1 kivonatos_fuzet.indd 1
09/05/2017 09:42
Program Április 27, csütörtök Vendégek érkezése 17:30 - Vacsora 19:00 - Színházi előadás
Április 28, péntek
8:30 - Regisztráció 9:00 - A XVIII. Műszaki ETDK megnyitója, üdvözlő beszédek 9:30 - Vendégelőadás – dr. Dávid László, Sapientia EMTE rektora 10:30 - Kávészünet 11:00 - Szakosztályok bemutatói 1 kivonatos_fuzet.indd 1
09/05/2017 09:42
Program Április 28, péntek 13:00 15:00 17:00 17:30 19:00
-
Ebédszünet Szakosztályok bemutatói Workshop (Siemens) Városnéző séta Vacsora / Buli
Április 29, szombat
10:00 - Vendégelőadás – dr. Jancsó Árpád, technikatörténeti író, helytörténész 11:00 - Díjkiosztó ünnepély 13:00 - Hazautazás 2 kivonatos_fuzet.indd 2
09/05/2017 09:42
ALKALMAZOTT INFORMATIKA SZAKOSZTÁLY KIVONATAI kivonatos_fuzet.indd 3
09/05/2017 09:42
NYELŐCSŐ SZÖVET SZERKEZETI ELVÁLTOZÁSÁNAK DETEKTÁLÁSA KÉPFELDOLGOZÁS SEGÍTSÉGÉVEL Szerző(k):
Tóth Máté Golarits István (Óbudai Egyetem, Mérnökinformatikus, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Vámossy Zoltán (Óbudai Egyetem, egyetemi docens)
A sejt-és szövetanalízis számítógépek segítségével régóta aktív terület az orvosi informatikában, és a hardverek fejlődése óta népszerűsége nagyban megnőtt. A folyamat néhány évtizede kezdődött, azóta az orvosi informatika egyik legfontosabb kutatási területévé nőtte ki magát. A fejlesztők az évek során különböző megközelítésekkel próbálkoztak, ezek nagyrészt a színekre, alakokra, kontúrokra és textúrákra alapoznak, és ezekből a paraméterekből vonnak le következtetéseket. Ez a témakör a kurrensségét főként annak köszönheti, hogy egyre könnyebben férhetünk hozzá a képalkotó eszközökhöz, és ezek egyre jobb minőségű képek készítésére alkalmasak. Napjainkban a rákos megbetegedések vizsgálatánál biopsziák segítségével kinyert szövetminták mikroszkopikus elemzését többnyire manuálisan hajtják végre, kiváltképpen igaz ez a magyarországi egészségügyre. Egy ilyen minta kiértékelése hosszú időbe telik és megterhelő eljárás a patológus szakemberek számára. A digitalizált szövetmetszeti képek kiértékelése hatékonyan végezhető algoritmikus eszközökkel. A nyelőcsőrák korai stádiumban felismerve jól kezelhető megbetegedés, előrehaladott stádiumban rendkívül rossz prognózisú, ezért kiemelt fontosságú a minél korábbi felismerés. A projekt célja egy olyan szoftver megtervezése és implementálása, amely meggyorsíthatja a nyelőcsőrák előjeleinek mihamarabbi felismerését, ezzel segítve a patológusok és szakorvosok munkáját a diagnosztizálás területén.
4 kivonatos_fuzet.indd 4
09/05/2017 09:42
NYELŐCSŐ SZÖVET SZERKEZETI ELVÁLTOZÁSÁNAK DETEKTÁLÁSA KÉPFELDOLGOZÁS SEGÍTSÉGÉVEL A nyelőcsőrák kialakulásának esélyét nagyban növeli a Barrett metaplasia megjelenése, ezért a szoftverünk ennek az elváltozásnak a jeleit keresi. Ezt a feladatot mikroszkopikus szöveti metszetekről készült képek feldolgozásával és kiértékelésével valósítjuk meg. Mivel a szoftvert orvosi döntéstámogatói céllal fejlesztjük, fontos a sebessége, de ennek a követelménynek való megfelelés nem mehet a pontosság javára. Munkánk eredményeit bemutató cikket befogadták a 15th IEEE International Symposium on Applied Machine Intelligence and Informatics nemzetközi konferenciára. A dolgozat áttekinti a nyelőcsővel kapcsolatos alapvető biológiai ismereteket, úgymint a nyelőcső felépítését makroszkopikus és mikroszkopikus szinten is. Bemutatja az oesophagus betegségeit és kialakulásuk folyamatát. Részletezi a patológusi munka alapvető lépéseit és módszereit. Ismerteti a hasonló rendszerek felépítését, működését, illetve ezeknek elemzését és értékelését is adja. Mindezek alapján ismertetjük rendszerünk felépítését, az implementált algoritmusok működését, valamint a rendszer tesztelésének módszereit és eredményeit.
5 kivonatos_fuzet.indd 5
09/05/2017 09:42
FOLYAMATOS GESZTUSFELISMERÉS GYORSULÁSÉRZÉKELŐVEL Szerző(k):
Bárdi Orsolya (Sapientia EMTE, Informatika, 3. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Antal Margit (Sapientia EMTE, egyetemi docens)
Az új generációs mobiltelefonok több olyan érzékelőt tartalmaznak, amelyek segítségével érdekes és hasznos alkalmazások készíthetők. Ilyen például a gyorsulásérzékelő is. Dolgozatunk fő célja egy olyan szoftver megvalósítása, amely a gyorsulásérzékelőből kinyert adatokat folyamatosan figyeli és felismeri a vezérlési gesztusokat. A legnagyobb kihívást a gesztusok végpontjainak helyes felismerése jelenti. Annak ellenére, hogy a szakirodalom olyan rendszereket ismertet, amelyekben a vezérlési gesztusokat külön tanítják meg a rendszernek, a mi rendszerünk tanítása úgy történik, hogy egyetlen gesztussorozatot vételezünk, majd ebből egy saját algoritmussal meghatározzuk a gesztusok végpontjait. A gesztussorozat darabolása után meghatározható a végpont detektáláshoz szükséges küszöbérték. A gesztusok felismerésére a dinamikus idővetemítés (DTW) algoritmust használtuk, amely az idősorok közötti távolság kiszámításával határozza meg a hasonlóságokat. A rendszer 6 gesztust ismer fel (jobb, bal, fel, le, kör jobbra, kör balra), de ezeket igény szerint le lehet cserélni, illetve bővíteni is lehet. Rendszerünk fontos tulajdonsága a felhasználófüggetlenség, tehát egyetlen tanítás (referencia gesztusok megadása) után bárki használhatja. Munkánk eredménye egy olyan okostelefon alkalmazás, amely felismeri a definiált gesztusokat. A tesztelés és szemléltetés érdekében készítettünk egy számítógépes alkalmazást, amely Bluetooth segítségével kommunikál az okostelefonnal. A felismert gesztusokat az okostelefon elküldi a számítógépnek, amely a kapott parancsra, egy kiválasztott mappából megjeleníti és váltogatja a képeket. Kulcsszavak: gép-ember kommunikáció, valós idejű gesztusfelismerés, gyorsulásérzékelő
6 kivonatos_fuzet.indd 6
09/05/2017 09:42
INDUSTRIAL PROCESS FLOW: FALSE POSITIVE REDUCTION IN PVS ERROR DETECTION Szerző(k):
Faluvégi Ágota (Kolozsvári Műszaki Egyetem, Számítástechnika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Rodica Potolea, dr. Mihaela Dînșoreanu, Camelia Lemnaru (Kolozsvári Műszaki Egyetem, egyetemi tanárok)
In our rushing world efficiency is essential. This is why this paper focuses on finding near-optimal solutions for the identification of process flow errors in a real-world setting. The problem is a supervised learning one for a multi-class problem, in a noisy, unbalanced and big data context. In this research we faced a knowledge extraction problem for production line optimization. This meant to use the (very big) data of logged production line to build models for identifying good error predictors. The employed processing flow first involved preliminary analysis and visualisations like creating simple and stratified histograms. We were able to discard some attributes that were uninformative or to get a general idea about the values of attributes that were more prone to lead to an error. This also helped us to understand that having unbalanced data is a problem, since our interest was in the minority (faulty) class. Our approach relies on sampling a balanced subset of data. This also led to solve the problem of big data as we only worked with a relatively small dataset. The aim of the learning system is to maximize the accuracy of the faulty products prediction.
