Propozycje tematów dla kandydatów - Szkoła Doktorska

PROPOZYCJE TEMATÓW DLA KANDYDATÓW DO SZKOŁY DOKTORSKIEJ

Dyscyplina: inżynieria mechaniczna

1) Zastosowanie metod generative design w optymalizacji kształtu elementów konstrukcyjnych z uwzględnieniem kryteriów wytrzymałości zmęczeniowej i technologii druku 3D

Promotor: dr hab. inż. Andrzej Kurek

Krótki opis prac: Praca doktorska będzie koncentrować się na opracowaniu i analizie metod optymalizacji kształtu elementów konstrukcyjnych pod kątem wytrzymałości zmęczeniowej, wykorzystując podejście generative design oraz technologie druku 3D. W pierwszym etapie zostanie przeprowadzony przegląd literatury dotyczący wytrzymałości zmęczeniowej materiałów stosowanych w technologiach przyrostowych oraz metod optymalizacji kształtu. Następnie opracowane zostaną modele numeryczne, które pozwolą na analizę wpływu różnych parametrów projektowych na rozkład naprężeń i żywotność zmęczeniową elementów. Zastosowanie algorytmów generative design umożliwi wygenerowanie i porównanie wielu wariantów konstrukcyjnych, które następnie zostaną poddane ocenie pod kątem ich właściwości wytrzymałościowych. Kolejnym etapem będzie wytworzenie wybranych geometrii przy użyciu technologii druku 3D oraz przeprowadzenie testów zmęczeniowych, które pozwolą na weryfikację skuteczności zastosowanych metod optymalizacji. Planowane jest także praktyczne zastosowanie opracowanych rozwiązań w konstrukcji naczepy do transportu pojazdów, co umożliwi poprawę jej trwałości oraz redukcję masy, wpływając tym samym na efektywność transportu. W końcowej fazie pracy zostanie opracowany zestaw wytycznych dla inżynierów dotyczących projektowania elementów o zwiększonej odporności na obciążenia cykliczne, co może znaleźć zastosowanie w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym oraz biomedycznym.

2) Badania zmęczeniowe materiałów wytwarzanych addytywnie z uwzględnieniem wpływu wewnętrznych pustek wypełnionych proszkiem poddanych obciążeniom zmiennoamplitudowym i stałoamplitudowym

Promotor: dr hab inż. Michał Böhm

Krótki opis prac: Celem pracy jest zbadanie wpływu wewnętrznych pustek wypełnionych niewytopionym proszkiem na trwałość zmęczeniową materiałów wytwarzanych metodą druku 3D. Badania obejmą zarówno obciążenia zmiennoamplitudowe o charakterze losowym, jak i stałoamplitudowe, co pozwoli na ocenę zachowania materiału w różnych warunkach eksploatacyjnych. Eksperymenty zostaną przeprowadzone na próbkach o kontrolowanej geometrii, wytworzonych technologią addytywną, w celu określenia wpływu kształtu i rozmieszczenia pustek na inicjację oraz propagację pęknięć zmęczeniowych. Uzyskane wyniki zostaną porównane z tradycyjnymi modelami zmęczeniowymi, co pozwoli na lepsze zrozumienie mechanizmów degradacji materiału. Wnioski z pracy mogą przyczynić się do opracowania bardziej efektywnych strategii projektowania i optymalizacji komponentów wytwarzanych addytywnie, szczególnie w zastosowaniach wymagających wysokiej trwałości zmęczeniowej.

3) Wpływ zjawiska freetingu na trwałość zmęczeniową materiałów wytwarzanych addytywnie przy obciążeniach zginających

Promotor: dr hab inż. Michał Böhm

Krótki opis prac: Celem pracy jest zbadanie wpływu frettingowego zmęczenia ściernego na wytrzymałość zmęczeniową materiałów wytwarzanych metodą druku 3D przy obciążeniach zginających. W ramach badań doktorant zaprojektuje nowy typ próbki lub dostosuje istniejące stanowisko pomiarowe, aby umożliwić dokładne odwzorowanie warunków frettingu w klasycznych próbkach zmęczeniowych. Szczególny nacisk zostanie położony na analizę wpływu wartości średniej naprężenia na proces inicjacji i propagacji pęknięć zmęczeniowych. Wyniki badań pozwolą na ocenę mechanizmów degradacji materiału oraz ich zależności od geometrii próbki i parametrów obciążenia. Ostatecznym celem pracy jest opracowanie wytycznych projektowych dla komponentów wytwarzanych addytywnie, narażonych na frettingowe zmęczenie ścierne w warunkach rzeczywistej eksploatacji.

Dyscyplina: architektura i urbanistyka

1) Tytuł projektu: Architektura wybranego obiektu przemysłu hutniczego, analiza stanu obecnego z uwzględnieniem rozwoju przestrzennego

Promotor: dr hab. inż. arch. Mirosław Bogdan

Krótki opis prac: Praca powinna obejmować prezentację przestrzennego układu wybranego istniejącego zakładu hutniczego. Następnie praca badawcza poddać analizie problematykę planu generalnego wybranego zakładu, metodę jego projektowania i realizacji. Na pierwszy plan wśród wszystkich wydziałów i gospodarek ogólnozakładowych, przedsięwzięcie badawcze powinno zinterpretować wydziały podstawowe: wydział przygotowania rud i koksu, wielkich pieców, wydział stalowni konwertowej i wydział walcowni. Praca badawcza z punktu architektury, powinna poddać analizie lokalizację wzniesionych obiektów budowlanych, wskaźnik stopnia unufikacji budowlanej hal, zabudowę zaplecz przyobiektowych i komuIikację z wydzieleniem przewozów masowych od przewozów pozostałych w obrębie huty. Nawiązując do zagospodarowania terenu, praca badawcza powinna wyegzekwować znaczenie wytycznych realizacji inwestycyncych, projektowanych w kontekście przyszłej rozbudowy zakładu i jej architektonicznego wpływu na symbiozę z otoczeniem.

