Laboratórny potkan a jeho využitie v experimentálnej biológii

E-book

Milan Žukovič

This textbook is intended for master's degree students and is a follow-up to the Computational Physics I course studied at the bachelor's level. The content of the textbook Computational Physics II focuses on stochastic methods of solving physical problems, mainly on Monte Carlo (MC) simulation of many-particle systems. The focus on this computationally intensive approach is motivated by the gradual increase in the computing capacities of ordinary computers as well as the introduction of high-performance computing clusters. This has led to significant progress in the development of new simulation techniques, thanks to which MC simulations have found application in various areas of research and application practice. Considering the main research focus of the department, this text is particularly devoted to the presentation of basic and more advanced MC simulation techniques applied to a simple Ising spin model in order to investigate its magnetic, thermodynamic and critical properties. The next part is devoted to MC simulations of random processes. It focuses on the simplest but also the most basic random walk process and demonstrates its applications in financial analysis and the solution of a quantum system described by the time-dependent Schrödinger equation. The last part is dedicated to the basics of molecular dynamics, applied to simulating the classical movement of atoms in a given force field. By mastering the problems addressed in this course, students will obtain a potential tool for working out of their diploma theses, or a methodology useful for their further scientific and research practice in the field of investigating of complex systems. The lectured topic is subsequently exercised in the form of preparing projects implemented in the freely distributable software Octave, which is easy on the user's programming skills and which students have the opportunity to familiarize themselves with in the previous study.

Download e-book for free (pdf)

Vlasta Demečková, Petra Hradická, Petra Adamková

Practical Immunology is a basic text aimed at students of PF UPJŠ in Košice who study Biology need a comprehensive overview of the methodology of immunology. While studying Biology, students need to thoroughly understand not only the basics of each discipline, but also to acquire practical skills, including the ability to design scientific experiments, select adequate analytical techniques as well as to interpret and present experimental data. The aim of this new publication is therefore to provide master's degree students with practical reference study material that will support and expand their knowledge of the basic principles of Immunology

Download e-book for free (pdf)

E-book

Erik Čižmár

Učebný text Špeciálne praktikum II je venovaný popisu experimentálnych metód využívaných pre štúdium magnetických vlastností tuhých látok, zvlášť nízkorozmerných a molekulových magnetov. Následne obsahuje návod na praktické cvičenie Špeciálne praktikum II, počas ktorého študenti magisterského a doktorandského štúdia využívajú najmodernejšie komerčné zariadenia – spektrometer elektrónovej paramagnetickej rezonancie (EPR)  a SQUID magnetometer.

Úvodná kapitola stručne opisuje pôvodu magnetizmu v tuhých látkach, úlohu kryštálového poľa a magnetických interakcií pri opise ich magnetických vlastností. Nasleduje vysvetlenie princípov EPR, funkčnosti EPR spektrometra a optimalizácie jeho parametrov pri konkrétnom praktickom cvičení. Ďalšia časť učebného textu je venovaná prehľadu správania sa magnetických veličín so zmenou magnetického poľa alebo teploty v rôznych typoch magnetov. Učebný text uzatvára opis princípu funkčnosti SQUID magnetometra a príklad jeho využitia na praktickom cvičení merania magnetického momentu. 

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Vladimír Zeleňák(ed.)

Zborník obsahuje abstrakty príspevky účastníkov Študentskej vedeckej konferencie PF UPJŠ v Košiciach, ktorá sa konala 22. apríla 2015.