7 kivonatos_fuzet.indd 7
09/05/2017 09:42
PARKINSON-KÓROS BETEGEK MOZGÁSÁNAK KÖVETÉSE ÉS VIZSGÁLATA, INERCIÁLIS SZENZOROKKAL ILLETVE KINECT SEGÍTSÉGÉVEL Szerző(k):
Kakucs Gergő Bala Zsolt László Tamás-Levente (Sapientia EMTE, Számítástechnika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Vajda Tamás (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
A Parkinson kór egyik jellegzetes tünete a mozgás koordinációjának elvesztése. A gyógyszerek a túlmozgás tünetét kezelik. Viszont a nem pontosan meghatározott gyógyszeradag hatására a betegek mozgása túlságosan lelassul. A pontos dózisok meghatározásában segítene, ha pontosan tudjuk, hogy a betegek hogyan reagálnak a gyógyszerre, ezért szükség lenne a betegek mozgásának követésére. A dolgozatunk célja Parkinsonos betegek mozgásának követésére kidolgozni egy olcsó, de pontos módszert. A cél elérése érdekében a rendszerünk három különböző bemeneti csatornát használ, amely az ember elmozdulását követik. Ezek: egyszerű webkamera, Kinect szenzor, illetve 12 darab inercia szenzor. Míg a webkamera csak vizuális információt szolgáltat, addig a másik kettő követi a mozgást. A csatornákon beérkező információkat időben szinkronizálni kell egymással. A rendszer begyűjti, tárolja az adatokat és lehetővé teszi a későbbi kiértékelést. Lehetőséget nyújt a különböző szenzorok összehasonlítására.
8 kivonatos_fuzet.indd 8
09/05/2017 09:42
IOT SZENZORADAT GYŰJTŐ RENDSZER Szerző(k):
Kovács Szabina Zsuzsanna (Sapientia EMTE, Távközlés, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Domokos József (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
A TDK dolgozatom célja az, hogy különböző IoT alkalmazások használata során nagy mennyiségű szenzor adatot tudjunk hatékonyan begyűjteni, tárolni és feldolgozni. Ezeket a szenzoradatokat egy, vagy több IoT eszköz segítségével gyűjtenénk be. Annak érdekében, hogy a begyűjtött nagy mennyiségű adathalmazt tárolni tudjuk, kiválasztjuk a legnépszerűbb, valamint legelterjedtebb, nyílt forráskódú, és nem utolsó sorban ingyenesen hozzáférhető SQL alapú adatbázis kezelő rendszereket, majd egy Java alkalmazással teszteljük, hogy melyik adatbázist előnyöseb használni az adatokon végzett különböző műveletek során.
9 kivonatos_fuzet.indd 9
09/05/2017 09:42
ONLINE ALÁÍRÁS-FELISMERÉST VÉGZŐ WEBSZOLGÁLTATÁS Szerző(k):
Bandi András (Sapientia, Számítástechnika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Antal Margit (Sapientia EMTE, egyetemi docens)
Napjainkban a hagyományos biometrikus azonosítási módszerek mellett, mint ujjlenyomat, arc, írisz, egyre inkább terjednek a viselkedési biometrikus azonosítási módszerek. Az aláírás az egyik legősibb viselkedés alapú azonosítási módszer. Az aláírás-felismerés esetén az a cél, hogy a rendszer biztonságosan működjön, azaz ne fogadjon el hamisított aláírást, és minél kevesebbszer utasítsa vissza az eredeti felhasználót. Dolgozatomban egy aláírás-hitelesítést végző webszolgáltatást valósítottam meg, amely lehetővé teszi, hogy a felhasználókat az aláírásuk alapján hitelesítse, illetve a későbbiekben, kiegészítve jelszó mellett, kiegészítő hitelesítésként is használható lesz. A szolgáltatás igénybevételéhez a felhasználónak csak egy okostelefonra, tabletre, vagy érintőképernyővel rendelkező számítógépre van szüksége. Az aláírás mintavételezése kliens oldalon történik, ami majd a szerverre továbbítódik, ahol a minta feldolgozásra kerül és megvalósul a tulajdonképpeni aláírás-felismerés. A kliens-szerver architektúra miatt a hatékony aláírás-felismerés mellett megoldottam az adatok biztonságos továbbítását is. A szoftver egyik újszerű komponense a betanításhoz használt aláírások minőségi elemzése, amely a regisztráció során a felhasználói aláírásmodellhez kiválasztja a legjobb minőségű aláírásmintákat. Nagyon eltérő minták esetében figyelmezteti a felhasználót, szükség esetén elutasítva ennek regisztrációját. Az aláírásminták minőségi elemzését több nemzetközi adatbázison is elvégeztem. 10 kivonatos_fuzet.indd 10
09/05/2017 09:42
AUTOMATIZÁLÁS ÉS ALKALMAZOTT INFORMATIKA SZAKOSZTÁLY KIVONATAI
kivonatos_fuzet.indd 11
09/05/2017 09:42
ORVOSTECHNIKAI ESZKÖZ MODELL ALAPÚ FEJLESZTÉSE Szerző(k):
Major Gábor (Óbudai Egyetem, Villamosmérnöki, 2. év)
Irányító tanár(ok):
Sándor Tamás (Óbudai Egyetem, egyetemi adjunktus)
E dolgozat betekintést nyújt az orvostechnikai műszerfejlesztés egyik ágába, a művese készülékek fejlesztésébe. A dolgozat célja, hogy a jelenlegi fejlesztési metodikát újra gondolva ajánlást tegyen egy új Modell-based szemléletmódra. A dolgozat során bemutatásra kerül egy biológiai ismertetőn keresztül a vese működése, betegségeit kiváltó okai és a megbetegedés fajtái. A jelenlegi szoftveres felépítettség megismerése után ajánlást teszek egy új architektúra kialakítására. Részletesen ismertetem az új rendszerbe illeszkedő pumpa és szelep objektumokat. Nem utolsó sorban a pumpa objektumok újra felhasználásával, példányosításával igazolni lehetne, hogy ezzel a szemlélettel könnyebbé válik a fejlesztés menete és a rendszer karbantarthatósága.
12 kivonatos_fuzet.indd 12
09/05/2017 09:42
QUADCOPTER ROBUSZTUS FIXPONT TRANSZFORMÁCIÓ ALAPÚ NEMLINEÁRIS ADAPTÍV SZABÁLYOZÁSA Szerző(k):
Czakó Bence Géza (Óbudai Egyetem, Alkalmazott Matematikus, 1. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Kósi Krisztián (Óbudai Egyetem, tanársegéd)
Napjainkban egyre nagyobb hangsúlyt kapnak a nemlineáris szabályozások a hétköznapi rendszerekben. A hagyományos nemlineáris módszerek alapja a Lyapunov függvényekkel végzett stabilitásvizsgálat, mely jelentősen megnehezíti ezeknek a módszereknek a használatát. Jelen TDK dolgozat célja bemutatni egy új megközelítést, a robusztus fixpont transzformáció alapú adaptív szabályozást, mely megoldást nyújthat a bonyolult tervezési problémákra. A TDK dolgozat célja, hogy egy quadcopter szabályozásának megtervezése által betekintést nyerhessen az érdeklődő ennek a módszernek a működésébe. A TDK dolgozatban először a quadcopterek matematikai modellje kerül bemutatásra az Euler Lagrange formalizmus alapján, majd betekintést ad az adaptív szabályozásokba, valamint felvázolja a variable structure/sliding mode technika működését. Ezen módszerek elméleti alapjainak segítségével bemutatja a robusztus fixpont transzformáció alapú adaptív szabályozást, melynek használatát a quadcopter modelljének felhasználásával készült szimulációval demonstrálja. A dolgozat végén található a szimulációs eredmények kiértékelése, valamint a munka során szerzett tapasztalatok összegzése.
13 kivonatos_fuzet.indd 13
09/05/2017 09:42
NEMSTACIONÁRIUS JELEKRE ALKALMAZHATÓ ELJÁRÁSOK TANULMÁNYOZÁSA ÉS GYAKORLATI ALKALMAZÁSA Szerző(k):
Kocsis Norbert-Attila (Sapientia EMTE, Számítástechnika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Márton László-Ferencz (Sapientia EMTE, egyetemi tanár)
A dolgozat célja olyan eljárások bemutatása, melyek a Fourier transzformációval ellentétben képesek nem-stacionárius jelek kezelésére. Az ilyen típusú jeleknél a spontán megjelenő komponensek hordozzák az információk nagy részét, ezért szükség volt olyan módszerek kifejlesztésére, melyek nemcsak energia-frekvencia skálán képesek a komponensek azonosítására, hanem energia-idő-frekvencia skálán is. A tanulmányozott módszerek segítségével neurológiai jeleket vizsgálunk, próbáljuk azok statisztikai tulajdonságait elemezni, torzítás nélküli szűrést végezni, komponensek időbeli jelenlétét meghatározni majd ezekből következtetéseket levonni.