2) Tytuł projektu: Analiza powrotu do architektonicznej funkcji dworców kolejowych małych miast powiatowych w Polsce

Promotor: dr hab. inż. arch. Mirosław Bogdan

Krótki opis prac: Praca powinna obejmować prezentację przestrzennych układów wybranych dworców kolejowych, które na przełomie XX i XXI wieku, utraciły swoje pierwotne przeznaczenie funkcjonalne. Praca badawcza na wybranych przykładach dotyczących małych polskich miast powiatowych, powinna poddać analizie stan odbioru przestrzennej dezinformacji zabudowy dworców kolejowych, które przy obecnym wypełnianiu funkcji zupełnie odmiennej od zaprojektowanej, nie prezentują autentycznej symbiozy miejsca kolejowej komunikacji publicznej z istniejącym otoczeniem. Przywołując aspect zabytkowy niektórych dworców i jednoczesne sprzężenie nas współczesnych z ich dziedziczonym historycznie kontekstem, przedsięwzięcie badawcze powinno zaproponować sposób przywrócenia autentycznej jakości architektury dworcowej poprzez zabiegi renowacji i rewitalizacji. Jednocześnie przy jednoznacznym zdefiniowaniu dworców jako miejsc architektonicznie sprzężonych z taborem kolejowym, powinno się zinterpretować cechy przydatności niektórych układów budynków dworcowych do wyraźnie fragmentarycznej adaptacji na inne funkcje. Nawiązując do historycznej rangi fasady dworców kolejowych i zagospodarowania terenu wokół nich, doświadczenie badawcze powinno wyegzekwować znaczenie współczesnego projektowania fasad dworcowych jako ważnego obiektu interpretacji autentyczności funkcjonalnej.

3) Tytuł projektu: Architektura zabytkowych obiektów sakralnych, poddanych posoborowej odnowie liturgicznej w XX wieku

Promotor: dr hab. inż. arch. Mirosław Bogdan

Krótki opis prac: Praca powinna obejmować prezentację przestrzennych układów, wybranych zabytkowych obiektów sakralnych. Następnie praca badawcza powinna poddać analizie problematykę kwalifikacji wybranych zabytków, sprzężenie nas współczesnych z ich dziedziczonym historycznie kontekstem i umotywować znaczenie kreacji ortodoksyjnej związanej z właściwym ich odczytaniem i zachowaniem ducha miejsca. Przy analizie z punktu posoborowej odnowy liturgicznej II Soboru watykańskiego (1962-1965), przedsięwzięcie badawcze powinno zinterpretować historyczne plany kościołów zbudowane z ambitem, jak i te bez funkcji obejścia strefy prezbiterium. Jednoczesnie praca badawcza powinna zinterpretować charakterystyczne cechy przydatności układów jednonawowych, salowych, bazylikowych i halowych, w kontekście ich przydatnosci do posoborowej odnowy liturgicznej. Przy analizie wybranych obiektów sakralnych, przedsięwzięcie badawcze powinno zinterpretować funkcję języka symbolicznego w odnawianych liturgicznie wnętrzach i możliwość podtrzymania pewnych fragmentów historycznej tradycji liturgicznej soboru Trydenckiego (1545-1563). Nawiązując do zagospodarowania terenu wokół odnowionych posoborowo liturgicznie kościołów, praca badawcza powinna wyegzekwować znaczenie współczesnej interpretacji zewnętrznego obrazu zabytkowych kościołów, funkcjonujących po procesie odnowy liturgicznej w XX wieku.

Dyscyplina: automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne

1) Tytuł projektu: Charakterystyki pracy lewitującego silnika liniowego

Promotor: dr hab. inż. Dawid Wajnert

Krótki opis prac: Zakres zadań obejmuje

- przegląd literatury dotyczący tematyki projektu,

- opracowanie modelu numerycznego w programie Ansys obejmujący pole magnetyczne,

- opracowanie modelu polowo-obwodowego łączącego obliczenia magnetyczne z równaniami ruchu elementu wykonawczego,

- wykonanie modelu fizycznego lewitującego silnika liniowego o parametrach określonych na etapie symulacji komputerowej,

- pomiarową weryfikację modelu symulacyjnego wraz z pomiarem charakterystyk pracy lewitującego silnika liniowego.

2) Tytuł projektu: Klasyfikacja sygnałów wibroakustycznych generowanych przez transformatory elektroenergetyczne z wykorzystaniem wybranych metod uczenia maszynowego

Promotor: prof. dr hab. inż. Sebastian Borucki

Krótki opis prac: Głównym celem prac naukowo-badawczych będzie określenie możliwości wykorzystania wybranych metod uczenia maszynowego (np.: sztucznych sieci neuronowych, algorytmu k-Najbliższych Sąsiadów, algorytmu Drzew Decyzyjnych i/lub innych) do oceny skuteczności klasyfikacji i identyfikacji sygnałów wibroakustycznych rejestrowanych na kadzi transformatorów elektroenergetycznych. Badania zostaną przeprowadzone na sygnałach drgań zarejestrowanych w warunkach laboratoryjnych na obiektach z zamodelowanymi uszkodzeniami oraz na urządzeniach znajdujących się w normalnej eksploatacji. Wymiernym efektem prowadzonych badań będzie propozycja opracowania mechanizmu wnioskującego, wspomagającego proces oceny stanu technicznego konstrukcji mechanicznej transformatorów diagnozowanych z użyciem metody wibroakustycznej. Badania związane z implementacją i badaniem poszczególnych metod uczenia maszynowego zostaną przeprowadzone w środowisku Matlab i/lub innym języku programowania umożliwiającym implementację narzędzi sztucznej inteligencji, np. Python.

