Náhodné procesy a ich aplikácie

E-kniha

Vladislav Kolarčik

Prietoková cytometria je diagnostická a výskumná technika, ktorá umožňuje rýchlu analýzu buniek, jadier a organel rastlín a iných organizmov. V rastlinnej biológii je najčastejšie využívaná na analýzu obsahu DNA v širokom spektre aplikácií. Je metódou prvej voľby a jej význam narastá v porovnaní s konkurenčnými technológiami. Je nedostižná v rýchlosti, presnosti, opakovateľnosti meraní a nízkej cene. Prietoková cytometria sa stala štandardným nástrojom v laboratóriách zameraných na biologicko-ekologický výskum rastlín.

Tento učebný text prináša informácie o historickom vývoji prietokovej cytometrie a jej etablovaní pri analýze rastlinného genómu. Opisuje postup analýzy vzoriek na zistenie obsahu jadrovej DNA a predstavuje základné aplikácie, ako sú stanovenie veľkosti genómu, ploidnej úrovne a reprodukčných spôsobov rastlín a určenie úrovne endopolyploidie v rastlinných pletivách. Tieto vysokoškolské skriptá sú určené študentom, učiteľom a každému so záujmom o využitie prietokovej cytometrie pri vedeckej práci s rastlinnými bunkami.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-publikácia
Beáta Valkay ed.
Ivana Slepáková-Monika Balogová a kol.

EFFUSE – Scientific Education for Advanced je odborný edukačný materiál určený pre študentov vysokých škôl, ktorí sa zaujímajú o ekologické vedy, biológiu a environmentálnu ochranu. Publikácia vznikla ako súčasť projektu EFFUSE a zameriava sa na vedecké skúmanie živých organizmov v riečnom ekosystéme s dôrazom na ich ekologickú úlohu a význam ako bioindikátorov. Riečny ekosystém predstavuje dynamické prostredie, kde možno skúmať široké spektrum organizmov – od rias a fytoplanktónu cez vodné bezstavovce až po ryby, obojživelníky a plazy. Publikácia detailne predstavuje štúdium ich adaptácií, životných cyklov, reprodukčných stratégií a ich význam pre ekologickú rovnováhu. Zvláštna pozornosť je venovaná rybám a obojživelníkom, ktorých environmentálne nároky a citlivosť na znečistenie z nich robia dôležité indikátory kvality vody a stavu prostredia. Publikácia zároveň poskytuje návod, ako ich štúdium začleniť do univerzitného vzdelávania formou praktického výskumu. Obsahuje tiež kapitolu venovanú vedeckému vzdelávaniu v kontexte trvalo udržateľného rozvoja, ktorý v univerzitných osnovách na Slovensku a Ukrajine často absentuje. Tento materiál podporuje prepojenie teórie s praxou a rozvíja vedecké myslenie študentov s cieľom pripraviť ich na riešenie environmentálnych výziev budúcnosti.

Stiahnite si e-publikáciu zadarmo (pdf)

E-kniha

Michal Jaščur

Táto monografia je venovaná diskusii teórie efektívneho poľa založenej na metóde diferenciálneho operátora, ktorá bola pôvodne zavedená Honmurom a Kaneyoshim v r. 1979 a dodnes sa aktívne využíva na teoretické štúdium lokalizovaných spinových modelov magnetizmu, predovšetkým rôznych variant Isingovho modelu. Doteraz bola táto metodika aplikovaná mnohými autormi na štúdium veľkého počtu rôznorodých systémov, ako sú napr. kryštalické systémy, zriedené magnetické systémy, systémy s náhodnými výmennými interakciami, amorfné magnetické látky, systémy v náhodnom magnetickom a kryštálovom polí, tenké magnetické vrstvy, magnetické systémy s voľným povrchom, binárne a ternárne magnetické zliatiny, atp.

Počas svojej doterajšej vedeckej kariéry som mal možnosť spolupracovať na rozvoji samotnej metódy diferenciálneho operátora (a teda aj teórie efektívneho poľa) s niekoľkými významnými odborníkmi v tejto oblasti, vrátane prof. Kaneyoshiho, u ktorého som absolvoval dva dlhodobé pracovné pobyty. V danej problematike sa mi doteraz podarilo publikovať viac ako 40 vedeckých prác v popredných zahraničných fyzikálnych časopisoch. Tieto práce sa týkajú jednak rozvoja samotnej metodiky ale sú medzi nimi aj významné aplikácie, v ktorých sú predpovedané zaujímavé fyzikálne javy, napr. multikompenzačné javy vo ferimagnetoch.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

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]).

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

 Matúš Harminc 

Tento učebný text je určený poslucháčom medziodborového štúdia v kombináciách s matematikou, jednoodborového štúdia matematiky ako aj rozširujúceho štúdia matematiky. Je za-meraný na kvadratické kongruencie a niektoré diofantovské rovnice.

Autor

E-kniha

Andrej Mock

Burda - Kováčov, Slovensko, 4.-7.10.2017

Abstrakty prednášok českých a slovenských zoológov, ekológov a fyziológov, ktorí ako modelové skupiny študujú pôdne článkonožce v taxónoch Myriapoda a Oniscidea, prezentovaných na 10. seminári v Kováčove pri Chľabe na Slovensku.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-publikácia

Beáta Valkay ed.
Ivana Slepáková-Lenka Maliničová a kol.

EFFUSE – príručka pre žiakov je interaktívny edukačný materiál určený pre žiakov základných a stredných škôl, ktorý im pomôže lepšie pochopiť, ako ich každodenná činnosť ovplyvňuje životné prostredie. Príručka vznikla v rámci projektu EFFUSE („Environment for the future by scientific education“) a motivuje mladých ľudí k väčšiemu záujmu o prírodu vo svojom okolí. Zameriava sa na praktické aktivity v teréne, počas ktorých budú skúmať ekosystém riek Laborec a Uh, pozorovať a dokumentovať organizmy a pracovať s reálnymi vzorkami z prírody. Zároveň sa zoznámia s prácou vedcov – botanikov, zoológov a mikrobiológov – a naučia sa základné metódy biomonitoringu. Príručka ich prevedie aj procesom tvorby virtuálneho laboratória, ktoré zobrazí výsledky ich skúmania vodného ekosystému. Pomôže im pochopiť význam udržateľného rozvoja a povzbudí ich k zodpovednému správaniu voči prírode. Je to ich príležitosť spoznať svoje okolie novým spôsobom, naučiť sa vedecky myslieť a stať sa aktívnymi tvorcami pozitívnej zmeny pre svoju komunitu aj budúce generácie.

Stiahnite si e-publikáciu zadarmo(pdf)

E-kniha

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.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Miroslav Almáši(ed.)

Zborník príspevkov z konferencie 60 YEARS OF SCIENCE AND EDUCATION IN THE FIELD OF INORGANIC CHEMISTRY IN EASTERN SLOVAKIA predstavuje súbor odborných a vedeckých prác, ktoré boli prezentované pri príležitosti 60. výročia založenia Katedry anorganickej chémie Ústavu chemických vied Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach. Konferencia bola zameraná na zhodnotenie vedeckovýskumných a pedagogických aktivít v oblasti anorganickej chémie na východnom Slovensku a poukázanie na významné výsledky dosiahnuté počas šesťdesiatročnej histórie katedry. Príspevky v zborníku pokrývajú široké spektrum tém, ktoré odrážajú aktuálne trendy a smerovania v oblasti anorganickej chémie. Tematicky je zborník rozdelený do štyroch hlavných oblastí, ktoré zahŕňajú príspevky zamerané na anorganickú, koordinačnú, bioanorganickú a materiálovú chémiu. Zborník prináša hodnotný prehľad o súčasnom stave výskumu v oblasti anorganickej chémie, ako aj o jej výučbe a historickom vývoji na východnom Slovensku.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Stela Csachová  - Ján Kaňuk - Alena Gessert - Ladislav Novotný - Štefan Gábor - Jozef Šupinský

Publikácia rozpracováva problematiku bádateľsky orientovaného vyučovania geografie s podporou geopriestorových technológií. Geopriestorové technológie zefektívňujú vyučovací proces v geografii a postupne si nachádzajú svoje miesto predovšetkým v stredoškolskom vzdelávaní. Teoretický rámec podáva čitateľovi poznatky o bádateľsky orientovanom vyučovaní s osobitým zreteľom na bádateľský postup v geografii. Podrobnejšie analyzuje jednotlivé kroky bádania s príkladmi z vyučovania geografie. Podstatnú časť publikácie tvorí jedenásť modelov vyučovacích hodín z geografie, ktoré reprezentujú vzdelávací obsah z fyzickej, humánnej aj regionálnej geografie, rôzne úrovne bádania a využitie rôznych geopriestorových technológií. Čitatelia sa oboznámia s geografickým informačným systémom (konkrétne Google Earth a ArGIS online), webovými portálmi, webGISmi, otvorenými dátami, mobilnými aplikáciami a novými formami 3D kartografickej vizualizácie (virtuálna realita, 3D tlač, dynamická 3D mapa) vo vyučovaní geografie. Modely vyučovacích hodín boli overené so študentmi učiteľstva geografie v školskom roku 2021/2022. Publikácia slúži predovšetkým študentom učiteľstva geografie a učiteľom geografie v praxi.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Vlasta Demečková - Petra Hradická - Petra Adamková

