Evaluation of inter- and intrafractional motion of liver tumors using interstitial markers and implantable electromagnetic radiotransmitters in the context of image-guided radiotherapy (IGRT) – the ESMERALDA trial

Background: With the development of more conformal and precise radiation techniques such as Intensity-Modulated Radiotherapy (IMRT), Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT) and Image-Guided Radiotherapy (IGRT), patients with hepatic tumors could be treated with high local doses by sparing normal liver tissue. However, frequently occurring large HCC tumors are still a dosimetric challenge in spite of modern high sophisticated RT modalities. This interventional clinical study has been set up to evaluate the value of different fiducial markers, and to use the modern imaging methods for further treatment optimization using physical and informatics approaches. Methods and design: Surgically implanted radioopaque or electromagnetic markers are used to detect tumor local-ization during radiotherapy. The required markers for targeting and observation during RT can be implanted in a previously defined optimal position during the oncologically indicated operation. If there is no indication for a surgical resection or open biopsy, markers may be inserted into the liver or tumor tissue by using ultrasound-guidance. Primary study aim is the detection of the patients´ anatomy at the time of RT by observation of the marker position during the indicated irradiation (IGRT). Secondary study aims comprise detection and recording of 3D liver and tumor motion during RT. Furthermore, the study will help to develop technical strategies and mechanisms based on the recorded information on organ motion to avoid inaccurate dose application resulting from fast organ motion and deformation. Discussion: This is an open monocentric non-randomized, prospective study for the evaluation of organ motion using interstitial markers or implantable radiotransmitter. The trial will evaluate the full potential of different fiducial markers to further optimize treatment of moving targets, with a special focus on liver lesions

Analyzing human decisions in IGRT of head-and-neck cancer patients to teach image registration algorithms what experts know

Background: In IGRT of deformable head-and-neck anatomy, patient setup corrections are derived by rigid registration methods. In practice, experienced radiation therapists often correct the resulting vectors, thus indicating a different prioritization of alignment of local structures. Purpose of this study is to transfer the knowledge experts apply when correcting the automatically generated result (pre-match) to automated registration. Methods: Datasets of 25 head-and-neck-cancer patients with daily CBCTs and corresponding approved setup correction vectors were analyzed. Local similarity measures were evaluated to identify the criteria for human corrections with regard to alignment quality, analogous to the radiomics approach. Clustering of similarity improvement patterns is applied to reveal priorities in the alignment quality. Results: The radiation therapists prioritized to align the spinal cord closest to the high-dose area. Both target volumes followed with second and third highest priority. The bony pre-match influenced the human correction along the crania-caudal axis. Based on the extracted priorities, a new rigid registration procedure is constructed which is capable of reproducing the corrections of experts. Conclusions: The proposed approach extracts knowledge of experts performing IGRT corrections to enable new rigid registration methods that are capable of mimicking human decisions. In the future, the deduction of knowledge-based corrections for different cohorts can be established automating such supervised learning approaches

FireProt: web server for automated design of thermostable proteins

There is a continuous interest in increasing proteins stability to enhance their usability in numerous biomedical and biotechnological applications. A number of in silico tools for the prediction of the effect of mutations on protein stability have been developed recently. However, only single-point mutations with a small effect on protein stability are typically predicted with the existing tools and have to be followed by laborious protein expression, purification, and characterization. Here, we present FireProt, a web server for the automated design of multiple-point thermostable mutant proteins that combines structural and evolutionary information in its calculation core. FireProt utilizes sixteen tools and three protein engineering strategies for making reliable protein designs. The server is complemented with interactive, easy-to-use interface that allows users to directly analyze and optionally modify designed thermostable mutants. FireProt is freely available at http://loschmidt.chemi.muni.cz/fireprot.Web of Science45W1W399W39

A Network Dataset of Normal, Malware, Attack, and Background Traffic on a Real Network