3) Tytuł projektu: Wzmocnienie dynamiki pracy bloku energetycznego poprzez zastosowanie nowoczesnych magazynów energii.

Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej Cichoń

Krótki opis prac: Celem pracy będzie analiza wpływu zastosowania magazynów energii na poprawę dynamiki pracy bloku energetycznego w kontekście współczesnych wyzwań energetycznych, szczególnie w systemach z dużym udziałem odnawialnych źródeł energii. W badaniach uwzględnione zostaną dwa kluczowe aspekty: zwiększenie gradientu naboru mocy oraz usprawnienie rozruchu bloku przy wykorzystaniu zasobów własnych. Proponowane rozwiązanie będzie polegało na zintegrowaniu magazynu energii z blokiem energetycznym w celu zwiększenia jego elastyczności operacyjnej. Modelowanie i symulacje przeprowadzone w środowisku laboratoryjnym pozwolą ocenić efektywność rozruchu oraz dynamikę zwiększania mocy, a także umożliwią ekstrapolację wyników do skali przemysłowej. Wyniki prac mogą posłużyć jako podstawa do optymalizacji procesów w energetyce, zapewniając korzyści techniczne i ekonomiczne, takie jak redukcja zużycia paliwa i zmniejszenie obciążenia innych bloków.

4) Tytuł projektu: Modelowanie turbogeneratorów

Promotor: prof. dr hab. inż. Mariusz Jagieła

Krótki opis prac: Projekt polega na rozwiązaniu kilku elektromagnetycznych problemów konstrukcyjnych turbogeneratorów przy wykorzystaniu środowisk typu CAD/MES. W ramach badań oczekuje się, że cześć czasu pracy doktorant spędzi w siedzibie partnera przemysłowego. Poza stypendium doktoranckim w szkole doktorskiej, istnieje możliwość uzyskania dodatkowego stypendium ufundowanego przez partnera w zależności od zaangażowania i kompetencji doktoranta. Od kandydata oczekuje się znajomości zasad modelowania matematycznego w elektrotechnice.

5)Tytuł projektu: Diagnostyka stopnia zawilgocenia i zestarzenia izolacji stałej impregnowanej mieszaninami cieczy elektroizolacyjnych z wykorzystaniem spektroskopii dielektrycznej w dziedzinie częstotliwości

Promotor: dr hab. inż. Stefan Wolny

Krótki opis prac: Tematem prac badawczych będzie wykonanie serii eksperymentów prowadzonych w warunkach laboratoryjnych na odpowiednio spreparowanych próbkach izolacji stosowanej w transformatorach elektroenergetycznych mocy. Materiałem badawczym będzie izolacja celulozowa typu Kraft oraz półsyntetyczna izolacja hybrydowa celulozowo-aramidowa, których impregnację stanowić będą mieszaniny oleju mineralnego z estrem syntetycznym oraz oleju mineralnego z estrem naturalnym. Wynikiem prac badawczych będą analizy oparte na charakterystykach współczynnika strat dielektrycznych oraz zespolonej przenikalności elektrycznej uzyskane poprzez wykorzystanie polaryzacyjnej metody diagnostycznej FDS (Frequency Dielectric Spectroscopy). Badania uwzględniać będą również stopień zużycia technicznego opisywanej izolacji, tj. zawilgocenie, stopień degradacji termicznej włókien celulozowych oraz oddziaływanie temperatury. Pomiary prowadzone będą na próbkach izolacji w szerokim spektrum częstotliwości, tj. w zakresie od mHz do MHz.

6)Tytuł projektu: Inteligentne systemy wizyjne wspierające automatyzację procesów przemysłowych w przemyśle szwalniczym z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji

Promotor: dr hab. inż. Jarosław Zygarlicki

Krótki opis prac: Planowane badania mają na celu opracowanie innowacyjnego systemu robotyczno-wizyjnego, zdolnego do automatycznego pobierania, pozycjonowania i zszywania elementów odzieży (wykrojów) bez udziału człowieka. Kluczowym wyzwaniem będzie integracja zaawansowanych algorytmów sztucznej inteligencji (w szczególności głębokich sieci neuronowych) z manipulatorami robotycznymi, tak aby zapewnić precyzyjne rozpoznawanie kształtów oraz położenia poszczególnych fragmentów tkanin. Nowością w skali przemysłowej byłaby możliwość dynamicznego dostosowania parametrów pracy maszyn szwalniczych w zależności od deformacji materiału czy nieprzewidzianych przesunięć. Głębokie sieci konwolucyjne (CNN) pozwoliłyby na wykrywanie wad, kontrolę jakości szwów oraz podejmowanie natychmiastowych korekt w trakcie procesu zszywania. W rezultacie powstałby system zdolny do znacznego ograniczenia kosztów i zwiększenia wydajności w przemyśle szwalniczym, wypełniając lukę w pełnej automatyzacji procesów produkcji odzieży.

7) Tytuł projektu: Sterowanie adaptacyjne procesem hodowlanym w budynku inwentarskim stad rodzicielskich kur nieśnych ROSS 308 w oparciu o analizę obrazów

Promotor: dr hab. inż. Daria Wotzka, prof. Uczelni

Krótki opis prac: Praca dotyczy opracowania i oceny efektywności adaptacyjnego systemu sterowania procesem hodowlanym w budynku inwentarskim stad rodzicielskich kur nieśnych ROSS 308, wykorzystującego analizę obrazów. Główne hipotezy badawcze zakładają, że zastosowanie takiego systemu pozwoli na zwiększenie stabilności produkcji i liczby jaj zarodowych, ograniczenie liczby jaj pozagniazdowych oraz poprawę wyrównania stada i efektywności konwersji paszy. Celem pracy jest optymalizacja parametrów mikroklimatu, oświetlenia i karmienia w oparciu o dane wizualne, w porównaniu do tradycyjnych metod zarządzania hodowlą.

Dyscyplina naukowa: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka

1) Tytuł projektu: Mechanizmy wymywania wybranych metali ciężkich z odpadów przemysłowych w warunkach środowiska naturalnego

Promotor: dr hab. inż. Anna Król

Krótki opis prac: Praca uwzględnia dobór odpadów przemysłowych oraz ich ocenę środowiskową pod kątem uwalniania się substancji toksycznych, w różnych warunkach otoczenia i pod wpływem zmiennych czynników determinujących wymywalność. Badania, analiza i wnioskowanie skupione będą na wyznaczeniu mechanizmów uwalniania się metali ciężkich do środowiska naturalnego. Praca zakresem obejmuje także ocenę ryzyka ekologicznego wybranych odpadów przemysłowych z uwzględnieniem różnych wskaźników wpływających na taką ocenę.

2) Tytuł projektu: Nieinwazyjna analiza optyczna jedno- i wielofazowego przepływu płynu w zminiaturyzowanych urządzeniach przepływowych o złożonej geometrii wytwarzanych metodą addytywną.

Promotor: dr hab. inż. Roman Dyga,
Promotor pomocniczy: dr inż. Grzegorz Ligus

Krótki opis prac: Praca dotyczyć będzie analizy hydrodynamiki przepływu płynu jedno- i wielofazowego w zminiaturyzowanych urządzeniach przepływowych o złożonej geometrii, wytwarzanych z wykorzystaniem technologii przyrostowych (druk 3D), stosowanych w obszarze energetyki i inżynierii środowiska. Głównym celem badań będzie ocena wpływu jakości wykonania powierzchni wewnętrznych, której poziom determinowany jest przez ograniczenia i specyfikę druku 3D, na charakterystykę przepływu płynu oraz efektywność operacyjną urządzeń. W tym celu zostaną zastosowane nieinwazyjne, optyczne metody pomiarowe, takie jak Particle Image Velocimetry (PIV), Background Oriented Schlieren (BOS) oraz Shadow Sizing (SS), umożliwiające zarówno jakościową, jak i ilościową analizę przepływu. Wyniki badań posłużą mitygacji negatywnych skutków niedoskonałości technologicznych związanych z procesem druku 3D, jak również wskażą możliwości optymalizacji hydrodynamicznej oraz zwiększenia niezawodności operacyjnego miniaturowych urządzeń przepływowych, wykonywanych metodami addytywnymi. Utylitarnym efektem badań będzie stworzenie podstaw do szerszego wdrażania zminiaturyzowanych urządzeń procesowych w sektorach energetyki i inżynierii środowiska.

3) Tytuł projektu: Zwiększenie efektywności ogniw paliwowych poprzez optymalizację ich konstrukcji i zjawisk cieplno-przepływowych.

Promotor: dr hab. inż. Roman Dyga

Krótki opis prac: Celem pracy doktorskiej będzie poprawa efektywności ogniw paliwowych, uzyskana poprzez innowacyjne zmiany konstrukcji ogniw prowadzące do usprawnienia procesów transportu płynów i ciepła. Badania obejmują ocenę wpływu budowy ogniw na dystrybucję ciepła i opory przepływu, realizowana w oparciu o informacje literaturowe oraz własne badania eksperymentalne i symulacje numeryczne. Planowane są wielowariantowe prace optymalizacyjne , ukierunkowane na opracowanie rozwiązań konstrukcyjnych pozwalających zwiększyć sprawności konwersji energii chemicznej na elektryczną, poprawić bilans energetyczny systemów opartych o ogniwa paliwowe oraz wydłużyć czas ich eksploatacji.

4) Tytuł projektu: Analiza procesu termokatalitycznej kopirolizy odpadowej biomasy w aspekcie optymalizacji parametrów procesu oraz analizy produktów.

Promotor: dr hab. inż. Małgorzata Wzorek,
Promotor pomocniczy: dr inż. Robert Junga

Krótki opis prac: Celem pracy jest zbadanie procesu termokatalitycznej pirolizy biomasy odpadowej z innymi materiałami w kontekście optymalizacji parametrów procesu oraz analizy uzyskiwanych produktów. Badania będą obejmować eksperymenty prowadzone w kontrolowanych warunkach temperaturowych z zastosowaniem różnych rodzajów katalizatorów oraz zmiennego składu wsadu biomasy odpadowej i drzewnej oraz materiałów współpirolizowanych. Analizie poddane zostaną produkty procesu – gazowe, ciekłe oraz stałe – z wykorzystaniem nowoczesnych technik analitycznych. Szczególny nacisk zostanie położony na identyfikację optymalnych warunków prowadzenia procesu pozwalających na maksymalizację ilości i jakości pożądanych frakcji.

5) Temat projektu: Analiza termodynamiczna i ekonomiczna innowacyjnych elektrowni jądrowych w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej z wysokotemperaturowymi reaktorami i helem jako czynnikiem obiegowym.

Promotor: prof. dr hab. inż. Ryszard Bartnik

Krótki opis prac: W pracy będzie przeprowadzona analiza termodynamiczna i ekonomiczna innowacyjnych elektrowni jądrowych, w których realizowane są w układzie hierarchicznym dwa sprzężone ze sobą obiegi Joule’a. Jeden realizowany w zakresie temperatur wysokich, drugi niskich.

6)Temat projektu: Eksperymentalna ocena wpływu hydrodynamiki przepływu dwufazowego na eksploatację aparatów z kanałami o małej średnicy.