Učebný materiál z predmetu Cvičenie z Imunológie vychádza po niekoľkoročných skúsenostiach s výučbou tohto predmetu, ale hlavne z dôvodu, aby študentom z odboru Biológia Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach poskytol dostatočný teoretický podklad k praktickým cvičeniam, a zároveň poslúžil ako vedecký denník na detailný zápis všetkých experimentálnych údajov potrebných k vypracovaniu laboratórnych protokolov z jednotlivých cvičení.

V rámci štúdia biológie je potrebné, aby študenti dôkladne porozumeli nielen základom každej disciplíny, ale zároveň nadobudli praktické zručnosti vrátane schopnosti navrhovať dizajn vedeckých experimentov, vyberať adekvátne analytické/vyšetrovacie techniky až po interpretáciu a prezentáciu experimentálnych údajov. Cieľom tejto novej publikácie je preto poskytnúť študentom magisterského štúdia praktický príručný študijný materiál, ktorý podporí a rozšíri ich vedomosti o základných princípoch Imunológie.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Ivan Potočňák

Skriptá sú študijnou literatúrou pre predmet Chemické výpočty, ktorý je povinným predmetom bakalárskeho štúdia v odboroch Chémia a  Chémia – medziodborové štúdium, prvý ročník. Skriptá obsahujú 10 kapitol v celkovom rozsahu 207 strán, ktoré formou riešených aj neriešených príkladov vedú študentov k pochopeniu preberanej problematiky.

Autor

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Mária Ganajová - Jozef Hanč - Ivana Sotáková - Petra Letošníková (eds.)

Medzinárodná konferencia o výskume v didaktike prírodných vied – DidSci+ 2022 nadväzuje na tradíciu úspešnej série predchádzajúcich konferencií DidSci, ktoré sa od roku 2004 konali v Krakove, Prahe, Brne a Trnave. Konferencie DidSci+ predstavujú platformu pre trvalú medzinárodnú spoluprácu, ktorá sa zameriava na hranice a aktuálne výzvy vo výskume prírodovedného vzdelávania. Táto špeciálna edícia konferencií DidSci, ktorá oslávila svoje 10. výročie, sa konala v Košiciach na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v dňoch 26. až 29. júna 2022. Dôkladný recenzný proces viedol k dvom hlavným publikáciám, ktoré ponúkajú komplexný pohľad na najnovšie pokroky v STEM vzdelávaní, resp. vzdelávaní prírodovedných predmetov. Prvý diel vybraných príspevkov je publikovaný ako zborník IOP Conference Series, Vol. 3037 s otvoreným prístupom na https://iopscience.iop.org/issue/1742-6596/3037/1, a je primárne venovaný vzdelávaniu v oblasti STEM, hodnoteniu, evaluácii, stratégiám spätnej väzby a rozvoju učiteľov. Druhý diel vybraných príspevkov, vydaný vydavateľstvom ŠafárikPress, sa zameriava viac na rozvoj učebných osnov, inovatívne vzdelávanie a digitálne technológie, predovšetkým v chémii a biológii. Obe publikácie sú určené širokému publiku, vrátane súčasných a budúcich učiteľov prírodovedných predmetov, vysokoškolských študentov v prírodovedných odboroch, výskumníkov vo vedeckom vzdelávaní, odborníkov z pedagogických a metodických centier, tvorcov učebných osnov a autorov učebníc.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jozef Bednarčík

Kryštalografia sa zaoberá rozoznávaním usporiadania a väzieb atómov v tuhých látkach. Takmer bezprostredne po ich objavení sa röntgenové lúče začali používať na štúdium vnútornej štruktúry látok.