Vzhledem k rostoucímu využívání technologií a zvyšujícímu se počtu kybernetických útoků je nezbytné mít k dispozici robustní a reprezentativní bezpečnostní datasety. Tyto datasety jsou klíčové pro získání informací, které nám pomohou vytvořit lepší nástroje pro odhalování bezpečnostních hrozeb. Většina současných bezpečnostních datasetů však postrádá několik aspektů, kvůli kterým nejsou pro výzkumné účely zcela vhodné. Přístup zvolený v rámci této této práce zahrnuje návrh nového datasetu na základě sběru požadavků od komunity profesionálů v počítačové bezpečnosti. Na základě těchto požadavků je pak navržen dataset, který je následně vytvořen ze síťového provozu realné počítačové sítě. Nově vytvořený dataset CTU-SME-11 obsahuje sedm dní síťového provozu na jedenácti zařízeních připojených ve vnitřní síti. Tato zařízení mají různé operační systémy, hardware a zamýšlené použití, což činí soubor dat velmi různorodým. Kromě člověkem generovaného neškodného provozu obsahuje datová sada chování malwaru, útoky uvnitř sítě a z internetu a zachycení provozu s exfiltrací dat. Nejhodnotnější částí datasetu je označení provozu, což umožňuje uživatelům jednoduše vyhodnotit efektivitu jejich modelů a algoritmů. Tato práce popisuje celý proces vytváření sady síťových dat o běžném provozu, provozu se škodlivým softwarem, provozu s útoky a provozu na pozadí v reálné síti. CTU-SME-11 obsahuje celkem přibližně 160 GB souborů PCAP a přibližně 99 000 000 označených síťových toků. Doufáme, že tato datová sada poslouží jako základ pro budoucí výzkum v oblasti síťové bezpečnosti. Snahou je, aby se stala novou referenční datovou sadou pro komunitu zabývající se kybernetickou bezpečností.With the increasing use of technology and the growing number of cyber-attacks, the need for robust and representative security datasets is crucial to learn how to create better tools to detect security attacks. While security datasets have been valuable in advancing cybersecurity research, most existing datasets are limited in scope and do not capture the full range of threats and vulnerabilities. Improved datasets that address these limitations would enable faster progress in cybersecurity research. Our approach involves the design of a new network security dataset through interviews with the community, designing a dataset that uses real-world network traffic data, and doing known security attacks to create a diverse and representative dataset. The CTU-SME-11 dataset includes seven days of network traffic on eleven devices connected in an internal network. Those devices are of various operating systems, hardware, and intended use, which makes the dataset very heterogeneous. Apart from human-generated benign traffic, the dataset includes malware captures, attacks inside the network and from the internet, and attacks with data exfiltration. The biggest value of this dataset are ground-truth labels, which allow consumers to evaluate the performance of their models and algorithms accurately. This thesis describes the whole creation process of a network dataset of normal, malware, attack, and background traffic on a real network. The CTU-SME- 11 dataset contains in total around 160 GB of PCAP files and around 99,000,000 expert-labeled network flows. We hope that this dataset will serve as a foundation for future research in the field of network security datasets and will become a new benchmark dataset to be used by the cybersecurity community

Measurement on Five-Phase IM Fed from Ten-Pulse Frequency Converter

The mathematical model of a five-phaseinduction machine derived on base of the theory of spacevectors and symmetrical components was verified by meansof a comparison of simulation and experimental results. Amulti-phase voltage source inverter was used to feed anexperimental five-phase induction machine by ten-pulsesupply voltage of constant frequency in different connectionarrangements. Steady state operation was considered. Thegood agreement between the simulation and experimentalresults has proved the correct function of the mathematicaland numerical model used

Frequency analysis of short-term precipitation amounts

katedra: KAP; přílohy: CD; rozsah: 56 s.Cases of high precipitation have large negative impacts on ecosystems and human society. Example might be the series of floods due to torrential short-term rainfalls, affecting different areas of the Czech Republic in late June and July 2009, or floods in Liberec region in August 2010. Estimates of the probabilistic rainfall extremes distribution and design values (corresponding to eg. 20-year recurrence period) are important for the purposes of hydrological modeling and follow-up applications. So far, attention has been paid especially to probability modeling of one-day and multi-day precipitation; the possibilities of studying the distribution of short-term precipitation extremes have been limited by the lack of data. Despite the shorter time series it is necessary to start filling up this gap. This thesis is a contribution to the study of climatic extremes and the likelihood of their recurrence.Případy vysokých srážkových úhrnů mají velké negativní dopady na ekosystémy i lidskou společnost; příkladem může být série povodní v důsledku krátkodobých přívalových srážek, která postihla různé oblasti ČR na přelomu června a července 2009, nebo povodně na Liberecku v srpnu 2010. Pro potřeby hydrologického modelování i návazných aplikací jsou důležité odhady pravděpodobnostních rozdělení srážkových extrémů a návrhové hodnoty (odpovídající např. dvacetileté periodě opakování). Dosud se u nás věnovala pozornost především modelování pravděpodobností denních a vícedenních srážkových úhrnů; možnosti studia rozdělení krátkodobých srážkových extrémů byly omezeny nedostatkem dat. I navzdory kratším časovým řadám je však třeba tuto mezeru začít zacelovat. Práce je příspěvkem ke studiu klimatických extrémů a pravděpodobností jejich opakování

Macro-Geographical Analysis of Current European Populism (2018)

During the last two decades the European societal environment has undergone crucial political transformation. The electoral support and general influence of populist parties and leaders is on the constant rise. The first results of rising populism can be seen, for example, in the so-called erosion of democracy in Hungary and in the British people's decision to leave the EU. An analytical part of this thesis is based on a theoretical framework which is presented in the beginning of this paper. It mainly elaborates on a definition that builds on Mudde's ideological concept and on possible divisions of populism which are used in the thesis. Useful definition and classification of the complex character of the term populism is crucial and allows proper understanding and also further development of the thesis itself. The conceptualisation of main attributes and causes is mainly based on the current literature and especially on the theory of economic grievance and on the Cultural Backlash theory. The first crucial contribution of this thesis is construction of an empirical model which is able to measure and categorise political parties by their level of populism. Closer look at these results created by factor analysis showed that the current success of European populist parties is highly alarming. In...Na evropské politické scéně dochází v posledních dvou dekádách k zásadním proměnám. Podpora a vliv populistických stran konstantně roste a jejich zastoupení v jednotlivých národních parlamentech se neustále zvyšuje. Zásadní vliv populismu na dnešní společnost je možné demonstrovat například na rozhodnutí občanů Velké Británie o odchodu z Evropské unie, či tzv. erozi demokracie v Maďarsku. Analytická část práce staví na základech popsaných v části teoretické, kde se autor nejprve snaží souhrnně definovat a klasifikovat jinak velmi komplexní a zároveň vágně používaný termín populismus. Teoretické zarámování vychází především z konceptu Case Muddeho, který definuje populismus jako tenkou politickou ideologii štěpící společnost. Následné teoretické vymezení hlavních populistických znaků a příčin vychází z podrobné rešerše soudobé odborné literatury a staví zejména na teorii ekonomického strádání a teorii kulturní proměny. Předkládaná práce se snaží do složité problematiky přispět především vytvořením komplexního empirického modelu, který dokáže měřit výslednou míru populismu jednotlivých evropských stran. Bližší analýza výsledků této faktorové analýzy a její aplikace na evropské prostředí ukázala, že stav úspěšnosti populistických stran je alarmující. Výsledky naznačují, že každý třetí Evropan volí...Department of Social Geography and Regional DevelopmentKatedra sociální geografie a regionálního rozvojePřírodovědecká fakultaFaculty of Scienc