14 kivonatos_fuzet.indd 14
09/05/2017 09:42
DAGANATOS BETEGSÉGEK KEZELÉSÉT ELŐSEGÍTŐ MODELL-ALAPÚ OPTIMÁLIS SZABÁLYOZÁSI MÓDSZEREK KIDOLGOZÁSA Szerző(k):
Czakó Bence Géza (Óbudai Egyetem, Alkalmazott Matematikus, 1. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Kovács Levente dr. Sájevicsné Sápi Johanna (Óbudai Egyetem, egyetemi tanár)
Napjaink egyik vezető halálozási oka a rákos megbetegedés, melyben évente több mint egy millió ember hal meg az Európai Unióban. A betegek kezelése általában a konvencionális rákterápiás módszerekkel történik, melyek alacsony hatékonysággal, de súlyos mellékhatásokkal járnak. A 20. század végén ugyanakkor megjelentek a célzott molekuláris terápiák, melyek a tumor hatásmechanizmusainak bizonyos részeit támadják, így növelik a terápia hatékonyságát, kevesebb mellékhatással rendelkeznek, azonban drágábbak is a hagyományos eljárásokhoz képest. Egy célzott molekuláris terápia, az antiangiogenikus terápia, mely blokkolja a tumor érképződését, ami a rákos sejtek halálozásához vezet, csökkentve a tumor térfogatát. A dolgozatom célja, hogy az antiangiogenikus terápiát leíró matematikai modell segítségével egy optimális kezelési stratégiát hozzak létre, mely optimális a kezelés időtartama, valamint a használt gyógyszer költségének szempontjából. A munka tartalmazza a probléma biológiai hátterének feltárását, valamint a célzott molekuláris terápiák ismertetését. Ezek után bemutatásra kerül a használt matematikai modell, valamint az alkalmazott szabályozók elméleti háttere. A munka elsősorban a Modell Prediktív Szabályozók (MPC) tématerületére fókuszál, ezen a területen több szabályozás összehasonlító elemzése történik az antiangiogén terápia tekintetéből, de az érdeklődő bepillantást nyerhet a klasszikus PID szabályozás, valamint a Robusztus Fixpont Transzformáció alapú nemlineáris adaptív módszer elméleti hátterébe és alkalmazásába is. Az alapkutatási feladat során elkészült szabályozók működése és részletes összehasonlításuk a munka végén található.
15 kivonatos_fuzet.indd 15
09/05/2017 09:42
ANALITIKUS ÉS KÍSÉRLETI ÚTON TÖRTÉNŐ MATEMATIKAI MODELLEK MEGHATÁROZÁSA ÉS ÖSSZEHASONLÍTÁSA Szerző(k):
Mátei Tibor (Sapientia EMTE, Automatika és alkalmazott informatika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. György Katalin (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
A dolgozat célja, hogy röviden bemutassa működését és használatát egy olyan programcsomagnak, melynek segítségével tesztelni és összehasonlítani lehet a különböző módszerekkel elért vagy meghatározott matematikai modelleket. A dolgozatban csak a parametrikus modellek meghatározásával foglalkoztam. A rendszerek matematikai modelljének a meghatározása kétféle módszerrel történhet: analitikus úton, ismerve a rendszerre jellemző és leíró fizikai folyamatokat, illetve történhet kísérleti úton, ez esetben a rendszeren mért ki és bemeneti jelek értékét használom fel a modell meghatározásához. A kísérleti úton történő módszer esetében a modellezés megvalósítható online (rekurzív), illetve offline (nem rekurzív) eljárásokkal. A programcsomag két fő részből tevődik össze. Az egyik részben elméleti tesztelést végeztem el felhasználva a MatLab/Simulink programcsomagnak a SimPowerSystems könyvtárát. Ennek segítségével különböző RLC típusú áramkörök matematikai modelljének a meghatározását teszteltem analitikus és kísérleti úton. A második részben próbáltam az előzőkben tanulmányozott részt gyakorlatban is tesztelni, ahol a laborban meglévő passzív elektronikus alkatrészekből álló, másodfokú mechanikai lengőrendszert helyettesítő standot használtam fel. Itt elsősorban a kísérleti úton végzendő online és offline paraméteridentifikációra tettem a hangsúlyt. A stand lehetőséget ad csúszó ellenállásokon keresztül módosítani a rendszer paramétereit. A rendszer bemeneti és kimeneti jeleit egy mikrovezérlő mintavételezi és ezeket az USB-vel összekötött számítógépnek továbbítja. A számítógépen egy C# programnyelvben megírt felhasználói felülettel rendelkező alkalmazás fogadja, feldolgozza és megjeleníti a jeleket illetve a becsült paramétereket, esetleg egy állományba menti, hogy utólag az offline eljárással is legyen lehetőség elvégezni a modell meghatározását. 16 kivonatos_fuzet.indd 16
09/05/2017 09:42
NÉGYTARTÁLYOS RENDSZER HIBRID MODELLEZÉSE ÉS MODELL ALAPÚ IRÁNYÍTÁSA Szerző(k):
Kardos Tamás (Sapientia EMTE, Automatika és alkalmazott informatika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Kutasi Dénes Nimród (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
Dolgozatom célja egy négytartályos rendszer hibrid modellezése, szimulációja és modell alapú szabályozása. A rendszer szerkezetileg négy összecsatolt tartályból áll, amelyekbe két szivattyú pumpálja a vizet. Emellett a négy tartály alján egy-egy azonos átmérőjű lyuk található, amelyeken keresztül ürül a víz. A tartályokba jutó vízmennyiség elosztását egy-egy szeleppel lehet irányítani. Szabályozás során a négy tartály vízszintjét kívánom előírt értéken tartani a szivattyúk hozamának és a szelepek helyzetének állításával. Mivel a szelepek kétállapotúak, a MIMO rendszer nemcsak folytonos jellemzőkkel rendelkezik, hanem diszkrétekkel is. Az ilyen rendszereket hibrid rendszereknek nevezzük. A rendszer modelljét Matlabban készítettem el, a hibrid modellezéshez pedig HYSDEL nyelvet használtam. Ezen modellek szimulációját Simulinkben végeztem, a szabályozáshoz modell alapú irányítási módszert használtam.
17 kivonatos_fuzet.indd 17
09/05/2017 09:42
3-TENGELYES ELEKTRONIKUS STABILIZÁTOR AKCIÓKAMERA STABILIZÁLÁSÁHOZ Szerző(k):
Irányító tanár(ok):
Varga Attila dr. Dávid László (Sapientia EMTE, egyetemi tanár) (Sapientia EMTE, Automatizálás és alkalmazott informatika, 4. év) dr. György Katalin (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus) A képfelvevő kamerák fejlesztésének egyik legfontosabb eleme a mozgatható gyors jeleneteket felvevő kamerák stabilizálása. Sajnos a kereskedelemben kapható ilyen stabilizáló rendszerek szoftvere nem hozzáférhető ezért nem lehet minden jelenetre külön behangolt alkalmazást készíteni. Dolgozatomban azt a célt tűztem ki, hogy egy saját fejlesztésű 3-tengelyes kamera stabilizátort tervezzek és kivitelezzek amellyel újszerű algoritmusokat is tesztelhetek. A megvalósítást egy mikrovezérlővel és kefe nélküli motorral építettem fel melyeken a visszacsatolás lehetőségét mágneses enkóderek biztosítják. Az irányítási algoritmus érzékelője egy MPU-9250 IMU modul valamint három a motorokra szerelt mágneses enkóder. A project keretében összehasonlítom a klasszikus PID algoritmust korszerű szabályozási algoritmusokkal. A vezérlő algoritmusok előszőr dimenziós modellen kerülnek szimulálásra majd a valós rendszeren is tesztelem működésület. Kulcsszavak: stabilizátor, PID, DLQR,GPC, gimbal, mikrovezérlő, IMU, GoPro
18 kivonatos_fuzet.indd 18
09/05/2017 09:42
VEGYÉSZMÉRNÖKI SZAKOSZTÁLY KIVONATAI kivonatos_fuzet.indd 19
09/05/2017 09:42
SZÉN NANOCSŐ ERDŐK CVD NÖVESZTÉSE ALUMÍNIUM SZUBSZTRÁTON Szerző(k):
Szabó Anna (Szegedi Tudományegyetem, Vegyész MSc, 2. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Hernádi Klára (Szegedi Tudományegyetem, egyetemi tanár) Kecsenovity Egon (Szegedi Tudományegyetem, Ph.D. hallgató)