Promotor: dr hab. inż. Krystian Czernek

Krótki opis prac: Celem pracy jest opisanie na podstawie badań eksperymentalnych warunków hydrodynamiki przepływu mieszaniny dwufazowej o zróżnicowanej lepkości w kanałach o małej średnicy. Badania podjęte w niniejszej pracy będą miały na celu potwierdzenie tezy, że możliwe jest stworzenie korzystnych warunków hydrodynamicznych do realizacji procesów w aparatach wykorzystujących ten rodzaj przepływu. Zadaniem badawczym będzie określenie granic tworzenia się różnych form przepływu gaz-ciecz, weryfikacja metod obliczania oporów przepływu oraz udziałów objętościowych faz podczas przepływu dwufazowego gazu i cieczy w szerokim spektrum zmian jej lepkości.

7) Temat projektu: Badania nad procesami z zakresu inżynierii środowiska w gospodarce o obiegu zamkniętym.

Promotor: dr hab. inż. Anna Hnydiuk-Stefan

Krótki opis prac: Koncepcja, wybór wraz z uzasadnieniem procesu środowiskowego w gospodarce o obiegu zamkniętym. Modelowanie procesu wraz z postawieniem tezy badawczej. Realizacja procesu w skali laboratoryjnej z zastosowaniem wybranej metodyki pomiarowej. Charakterystyka rezultatów badań wraz z opisaniem przebiegu doświadczenia i uzyskanych wyników. Przykładowym rozwiązaniem do opracowania może być określenie wartości dodanej wskazanego procesu w postaci zastosowania wybranego gatunku grzybów w bioremediacji metali ciężkich ze środowiska, pochodnych przeróbki ropy naftowej lub izotopów promieniotwórczych.

8) Temat projektu: Badania nad właściwościami nanomateriałów z określeniem możliwości ich zastosowania w inżynierii środowiska.

Promotor: dr hab. inż. Anna Hnydiuk-Stefan

Krótki opis prac: Prace polegające na wyborze nanocząstek substancji potencjalnie działających jako katalizator w wybranym procesie z zakresu inżynierii środowiska. Badania właściwości, struktury i zastosowania wybranego nanomateriału. Synteza i charakterystyka fizyczna nanocząstek za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) w celu określenia struktury krystalicznej zsyntetyzowanego materiału, izotermy BET w celu obliczenia powierzchni i rozkładu wielkości porów materiału oraz stan pierwiastkowy za pomocą spektroskopii fotoelektronów w zakresie rentgenowskim (XPS). Badania nad aspektami teoretycznymi ukazującymi rolę elementu obcego w wybranym procesie.

9) Temat projektu: Prognozowanie cen uprawnień do emisji CO2 wraz analizą wpływu regulacji rynku EU ETS na polski system energetyczny.

Promotor: dr hab. inż. Anna Hnydiuk-Stefan

Krótki opis prac: Predykcja cen EUA w oparciu o szeroki zakres czynników paliwowo-energetycznych na podstawie danych giełdowych. Zastosowanie podejścia ilościowego za pomocą między innymi metod statystycznych takich jak analiza głównych składowych PCA, metod uczenia maszynowego, modeli regresji procesu Gaussa – GPR, w celu identyfikacji zmiennych mających wpływ na wahania cen EUA i możliwości ich prognozowania. Zastosowanie podejścia jakościowego (na przykład skierowanych liczb rozmytych) w celu modelowania umożliwiającego analizę potencjalnych kierunków zmian cen EUA, określeniem ich tendencji wraz z prawdopodobieństwem ich zdarzenia w przyszłości. Opracowanie modeli uwzględniających czynniki regulacji EU ETS i na ich podstawie określenie wpływu regulacji rynku EU ETS na polski system energetyczny.

Dyscyplina naukowa: nauki o kulturze fizycznej

1) Promotor: dr hab. Monika Błaszczyszyn

Tytuł projektu: Zbadanie „fizjologicznego biomarkera” opartego na analizie zapisu EEG w kierunku monitorowania czynników determinujących występowanie choroby Alzheimera, ze szczególnym uwzględnieniem cech, które zwykle zmieniają się wraz z wiekiem.

Krótki opis prac: Zbadane zostaną czynniki ryzyka związane z wielowymiarową chorobą Alzheimera (AD) i łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI) u osób starszych powyżej 65 roku życia. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na wielowymiarową ocenę zaburzeń poznawczych i pamięci, która jest nową koncepcją obserwowaną w zapisie EEG. Wyniki tych badań powinny pomóc w monitorowaniu, kontrolowaniu czynników determinujących postęp i naturalnej historii choroby Alzheimera.

Hipoteza robocza:

EEG może być użytecznym narzędziem przesiewowym do diagnozy i oceny postępu choroby MCI i AD.

Kompleksowa analiza ułatwi wybór najlepszej cechy odpowiedniej do warunków przedklinicznych i klinicznych. Zrozumienie związku między EEG a demencją może wyjaśnić patologię i poprawić opiekę nad pacjentem.