Prvá kapitola tohto učebného textu sa venuje základným pojmom kryštalografie. Na úvod sú charakterizované kryštalické látky. V ďalšej časti sú stručne uvedené základné typy väzieb a ich charakteristiky. Hlavným predmetom tejto kapitoly je výklad základných pojmov ako operácie symetrií, translačná periodicita, mriežka, elementárna bunka. Uvedené sú priestorové mriežky a kryštálové sústavy. Na záver tejto kapitoly je pozornosť venovaná popisu jednotlivých typov porúch kryštálových štruktúr. V druhej kapitole je prezentovaný Bohrov model atómu vodíka. Uvedené sú jednotlivé kvantové čísla a ich význam.

V ďalšom sú popísané energetické hladiny a povolené prechody v rámci atómu s viacerými elektrónmi. Druhú kapitolu uzatvára charakterizácia základných absorpčných a emisných procesov. Tretia kapitola je venovaná produkcii RTG žiarenia a jeho vlastnostiam. Sú uvedené zdroje RTG žiarenia a popis ich činnosti.

Interakcia RTG žiarenia s hmotou, absorpcia a detekcia RTG žiarenia sú predmetom poslednej časti tejto kapitoly.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Karel Saksl

Cieľom týchto učebných textov je poskytnúť študentom druhého a tretieho stupňa vysokoškolského štúdia konkrétny návod na spracovanie 2D difrakčných dát, na realizáciu fázovej analýzy z röntgenovo difrakčných dát a pri spresňovaní mikroštruktúrnych parametrov identifikovaných fáz metódou Rietveldovho spresnenia.

Tento návod je koncipovaný formou zadania reálnych úloh z praxe materiálového výskumu a vedie čitateľa krok po kroku procesom spracovania, vyhodnotenia, až po interpretáciu nameraných dát. Na tento účel budú použité voľne prístupné programy ako Fit2D, QualX, POV-Ray a GSAS II, ako aj voľne stiahnuteľný komerčný program (Diamond), ktorý umožňuje realizovať úlohu v rámci demonštračného módu. Fázovú analýzu budeme vykonávať výhradne s využitím voľne šíriteľnej kryštalografickej databázy Crystallography Open Database COD.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Ondrej Hutník

Pojem integrálu je jedným z najvýznamnejších pojmov v matematike vôbec. V najprimitívnejšej podobe ho používali už starí Gréci pri tvorbe euklidovskej geometrie. No až po Descartovom diele o analytickej geometrii z roku 1637 mohli matematici začať považovať integrál za predmet analýzy. Descartova práca pripravila podmienky pre objav infinitezimálneho počtu Leibnizom a Newtonom okolo roku 1665. V tom čase vznikol veľký spor o prvenstvo tohto objavu, čo rozdelilo učencov Nemecka a Anglicka do dvoch bojujúcich táborov, z ktorých každý fandil svojmu favoritovi. Dnes vieme, že Newtonova práca o fluxiách a fluentoch bola o niečo skoršia, ale Leibnizovo označenie a prístup sa v matematickom svete ujali viac a symboly R a d sa používajú dodnes. Stručný prierez históriou integrálu bude uvedený v Kapitole 1.

Dnes existuje celá hromada skrípt, učebníc, či kníh venovaných výkladu pojmu integrál. Preto pred prvú otázku, či napísať ďalší text o tejto problematike, je postavený každý potenciálny autor. Nás ku kladnej odpovedi na túto otázku doviedla požiadavka študentov nájsť v určitej ucelenej podobe prednášanú problematiku časti zimného semestra druhého ročníka. Druhou motiváciou je trochu odlišný prístup k problematike. Ak si totiž uvedomíme, ktoré metódy sa zvyčajne používajú pri riešení úloh a zís- kavaní rutiny z určitého integrálu, ide hlavne o Newtonovu-Leibnizovu formulu a častokrát na výpočet určitého (Riemannovho) integrálu pomocou definície nezostáva veľa času. Preto sme zaradili pojednanie o Newtonovom integráli v Kapitole 2, ktorý reflektuje túto skutočnosť a má priamy súvis s neurčitým integrálom, ktorého rôznym metódam výpočtu sa venuje relatívne veľa pozornosti v predchádzajúcom semestri. Až za tým v Kapitole 3 vybudujeme teóriu Riemannovho integrálu, uvedieme kritériá jeho existencie, triedy integrovateľných funkcií, základné vlastnosti a nakoniec vzťah s Newtonovým integrálom. Otázky prevažne geometrických aplikácií riešime v Kapitole 4 a v poslednej kapitole sa venujeme rozšíreniu Riemannovho integrálu pre neohraničené funkcie a neohraničené intervaly.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)