Az elmúlt két évtizedben a szén nanocsövek (CNT) kutatásában fontos eredmények születtek, melyek többek között a szén nanocsövek rendkívül jó elektromos és mechanikai tulajdonságainak köszönhető. A CNT-k szintézisének széleskörű kutatása fontossá vált napjainkban, melynek egyik fő iránya a szén nanocsövek rendezett, erdőszerű növekedésének kontrollálása. A munkám során szén nanocső erdőket szintetizáltunk vezető hordozón az előállítás pedig CCVD módszerrel történt 640oC-on. A szintézis során alkalmazott Fe-Co katalizátor vékonyréteg kialakítása az alumínium hordozó felületén dip-coating eljárással zajlott. A kísérleteim során változtattam az előállítás során használt gázok beviteli sebességét, a szintézis reakcióidejét, illetve a réteg építéséhez alkalmazott készülék (dip-coater) paramétereit, a katalizátor „tinta” koncentrációját, valamint a katalizátor összetétel arányának hatását. A mintákat pásztázó elektronmikroszkóppal, transszmisziós elektronmikroszkóppal, valamint Raman spektroszkópiával vizsgáltuk, illetve a kész minták elektromos vezetését is mértük. A kísérletek alapján megállapítottuk, hogy egy egyszerű és olcsó eljárással lehetőség van vezető hordozón szén nanocső erdők előállítására, valamint az előbbiekben felsorolt paraméterekkel lehetőség van a szén nanocső erdők magasságának és minőségének finomhangolására. A munka az OTKA NN114463 számú támogatás segítségével valósulhatott meg. Kulcsszavak: szén nanocső erdő, CCVD szintézis, dip-coater, alumínium szubsztrát
20 kivonatos_fuzet.indd 20
09/05/2017 09:42
CU×S FÉLVEZETŐK ELŐÁLLÍTÁSA, ANYAGSZERKEZETI, ILLETVE ALKALMAZHATÓSÁGBELI VIZSGÁLATA Szerző(k):
Mucsi Kata (Szegedi Tudományegyetem, Anyagmérnöki, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Hernádi Klára (Szegedi Tudományegyetem, egyetemi tanár) dr. Pap Zsolt (Szegedi Tudományegyetem, tudományos munkatárs) Fodor Szilvia (Szegedi Tudományegyetem, Ph.D. hallgató)
Napjaink egyik legaktuálisabb témája a környezetvédelem, vizeink tisztántartása, ezen belül pedig jelentős probléma az ipar által felhasznált természetes vizek megfelelő regenerálása, hogy ezek után biztonsággal visszajuttatható legyen a környezetbe. Ennek a problémának a megoldására kínál lehetőséget a heterogén fotokatalízis, amivel az eljárás lehetővé teszi bizonyos folyadék- vagy gázfázisban található szerves szennyezők lebontását, megfelelő hullámhosszú fénnyel történő besugárzás hatására. Az adott probléma orvoslására az általunk felhasználni kívánt katalizátor a CuxS, amelyet 4 különböző hőmérsékleten (120, 140, 160, és 180 oC), hidrotermális kristályosítással állítottunk elő, majd elvégeztük az anyagszerkezeti jellemzéshez szükséges vizsgálatokat (Pásztázó Elektronmikroszkópia /SEM/, Transzmissziós Elektronmikroszkópia /TEM/, Röntgendiffraktometria /XRD/, Diffúz Reflexiós Spektrometria /DRS/, Raman-spektroszkópia) a mintákon. Ezt követően a katalizátorok fotokatalitikus aktivitását különböző modellszennyezőkön (metilnarancs és rodamin B) vizsgáltuk. A bontási hatékonyság tesztelése során UV fénnyel történő megvilágítást alkalmaztunk, folyamatos keverés mellett, 2 órán át, fél óránkénti mintavételezés mellett. A gyorsteszt alatt levett minták abszorbanciáját, (így a modellszennyező lebontásának mértékét is) spektrofotometriás méréssel értékeltük. Kulcsszavak: heterogén fotokatalízis, , CuxS, hidrotermális kristályosítás, fotokatalitikus aktivitás
21 kivonatos_fuzet.indd 21
09/05/2017 09:42
TIO2/WO3 KOMPOZIT FOTOKATALIZÁTOROK HATÉKONYSÁGÁNAK VIZSGÁLATA KÜLÖNBÖZŐ FESTÉKMOLEKULÁK BONTÁSÁVAL Szerző(k):
Orbán Eszter (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Vegyészmérnöki, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Pap Zsolt (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Interdiszciplináris Bio-Nano Tudományok Intézete, tudományos tanácsadó) dr. Kovács Gábor (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, tudományos segédmunkatárs)
A vízszennyezés napjaink egyik legnagyobb problémája, mely jelentős százalékban a textilipari tevékenységeknek tudható be. Az egyre nagyobb méreteket öltő szennyezés rendkívül összetett jelenség, hiszen több alkotóból is állnak ezen szennyezők, és minden esetben külön vizsgálat és eljárás szükséges ezek azonosítására és esetleges ártalmatlanítására. Bár különböző módszerekkel próbálják semlegesíteni a (sok esetben) toxikus anyagokat, még nincs elfogadott, globális tisztítási eljárás e téren. Jelen kutatás során olyan TiO2/WO3 kompozit fotokatalizátorokat állítottam elő, amelyek megoldást jelenthetnek e problémára. Dolgozatomban jellemeztem ezen keverékeket és összetevőiket (SEM, DRS, XRD), majd vizsgáltam fotokatalitikus aktivitásukat. Nagy hangsúlyt fektettem arra, hogy több típusú színezékmolekulát is tanulmányozzak, figyelembe véve a különböző színezékcsoportokat, szerkezetüket. Ezt a kompozit újrahasznosíthatóságának vizsgálata követte, majd a kompozit összetételét is optimalizáltam a még hatékonyabb bontás érdekében. Végül a kapott eredményeket felhasználva megterveztem a kompozit előállításához szükséges eljárás technológiáját. 22 kivonatos_fuzet.indd 22
09/05/2017 09:42
TiO2, WO3, BiVO4 TERNÁRIS KOMPOZITRENDSZEREK ARÁNYÁNAK OPTIMALIZÁLÁSA ÉS FOTOKATALITIKUS AKTIVITÁSÁNAK VIZSGÁLATA Szerző(k):
Ravasz Alpár (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Szerves anyagok kémiája és technológiája, Kőolaj- és szénkémia mérnöki, 3. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Pap Zsolt (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Interdiszciplináris Bio-Nano Tudományok Intézete, tudományos tanácsadó) Kedves Endre-Zsolt (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Interdiszciplináris Bio-Nano Tudományok Intézete, Ph.D. hallgató)
Az alkalmazott heterogén fotokatalitikus folyamatok során, a TiO2 minősült az egyik legígéretesebb és a gyakorlatban is bevált fotokatalizátorként. A hatékony oxidációs eljárásokon belül sorra jelentek meg a különböző félvezető anyagok, kompozitok, amelyek fokozott fotokatalitikus aktivitással bírnak. A mi vizsgálataink célja az volt, hogy megfigyeljük bináris és ternáris (TiO2 (Evonik Aeroxide P25), BiVO4 és WO3) kompozit rendszerek optikai tulajdonságainak változását a komponensek különböző arányaiban, valamint megvizsgáltuk a komponensek arányainak függvényében a fotokatalitikus hatékonyság változását két szerves szennyező esetén (fenol és metilnarancs) UV(365nm) és Vis megvilágítás alatt. Hidrotermális kristályosítással előállított komponenseket sikeresen jellemeztük pásztázó elektronmikroszkópia (SEM), röntgendiffrakció (XRD), diffúz reflexiós spektrometria (DRS) eljárásokkal. A mérések során egyértelműen bebizonyosodott, hogy a referencia katalizátor (Aeroxide TiO2 P25) aktivitása megváltozik és eltérően reagál a komponensek arányainak függvényében, valamint különböző hullámhossz tartomány megvilágítás mellett. Kulcsszavak: TiO2, WO3, BiVO4, , ternáris kompozitrendszer, fotokatalitikus aktivitás 23 kivonatos_fuzet.indd 23
09/05/2017 09:42
BIZMUT-OXOHALOGENIDEK SZOLVOTERMÁLIS SZINTÉZISE ÉS FOTOKATALITIKUS AKTIVITÁSA Szerző(k):
Király Anna Krisztina (Szegedi Tudományegyetem, Kémia, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Hernádi Klára (Szegedi Tudományegyetem, egyetemi tanár) dr. Pap Zsolt (Szegedi Tudományegyetem, tudományos munkatárs) Bárdos Enikő (Szegedi Tudományegyetem, Ph.D. hallgató)
A BiOX (X=Cl, Br, I) félvezetők fotokatalitikus aktivitása és kémiai stabilitása kitűnő mind látható, mind UV fény tartományban, ezért heterogén fotokatalízis területén alkalmazzák,. Kiindulási anyagként Bi(NO3)3 és a megfelelő KX 1:1 mól arányú keverékét alkalmaztuk etilén-glikolban feloldva. A szintézishez négy különböző hőmérsékleteket választottunk a 120-180 oC tartományban. A szolvotermális eljárással készített mintákat különböző anyagvizsgálati módszerekkel vizsgáltuk. Röntgendiffrakcióval (XRD) határoztuk meg a keletkezett minták összetételét és kristályosságát, pásztázó elektronmikroszkópiával (SEM) a minták morfológiáját és diffúz reflexiós spektroszkópiával (DRS) a félvezetők tiltottsáv-szélességét. A minták aktivitását fotokatalitikus gyorstesztekkel mértük, annak érdekében, hogy megtaláljuk az optimális szintézis paramétereit. A szerves szennyező (esetünkben metilnarancs) bomlását UV-Vis spektrofotométerrel követtük nyomon. Kutatómunkánk során keressük az aktivitásért felelős szerkezeti, morfológiai és optikai tulajdonságokat, valamint optimalizálni szeretnénk a szintézis paramétereit.
