Elektroniczna Politechnika Warszawska
Strona www.pw.edu.pl powstała w ramach projektu „Politechnika Warszawska Ambasadorem Innowacji na Rzecz Dostępności”, finansowanego ze środków Programu Operacyjnego Wiedza Edukacja Rozwój (PO WER 2014-2020).
Celem zaprezentowanych w publikacji badań była eksperymentalna walidacja autorskiego algorytmu numerycznego. Narzędzie obliczeniowe służące do symulacji wymiany ciepła w stolarce okiennej częściowo wypełnionej materiałem fazowo zmiennym (MFZ) zostało stworzone w oparciu o metodę objętości kontrolnych oraz metodę Moving Mushy Volume. Głównym wyzwaniem było uwzględnienie sprzężonych procesów termicznych i optycznych w trakcie przemiany fazowej zastosowanych wosków parafinowych. Do walidacji wykorzystano długoterminowe pomiary przeprowadzone na przegrodzie wbudowanej w fasadę budynku. Kluczowe dla walidacji były wyniki z dni, w których następowała pełna przemiana fazowa (topnienie i solidyfikacja). Rezultaty potwierdziły wysoką dokładność opracowanego narzędzia numerycznego, co stanowi ważny wkład dla rozwoju symulacji wymiany ciepła w przegrodach budowlanych z materiałem fazowo zmiennym.
Artykuł:
Building and Environment
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Tomasz Kułakowski
Dyscyplina:
Przedstawione w publikacji badania wskazały optymalny wariant materiałowy i geometryczny okna dwukomorowego z warstwą materiału fazowo zmiennego (MFZ) w przestrzeni międzyszybowej. Analiza numeryczna została przeprowadzona przy użyciu uprzednio zwalidowanego i zweryfikowanego autorskiego algorytmu numerycznego dla danych klimatycznych obejmujących typowy rok meteorologiczny ze stacji pogodowej Warszawa Okęcie. Wariant optymalny wyłoniono przy użyciu dwóch metod - metody sumy ważonej oraz metody zbiorów rozmytych. Obydwa podejścia wskazały na MFZ o średniej temperaturze przemiany fazowej równej 25 °C, umieszczony w komorze wewnętrznej. Mimo tego, iż różne kryteria i zbiory zmiennych lingwistycznych wskazywały tą samą temperaturę przemiany fazowej, optymalna grubość warstwy MFZ zmieniała się w zakresie od 5 do 20 mm w zależności od przyjętej metody.
Artykuł:
Energy
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Tomasz Kułakowski, Arkadiusz Węglarz
Dyscyplina:
Sumanen to molekuła, której wygląd przypomina misę. Związek ten przyciąga uwagę społeczności naukowej ze względu na swoje unikalne właściwości geometryczne i fizykochemiczne. Niniejsza minirecenzja systematycznie podsumowuje postępy i rozważania dotyczące stosowanej chemii supramolekularnej sumanenu. Praca podkreśla główne obszary, w których zostały zaprezentowane potencjalne lub rzeczywiste zastosowania sumanenu, takie jak projektowanie funkcjonalnych materiałów supramolekularnych i architektur zawierających sumanen, systemy dostarczania leków oraz selektywne receptory molekularne jonów. Przedstawiona jest ocena obecnego stanu w stosowanej chemii supramolekularnej sumanenu, ze szczególnym uwzględnieniem kluczowych postępów dokonanych w tej dziedzinie. Omówione są również te kamienie milowe, które nadal pozostają do osiągnięcia w tym interesującym obszarze nauki.
Artykuł:
Angewandte Chemie-International Edition
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Artur Kasprzak
Dyscyplina:
Proponujemy asymetryczną, zachowującą topologię wersję metody redukcji wymiarowości i wizualizacji danych Neighborhood Retrieval Visualizer (NeRV). Wprowadzamy asymetryczną miarę niepodobieństwa, wykorzystując współczynniki asymetryczne. Miara ta zastosowana jest w tradycyjnej metodzie NeRV, co prowadzi do sformułowania nowej, asymetrycznej wersji tego podejścia. Współczynniki asymetryczne przekazują informacje o asymetrii w danych wejściowych. Są one określane na podstawie grafu reprezentującego dane wejściowe. Dzięki temu możliwe jest odkrycie geometrii i topologii danych wejściowych. Eksperymenty przeprowadzone na trzech rzeczywistych zbiorach danych potwierdzają skuteczność proponowanego podejścia na podstawie analizy porównawczej naszej metody z sześcioma referencyjnymi algorytmami redukcji wymiarowości i wizualizacji danych.