Milí študenti, kolegyne a kolegovia! Už po tretí krát vychádza zborník zo Študentskej vedeckej konferencie (ŠVK) na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, ktorý práve čítate. ŠVK sa teší dlhodobej obľube medzi študentmi a učiteľmi fakulty a teší nás, že ináč to nebolo ani v tomto roku, keď bolo do ŠVK prihlásených 128 príspevkov. Príspevky boli zaradené do 19 sekcií, ktoré navyše dopĺňala otvorená súťaž v programovaní a finále súťaže IHRA. Vystúpenie na ŠVK je pre mnohých študentov aj jednou z prvých príležitostí na získanie skúseností s prezentáciou svojich výsledkov pred odborným publikom. Ak si uvedomíme počet prihlásených príspevkov, pripočítame k nim členov odborných porôt z radov učiteľov fakulty ako aj divákov, ktorí sa prišli podporiť svojich spolužiakov na vystúpeniach, je ŠVK podujatím, keď sa v jednom čase a na jednom mieste stretáva veľká časť študentskej a akademickej obce fakulty. Mnohé abstrakty príspevkov prezentované v tomto zborníku vznikli v rámci práce študentov na čiastkových úlohách, ktoré sú súčasťou výskumných zámerov na ústavoch PF UPJŠ. Abstrakty príspevkov predstavujú svojim spôsobom prehľad výskumných tém na jednotlivých pracoviskách PF UPJŠ. Zborník z ŠVK je tak dobrým nástrojom, ktorý môžu použiť študenti a učitelia fakulty na jej prezentáciu smerom navonok, k partnerom, zamestnávateľom, potenciálnym spolupracovníkom. O spoluprácu pri organizovaní ŠVK už dlhšie prejavujú záujem aj partneri z praxe. Od roku 2005 udeľuje zoskupenie IT spoločností Cenu za najoriginálnejšiu prácu a Cenu za prácu s najlepšími vyhliadkami na praktické využitie. V roku 2015 bola po prvýkrát otvorená sekcia, s názvom „Predstav svoj nápad!“, založená na myšlienke start-up projektov. Do sekcie boli prihlásené tri príspevky, kde študenti predstavili svoje nápady s potenciálnym využitím v praxi. Ich zámery boli hodnotené úspešnými manažérmi zo spoločností GlobalLogic, Košice IT Valley a AmCham, EXIsport, Investeers, KPMG. Vystúpenie študentov pred porotou, jej komentáre a návrhy boli veľkou devízou a skúsenosťou, ktorú naši potenciálni „start-up-isti“ získali. Vyhlásenie výsledkov ŠVK prebieha od roku 2013 v areáli na Šrobárovej ulici a je sprevádzané s ďalšími akciami ScienceFestu ako sú ŠTRK a Karaoke show. Ukazuje sa, že tento formát vyhlásenia výsledkov si nachádza medzi študentmi a učiteľmi čoraz väčšiu obľubu. Na vyhlásení výsledkov boli ocenené príspevky, ktoré odborné poroty vyhodnotili ako v jednotlivých sekciách ako najlepšie. Samozrejme, nie všetci účastníci ŠVK sa mohli dostať medzi laureátov. Avšak všetci účastníci ŠVK sa môžu považovať v istom zmysle za víťazov, lebo urobili niečo pre rozvoj svojej osobnosti, investovali do svojho vzdelania a prispeli k zveľaďovaniu a rozširovaniu poznania v oblasti prírodných vied, matematiky a informatiky.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Rastislav Varga

Posun doménových stien vo feromagnetických materiáloch sa využíva v rôznych magnetických zariadeniach na uchovávanie, spracovanie alebo prenos signálov a informácií. Ide hlavne o jadrá transformátorov, rôzne senzory, pamäťové zariadenia (napr. HDD v PC) ako aj moderné spintronické zariadenia ako sú Racetrack pamäte, elektronika na báze pohybu doménových stien a pod. Táto kniha má slúži ako učebnica pre pokročilejšie kurzy v oblasti magnetických materiálov. Je určená hlavne študentom, ktorí javia záujem o štúdium magnetických materiálov, ako aj odborníkom z rôznych oblastí, ktorí by chceli pochopiť základy doménovej štruktúry a jej zmeny. Je členená do deviatich kapitol. V prvej kapitole sa zaoberá stručnou históriou štúdia doménovej štruktúry v magnetických materiáloch. Druhá kapitola poskytuje úvod do príčin a prejavov magnetických anizotropií. Tretia a štvrtá kapitola sú venované príčinám vzniku doménovej štruktúry a doménovej steny. V piatej kapitole je rozobratá štruktúra doménovej steny, jej potenciál a kritické pole potrebné na pohyb doménovej steny. Šiesta kapitola je venovaná premagnetizačným procesom, z ktorých jeden - pohyb doménovej steny je podrobne preberaný v kapitole 7. Ôsma kapitola obsahuje teoretické riešenie pohybu doménovej steny. Posledná deviata kapitola predstavuje moderný spôsob pohybu doménovej steny, ktorý je indukovaný elektrickým prúdom. Predkladaná práca predpokladá u čitateľa aspoň základné znalosti z oblasti magnetizmu. V opačnom prípade ho autor odkazuje na základnú literatúru (napr. [2.1 -2.6]).