2)Promotor: dr hab. Cezary Kuśnierz

Tytuł: Motywacja osiągnięć i dobrostan zawodników sportów i sztuk walki

Jednym z ważnych mechanizmów wewnętrznych człowieka jest proces motywacyjny, decydujący o poziomie angażowania się, inicjowania, ukierunkowania i utrzymywania aktywności fizycznej i psychicznej. Istnieje wiele teorii motywacji odnoszących się do różnych obszarów funkcjonowania człowieka, którego zachowaniem kierują zarówno popędy (motywacja wypływająca z potrzeb biologicznych), jak również potrzeby modyfikowane w procesie uczenia się. Motywacja jest procesem warunkowanym przez czynniki biologiczne, umysłowe i społecznokulturowe. W sporcie motywacja osiągnięć uważana jest za kluczowy warunek osiągania pożądanych wyników. Z motywacją w sporcie łączy się pojęcie motywacji osiągnięć, uważanej za proces, od którego zależy osiągnięcie sukcesu. Motywacja osiągnięć w sporcie to potrzeba współzawodniczenia ze standardami doskonałości, tendencja do zmagania się z samym sobą, dążenie do osiągania perfekcyjnego wykonywania czynności. Wypadkowa potrzeby współzawodnictwa (satysfakcja z własnego wykonania) i lęku przed współzawodnictwem (tendencja do postrzegania rywalizacji jako sytuacji zagrażającej) stanowi motywację do podejmowania współzawodnictwa. W związku z tak istotną rolą motywacji osiągnięć w sporcie, można ja traktować również jako czynnik wpływający na satysfakcję z życia i dobrostan zawodników. Celem pracy jest poznanie motywacji osiągnięć zawodników uprawiających różne sporty i sztuki walki. Czynnikiem różnicującym style będzie formuła walki w pełnym kontakcie, ograniczonym lub bez kontaktu. Hipotetycznie zakłada się, że zawodnicy sportów walki będą cechowali się wyższym poziomem motywacji osiągnięć sukcesu sportowego niż zawodnicy sztuk walki dla których kultywowanie walki wręcz będzie głównie formą doskonalenia się i źródłem dobrostanu.

3) Promotor: Paweł Pakosz

Dyscyplina naukowa: Nauki o kulturze fizycznej

Tytuł projektu: Mechanizmy adaptacyjne mięśni szkieletowych w odpowiedzi na wybrane formy treningu fizycznego

Krótki opis prac: Projekt badawczy koncentruje się na analizie adaptacyjnych zmian w mięśniach szkieletowych w odpowiedzi na różne formy treningu fizycznego. Badania obejmą obiektywną ocenę bioelektrycznej aktywności mięśni (EMG), ich zmęczenia, analizę wzorców ruchowych oraz efektywności pracy mięśni. Wykorzystane zostanie nieinwazyjne narzędzie badawcze – elektromiografia powierzchniowa (sEMG). Celem projektu jest określenie optymalnych strategii treningowych zwiększających wydolność oraz odporność na urazy. Istotnym aspektem pracy będzie także porównanie wpływu różnych metod treningowych na procesy adaptacyjne mięśni. To wyjątkowa okazja do uczestniczenia w nowoczesnych badaniach nad efektywnością mięśni i treningu, które mogą mieć realne zastosowanie w sporcie wyczynowym, aktywności ruchowej oraz profilaktyce urazów.

4) Promotor: Paweł Pakosz

Tytuł projektu: Wpływ różnych czynników stylu życia na parametry zdrowotne organizmu

Krótki opis prac: Projekt badawczy koncentruje się na analizie zmian w różnych parametrach zdrowotnych organizmu w odpowiedzi na różne zmienne i bodźce, takie jak trening fizyczny, dieta, praktyki wellness oraz regeneracja. Badania obejmą obiektywną ocenę wskaźników fizjologicznych, takich jak poziom stresu, regeneracja mięśni, parametry wydolnościowe, jakość snu oraz zmiany w metabolizmie. Wykorzystane zostaną nowoczesne, nieinwazyjne metody pomiarowe. Celem projektu jest określenie optymalnych strategii łączenia różnych strategii jak aktywność fizyczna, odżywianie czy metod regeneracyjnych w celu poprawy zdrowia i wydolności organizmu. To unikalna okazja do udziału w interdyscyplinarnych badaniach nad wpływem stylu życia na funkcjonowanie organizmu, które mogą mieć praktyczne zastosowanie w profilaktyce zdrowotnej oraz optymalizacji wyników sportowych.

5) Promotor: Paweł Pakosz

Tytuł projektu: Ocena składu ciała i jego wpływu na parametry zdrowotne

Krótki opis prac: Projekt badawczy koncentruje się na ocenie składu ciała oraz jego znaczeniu dla kluczowych aspektów zdrowia. W ramach badań przeprowadzona zostanie obiektywna analiza komponentów ciała, takich jak masa mięśniowa, ilość tkanki tłuszczowej oraz poziom nawodnienia, przy wykorzystaniu nowoczesnych metod pomiarowych, w tym bioimpedancji elektrycznej (BIA). Głównym celem projektu jest identyfikacja optymalnych proporcji składu ciała wśród różnych grup, obejmujących sportowców, osoby aktywne fizycznie oraz osoby prowadzące siedzący tryb życia. Ważnym elementem badań będzie również ocena wpływu wybranych strategii treningowych i dietetycznych na zmiany w składzie ciała. Uczestnictwo w projekcie to niepowtarzalna szansa na zaangażowanie się w nowoczesne badania nad adaptacją organizmu do stylu życia, co może znaleźć praktyczne zastosowanie w sporcie, rekreacji oraz profilaktyce zdrowotnej.

6) Promotor: prof. dr hab. Janusz Iskra

Tytuł projektu: Przygotowanie do startu głównego najlepszych sprinterów i plotkarzy świata w oparciu o starty halowe i na stadionie

Krótki opis prac: Najlepsi sprinterzy i płotkarze (kobiety i mężczyźni) świata (5 konkurencji – 100m, 200m, 400m, 100/110m ppł, 400m ppł) podzieleni na grupę sprzed 2000 r oraz w XXI wieku. Analiza przygotowań do startu głównego (Igrzyska Olimpijskie, Mistrzostwa Świata). Ocena skuteczności startowej zawodników odnoszących sukcesy oraz tych, którzy zawiedli w starcie głównym. W analizę uwzględniono biegaczy przygotowujących się do startu w sezonie halowym oraz tych, którzy przygotowywali się wyłącznie do startów na stadionie. Wyniki będą miały znaczenie aplikacyjne.

Dyscyplina naukowa: inżynieria lądowa, geodezja i transport

1)Temat projektu: Współczynnik wartości szczytowej w niestacjonarnych drganiach losowych.