Kulcsszavak: szolvotermális kristályosítás, heterogén fotokatalízis, fotokatalitikus aktivitás, bizmut-oxihalogenidek, metilnarancs 24 kivonatos_fuzet.indd 24
09/05/2017 09:42
A HETEROGÉN FOTOKATALÍZIS ALKALMAZHATÓSÁGI SPEKTRUMÁNAK SZÉLESÍTÉSE TIO2/WO3 NANOKOMPOZIT RENDSZEREK SEGÍTSÉGÉVEL – A MODELLSZENNYEZŐK EGY IDŐBEN TÖRTÉNŐ KIMUTATÁSA ÉS LEBONTÁSA Szerző(k):
Boga Biborka (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Biokémia Mérnöki, 2. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Pap Zsolt (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Interdiszciplináris Bio-Nano Tudományok Intézete, tudományos tanácsadó) Székely István (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Interdiszciplináris Bio-Nano Tudományok Intézete, Ph.D. hallgató)
A heterogén fotokatalízis újszerű, kvalitatív szenzorként való alkalmazása megoldásként szolgálhat bizonyos folyadékfázisban található szerves szennyezőanyagok (mint például oxálsav) kimutatására, ugyanakkor egy időben történő lebontására is, amennyiben megfelelő kompozitrendszert használunk. A választásunk TiO2-ot (Evonik Aeroxide P25) és WO3-ot különböző tömegarányban tartalmazó bináris kompozitrendszerekre esett. A hidrotermális kristályosítással előállított kristályokat, illetve a kompozitrendszereket sikeresen jellemeztük pásztázó elektronmikroszkópia (SEM), röntgendiffrakció (XRD) és diffúz reflexiós spektrometria (DRS) segítségével. HD kamerával és különböző képszerkesztő és adatfeldolgozó programok segítségével végigkövettük és értelmeztük a színváltozást (amelyet a volfrám oxidációs állapotának W+6-ról W+5-re történő redukciója eredményezett) különböző koncentrációjú oxálsav oldatokban, folytonos kevertetés és UV-A lámpa megvilágítása alatt. Kulcsszavak: hidrotermális kristályosítás, TiO2/WO3 kompozit, kvalitatív szenzor, oxálsav, fotokatalitikus aktivitás, színváltozás
25 kivonatos_fuzet.indd 25
09/05/2017 09:42
ZNO SZOLVOTERMÁLIS ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FOTOKATALITIKUS AKTIVITÁSÁNAK OPTIMALIZÁLÁSA BOX-BEHNKEN KISÉRLETTERV SEGÍTSÉGÉVEL Szerző(k):
Irányító tanár(ok):
Kovács Zoltán dr. Pap Zsolt (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, Korszerű folyamatkémia, 2. év) (Babeș-Bolyai Tudományegyetem, tudományos tanácsadó)
Kutatásunk során ZnO fotokatalizátorokat állítottunk, szolvotermális módszerrel. Az előállítási módszer paraméterei, valamint a kristályosítást befolyásoló körülmények optimalizálásával maximalizáltuk a fotokatalitikus hatékonyságot. A kisérletek megtervezése során Box-Behnken kísérleti dizájnt alkalmaztunk, amely egy szemiempirikus prediktív modell és az optimalizációhoz szükséges időt és erőforrást csökkentette le. A modell fekete doboza a már előzőleg ugyanezzel a módszerrel előállított fotokatalizátorok morfológiai és strukturális tulajdonságai alapján volt megalkotva, a bemeneti értékek a reakció elegy paraméterei (a prekurzor és oldószer összetétele), valamint a szolvotermális hőkezelés körülményei (hőmérséklet, időtartam), kimeneti értéknek pedig a vizsgált fotokatalitikus aktívitást használtuk. Egy szükséges mennyiségű kísérleti adattal szolgáltattuk a modellt, ezt követően ennek alapján előre az előre jósolt eredményeket leellenőriztük, amely megerősítette a fennálló összefüggést. Így a jelen kutatás kimutatta a szemiempirikus prediktív modell használhatóságának lehetőségét a fotokatalízis területén. Köszönetnyilvánítás: A Magyar Tudományos Akadémiának a kutatás támogatásáért. Kulcsszavak: szolvotermális, optimalizálás, ZnO, Box-Behnken, fotokatalízis, fotokatalitikus aktivitás, szemiempirikus modell 26 kivonatos_fuzet.indd 26
09/05/2017 09:42
VILLAMOSMÉRNÖKI SZAKOSZTÁLY KIVONATAI kivonatos_fuzet.indd 27
09/05/2017 09:42
LED-ES VASÚTI JELZŐKÉSZÜLÉKEK ÜZEMKÉSZSÉGÉNEK ELLENŐRZÉSE Szerző(k):
Földesi Gergely (Óbudai Egyetem, Villamosmérnök, 4. év)
Irányító tanár(ok):
Molnár Károly Zsolt (Óbudai Egyetem, tanársegéd)
A biztosítóberendezések a vasúti és kötöttpályás forgalom szabályozásának alapeszközei. Céljuk a balesetek megelőzése, az emberi tényező csökkentése, a forgalmi technológia és a közlekedés gyorsítása. A vasúti forgalomirányítás terén a fényjelzőkön megjelenő fénykombinációknak fontos szerepe van, mivel ez hordozza az adott, illetve a következő jelzőre vonatkozó sebesség információkat az európai vasutak jelentős részén. Ennek okán a jelzőn megjelenő fények, illetve fénykombinációk ellenőrzésének fontos szerepe van, hogy a szerelvények sebessége biztonságosan szabályozható legyen az esetenként akár 1000 métert is meghaladó fékutak miatt. A berendezések fényellenőrzése folyamatos, amely megakadályozza, hogy a jelzőkön hamis jelzési kép jelenhessen meg, félrevezetve a vonatszemélyzetet, amely balesethez vezethet. Az új technológiák térnyerésével egyre jobban előtérbe kerülnek a LED-es optikák, melyek ilyen irányú felhasználására a világon először hazánkban került sor 1993/1994 folyamán. A LED-ek működésükből adódóan igen sok problémát vetnek fel a vasúti jelzőrendszerekben történő alkalmazás során. Ezek közül a legfontosabb és legérdekesebb ellenőrzésük lehető legbiztonságosabb módszere, ami elengedhetetlen, hogy elkerüljük a közlekedő szerelvények felé a téves jelzések kialakulását, amik súlyos balesetekhez vezethetnek. A létező módszerek a fényforráson átfolyó árammérés elvén alapulnak, amely még izzókra lett kifejlesztve, azonban a LED-ek és az izzók közötti fizikai működéskülönbségből adódóan ez a módszer LED-es optikák esetében már nem alkalmazható. A dolgozat témája alapvetően a LED-es optikák ellenőrzését érintő gyakorlati problémák bemutatása mérési eredmények útján, valamint ellenőrzésükre egy sokoldalúan felhasználható módszer elvi kidolgozása, kitérve a gyakorlati alkalmazás során már ismert és esetlegesen az új módszernél felmerülő eddig ismeretlen problémákra és azok lehetséges megoldásaira, illetve egy olyan elvi/logikai rendszerterv bemutatása, mellyel egy ilyen rendszer felépíthető lenne.
28 kivonatos_fuzet.indd 28
09/05/2017 09:42
NAPELEM CELLÁK FOTOÁRAMA HULLÁMHOSSZ FÜGGÉSÉNEK ELMÉLETI MODELLEZÉSE Szerző(k):
Hörömpöli Balázs (Óbudai Egyetem, Villamosmérnök, 2. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Rácz Ervin (Óbudai Egyetem, egyetemi docens )
Napjainkban rohamos tempóban fejlődnek és válnak elérhetővé a különböző fajtájú, típusú, felépítésű napelemek, melyek egyre jobb és jobb hatásfokkal rendelkeznek. A hatásfokot meghatározó alapvető tényező a napelemet megvilágító fény hullámhossza, amelyet az alkotó anyagok, atomok, eltérő módon történő kombinálásával jelentősen lehet befolyásolni. Célomul tűztem ki egy olyan elméleti modell megalkotását, amely a beérkező fény, foton hullámhosszának függvényében képes meghatározni egy napelem cella rövidzárási áramát. Ezért első lépésként az egy darab foton által keltett hatásokat vizsgáltam, majd a modellt, a megszokottól eltérő módon, a napelemet alkotó anyagok atomi tulajdonságaira visszavezetve építettem fel. Ennek köszönhetően megfigyelhetővé vált az atomi összetétel, tulajdonságok kihatása a fotovoltaikus cella hullámhossz függésére. A műveletsorozat számításait MatLab programmal végeztem el. A szoftver segítségével könnyen reprodukálható módon kirajzolhatóvá vált a napelem rövidzárási áram - üres járási feszültség karakterisztikája az általam megadott hullámhossz függvényében, amely a vártnak megfelelően alakult. A fenti számításokból számos egyéb lényeges tulajdonság is származtatható (pl. szennyezőanyag koncentrációk). Az elkészített elméleti modell az eredmények alapján a célkitűzéseknek megfelelően működik.
29 kivonatos_fuzet.indd 29
09/05/2017 09:42
KÖRNYEZETSZENNYEZÉS ELOSZLÁSÁT MÉRŐ ÉS BECSLŐ SAJÁT FEJLESZTÉSŰ BERENDEZÉS Szerző(k):
Pap Levente (Sapientia EMTE, Automatika és alkalmazott Informatika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Dávid László (Sapientia EMTE, egyetemi tanár) dr. Papp Sándor (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
A dolgozatban egy NOx mérő-, illetve kiértékelő rendszer tervezését, és fejlesztését mutatjuk be, amely egy adott terület NOx szennyezését és annak eloszlását képes becsülni. A becslést a mért adatok alapján egy 3D interpolációt végző algoritmus hajtja végre, amely a NOx térbeli eloszlását képes követni. Az algoritmus egy RBF neuron hálón alapszik, amelynek tanítását, hangolását illetve az ezek alapján kapott eredményeket bemutatjuk a dolgozatban. Végül a rendszer távlati fejlesztéseként egy adott pillanatnyi mérési eredmény gyakorlati megvalósítását mutatjuk be. A rendszer egy olcsó, egyszerű, általam fejlesztett mérő berendezést tartalmaz, amely valós időben szolgáltatja egy okos telefon számára a környezetében lévő NOx szennyezési értéket. Az érzékelőt úgy választottuk meg, hogy a mérési tartományuk abban az intervallumban [0, 300 ppb] legyen, amelyet a környezet védelmi előírások is tárgyalnak.
30 kivonatos_fuzet.indd 30
09/05/2017 09:42
BIOLÓGIAI JELFELDOLGOZÓ ÉS TOVÁBBÍTÓ RENDSZER Szerző(k):
Szász Tamás - Attila (Sapientia, Automatika és alkalmazott informatika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Papp Sándor (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
Rengetegen szenvednek komolyabb betegségben, vagy veszítik életüket olyan okokból kifolyólag, amelyek megelőzhetőek lehetnének ha időben észlelnék a betegséget, és így segítséget kapnának. Az általam tervezett rendszer 24 órán át fogja figyelni a szívverésünket, a vér-oxigén szintünket, test hőmérsékletünket, illetve egy IMU szenzor segítségével szög-sebességet, és gyorsulást mér, amiből meg tudja állapítani, ha valaki elesett. Ha a rendszer abnormalitást észlel a mért jelekben, figyelmeztetni fog minket vezetéknélküli kommunikáció segítségével. A mért adatokat feldolgozza majd, és a hasznosabb információkat bizonyos időközönként elmenti majd egy SD kártyára, illetve elküldi egy külső eszköznek, amelyik elérhetővé teszi mások számára is ezeket az adatokat. Ha valami nagy bajt észlel az eszköz, ami azonnali figyelmet igényel, például azt hogy a viselője elesett, és nem kell fel egy adott idő elteltével sem, akkor küld majd egy figyelmeztető üzenetet a hozzánk közelállóknak, esetleg orvosunknak vagy szomszédoknak akik hozzánk közel tartózkodnak, és így gyorsan tudnak segítséget nyújtani. Az általam tervezett eszköz időben fogja majd észlelni, ha valami betegség áll fenn, így időben segítséget kérhetünk.
31 kivonatos_fuzet.indd 31
09/05/2017 09:42
RFID BELÉPTETŐRENDSZER WIRELESS KLIENSKÉNT Szerző(k):
Maxim Róbert (Sapientia EMTE, Automatika és alkalmazott informatika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Losonczi Lajos (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
A kínai Espressif cég által gyártott ESP-01 modul nagy népszerűségnek örvend világszerte, hiszen nem egy mezei WiFi modulról van szó. A világpiacon való megjelenése után csakis az hátráltatta gyors elterjedését, hogy nem volt elérhető angol nyelvű dokumentáció róla. Fórumoknak és pár elszánt közösségnek hála ez a gond megoldódott és hamarosan megjelentek az első videók arról, hogy milyen egyszerűen lehet komplex dolgokat megvalósítani az ESP segítségével. A rajta található flash és RAM memória, ráadásul a 32 bites RISC processzor rengeteg potenciált rejtenek magukban. Sokszínűsége mellett az ára is kecsegtető, így kíváncsi voltam, hogy mennyire állja meg a helyét egy konkrét alkalmazásban. A technológia szempontjából elavultnak titulált rádiófrekvenciás beléptető rendszerek még napjainkban is megállják a helyüket, de ez természetesen felhasználás függő: egy tömbház bejáratához nincs szükség retina szkennerre, míg egy svájci bank páncéltermébe nem egy fix kulcsos RFID kártyával jutunk be. Dolgozatom célja e két téma ötvözése, az RFID olvasó a WiFi modul segítségével egy távoli szerverhez juttatja el beléptetéskor az adatokat és nyitja vagy zárja az ajtót. Előnye abban rejlik, hogy hordozható és viszonylag egyszerűen megvalósítható, akár otthoni használatra. A vezeték nélküli kapcsolata által olyan helyekre is szerelhető, ahova nem tudunk, vagy nem akarunk kábelt vezetni a központi helyiségből, ahol a szervergép működik. 32 kivonatos_fuzet.indd 32
09/05/2017 09:42
IPARI HÁLÓZATOK TÁMOGATÁSA KÉSLELTETÉS-ÉRZÉKENY ETHERNET HÁLÓZATOKBAN Szerző(k):
Bella Norbert (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Mérnökinformatikus, 4. év) Nagy Árpád Péter (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Mérnökinformatikus, 1. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Simon Csaba (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, egyetemi adjunktus) dr. Maliosz Markosz (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem , egyetemi docens)
Jelenleg a kritikus, különösen pontosan és/vagy gyorsan célba juttatandó adatokat dedikált hálózaton, külön infrastruktúrán lehet csak küldeni. Különösen érvényes ez az úgynevezett ipari hálózatokra (Industrial Networks), ahol jellemzően külön erre a célra tervezett technológiákat és protokollokat használnak. Az IEEE 802.1 munkacsoportja az általa standardizált Time Sensitive Networking (TSN) megoldással egy jelentős lépést tett abba az irányba, hogy az Ethernet hálózatokon pontos időzítést lehessen megvalósítani és ehhez kapcsolódóan (minőségbiztosítási) QoS mechanizmusokat határoztak meg. Felmerül a kérdés, hogy a TSN mechanizmusok alkalmasak-e az ipari környezetben használt protokollok kiváltására. A dolgozatban áttekintettük a napjainkban használt ipari hálózatokra jellemző technológiákat és protokollokat és a 802.1Q Ethernet TSN mechanizmusait. A szakirodalomra támaszkodva kiválasztottunk egy olyan hálózati kapcsolt Ethernet hálózati elrendezést, amely jól szemlélteti az ipari hálózatokat Az OMNET++ szimulációs eszközben megvalósítottunk két TSN mechanizmust és a megvizsgálni kívánt hálózati elrendezéseket. Szimulációs módszerrel vizsgáltuk hogyan és milyen mértékben képesek a TSN megoldani a korábbi ipari kommunikációs protokollokat kiváltani úgy, hogy teljesítsék az elvárt QoS igényeket. 33 kivonatos_fuzet.indd 33
09/05/2017 09:42
HÁZI RIASZTÓBERENDEZÉS TERVEZÉSE ARDUINO KÖRNYEZETBEN Szerző(k):
Bajtai Zsolt (Szabadkai Műszaki Főiskola, Mechatronika, 1. év) Mosó Endre (Szabadkai Műszaki Főiskola, Elektronika, 3. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Póth Miklós (Szabadkai Műszaki Főiskola, egyetemi tanár)
A mai világban nagy számban fordul elő a betörések száma, és már nem csak a nagy értékeket őrző raktárak, vagy üzletek vannak veszélyben, hanem a családi háztartások is. A betörések legnagyobb százaléka mára már az emberek magántulajdonát sújtja, és ez véget az emberek nagy része kevésbé meri őrizetlenül hagyni otthonát. Az üzletekben kaphatóak, alacsony költségvetésű riasztórendszerek, de ezek számos olyan hibákkal rendelkeznek, amik szinte semmi akadályt nem képeznek a betörővel szemben. A szakdolgozat keretein belül elkészített hardver megoldást kínál azokkal az ismert gyengeségekkel szemben, amelyekkel a legtöbb alacsony ellenértékű riasztóberendezések rendelkeznek. A diplomamunka kitér a tervezés minden részletére, a tervezéskor szerzett tapasztalatokra, valamint a kivitelezés minden fázisára.
34 kivonatos_fuzet.indd 34
09/05/2017 09:42
GÉPÉSZ- ÉS ÉPÍTŐMÉRNÖKI SZAKOSZTÁLY KIVONATAI kivonatos_fuzet.indd 35
09/05/2017 09:42
CIKLOIS PROFILÚ BOLYGÓMŰ FOGELÜLETI TERHELÉSÉNEK VIZSGÁLATA A FOGPROFIL GÖRBÜLETE ÉS A PROFILNYÚJTÁS FÜGGVÉNYÉBEN Szerző(k):
Mátyás Álmos (Sapientia EMTE, Mechatronika, 3. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Tolvaly R. Ferenc (Sapientia EMTE, egyetemi adjunktus)
A ciklois profilú bolygóműveket rendszerint olyan gépeknél alkalmazzák, amelyeknél nagy terhelhetőség mellett lényegesen nagy áttételt kell megvalósítani. Ezek a hajtóművek egyre gyakrabban fordulnak elő modern szivattyúkban, robotkarok meghajtó szerkezetében és más ipari berendezésekben. A dolgozatban egy ciklois fogprofil felületén ébredő feszültséget tanulmányozzuk egyetlen fogra. Olyan eseteket is tárgyalunk, amikor a fogaskerék nem megfelelő ellenprofillal van hajtásban, valamint egy a bolygómű működését szemléltető modellt is felépítünk számítógépes környezetben.
36 kivonatos_fuzet.indd 36
09/05/2017 09:42
DESIGN AND CONTROL OF A PROSTHETIC HAND WITH INDEPENDENTLY ACTUATED FINGERS Szerző(k):
Szabó Tamás (Politechnika Temesvár, SRIA, 2. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Lovasz Erwin-Christian (Politechnika Temesvár , egyetemi tanár)ár)
The purpose of this paper is to present the mechatronic design of a 3D printed prosthetic hand, which is low cost but possesses a wide range of functions. The novel design incorporates four independently actuated fingers with articulations at every phalanges in addition to powered thumb roll articulation, which is not very wide-spread in commercial products. A fingertip grip force sensor is also used to measure and control the intensity of the grasping action. Current prosthetic hands that have a high range of functionalities are cost prohibited. Thus a design of a cost effective anthropomorphic, light weight and easy to produce and assemble prosthetic hand was created. A prototype will serve as a platform for future programming efforts.
37 kivonatos_fuzet.indd 37
09/05/2017 09:42
EGY HÁZI KÉSZÍTÉSŰ ÖNREPLIKÁLÓ 3D-NYOMTATÓ TOVÁBBFEJLESZTÉSE ÉS EGY BIZTONSÁGOS INTERNETES KEZELŐFELÜLET KIALAKÍTÁSA Szerző(k):
András-Szabó István Găncean Ioan-Maxim (Sapientia EMTE, Gazdasági Informatika, 1. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Makó Zoltán (Sapientia EMTE, egyetemi tanár)
Manapság egyre elterjedtebbek a 3D nyomtatók, a technológia fejlődésének köszönhetően már a hétköznapi ember is beszerezhet egy ilyen eszközt, vagy akár meg is építheti azt. Dolgozatunk részletesen tárgyalja egy 3D nyomtató megépítésének folyamatát, annak működését és felhasználási lehetőségeit. Célunk a technológia megismertetése és annak bebizonyítása, hogy milyen egyszerű is egy ilyen gép elkészítése, valamint egy olyan online felület kifejlesztése, mely segítségével teljes mértékben felügyelhető a nyomtatási folyamat. A mi munkánk magába foglalja egy 3D nyomtató elkészítését egy másik 3D nyomtató segítségével és a működéséhez szükséges szoftver fejlesztését. Szándékunk, hogy a folyamat kiismerése által tapasztalatra tegyünk szert, amit a nyomtatók fejlesztésére használhatunk, hiszen ez a technológia jelenti a jövőt.
38 kivonatos_fuzet.indd 38
09/05/2017 09:42
NILES-FÉLE KÖSZÖRŰGÉP KÖSZÖRŰKORONG-SZABÁLYZÓ BERENDEZÉSÉNEK KORSZERŰSÍTÉSE Szerző(k):
Márton Loránd (Sapientia EMTE, Mechatronika, 4. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Máté Márton (Sapientia EMTE, egyetemi docens)
A Niles-féle fogköszörűgép termelékenysége a MAAG-félének mintegy kétszerese, de az eljárás pontossága kisebb. A fogazat megmunkálását szimmetrikus köszörűtárcsa végzi. A köszörűtárcsa tengelyszelvénye a generáló fogasléc fogának felel meg, tehát félkúpszöge a léc kapcsolószögével megegyező. A megmunkálás során a tárcsa kopása – a vágósebesség lineáris eloszlása miatt – egyenlőtlen, ezért a tárcsát időnként szabályozni kell. A fogköszörűgép hagyományos felszerelésében a tárcsa szabályozása mechanikus gyémánthegy-vezetőkészülék segítségévek történik. Mivel a készülék kinematikája szerint a gyémánthegy köríven mozdul el, a létrehozott profil hiperbolikus, a hiba azonban elhanyagolható. A készülék legnagyobb hátránya abban áll, hogy kizárólag a szabványos lécprofilt tudja létrehozni. Jelen dolgozatban a hagyományos tárcsaprofilozó készülék helyett egy számítógépes irányítású számvezérléses szabályozó berendezést mutatunk be. Tárgyaljuk a klasszikus eljárással okozott hiba számítását, ennek kiküszöbölési lehetőségét, a lehetséges szabályozási módszereket és ezek összehasonlítását.
39 kivonatos_fuzet.indd 39
09/05/2017 09:42
MŰANYAGALJAK MEGJELENÉSE A VASÚTÜZEMBEN Szerző(k):
Kiss Mónika (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Út-, és vasútmérnöki szakirány, 2. év)
Irányító tanár(ok):
dr. Liegner Nándor (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, egyetemi docens)
Az emberiség fenntartható fejlődésének megvalósításához egyre korszerűbb eszközök, technológiák állnak rendelkezésünkre. Nem meglepő tehát, hogy e folyamatok részeként számos fejlesztés történik jelenleg a vasútüzemben is. Tudományos diákköri dolgozatomban a műanyagból készített keresztaljak témakörével foglalkozom. Ezen speciális termékek megjelenése pusztán 20 évre vezethető vissza a világ egyes gyártói körében, mégis rendületlenül törnek elő a különböző országok vasúti hálózatain. Mégis azonban miért jelentős a műanyagaljak megjelenése? Az Európai Bizottság 2011-ben kiadott 2011/71/EU direktívájában megtiltotta a kátrányos telítéssel, más néven kreozot anyaggal kezelt faaljak 2018 májusától történő használatát a tagországok vasúthálózatain. Ennek következtésben számos, a műanyagok területén jelentős múlttal rendelkező cég vasúti műanyag keresztaljak fejlesztésébe kezdett. Dolgozatomban bemutatom a különböző típusokat és főbb jellemzőiket. Ismertetem a gyártási mechanizmust, az egyes alkalmazási lehetőségeket. Vázolom az eddig elvégzett vizsgálatokat és javaslatot teszek további fejlesztési lehetőségekre.
40 kivonatos_fuzet.indd 40
09/05/2017 09:42
SZERVEZŐK Temesvári Magyar Diákszervezet Bîrsan Norbert Csutak Balázs Fábián Loránd-István Gergely Melinda Kelemen Nóra Kozma Mónika Kovács Zsombor László Szidónia Simó Gizella Szabó Ágota Szőke Attila Ülkei Zsófi
Kolozsvári Műszakis Klub Bartha Beáta Burista Emese Kovács Ervin
Sapientia EMTE Marosvásárhelyi Hallgatói Önkormányzat Ferencz Katalin Kencse Szabolcs Makszin Roland Mészáros Adél Simándi Noémi
41 kivonatos_fuzet.indd 41
09/05/2017 09:42
ZSŰRI Alkalmazott informatika dr. dr. dr. dr.
