáme aj pojmom sebaaktualizácie v učiteľskej praxi. V poslednej časti rozšíreného abstraktu uvádzame plány realizácie výskumu – v praktickej časti pôjde o zistenie pohľadu žiakov a učiteľov na fyzikálne vzdelávanie.

Antropogénny skleníkový efekt patrí dnes medzi najväčšie globálne problémy. Napriek tomu sa tento pojem v štátnom vzdelávacom programe pre fyziku nenachádza. Výskumy na maďarských študentoch druhého stupňa základných škôl, či českých študentoch doktorandského štúdia didaktiky fyziky poukazujú, že ako samotní žiaci, tak aj učitelia fyziky neraz nerozumejú fyzikálnu podstatu globálneho otepľovania. Medzi časté mylné predstavy patrí napríklad to, že ozónová diera má podstatný vplyv na zvyšovanie globálnej teploty, či chápanie antropogénnej zložky skleníkového efektu ako celkový skleníkový efekt (zanedbanie prirodzeného skleníkového efektu). Téma globálneho otepľovania zaujíma veľké percento mladých ľudí, ale zároveň je aj častým terčom konšpiračných teórií. V príspevku preto uvádzam mnou navrhnuté možnosti, ako vyučovať skleníkový efekt v rámci výučby fyziky na základnej a strednej škole. Ide o postupné poznávanie javov ako žiarenie absolútne čierneho telesa, rozptyl a absorpcia svetla, žiarenie Zeme a Slnka, či pojmov ako albedo a solárna konštanta, ktoré vyvrcholí pochopením fyzikálnej podstaty skleníkového efektu a následnou diskusiou o tomto probléme. Študenti robia postupne kroky v poznávaní cez hry, súťaže, online applety, aktivity rozvíjajúce teoretické poznávanie, či diskusie vedené žiakmi samotnými alebo učiteľom.

Vo vzdelávacích štandardoch je vyučovanie fyziky koncipované tak, že sa kladie veľký dôraz na aktívnu činnosť žiakov a na tvorbu, či realizáciu experimentov, čo si vyžaduje isté materiálne zabezpečenie. Keďže v súčasnosti neexistuje centrálna dodávka pomôcok na školy, učiteľ si ich musí zabezpečovať sám, čo môže byť časovo, ale aj finančne náročné. V rámci našej práce sme sa preto rozhodli urobiť analýzu a poskytnúť všetky potrebné informácie na zabezpečenie pomôcok. Vypracovali sme návrh súpravy pomôcok pre učiteľa a skupinu žiakov potrebných na realizáciu všetkých experimentov z učebnice fyziky pre 9. ročník, zoskupili sme informácie o možnosti zabezpečenia súpravy – buď o kúpe jednotlivých pomôcok alebo o ich výrobe a vytvorili sme reálnu súpravu pomôcok. V príspevku opíšeme skúsenosti s využívaním tejto súpravy na vyučovaní fyziky v 9. ročníku.