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Vladimír Zeleňák (ed.)

Zborník abstraktov Študentskej vedeckej konferencie PF UPJŠ

Charakteristickou črtou vzdelávania na kvalitných vysokých školách, ku ktorým Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach patrí, je úzke prepojenie vzdelávania a vedeckého výskumu. Poznatky a vedomosti z odboru štúdia získavajú študenti nielen teoretickým štúdiom jednotlivých disciplín, ale aj aktívnym zapojením sa do riešenia čiastkových vedeckých úloh v rámci výskumných tímov či už pri vypracovávaní záverečných prác alebo formou nástroja Študentských pomocných vedeckých síl (ŠPVS), ktorých činnosť sa na fakulte revitalizovala v roku 2015.

Študentská vedecká konferencia (ŠVK) je jedným z tradičných podujatí fakulty, ktoré je organizované počas Prírodovedeckých dní ako súčasť Sciencefestu. Svojou povahou prirodzene zapadá do spomínaného súkolia prepojenia vzdelávania a vedy a dlhodobo sa teší veľkej popularite a záujmu študentov. V roku 2016 na ŠVK vystúpilo 125 študentov Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach, v rámci 16 sekcií. Prehľad o zameraní a cieľoch študentských prác podáva tento zborník. Veríme, že bude inšpiráciou pre ďalších potenciálnych záujemcov o vystúpenie na ŠVK, ale bude zaujímavý aj pre širšiu verejnosť, ktorej môže podať doplnkový pohľad na činnosť fakulty.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Kveta Markušová - Daniela Kladeková

Elektrochémia je veda, ktorá študuje iónové systémy a také procesy alebo javy, ktoré prebiehajú na hranici iónových systémov s kovmi alebo s polovodičmi. V súčasnom štádiu rozvoja môžeme elektrochémiu rozdeliť podľa jej zamerania na dve oblasti. Prvá z nich - ionika - sa zaoberá vlastnosťami iónových sústav (roztoky, taveniny, tuhé elektrolyty). Druhá oblasť - elektrodika - sa zaoberá javmi na fázovom rozhraní elektróda/iónová sústava.

Ionika aj elektrodika skúmajú rovnovážne aj nerovnovážne javy a procesy. Výskumom vlastností iónových sústav za rovnovážnych podmienok získavame informácie a predstavy o štruktúre a zložení roztokov a tavenín elektrolytov, ako aj tuhých elektrolytov, kým merania za nerovnovážnych podmienok referujú o elektrickej vodivosti iónových sústav. V oblasti elektrodiky sa štúdiom rovnováh na rozhraní elektróda/roztok (prípadne tavenina) zaoberá elektrochemická termodynamika. Meranie rýchlostí procesov prebiehajúcich na tomto fázovom rozhraní a vysvetlenie zákonitostí, ktorými sa tieto procesy riadia, je predmetom kinetiky elektródových procesov alebo elektrochemickej kinetiky.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Janka Vrláková - Stanislav Vokál

Atómová a jadrová fyzika sú pomerne mladé vedecké disciplíny tvoriace záverečnú časť všeobecného kurzu fyziky na PF UPJŠ. Ich cieľom je výklad podstaty základných fyzikálnych vlastností atómov, atómového jadra a elementárnych častíc.
To je aj obsahom prednášok a cvičení „Všeobecná fyzika IV“ v 2. ročníku bakalárskeho stupňa štúdia fyziky na Prírodovedeckej fakulte (PF) Univerzity P.J. Šafárika (UPJŠ) v Košiciach. Na ne nadväzujú voliteľné prednášky „Jadrové žiarenie v životnom prostredí“, „Úvod do fyziky mikrosveta“ v 3. ročníku bakalárskeho stupňa jednoodborového štúdia fyziky, príp. učiteľského štúdia fyziky v kombinácii s iným predmetom a „Subjadrová fyzika“ v 1. ročníku magisterského stupňa učiteľského štúdia fyziky v kombinácii s iným predmetom. V spomenutých prednáškach sú predstavené najnovšie experimentálne poznatky o štruktúre a chovaní mikrosveta pomocou fyzikálnych teórií a ich nasledujúcej experimentálnej previerke v experimente.
Hlbšie pochopenie tohto rozsiahleho materiálu by mal umožniť aj tento vysokoškolský učebný text „Základné fyzikálne praktikum III“, ktorého prvá časť je pred Vami. Tieto skriptá obsahujú základné úlohy z praktika jadrovej fyziky realizované na Katedre jadrovej a subjadrovej fyziky (KJSF) PF UPJŠ v posledných rokoch v zimnom semestri na bakalárskom stupni štúdia fyziky, či už jednoodborovom, alebo v kombinácii s iným predmetom. Predložené učebné texty predstavujú prepracovanie a doplnenie starších skrípt (M. Karabová a kolektív, Základné fyzikálne praktikum, PF UPJŠ, 1984) používaných na KJSF doteraz.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Dušan Barabas - Alena Labunová

Tieto učebné texty sa snažia podať základné informácie o biogeografických problémoch z pohľadu geografického t. j. pohľadu orientujúceho sa predovšetkým na aspekt priestorovej diferenciácie biosféry. Základom rozčlenenia biosféry bol jej historický vývoj, počas ktorého sa formovali jednotlivé taxóny a spoločenstvá. Historický vývoj biosféry neprebiehal v stabilných konštantných podmienkach, ale prebiehal v neustále sa meniacich podmienkach spôsobených polohou našej planéty v rámci slnečnej sústavy, respektíve polohou zemskej osi voči ekliptike, a tiež polohou slnečnej sústavy v rámci galaxie. Všetky zmeny polohy Zeme spolu so zmenami polohy kontinentov (drift), klímy, vytvárali predpoklad pre priestorové rozšírenie biosféry. Historický vývoj biosféry, rôzne pohľady, hierarchická úroveň diferenciácie, príčiny diferenciácie sú zakomponované v predkladanom učebnom texte, ktorého cieľom je načrtnúť základne princípy tohto rozčlenenia. Cieľom je tiež poukázať na niektoré odlišnosti v chápaní terminológie, ako aj poukázať na niektoré základne vzťahy fungujúce v systéme krajiny v tom najširšom slova zmysle. Časť venovaná ekologickým princípom fungovania a formovania sa systému krajiny v zmysle MIČIANA a ZATKALÍKA (1984) načrtáva problémy chápania termínu ekosystém a geosystém. Z toho dôvodu sú v predloženom texte zaradené kapitoly, ktoré sa snažia vysvetliť chápanie a prístup k niektorým základným pojmom.

Učebné texty sú určené pre študentov jednoodborového, medziodborového a rozširujúceho štúdia, ako základný učebný materiál. Rozšírením poznatkov tohto študijného materiálu o ďalšie poznatky, ktoré sú detailnejšie rozpracované v literatúre zhrnutej v zozname literatúry tohto učebného textu, získajú absolventi komplexný pohľad na problémy biogeografie.

Autori

Download the e-book for free (pdf)

Andrea Morovská Turoňová • Renáta Oriňaková • František Kaľavský 

The university textbooks "Practical Exercises in Physical Chemistry" are intended as teaching literature for students of the 2nd year of the Chemistry study program and the 3rd year of the interdisciplinary study program at the Faculty of Science of the Pavel Jozef Šafárik University in Košice.

The three chapters summarize the basic knowledge of thermodynamics, electrochemistry and kinetics, the next chapter deals with the measurement of some other physico-chemical quantities. The tasks developed on the basis of cooperation with the Criminalistics and Expertise Institute of the Police in Košice, which also participates in the innovation of practical teaching, are also very attractive and interesting for students. Thematic units are updated and supplemented by new knowledge, principles as well as detailed working procedures using new instrumentation.

The aim of laboratory exercises in physical chemistry is to illustrate and confirm the physicochemical laws and correlations that apply to the quantitative description of chemical phenomena. Students will learn to use instruments and equipment that occur in physico-chemical laboratories, they will learn the principles of accurate and correct quantitative measurement of physical quantities, important from a chemical point of view. They can also develop professional and scientific communication skills, and we want to support their creative approach to making measurement protocols.

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Martin Orendáč

Učebnica má slúžiť na prípravu študentov, ktorí sa budú venovať experimentálnemu štúdiu vlastností kondenzovaných látok. Ukazuje sa, že súčasný experimentálny fyzik musí mať nielen dostatočne podrobné vedomosti o fyzikálnych procesoch odohrávajúcich sa v objekte, ktorý je predmetom štúdia, ale aj o spôsoboch vytvorenia experimentálnych podmienok, v akých sa experiment uskutočňuje. Aktívna znalosť spôsobu činnosti celej experimentálnej zostavy môže mať zásadný význam pri implementácii resp. potenciálnej úprave používanej meracej metodiky.

Download the e-book for free (pdf)

Matúš Harminc

Učebný text je určený poslucháčom medziodborového štúdia v kombinácii s matematikou, jednoodborového štúdia matematiky ako aj rozširujúceho štúdia matematiky. Je zameraný na základné poznatky o deliteľnosti celých čísel, kongruenciách a aritmetických funkciách.

Autor

E-book

Norbert Kopčo

Neuroscience is an interdisciplinary field of science at the interface of biological, psychological and computer sciences, which aims to describe the functioning of the brain and mind. Computational and cognitive neuroscience are subfields of neuroscience focused on the study of information processing in the human and animal nervous systems, and on the theoretical description of the brain and mind. This university textbook contains several assignments that provide an overview of the methods used in computational and cognitive neuroscience, with an emphasis on mathematical modeling and on the behavioral study of cognitive processes. The textbook builds on the author's previous works.

Download e-book for free (pdf)

Ladislav Janovec

An enormous progress in computer technology, closely linked with advances in computational chemistry, has enabled the user to exploit the principles of quantum chemistry to elucidate the chemical phenomena. Computational chemistry is the branch of science that requires, except an academic knowledge, software skills to fully exploit a potential of theoretical methods. The aim of this textbook is to help the user take the legendary first step in the field of computational chemistry to opening a new horizon of knowledge.

Download the e-book for free (pdf)

Ondrej Krídlo • Gabriel Semanišin

Pre informatikov je neustálou výzvou hl’adat’ efektívne algoritmy, prípadne rôzne technické a implementačné možnosti vylepšenia výpočtovej zložitosti v súčasnosti známych algoritmov. Čiastočné riešenia ponúkajú napr. gridové prístupy a paralelizácia výpočtu. Vel’kým, ale zatial’ nenaplneným prísl’ubom, sú kvantové počítače. Z teoretického hl’adiska vel’mi dobré riešenia ponúkajú pravdepodobnostné a aproximačné prístupy. A práve nimi sa chceme podrobnejšie zaoberat’.

Tieto elektronické vysokoškolské učebné texty sú doplnkovým učebným textom k predmetu Aproximačné a pravdepodobnostné algoritmy. Učebné texty vznikli z podkladov autorov a prof. RNDr. Viliama Gefferta, DrSc., ktorému autori d’akujú za poskytnutie rukopisu. Rovnako pod’akovanie patrí aj RNDr. Jánovi Katreničovi, PhD., ktorý zostavil prvú sériu úloh na cvičenia k danému predmetu, a Žanete Semanišinovej, ktorá prečítala vel’kú čast’ textu a prispela svojimi návrhmi k jeho vylepšeniu.

Download the e-book for free (pdf)