Pintér Róbert, főiskolai tanár Sándor Tamás, egyetemi adjunktus Simó Attila, egyetemi adjunktus Szántó Zoltán, egyetemi adjunktus
Villamosmérnöki
dr. Borbély Endre, egyetemi docens dr. Delesega Gyula, egyetemi tanár dr. Domokos József, egyetemi adjunktus
Automatizálás és alkalmazott informatika dr. Póth Miklós, egyetemi tanár dr. Lamár Krisztián, egyetemi adjunktus dr. Gál János, egyetemi adjunktus
Építőmérnöki
dr. Nagy-György Tamás, egyetemi tanár dr. Gobesz Zsongor, egyetemi docens
Gépészmérnöki
dr. Popa-Müller Izolda, egyetemi adjunktus dr. Tolvaly Roșca Ferenc, egyetemi adjunktus
Vegyészmérnöki
dr. Péter Ferenc, egyetemi tanár dr. Szabadai Zoltán, egyetemi tanár András Csaba Dezső, tanársegéd
42 kivonatos_fuzet.indd 42
09/05/2017 09:42
TÁMOGATÓK Emberi Erőforrások Minisztériuma Emberi Erőforrás Támogatáskezelő Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Nemzeti Tehetség Program Temesvári Magyar Diákságért Alapítvány Sapientia EMTE Marosvásárhelyi Kar Politehnica Egyetem
Temesvári Magyar Diákszövetség Sapientia Hallgatói Önkormányzat Marosvásárhely HTDK Országos Magyar Diákszövetség Ing Service Color Metal Continental
43 kivonatos_fuzet.indd 43
09/05/2017 09:42
TARTALOMJEGYZÉK PROGRAM ALKALMAZOTT INFORMATIKA SZAKOSZTÁLY KIVONATAI
1 3
NYELŐCSŐ SZÖVET SZERKEZETI ELVÁLTOZÁSÁNAK DETEKTÁLÁSA KÉPFELDOLGOZÁS SEGÍTSÉGÉVEL FOLYAMATOS GESZTUSFELISMERÉS GYORSULÁSÉRZÉKELŐVEL INDUSTRIAL PROCESS FLOW: FALSE POSITIVE REDUCTION IN PVS ERROR DETECTION PARKINSON-KÓROS BETEGEK MOZGÁSÁNAK KÖVETÉSE ÉS VIZSGÁLATA, INERCIÁLIS SZENZOROKKAL ILLETVE KINECT SEGÍTSÉGÉVEL IOT SZENZORADAT GYŰJTŐ RENDSZER ONLINE ALÁÍRÁS-FELISMERÉST VÉGZŐ WEBSZOLGÁLTATÁS
4 6 7 8 9 10
ORVOSTECHNIKAI ESZKÖZ MODELL ALAPÚ FEJLESZTÉSE QUADCOPTER ROBUSZTUS FIXPONT TRANSZFORMÁCIÓ ALAPÚ NEMLINEÁRIS ADAPTÍV SZABÁLYOZÁSA NEMSTACIONÁRIUS JELEKRE ALKALMAZHATÓ ELJÁRÁSOK TANULMÁNYOZÁSA ÉS GYAKORLATI ALKALMAZÁSA DAGANATOS BETEGSÉGEK KEZELÉSÉT ELŐSEGÍTŐ MODELL-ALAPÚ OPTIMÁLIS SZABÁLYOZÁSI MÓDSZEREK KIDOLGOZÁSA ANALITIKUS ÉS KÍSÉRLETI ÚTON TÖRTÉNŐ MATEMATIKAI MODELLEK MEGHATÁROZÁSA ÉS ÖSSZEHASONLÍTÁSA NÉGYTARTÁLYOS RENDSZER HIBRID MODELLEZÉSE ÉS MODELL ALAPÚ IRÁNYÍTÁSA
12 13 14 15 16 17
3-TENGELYES ELEKTRONIKUS STABILIZÁTOR AKCIÓKAMERA STABILIZÁLÁSÁHOZ
18
AUTOMATIZÁLÁS ÉS ALKALMAZOTT INFORMATIKA SZAKOSZTÁLY KIVONATAI
11
44 kivonatos_fuzet.indd 44
09/05/2017 09:42
VEGYÉSZMÉRNÖKI SZAKOSZTÁLY KIVONATAI
SZÉN NANOCSŐ ERDŐK CVD NÖVESZTÉSE ALUMÍNIUM SZUBSZTRÁTON CU×S FÉLVEZETŐK ELŐÁLLÍTÁSA, ANYAGSZERKEZETI, ILLETVE ALKALMAZHATÓSÁGBELI VIZSGÁLATA TIO2/WO3 KOMPOZIT FOTOKATALIZÁTOROK HATÉKONYSÁGÁNAK VIZSGÁLATA KÜLÖNBÖZŐ FESTÉKMOLEKULÁK BONTÁSÁVAL TiO2, WO3, BiVO4 TERNÁRIS KOMPOZITRENDSZEREK ARÁNYÁNAK OPTIMALIZÁLÁSA ÉS FOTOKATALITIKUS AKTIVITÁSÁNAK VIZSGÁLATA BIZMUT-OXOHALOGENIDEK SZOLVOTERMÁLIS SZINTÉZISE ÉS FOTOKATALITIKUS AKTIVITÁSA A HETEROGÉN FOTOKATALÍZIS ALKALMAZHATÓSÁGI SPEKTRUMÁNAK SZÉLESÍTÉSE TIO2/WO3 NANOKOMPOZIT RENDSZEREK SEGÍTSÉGÉVEL – A MODELLSZENNYEZŐK EGY IDŐBEN TÖRTÉNŐ KIMUTATÁSA ÉS LEBONTÁSA ZNO SZOLVOTERMÁLIS ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FOTOKATALITIKUS AKTIVITÁSÁNAK OPTIMALIZÁLÁSA BOX-BEHNKEN KISÉRLETTERV SEGÍTSÉGÉVEL
19
20 21 22 23 24 25 26
VILLAMOSMÉRNÖKI SZAKOSZTÁLY KIVONATAI
27
GÉPÉSZ- ÉS ÉPÍTŐMÉRNÖKI SZAKOSZTÁLY KIVONATAI
35
MŰANYAGALJAK MEGJELENÉSE A VASÚTÜZEMBEN
40
LED-ES VASÚTI JELZŐKÉSZÜLÉKEK ÜZEMKÉSZSÉGÉNEK ELLENŐRZÉSE NAPELEM CELLÁK FOTOÁRAMA HULLÁMHOSSZ FÜGGÉSÉNEK ELMÉLETI MODELLEZÉSE KÖRNYEZETSZENNYEZÉS ELOSZLÁSÁT MÉRŐ ÉS BECSLŐ SAJÁT FEJLESZTÉSŰ BERENDEZÉS BIOLÓGIAI JELFELDOLGOZÓ ÉS TOVÁBBÍTÓ RENDSZER RFID BELÉPTETŐRENDSZER WIRELESS KLIENSKÉNT IPARI HÁLÓZATOK TÁMOGATÁSA KÉSLELTETÉS-ÉRZÉKENY ETHERNET HÁLÓZATOKBAN HÁZI RIASZTÓBERENDEZÉS TERVEZÉSE ARDUINO KÖRNYEZETBEN CIKLOIS PROFILÚ BOLYGÓMŰ FOGELÜLETI TERHELÉSÉNEK VIZSGÁLATA A FOGPROFIL GÖRBÜLETE ÉS A PROFILNYÚJTÁS FÜGGVÉNYÉBEN DESIGN AND CONTROL OF A PROSTHETIC HAND WITH INDEPENDENTLY ACTUATED FINGERS EGY HÁZI KÉSZÍTÉSŰ ÖNREPLIKÁLÓ 3D-NYOMTATÓ TOVÁBBFEJLESZTÉSE ÉS EGY BIZTONSÁGOS INTERNETES KEZELŐFELÜLET KIALAKÍTÁSA NILES-FÉLE KÖSZÖRŰGÉP KÖSZÖRŰKORONG-SZABÁLYZÓ BERENDEZÉSÉNEK KORSZERŰSÍTÉSE
28 29 30 31 32 33 34 36 37 38 39
45 kivonatos_fuzet.indd 45
09/05/2017 09:42
SZERVEZŐK ZSŰRI TÁMOGATÓK
41 42 43
Design - Kencse Szabolcs © 46 kivonatos_fuzet.indd 46
09/05/2017 09:42
kivonatos_fuzet.indd 1
09/05/2017 09:42