Promotor: Prof. dr hab. inż. Zbigniew Zembaty

Krótki opis pracy: Proponowana rozprawa doktorska obejmowałaby symulacje komputerowe w programie Matlab w celu badania stochastycznych efektów podczas krótkich nieustalonych obciążeń budowli. Niezbędna biegłość w używaniu Matlaba i opanowanie rachunku prawdopodobieństwa i teorii procesów stochastycznych.

Literatura/Reference: ZEMBATY Z., Non-stationary random vibrations of a shear beam under high frequency seismic effects, Soil Dynamics & Earthquake Engineering, vol.27, no.11, November 2007, pp.1000-1011

2)Temat projektu: Niestacjonarne drgania losowe oscylatorów niesprężystych.

Promotor: Prof. dr hab. inż. Zbigniew Zembaty

Krótki opis pracy: Proponowana rozprawa doktorska obejmowałaby symulacje komputerowe w programie Matlab w celu badania nieliniowych drgań budowli przy zastosowaniu symulacji Monte Carlo. Niezbędna biegłość w używaniu Matlaba i opanowanie rachunku prawdopodobieństwa, teorii procesów stochastycznych i Szybkiej Transformacji Fouriera.

Odpowiedź mostu gruntowo-stalowego na wzbudzenie wywołane przejazdem szybkiego pociągu.

3)Temat projektu: Odpowiedź mostu gruntowo-stalowego na wzbudzenie wywołane przejazdem szybkiego pociągu.

Promotor: Prof. dr hab. inż. Damian Bęben

Krótki opis pracy:

Przegląd literatury w zakresie dynamiki mostów,
Wykonanie modeli obliczeniowych MES mostu gruntowo-stalowego,
Wykonanie badań doświadczalnych mostu pod obciążeniem dynamicznym (przejazdy pociągu).

4) Temat projektu: Zastosowanie pomiarów prędkości rotacji do identyfikacji parametrów wysokich elementów belkowych.

Promotor: Dr hab. inż. Piotr Bońkowski

Krótki opis pracy: Celem prac jest określenie potencjalnych korzyści i ograniczeń z zastosowania pomiarów prędkości rotacji podczas identyfikacji stanu wysokich elementów belkowych. W ramach projektu planowane jest:

Wykonanie przeglądu literaturowego w obszarze prac zaplanowanych w projekcie
Wykonanie symulacji numerycznych identyfikacji stanu konstrukcji w środowisku MATLAB, Abaqus, lub podobnym.
Eksperymentalna weryfikacja identyfikacji stanu prostych konstrukcji.

5) Temat projektu: Zastosowanie żużla pomiedziowego jako alternatywnego dodatku do cementu – wpływ na mikrostrukturę, właściwości reologiczne i trwałość betonu

Promotor: Dr hab. inż. Elżbieta Janowska-Renkas, Prof. PO

Krótki opis pracy: Produkcja cementu portlandzkiego odpowiada za ok. 7–8% globalnej emisji CO₂. Jednym z efektywnych sposobów redukcji emisji jest częściowe zastępowanie klinkieru cementowego dodatkami mineralnymi pochodzenia przemysłowego. Żużel pomiedziowy, będący odpadem hutniczym, wykazuje właściwości fizykochemiczne predestynujące go do wykorzystania jako dodatek mineralny w produkcji cementu i betonu. Jego zastosowanie może znacząco wpłynąć na mikrostrukturę zaczynu, ograniczyć porowatość kapilarną i poprawić trwałość betonu. Realizacja pracy zaplanowana jest w ramach doktoratu wdrożeniowego. Projekt łączy podejście naukowe (badania mikrostruktury, trwałości oraz właściwości reologicznych i mechanicznych betonów z dodatkiem żużla pomiedziowego) z analizą środowiskową (LCA, ślad węglowy) oraz opracowaniem wytycznych technologicznych do wdrożenia.

Informatyka techniczna i telekomunikacja

1) Temat projektu: Diagramy bifurkacyjne nieliniowych układów dynamicznych oparte na testowaniu hipotez: pseudookresowe surogaty z wymiarem korelacyjnym jako statystyka dyskryminacyjna

Promotor: Dr hab. inż. Wiesław Marszałek

Krótki opis pracy: W projekcie rozważane będzie nowe podejście do identyfikacji zaszumionych oscylacyjnych szeregów czasowych dla nieliniowych układów dynamicznych. Podstawą proponowanego podejścia będą pseudo-okresowe surogaty z wymiarami korelacji jako statystykami dyskryminacyjnymi. Nowatorstwo podejścia wynika z faktu, że pseudo-okresowe surogaty i testowanie hipotez na podstawie statystyk będą z powodzeniem stosowane w przypadkach zaszumionych szeregów czasowych (okresowych lub chaotycznych), gdy konwencjonalne (syntetyczne lub wolne od szumów) diagramy bifurkacyjne nie mają zastosowania. Oczekuje się, że proponowana technika może być stosowana do różnych zaszumionych szeregów czasowych, uzyskanych ze znanych modeli matematycznych lub zmierzonych bezpośrednio w laboratorium. Technika ta wymaga starannego i żmudnego optymalnego doboru niektórych parametrów, takich jak ważny współczynnik ρ w algorytmie pseudo-periodycznego surogatu (PPS). Takie i inne kwestie związane z doborem parametrów są obecnie otwartymi problemami. Dalszym rozszerzeniem i kierunkiem przyszłych badań może być porównanie podejścia do testowania hipotez z testem 0-1 dla chaosu, przybliżoną lub próbkową entropią jako statystyką dyskryminacyjną lub dobrze znaną metodą wykładników Lapunowa. Oczekuje się, że zostanie ustalony związek między wymiarem korelacji, przybliżoną entropią i parametrami entropii próbki.
Osoba podejmująca się realizacji powyższego projektu powinna posiadać dobre przygotowanie w zakresie informatyki naukowej, programowania oraz matematyki i statystyki. Powinna również umieć czytać artykuły naukowe w języku angielskim.