Artykuł:
Expert Systems with Applications
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Dominik Olszewski
Dyscyplina:
Ze względu na swoją elastyczność i doskonałe wyniki, modele uczenia maszynowego często uzupełniają i przewyższają tradycyjne statystyczne modele przeżycia. Jednak ich powszechne zastosowanie jest utrudnione przez brak przyjaznych dla użytkownika narzędzi do wyjaśniania ich wewnętrznych operacji i uzasadnienia przewidywań. Aby rozwiązać ten problem, przedstawiamy pakiet survex w języku R, który zapewnia spójne ramy do wyjaśniania dowolnego modelu przeżycia poprzez zastosowanie technik wyjaśnialnej sztucznej inteligencji. Możliwości proponowanego oprogramowania obejmują zrozumienie i diagnozowanie modeli przeżycia, co może prowadzić do ich ulepszania. Dzięki ujawnianiu wglądów w proces podejmowania decyzji, takich wpływ i znaczenie zmiennych, survex umożliwia ocenę niezawodności modeli i wykrywanie uprzedzeń. W ten sposób można promować przejrzystość i odpowiedzialność w wrażliwych obszarach, takich jak badania biomedyczne i zastosowania w opiece zdrowotnej.
Artykuł:
Bioinformatics
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Przemysław Biecek
Dyscyplina:
Aktualnie intensywnie rozwijane są napędy z silnikiem synchronicznym reluktancyjnym (RSM) ze względu na jego prostą konstrukcję i łatwo dostępne materiały używane do jego budowy. Maszyny te charakteryzują się także wysoką sprawnością. Projektowanie systemu sterowania nie jest trywialne ze względu na nieliniowość modelu opisującego ten silnik. W celu uproszczenia matematycznego modelu RSM, zaproponowano technikę linearyzacji opartą na podejściu z uwzględnieniem zakłóceń skupionych. Zaproponowano i zastosowano zmodyfikowany matematyczny opis powierzchni strumienia i indukcyjności. Zaproponowano oryginalną hybrydową strukturę sterowania napędem z silnikiem synchronicznym reluktancyjnym ze sprzężeniem od wektora stanu (SFC). W zakresie dopuszczalnych zmian zmiennych stanu regulator działa w obszarze liniowym i ma strukturę SFC. Gdy osiągnięte są limity zmiennych stanu (maksymalne wartości), struktura sterowania wykonuje sterowanie predykcyjne w celu utrzymania wartości granicznych. Synteza struktury sterowania jest szczegółowo opisana. Zaproponowana struktura sterowania jest eksperymentalnie porównywana z kaskadową strukturą regulacji oraz ze sterowaniem predykcyjnym. Uzyskane wyniki wskazują na podobne zachowanie dynamiczne i znacznie lepszą kompensację momentu obciążenia uzyskaną dla hybrydowego SFC. Zaproponowane podejście zapewnia precyzyjne ograniczenie zmiennych stanu, co zapewnia bezpieczną pracę napędu.