2)Temat projektu: Ewaluacja rekurencyjnych algorytmów uczenia maszynowego do prognozowania szeregów czasowych

Promotor: dr hab. inż. Rafał Stanisławski

Krótki opis pracy: W pracy opracowane zostaną niezbędne dane oraz wiarygodne procedury walidacji wyników. Wyzwaniem w opracowaniu skutecznych rozwiązań jest konieczność dostarczania do algorytmów predykcyjnych dużych ilości danych, a obecnie implementowane rozwiązania powinny zostać zoptymalizowane, aby szkolenie algorytmów zajmowało możliwie niewiele czasu, przy zachowaniu lub poprawie ich skuteczności. Procesy konfigurowania parametrów predyktorów oraz objaśniania ich działania również będą weryfikowane przed doktoranta. W pracy będą ewaluowane m.in. rekurencyjne sieci neuronowe, oraz sieci typu transformer, wraz z ich najnowszymi wariantami, adaptowanymi do pracy z użyciem szeregów czasowych.
Wstępna analiza bibliograficzna algorytmów, przegląd dostępnych repozytoriów i zaimplementowanych rozwiązań, a także weryfikacja użyteczności i dostępności danych, będą ważnym wstępnym etapem tej pracy.

3)Temat projektu: Opracowanie algorytmów głebokiego uczenia dla detekcji anomalii dla dużych zbiorów danych

Promotor: dr hab. inż. Rafał Stanisławski

Krótki opis pracy: W pracy zbadane zostaną współczesne architektury głębokiego uczenia dla zadania detekcji anomalii w wielowymiarowych szeregach czasowych. Wstępna analiza bibliograficzna algorytmów, przegląd dostępnych repozytoriów i zaimplementowanych rozwiązań, a także weryfikacja użyteczności i dostępności danych wykonane zostaną na wstępie tej pracy. Główne zadanie rozprawy obejmie ewaluację algorytmów, zdolnych do skutecznej pracy z dużymi zbiorami danych, oraz odporne na zmiany zachodzące w tych zbiorach (adresowanie wyzwań z dryfowaniem danych czy zmianą rozkładów badanych szeregów). Ewaluowane będą architektury sieci, pozwalające na szkolenie i skuteczną detekcję dla wielowymiarowych danych. Dodatkowym aspektem będzie analiza wpływu poszczególnych składowych danych na skuteczność detekcji oraz wykorzystanie metod objaśniania pracy głębokich algorytmów dla zapewnienia wysokiej wiarygodności ich pracy.

Nauki o zarządzaniu i jakości

1) Tytuł projektu: Optymalizacja przepływu produkcji w obiektach technicznych z wykorzystaniem metod grafowych

Promotor: dr hab. inż. Adam Deptuła

Krótki opis prac: Celem projektu jest zastosowanie teorii grafów do modelowania i optymalizacji przepływu produkcji w obiektach technicznych i produkcyjnych. W części teoretycznej planowane jest przeprowadzenie krytycznego przeglądu literatury dotyczącej wykorzystania grafów przepływowych oraz teorii sieci w kontekście zarządzania produkcją. Efektem będzie opracowanie modelu umożliwiającego identyfikację ścieżek krytycznych, minimalizację czasu produkcji oraz optymalizację wykorzystania zasobów. Badania empiryczne obejmą analizę procesów w wybranym przedsiębiorstwie produkcyjnym z zastosowaniem metod grafowych i algorytmów optymalizacyjnych (np. algorytm najkrótszej ścieżki, maksymalnego przepływu)

2) Tytuł projektu: Wykorzystanie metodologii wielowartościowych drzew logicznych w optymalizacji harmonogramowania prac w przedsiębiorstwach produkcyjnych

Promotor: dr hab. inż. Adam Deptuła

Krótki opis prac: Projekt ma na celu zastosowanie wielowartościowych drzew logicznych do wspomagania procesu optymalizacji harmonogramowania prac produkcyjnych. Pierwszym etapem będzie krytyczny przegląd literatury dotyczącej wykorzystania metod drzew decyzyjnych w zarządzaniu produkcją i optymalizacji procesów. Na tej podstawie zostanie opracowany model wspierający podejmowanie decyzji dotyczących kolejności zadań, przydziału zasobów oraz minimalizacji opóźnień. W części empirycznej przewiduje się budowę i walidację modeli decyzyjnych z uwzględnieniem algorytmu Quine’a-McCluskeya do minimalizacji cząstkowych wielowartościowych funkcji logicznych, na podstawie danych pochodzących z wybranego obiektu produkcyjnego. Efektem badań będzie ocena skuteczności zaproponowanego podejścia w usprawnianiu harmonogramowania procesów produkcyjnych.

3) Tytuł projektu: Znaczenie organizacyjnych zachowań obywatelskich dla funkcjonowania przedsiębiorstw usługowych

Promotor: dr hab. Marcin Komańda

Krótki opis prac: Celem pracy jest rozpoznanie wagi dla przedsiębiorstw usługowych zachowań pracowników podejmowanych dobrowolnie i nie związanych z przydziałem obowiązków, które sprzyjają skutecznemu i efektywnemu funkcjonowaniu organizacji. Zakres prac koncepcyjnych będzie związany w pierwszym etapie z dokonaniem krytycznego przeglądu literatury. Jego efektem będzie rozpoznanie definicji, zakresu i wymiarów pojęcia organizacyjnych zachowań obywatelskich oraz sformułowanie konceptualnej ramy interpretacyjnej tego zjawiska w świetle praktyki biznesowej. Kolejnym etapem projektu będzie realizacja badań empirycznych.

Propozycje tematów dla kandydatów do szkoły doktorskiej