Artykuł:
IEEE Transactions on Industrial Electronics
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Lech Grzesiak, Michał Gierczyński
Redundantna struktura kinematyczna zapewnia robotom wiele przydatnych funkcjonalności, takich jak zdolność do jednoczesnego wykonywania kilku zadań. Jednakże problematyka rozwiązywania zadania odwrotnego kinematyki (IK) dla manipulatorów redundantnych jest nietrywialna. Zazwyczaj stosowane metody oparte na obliczaniu pseudoodwrotności macierzy Jacobiego pozwalają na rzutowanie pożądanego wektora prędkości złączowych na jądro jakobianu, jednak utrudniają uwzględnienie istnienia ograniczeń na położenia, prędkości oraz przyspieszenia złączowe. Z drugiej strony zadanie IK można sformułować jako zadanie optymalizacji, co pozwala na łatwe uwzględnienie ograniczeń złączowych. Szczególnie atrakcyjne jest sformułowanie zadania IK jako zagadnienia programowania kwadratowego (QP). Ze względu na niski koszt obliczeniowy w porównaniu z optymalizacją nieliniową, zagadnienie QP może być rozwiązywane w czasie rzeczywistym. Jednakże, jeśli pożądana trajektoria końcówki robota jest zbyt wymagająca, rozwiązanie w przestrzeni złącz może nie istnieć. Aby rozwiązać ten problem, proponujemy metodę QPIK-S: zadanie IK ze skalowaniem trajektorii sformułowanie jako zagadnienie QP. Testy przeprowadzone na modelu manipulatora KUKA LWR 4+ o 7 stopniach swobody wykazały skuteczność metody: ograniczenia złączowe zostały spełnione, a ruch spowolniony tylko wtedy, gdy było to konieczne do znalezienia rozwiązania.
Artykuł:
Mechanism and Machine Theory
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Łukasz Woliński, Marek Wojtyra
Dyscyplina:
Przedstawiono syntezę i charakterystykę dwóch fluorowanych kwasów oksoniowych opartych na silnie elektronoakceptorowym rdzeniu 3,6-diaza-9-hydroksy-9-borafluorenu, charakteryzujących się dużą stabilnością hydrolityczną. Otrzymane związki boracykliczne posłużyły jako prekursory fluorescencyjnych czterokoordynacyjnych kompleksów typu spiro z ligandami chelatującymi (O,N), które wykazują specyficzne właściwości fotofizyczne, takie jak opóźniona emisja, emisja światła białego w fazie stałej i aktywność fotokatalityczna w reakcjach utleniania za pośrednictwem tlenu singletowego.
Artykuł:
Chemical Science
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Paulina Marek-Urban, Krzysztof Durka, Sergiusz Luliński, Jan Adamek
Dyscyplina:
Prezentujemy kompleksową analizę multiomiczną z badania klinicznego EPISTOP dotyczącego wczesnej interwencji z użyciem wigabatryny w leczeniu przedobjawowego padaczkowego stanu chorobowego w stwardnieniu guzowatym (TSC). Śledziliśmy 93 niemowlęta z TSC od urodzenia do 2. roku życia, poszukując biomarkerów rozwoju padaczki. Wigabatryna miała głęboki wpływ na wiele metabolitów, zwiększając poziomy monofosforanu deoksycytydyny (dCMP) w surowicy 52-krotnie. Większość białek i metabolitów w surowicy oraz RNA we krwi wykazała istotne zmiany wraz z wiekiem. Trzydzieści dziewięć białek, metabolitów i genów wykazało istotne różnice między kontrolą w tym samym wieku a niemowlętami z TSC. Sześć z nich wykazywało postępującą różnicę w ekspresji między grupami kontrolną, TSC bez padaczki i TSC z padaczką. Multiomiczne podejście do analizy danych zidentyfikowało kilka predyktorów padaczki, z najlepszym mającym pozytywną wartość predykcyjną wynoszącą 0,987. Ten bogaty zbiór danych umożliwi dalsze odkrywanie i analizowanie efektów rozwojowych oraz związków z rozwojem napadów padaczkowych w TSC. Projekt realizowany był przez międzynarodowe konsorcjum, którego liderem był Instytut Pomnik Centrum Zdrowia Dziecka.
Artykuł:
Nature Communications
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Konrad Wojdan
Dyscyplina:
Genomy eukariotyczne są wszechobecnie transkrybowane przez polimerazę RNA II. Jednak molekularne i biologiczne implikacje takiego zjawiska są nadal w dużej mierze zagadkowe. Tutaj opisujemy niekodującą transkrypcję RNA powyżej genu DOG1 Arabidopsis thaliana, który reguluje reakcje na stres solny i jest kluczowym regulatorem spoczynku nasion. Odkryliśmy, że ekspresja genu DOG1 jest indukowana przez stres solny, powodując w ten sposób opóźnienie kiełkowania nasion. Odkrywamy rozległą aktywność transkrypcyjną promotora genu DOG1, który wytwarza różnorodne lncRNA. Te lncRNA, zwane PUPPIES, ulegają transkrypcji współkierunkowej i rozciągają się do regionu kodującego DOG1. Pokazujemy, że RNA PUPPIES reagują na stres solny i zwiększają ekspresję DOG1, co skutkuje opóźnionym kiełkowaniem. Ta pozytywna rola wszechobecnej transkrypcji PUPPIES na ekspresję genu DOG1 jest związana ze zwiększonym pauzowaniem polimerazy RNA II, wolniejszą transkrypcją i większym rozmiarem wybuchu transkrypcji. Odkrycia te podkreślają pozytywną rolę transkrypcji współkierunkowej w górę w kontrolowaniu dynamiki transkrypcji genów w dół. Streszczenie DOG1 jest kluczowym regulatorem spoczynku nasion roślin, którego ekspresja jest regulowana przez wiele mechanizmów. W tym przypadku stwierdzono, że stres solny indukuje wszechobecną transkrypcję lncRNA w regionie promotora DOG1, co skutkuje zwiększonym wstrzymaniem polimerazy II RNA, wolniejszą transkrypcją i zwiększoną ekspresją DOG1. Gen DOG1 ogranicza kiełkowanie nasion pod wpływem stresu solnego, niezależnie od jego funkcji w pierwotnym spoczynku. Region promotora DOG1 daje początek lncRNA PUPPIES reagującym na stres solny, które regulują ekspresję DOG1 w cis, opóźniając kiełkowanie. Współkierunkowa wszechobecna transkrypcja PUPPIES aktywuje ekspresję DOG1 poprzez zwiększone pauzy polimerazy RNA II i wzmocnione pękanie transkrypcji. Zidentyfikowany mechanizm regulacyjny obejmuje wzrost liczby cząsteczek RNA wytwarzanych w wyniku wybuchu transkrypcji DOG1, zwiększone przerwy i wolniejszą transkrypcję.
Artykuł:
EMBO Journal
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Dariusz Plewczyński
Dyscyplina:
W artykule przedstawiono wpływ hydrofobizacji objętościowej, wykonanej przy pomocy środka zawierającego trietoksyoktylosilan, na właściwości i trwałość betonu. Podczas badań doświadczalnych określono zmiany: wytrzymałości betonu na ściskanie, absorpcji kapilarnej wody, głębokości wnikania wody pod ciśnieniem oraz głębokości karbonatyzacji próbek poddanych 100 i 150 cyklom mrozowym oraz próbek kontrolnych przechowywanych w wodzie. Otrzymane wyniki wskazują na to, że hydrofobizacja objętościowa jest skuteczną i efektywną metodą ochrony cementowych materiałów budowlanych przed wodą nawet jeśli materiał jest poddawany cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu. Dla porównania badania przeprowadzono również dla próbek betonu hydrofobizowanego powierzchniowo.
Artykuł:
Cement Wapno Beton
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Paweł Łukowski
Dyscyplina:
Fakt oddychania i tempo oddychania pacjenta może być badane przez analizę sygnałów wykorzystywanych w popularnych urządzeniach wykorzystujących technologię WiFi. Pozwala to monitorować ten ważny dla zdrowia wskaźnik w czasie rzeczywistym, z wykorzystaniem Internetu Rzeczy, bez konieczności kontaktu z pacjentem. W projekcie Wi-Breath wykorzystaliśmy typowe Routery WiFi. Pasmo radiowe wykorzystywane do transmisji pozwala wykrywać mikroruchy ludzkiego ciała. Stworzony przez nas system analizuje cechy zawarte w odbieranej amplitudzie i różnicy fazowej sygnałów za pomocą algorytmu maszyny wektorów nośnych (SVM). Przeprowadzone eksperymenty pokazują, że Wi_Breath osiąga dokładność 91,2% w wykrywaniu czy pacjent oddycha, czy wstrzymał oddech.
Artykuł:
IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics
Rok wydania:
Autorzy z PW:
Robert Marek Nowak
Dyscyplina: