Új tudományos eredmények

Átírás

1 Kaposvári Egyetem Új tudományos eredmények kötet Gazdaságtudományi Kar, Művészeti Kar, Pedagógiai Kar Kaposvár University Recent scientific findings Volume 2 Faculty of Economic Science, Faculty of Arts, Faculty of Pedagogy Kaposvár 2011

2

3 Kaposvári Egyetem Új tudományos eredmények kötet Gazdaságtudományi Kar, Művészeti Kar, Pedagógiai Kar Kaposvár University Recent scientific findings Volume 2 Faculty of Economic Science, Faculty of Arts, Faculty of Pedagogy Kaposvár 2011

4 Szerkesztette Edited by Prof. Dr. Csapó János Stanics Judit A mutatókat összeállította Indexes compiled by Stanics Judit Nyomdai előkészítés Typography Barna Róbert Kiadja a Kaposvári Egyetem Publisher: Kaposvár University Kaposvár Felelős kiadó Responsible for publishing Prof. Dr. Szávai Ferenc rektor rector ISSN X Készült Nagy József Corvina nyomdájában 500 példányban, 2011-ben Produced in József Nagy s Corvina Printing Office in 500 copies, in 2011 A kötetben szereplő adatok valódiságáért a szerzők a felelősek. Ugyancsak ők felelősek az angol fordításért. The authors are responsible for the actuality of the data in the volume. They are responsible for the English translation as well.

5 Tisztelt Olvasó! A Kaposvári Egyetem a fiatal, modern és dinamikus intézmények közé tartozik, mégis fontos számára a múlt tisztelete és a hagyományok ápolása. Ma a felsőoktatási intézmények fő tevékenysége az oktatás, a kutatás és a szolgáltatás. A Kaposvári Egyetem adottságainak megfelelően a fenti tevékenységek összhangjára törekszik, a gazdasági és társadalmi szükségleteknek megfelelő hangsúlyokkal. Az értékek megőrzése, tárolása, az utókornak való átadása nemes feladat, különösen egy intézményi jubileum kapcsán. Egyetemünk 10 éves, a mezőgazdasági felsőfokú szakképzés pedig 50 éves Kaposváron. Erre az alkalomra, ennek részeként született meg ez a kötet, amelyet a Tisztelt Olvasó a kezében tart. A könyv a Kaposvári Egyetemen és jogelődjein között született új tudományos eredményeket tartalmazza. Ilyen tudományos kataszter mintegy tizenöt éve született az Állattudományi Kar jogelődjében, így a szerkesztés ezt a történeti kiindulópontot követte. A Kaposvári Egyetem 2000-ben alakult, ma már négy karral működik. A jelen 1. kötet tartalmazza az Állattudományi Kar, a 2. kötet a Gazdaságtudományi, a Művészeti és a Pedagógiai Kar tudományos eredményeit. A két kötet tükröt állít a Kaposvári Egyetem tudományos tevékenységéről, bemutatja a tudományos közösség munkáját, hazai és nemzetközi kapcsolatait, a megszületett eredményeket. A kötet jelen állapotukban mutatja be a kutatásokat, oktatói-kutatói eredményeket, hatásukat a mindennapokra. Ugyanakkor a kép számos változó elem például a tudományágak közötti eltérések miatt sem lehet tökéletes. A szerkesztők természetesen a teljességre törekedtek, köszönet munkájukért! Bízom abban, hogy a jelen kötetek az egyetem 10. és a mezőgazdasági felsőfokú szakképzés 50. jubileumára készült kötetekkel jól kiegészítik egymást, és méltó módon ünnepelhetjük velük e jeles napokat. Reméljem, hogy a kötetek felkeltik nemcsak a benne szereplő oktatóink érdeklődését, hanem a társintézményekben dolgozó kollégákét is, és haszonnal forgatja őket minden érdeklődő, használva a mindennapi munkájában. Kaposvár, augusztus 7. Prof. Dr. Szávai Ferenc rector

6 Tisztelt Olvasó! Ön a Kaposvári Egyetemen között született, új tudományos eredményeket tartalmazó kötetét tartja a kezében. Mivel egyetemünk hasonló összeállítást több mint 15 évvel ezelőtt tett közzé, ezért úgy gondoltuk, hogy az intézményünkben folyó kutatásokból született új tudományos eredményekkel megismertetjük az egyetemeken, kutatóintézetekben, illetve a gyakorlatban dolgozó kollégáinkat. Ezek az eredmények egyetemünk profiljának és adottságának megfelelően elsősorban az állattenyésztés, a vadtenyésztés, a genetika, a tartástechnológia, a takarmányozás, az ökonómia, a pedagógia és a művészetek különböző témáit ölelik fel. A kötetből kitűnik, hogy bár karunkon dominálnak az alkalmazott kutatások, azonban az utóbbi időben számos területen (élettan, immunológia, genetika, radiológia, digitális diagnosztika, kémiai analitika, élelmiszer- és takarmánykémia) már alapkutatások végzésére is vállalkoztunk. Az Egyetemünkön folyó élénk kutatómunkát bizonyítják a megszerezett akadémiai doktori-, kandidátusi-, illetve PhD fokozatok, s az elnyert kutatási témák is. Jelentősek kapcsolataink a hazai és külföldi egyetemekkel, kutatóintézetekkel; fiatalabb kollégáink közül sokan végeznek hosszabb ideig tartó kutatómunkát vezető nyugati intézményekben, nemzetközileg is elismert teamek tagjaiként. E jegyzék azonban nem adhat teljes képet az egyetemen folyó tudományos munka egészéről, hiszen nem tartalmazza azokat a zárójelentéseket és különböző pályázatokhoz írt összeállításokat, amelyek talán már önmagukban is kész tanulmányok, és értékes tudományos megállapításokat tartalmaznak, de a megbízóval kötött megállapodás alapján esetleg nem publikusak. Hiányzik továbbá néhány olyan kolléga tudományos munkássága is, akik vagy nem akartak a kötetben szerepelni, vagy nem szerették volna tudományos eredményeiket ily módon közzé tenni. Az összeállításban nem szerepelnek a találmányok, valamint az államilag elismert és elismerés alatt álló, de már forgalmazott állatfajták sem, mert azokat más kiadványok tartalmazzák. Célunk e kötet összeállításával mégis az volt, hogy áttekintést adva az egyetemen folyó tudományos kutatások eredményeiről, felhívjuk ezekre a gyakorlatban és a hazai társintézményekben dolgozók figyelmét. Hiszen valljuk, hogy oktatni csak az tud magas színvonalon, a kor követelményeinek megfelelően, aki amellett, hogy naprakész ismeretekkel rendelkezik az általa oktatott tárgy(ak) legújabb kutatási eredményeiről, maga is folytat kutatómunkát, s így hozzájárul az általa művelt tudományterület fejlődéséhez, az új tudományos eredményeket pedig naprakészen építi be a tananyagba. Bízunk tehát abban, hogy a Tisztelt Olvasó az itt közreadott tudományos eredmények egy részét hasznosan tudja majd alkalmazni a mindennapi munkájában. Kaposvár, július 9. Prof. Dr. Csapó János tudományos dékánhelyettes

7 Dear Reader, The volume you see before you contains the most recent results produced from scientific research between 1996 and 2010 at the Kaposvár University. Since the University published such a compilation more than 15 years ago, the intention was to acquaint our colleagues at other universities and research institutes, and also those engaged in work in the practical field, with the scientific findings produced recently from research projects hosted by this establishment. These findings, in accordance with the profile and endowments of the University, encompass primarily topics related to animal breeding, game breeding, genetics, managemental technology, animal nutrition, economics, pedagogy and different fields of arts. As is demonstrated by this volume, although applied research dominates at this faculty, basic research has also recently been undertaken in a number of specialist fields (physiology, immunology, genetics, radiology, digital diagnostics, chemical analytics, and food and feed chemistry). The buoyant research work for which this University is the venue is attested to by the academic doctorate, candidate of sciences and PhD degrees awarded and the research topics secured. Our connections with universities and research institutes in Hungary and abroad are substantial; many of our younger colleagues embark upon considerable periods of research work at leading western establishments, working as members of internationally recognised teams. However, this inventory cannot illustrate in its entirety the scientific work undertaken at this University, since it does not contain the final reports and compilations produced for various funding applications which may well constitute complete studies in their own right, and which contain valuable scientific findings, but which, on the basis of the agreement signed with the commissioning party, may not be released to the public. Nor does this publication include the work of several of our colleagues who either did not wish to appear in this volume, or chose not to have their scientific results published in this way. The various objects invented at this establishment are not included in this compilation, nor are livestock breeds developed here and either granted state recognition or in the process of being granted this, but already in commercial distribution; this is due to the fact that all these feature in other publications. Our objective in the compilation of this volume was, nevertheless, that through the concise outline provided of the results achieved in scientific research projects undertaken at this faculty, such projects might be brought to the attention of those working in the practical field and at other similar institutions in Hungary. It must be recognised that teaching at a high level in accordance with the requirements of the present time is possible only if teaching staff, besides possessing up-to-date knowledge of the most recent research findings related to the subject(s) they teach, also conduct their own research work, and thus contribute to the development of the scientific field they pursue, while updating their subject matter by continuously incorporating into it fresh scientific results. We therefore trust that readers will be in a position to put some of the scientific research findings published in this volume to use in application in their everyday work. Kaposvár, 9. July Prof. Dr. János Csapó Vice-Dean for Scientific Research

8 Sehr geehrter Leser! Sie halten eine Broschüre in Ihren Händen, welche die neuen wissenschaftliche Ergebnisse an der Kaposvár Universität im Zeitraum von enthält. Da eine Zusammenstellung solcher Art vor mehr als 15 Jahren veröffentlicht worden war, kam uns der Gedanke, die neuen wissenschaftlichen Forschungsergebnisse an unsere Kollegen an den Universitäten und Forschungsinstituten bzw. in der Praxis weiterzugeben. Diese Ergebnisse stammen entsprechend den Gegebenheiten und dem Profil unserer Universität in erster Linie aus Themenkreisen der Tierzucht, Wildzucht, Genetik, Haltungstechnologie, Futtermittelkunde, Ökonomie, aus verschiedenen Bereichen der Pädagogik und Kunst. Aus dem Band stellt sich heraus, dass von uns - obwohl an unserer Universität die angestellten Forschungen dominieren, in letzter Zeit in vielen Bereichen (Biologie, Immunologie, Genetik, Radiologie, digitale Diagnostik, chemische Analytik, Lebensmittel- und Futtermittelchemie) bereits Grundlagenforschungen durchgeführt wurden. Die Anzahl der akademischen Doktoren-, Habilitäts- und PhD-Grade an unserer Universität beweisen, wie intensiv bei uns an Forschungsthemen gearbeitet wird. Wir verfügen über viele Kontakte zu in- und ausländischen Universitäten sowie Forschungsinstituten. Unter unseren jüngeren Kollegen gibt es viele, die als Mitglieder auch international renommierter Teams in leitenden westlichen Institutionen an längeren Forschungsprojekten teilnehmen. In dieser Broschüre kann jedoch kein vollständiges Bild über die gesamte wissenschaftliche Arbeit an der Universität gegeben werden. Abschlussberichte oder Zusammenstellungen zu den verschiedenen eingereichten Bewerbungen und Ausschreibungen, die schon an und für sich fast fertige Studien sind, und wertvolle wissenschaftliche Fakten mitteilen, aber aufgrund einer Vereinbarung mit dem Auftraggeber nicht publiziert werden können, sind darin nicht enthalten. Weiterhin fehlen auch einige solche wissenschaftliche Arbeiten von Kollegen, die nicht in diesem Band aufgeführt werden wollten, oder nicht wünschten, dass ihre wissenschaftlichen Ergebnisse auf diese Weise veröffentlicht werden. Ebenfalls nicht aufgeführt sind Erfindungen sowie neue Tierrassen, die bereits staatlich anerkannt sind, oder bei denen das Anerkennungsverfahren im Gange ist, und die bereits vertrieben werden. Letzteres ist in anderen Ausgaben enthalten. Unser Ziel bei der Zusammenstellung der Broschüre war, einen Überblick über die Ergebnisse der wissenschaftlichen Forschungen an der Universität zu geben, und sie der Aufmerksamkeit der Kollegen in der Praxis und in den ungarischen Partnerinstituten zu empfehlen. Wir sind davon überzeugt, dass man nur dann auf hohem Niveau und den zeitgemäßen Anforderungen entsprechend unterrichten kann, wenn man über die Forschungserkenntnisse auf dem neusten Stand informiert ist, wenn man auch selbst an Forschungsprojekten beteiligt ist, und dadurch zur Weiterentwicklung des betreffenden Bereiches beiträgt, sowie die neuen Erkenntnisse ins Lehrmaterial einfügt. Wir wollen also darauf vertrauen, dass der verehrte Leser einen Teil der hier mitgeteilten wissenschaftlichen Ergebnisse dafür geeignet findet, sie in seiner täglichen Arbeit einzusetzen. Kaposvár, den 9. Juli 2011 Prof. Dr. János Csapó Vizedekan

9 Tartalom Content 1. kötet Volume 1 Állattudományi Kar Faculty of Animal Science... 1 Baromfi- és Társállattenyésztési Tanszék... 1 Baromfitenyésztési kutatások... 1 Nyúltenyésztési kutatások Egyéb kutatások Diagnosztikai és onkoradiológiai Intézet Élettani és Állathigiéniai Tanszék Kémiai Biokémiai Tanszék Nagyállattenyésztési és Termeléstechnológiai Tanszék Növénytani és Növénytermesztés-tani Tanszék Mezőgazdasági Termékfeldolgozás és Minősítés Tanszék Takarmányozástani Tanszék Természetvédelmi Tanszék Névmutató Contributors... I Címmutató... V Index of Titles...XV Tárgymutató... XXV Index of Topics... XXXI 2. kötet Volume 2 Gazdaságtudományi Kar Faculty of Economic Science Informatika Tanszék Marketing és Kereskedelem Tanszék Matematika és Fizika Tanszék Pénzügy és Számvitel Tanszék Regionális Gazdasági- és Statisztika Tanszék Vállalatgazdasági és Szervezési Tanszék Művészeti Kar Faculty of Arts Fotóművészeti Tanszék Látványtervező Tanszék Művészetelméleti és Művészettörténet Tanszék Rajz- Vizuális Nevelési Tanszék

10 ÁLLATTUDOMÁNYI KAR BAROMFI- ÉS TÁRSÁLLATTENYÉSZTÉSI TANSZÉK Pedagógiai Kar Faculty of Pedagogy Felnőttképzési Tanszék Gyógypedagógiai Tanszék Könyvtártudományi Tanszék Magyar Nyelvészeti és Irodalmi Tanszék Neveléstudományi Tanszék Tantárgypedagógiai Tanszék Társadalomtudományi Tanszék Testnevelés Tanszék Névmutató Contributors... I Címmutató... V Index of Titles...XV Tárgymutató... XXV Index of Topics... XXXI

11 KAPOSVÁRI EGYETEM GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR KAPOSVÁR UNIVERSITY FACULTY OF ECONOMIC SCIENCE Kaposvár

12

13 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Adszorpciós és preparatív kromatográfiás folyamatok dinamikus szimuláción alapuló tervezése és üzemeltetése Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Balogh S., Aranyi A., Kováts S., Terdy L., Temesvári K. Támogatók: PANNON Agrártudományi Egyetem, Műszaki Kémiai Kutató Intézet, NKFP-3A/047/2002 konzorciális pályázat: Richter NyRT., Veszprémi Egyetem, Kaposvári Egyetem Időtartam: A strukturális modell legkorábbi változatának kidolgozásánál a legelső gyakorlati kihívást a preparatív HPLC, SMB-HPLC és a speciális adszorpciós folyamatok szimulációja szolgáltatta. A preparatív kromatográfiás technológiák vizsgálatához parciális differenciálegyenlet-rendszereket kell megoldani, sokszor ciklikusan változó kezdeti és peremfeltételek mellett. Modell generátorunk első változatának felhasználásával szoftvert készítettünk a különféle adszorpciós/deszorpciós, ioncserés és kromatográfiás oszlopok vizsgálatához. Ezzel párhuzamosan új, a laboratóriumi kromatogramok identifikálásán alapuló módszert dolgoztunk ki a tervezéshez használt modell paraméterek identifikálására. Az egyedi kolonnák tanulmányozásának tapasztalatait felhasználva új módszert és szimulációs szoftvert fejlesztettünk ki a Szimulált Mozgó Ágyas kromatográfiás eljárások tervezésére és irányítására. A megoldást eredményesen alkalmaztuk enantiomerek, valamint két-, illetve háromkomponensű szteroid elegyek preparatív elválasztásának kidolgozásánál. A szimulációs modelleket felhasználtuk különféle speciális szakaszos elválasztási technikák (pl. csúcskivágásos recirkulációt és többszöri injektálást alkalmazó megoldások) kidolgozásánál is. Dynamic simulation based design and control of adsorption and preparative chromatography processes Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: S. Balogh, A. Aranyi, S. Kováts, L. Terdy, K. Temesvári Supported by: PANNON University of Agriculture, Research Institute of Process Engineering, NKFP-3A/047/2002 grant, Consortium of Richter Ltd, Veszprém University, Kaposvár University Period: Simulation of preparative HPLC and SMB-HPLC, as well as special adsorption processes were the first practical challenges of the earliest version of our structural models. Preparative chromatographic technology required the solution of nonlinear, partial differential equations with cyclically changing initial and boundary parameters. Having applied the first version of our model generator, we built software tools for the dynamic simulation of various adsorption/desorption, ion exchange and chromatographic columns. At the same time, we developed new (e.g. pulse test based) methodologies for the identification of the respective process models. Based on the experiences, obtained from studying of single column models, we developed a new method and simulation tool for the model based design and control of Simulated Moving Bed chromatographic processes. The methodology was successfully applied for the development of separation technologies for enantiomers, as well as for two and three component steroid mixtures. The simulation models were applied also for studying of special batch separation techniques (multiple injections with peak shaving and recycling). 307

14 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK A legfontosabb publikációk (most important publications) Aranyi, A. Takácsné Temesvári, K. Csukás, B. Balogh, S.: Computer Assisted Design of Industrial Scale Chromatographic Separation. SPICA. Strassbourg, Sept Kováts, S. Csukás, B. Aranyi, A. - Perez Uriza, S. Pózna, E.: Structural Modeling of Chromatographic Processes I. Methodological Background and Illustrative Example. Hung. J. Ind. Chem., Csukás, B. Balogh, S. Kováts, S. Aranyi, A. Kocsis, Z. Bartha, L.: Process Design by Controlled Simulation of the Executable Structural Models, Comput. Chem. Engng., Csukás, B. Rossiter, G.J. Wooley, R.: Simulation Based Comparison of Various Methods for the Separation of Three Components in a Single Simulated Moving Bed of Ion Exchanger. Ion Exchange at the Millenium. Manchester, Aranyi A. Csukás B. Kováts S. Takácsné Temesvári K.: Szimulált mozgóágyas kromatográfiás elválasztás számítógéppel segített tervezése. Műszaki Kémiai Napok. Veszprém, Temesvári K. Aranyi A. Csukás B. Balogh S.: Kisérletek és szimulációs vizsgálatok egy királis elválasztás szimulált mozgó ágyas megvalósíthatóságának elemzéséhez. Műszaki Kémiai Napok. Veszprém, Aranyi, A. Temesvári-Takács, K. Csukás, B. Balogh, S.: Comparison of Recycle Elution and Simulated Moving Bed Chromatographic Methods for a Three Component Separation Problem. International Symposium on Chromatography. Balatonszéplak, szept Temesvári-Takács, K. Aranyi, A. Csukás, B. Balogh, S.: Experiment and Simulation Based Feasibility Study on a Simulated Moving Bed Enantiomer Separation. International Symposium on Chromatography. Balatonszéplak, szept Temesvári, K. Aranyi, A. Csukás, B. Balogh, S.: Simulated Moving Bed Separation of a Two Components Steroid Mixture. International Symposium on Chromatography. Balatonszéplak, szept Temesvári, K. Aranyi, A. Balogh, S. Csukás, B.: Simulated Moving Bed Separation of a Two Components Steroid Mixture. Chromatographia

15 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Módszerfejlesztés (agrifood) folyamathálózatok tervezésére és irányítására Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Varga M., Balogh S. Támogatók: Kaposvári Egyetem, Dél-Dunántúli Regionális Fejlesztési Ügynökség, REG-DD Időtartam: 2010 A jelenleg is folyó munka során az agrárium, az élelmiszeripar és a kereskedelem gazdasági szereplői számára dolgozunk ki szoftver prototípusokat, amelyek a már bevezetett terület specifikus rendszerekhez kapcsolódva, illetve ezek hiányában egyszerű információáramlást biztosítva, lehetővé teszik az élelmiszerlánc teljes egészét átfogó, integrált folyamatkövető rendszerének kialakítását. Mindez elősegíti a szántóföldtől az asztalig terjedő folyamatellenőrzési feladatok megalapozását, valamint az ehhez kapcsolódó szolgáltatások kialakítását. A projektben a programrendszer, illetve szoftver prototípusok kialakítása a kaposvári folyamatinformatikai kutató iskolában fejlesztett közvetlen számítógépi leképezésen alapuló módszer felhasználásával történik. A kialakított szoftver prototípusok a következő feladatok megoldását teszik lehetővé: minőségi követés multiscale modellekben az időben előrehaladó mérlegutak mentén; minőségi követés multiscale modellekben az időben visszafelé haladó mérlegutak mentén; dinamikus szimuláció alapján követhetők a multiscale modellekben időben és térben mennyiségileg előre az ismert vagy ad hoc megjelenő komponensek koncentrációi; inverz dinamikus szimuláció alapján követhetők a multiscale modellekben időben és térben mennyiségileg visszafelé az ismert vagy ad hoc megjelenő komponensek koncentrációi; különféle komponensek eredetének meghatározása, illetve mérési pontok valószínűsítése; (az előbbi módszer genetikus algoritmussal való összekapcsolása révén); a mérlegszerű követés alapján rejtett készletek vagy hulladékok feltárása; szektorokon átívelő értéklánc elemzés; tipikus fogyasztói kosarak elemzése. Method development for (agrifood) process network interoperability, design and control Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: M. Varga, S. Balogh Supported by: Kaposvár University, South Transdanubian Regional Development Agency, REG-DD Period: 2010 Software prototypes have been elaborated for supporting the development of an integrated process tracing and tracking system, covering the agrifood chain, including agriculture, food industry and commerce. The software prototypes either can be connected to the existing, field specific internal systems or can organize the necessary input/output data flow with the actors who do not have an appropriate internal system. The development establishes the tracing and tracking services for the agrifood sectors from the plough-land to the consumers. The software prototypes and program systems utilize the methodology of Direct Computer Mapping, developed by the research school of Process Informatics at Kaposvár University. The new approach make possible to solve the following important tasks: qualitative tracking by multiscale search along the forward balance routes; qualitative tracing by multiscale search along the backward balance routes; 309

16 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK dynamic simulation based quantitative tracking for the concentration of the known or ad hoc appearing components to be studied; backward dynamic simulation based quantitative tracing for the concentration of the known or ad hoc appearing components to be studied; interactive, measurement supported search for the possible origin of the various contaminations (combining the above methods with genetic algorithm); reporting about hidden resources or wastes on the basis of balance calculations; trans-sectorial value chain analysis; analysis of the basket of typical consumers groups. A legfontosabb publikációk (most important publications) Varga, M. Csukás, B.: On the way toward the sector spanning agrifood process traceability. Agricultural Informatics Varga, M. Balogh, S. Csukás, B.: Sector spanning agrifood process transparency with Direct Computer Mapping. Agricultural Informatics Csukás B. Varga M.: Mérlegösszefüggések követésén alapuló módszerek a folyamat hálózatok menedzsmentjében. Plenáris előadás. 8. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, jan. 22. Varga, M. Csukás, B. Balogh, S.: Direct Computer Mapping based traceability and control of sector spanning agrifood process networks. International Conference on IT-Enhanced Organic, Agro-Ecological & Environmental Education. Budapest, szept Varga M. Balogh S. Csukás B.: Agrár és élelmiszeripari folyamat hálózatok szektorokon átívelő nyomkövetése a modell közvetlen számítógépi leképezésével. Agricultural Informatics Debrecen, szept

17 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Biotechnológiai folyamatok dinamikus szimulációval segített elemzése, tervezése és irányítása Témavezető: Munkatársak: Támogatók: Időtartam: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Varga M., Balogh, S., Hantos G., Könczöl K., Domonkos D., Féder M., Barthó I. Richter Gedeon Rt., Kaposvári Egyetem 2005 Az előzetes alapkutatásokra építve különféle biotechnológiai folyamatok megvalósítását tanulmányoztuk a Richter Rt. megbízásából. Kifejlesztettük az enzimmel katalizált biokonverziós folyamatok egy egyszerűsített hibrid modelljét. Az enzimmel katalizált folyamatok teljesen részletes leírását beágyaztuk a sejt nagyon leegyszerűsített metabolikus modelljébe. A közvetlen számítógépi leképezésen alapuló szimulátort a többszempontú genetikus algoritmussal összekapcsolva eredményesen identifikáltuk és validáltuk a modellt. Az aktivitás mérés identifikált modelljének felhasználásával új módszert dolgoztunk ki az abszolút enzim koncentrációk meghatározására. A bioreaktorok méretnövelési nehézségeire való tekintettel a szimulált mérések identifikálásával tanulmányoztuk a laboratóriumi, pilot és üzemi méretű készülékek keveredését. A modell generátor továbbfejlesztett változatának felhasználásával tanulmányoztuk a rekombináns fehérjeszintézis közelítő modellezését. Szakirodalmi adatok felhasználásával folyamatban van a monoklonális antitestgyártás modell bázisú elemzése. Dynamic simulation based analysis, design and control of biotechnological processes Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: M. Varga, S. Balogh, G. Hantos, K. Könczöl, D. Domonkos, M. Féder, I. Barthó Supported by: Gedeon Richter Ltd., Kaposvár University Period: 2005 Based on the previous fundamental research, we have been studying various biotechnological processes for Richter Ltd. We developed a simplified hybrid model for enzyme catalytic bioconversion processes. In this model, the most detailed enzyme catalytic part was embedded in a very simplified cellular metabolic environment. Having combined the Direct Computer Mapping based simulator with a multi-criteria genetic algorithm, we identified and validated the model successfully. In addition we developed a new method for the calculation of the absolute enzyme concentration from the identified model of the enzyme activity measurement. Considering the scale-up problems of the bioreactors, we studied the mixing of laboratory, pilot and industrial scale reactors by identification of the simulated measurement. The new version of the model generator was applied for the preliminary draft modelling of recombinant protein synthesis. There is a literature based ongoing study on multi-scale computer modelling of monoclonal antibody production. A legfontosabb publikációk (most important publications) Balogh S. Barthó I. Boldizsárné Sinkó I. Csukás B. Hantos G. Varga M.: Biokonverziós folyamat optimálása genetikus algoritmussal fejlesztett generikus szimulátorral. Műszaki Kémiai Napok 06. Veszprém,

18 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Balogh S. Barthó I. Boldizsárné Sinkó I. Csukás B. Hantos G. Varga M.: Biokonverziós folyamat optimálása genetikus algoritmussal fejlesztett generikus szimulátorral. 5. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, máj. 26. Barthó I. Boldizsárné Sinkó I. Hantos G. Balogh S. Csukás B. Varga M.: Bioreaktor modelljének identifikálása és egy biokonverziós folyamat modell bázisú fejlesztése. 5. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, máj. 26. Domonkos D. Könczöl K. Balogh S. Csukás B. Varga M.: Rekombináns fehérje szintézis számítógépi modellen alapuló fejlesztésének lehetőségei. 5. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, máj. 26. Varga M. Balogh S. Boldizsárné Sinkó I. Csukás B. Hantos G. Katonáné Tóbiás E.: Az enzimkoncentráció meghatározása az aktivitásmérés identifikált modellje alapján. Műszaki Kémiai Napok Domonkos D. Bélteky L. Barthó I. Varga M. Balogh S. Csukás B.: Rekombináns fehérje szintézis számítógépi modelljének identifikálása genetikus/generikus szimulátorral. Műszaki Kémiai Napok Varga M. Balogh S. Boldizsárné Sinkó I. Csukás B. Hantos G. Katonáné Tóbiás E.: Az enzimkoncentráció meghatározása az aktivitásmérés identifikált modellje alapján. Műszaki Kémiai Napok ápr Varga M.: Bioreaktorok keveredésének szimulációval segített műszaki-gazdasági elemzése. 7. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, máj

19 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Sejtbiológiai folyamatok többszintű közvetlen számítógépi leképezése Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Varga M., Balogh, S., Prokop A., Wikswo J. P., Tubak V. Támogatók: Vanderbilt University, Nashville; TéT, CZ ; Kaposvári Egyetem Időtartam: 2000 A számítógépes modellezés sejtbiológiai folyamatok megértését elősegítő jelentőségét felismerve modellezési módszereinket 2001 óta alkalmazzuk ezen a területen. Először a citrátkörben lévő enzimreakciók elemi kinetikai lépésekből felépített modelljét tanulmányoztuk egy bizonyos mértékig l art pour l art alapkutatás keretében. A továbbiakban a módszert a Vanderbilt Egyetemmel együttműködve eredményesen alkalmaztuk különféle ágensek modell bázisú megkülönböztetésére. Megmutattuk, hogy a részletesebb modellek könnyebben identifikálhatók és validálhatók, mint azok, amelyeket külön-külön meghatározott enzimkinetikai modellekből építettek. A hidrogén előállítás új megoldásai által inspirálva összehasonlítottuk a mitokondriumban és a kloroplasztban folyamathálózatok modelljét, és egy nagyon érdekes, ellentett irányítású úthálózattal jellemezhető izomorfiát találtunk. A továbbfejlesztett szimulátor felhasználásával jó közelítéssel identifikáltunk egy olyan nagyobb méretű metabolikus modellt, amely a glikolízis, a glikogenezis, a PP útvonalak, a citrát-kör és a terminális oxidáció mellett az aminosavak szintézisének és bomlásának egyszerűsített modelljét is tartalmazta. A közelmúltban elvégeztük a nanorészecskék sejtbe jutásának, illetve sejtből való kilépésének szimuláción alapuló elemzését. Szegedi és cseh kutatókkal együttműködve folyamatban van a p53 daganatképződést kiküszöbölő fehérjével kapcsolatos signaling folyamatok modellezése. Multiscale computer mapping of cellular biological processes Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: M. Varga, S. Balogh, A. Prokop, J. P. Wikswo, V. Tubak Supported by: Vanderbilt University, Nashville; TéT, CZ ; Kaposvár University Period: 2000 Having recognized the importance of computer modelling in the better understanding of cellular processes, we have been applying our process modelling methodology in this field since First, it was a l art pour l art fundamental research for studying the detailed elementary kinetic steps behind the various enzyme reactions, involved in TCA cycle. Later on, collaborating with Vanderbilt University, the methodology was successfully applied for the model based discrimination of various agents. We proved that the detailed models can be identified easier and validated better, than ones built from the individually determined enzyme kinetic models. Motivated by the new approaches of hydrogen production, we compared the mitochondria and chloroplast related biosystems, and concluded a very interesting structural isomorphism with reversely directed pathways. Having applied our improved simulator, we developed and approximately identified a larger metabolic model, involving glycolysis, glycogenesis, PP pathways, TCA cycle, terminal oxidation, as well as synthesis and decomposition of amino acids. Recently, we made a simulation based analysis of nanocarrier internalization (endocytosis and exocytosis) processes. There is an ongoing study on p53 tumor suppressor related signaling pathways, in collaboration with BRC, Szeged and NanoDelivery International, CZ. 313

20 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK A legfontosabb publikációk (most important publications) Csukás, B.: Informational process as a special part in the structural model of the conservational processes. AIChE Annual Meeting. Los Angeles, P#69e. Csukás B.: Biokémiai folyamatok modellezése gondolatok és előkisérlet. Műszaki Kémiai Napok Veszprém, Csukás, B. Debelak, K.A. Prokop, A. Balcarcel, R.R. Tanner, R.D. Bánkuti, Gy. Balogh, S.: Generic bi-layered net model based discrimination of chemical and biological warfare agents. AIChE Annual Meeting. San Francisco, Wikswo, J.P. Prokop, A. Baudenbacher, F. Cliffel, D. Csukás, B. Velkovszky, M.: Engineering challenges of BioNEMS: the integration of microfluidics, and micro- and nanodevices, model, and external control for systems biology. IEE Proc. Nanobiotech Varga M.: Egy nagyobb méretű metabolikus modell kifejlesztése. Modell leírás és előzetes eredmények. Acta Agraria Kaposváriensis Varga M.: A mitokondrium és a kloroplaszt modellezésének összehasonlító elemzése és tanulságai. Acta Agraria Kaposváriensis Csukás, B. Varga, M. Prokop, A. Balogh, S.: Simulation based analysis of nanocarrier internalization - Exciting challenges with a new computational tool. Intracellular Delivery: Fundamentals and Applications. Fundamental Biomedical Technologies. 5. A. (Hardcover Due: June 2011) 314

21 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Értékelés visszacsatolás a szimulátor és az optimátor (genetikus algoritmus) között Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Balogh S., Varga M. Támogatók: Műszaki Kémiai Kutató Intézet, Kaposvári Egyetem Időtartam: 1998 A közvetlen számítógépi leképezésen alapuló szimulátort a több szempontú diszkrét/folytonos genetikus algoritmussal összekapcsolva egy új módszert alakítottunk ki a modell bázisú problémamegoldás (identifikálás, tervezés, szabályozás) támogatására. A módszer alkalmazása a felhasználó által megadott un. lehetőségtér definiálásával kezdődik. A lehetőségek egyaránt leírhatók közvetlenül, a lehetséges állapot és változáselemek egy halmazával, illetve közvetetten, a felszíni tulajdonságok segítségével. A következő lépés az értékelések megadása egy aggregált célfüggvény vagy az előírt naturális változók formájában. A genetikus algoritmus kezdeti populációt készít, majd a szimulátor kernelje sorra kiszámolja a javasolt változatokat, végül az előírt célok szerint kiértékeli a javasolt változatokat. Ezen értékelések ismeretében az optimátor (genetikus algoritmus) elkészíti a tanulmányozandó megoldások következő generációját. Ennek során tendencia jelleggel javuló megoldások képződnek. A szimulátor és a genetikus algoritmus közötti korlátozott kommunikáció következtében a megoldás hatékonyan párhuzamosítható makrogranuláris architektúrákon (klaszter, GRID). Munkánk során a kooperatív irányítást és tervezést olyan speciális értékelés visszacsatolásként definiáltuk, amelynél a funkcionálisan összekapcsolt komponensek úgy értékelik magukat és egymást, hogy a funkcionálisan kapcsolódó szomszédok mindegyike kedvező állapotot tudjon kialakítani. Evaluation feedback between the simulator and optimator (Genetic Algorithm) Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: S. Balogh, M. Varga Supported by: Research Institute of Chemical Engineering, Kaposvár University Period: 1998 Combining our Direct Computer Mapping based simulator with our multi-criteria discrete/continuous genetic algorithm, we developed a new methodology for simulation based problem solving (identification, design, control). First, the user must define the socalled possibility space of the given problem. The possibilities can be declared either directly by the full set of the possible state and transition elements, or indirectly, by the alternative surface features. Next, the evaluation(s) have to be declared by an aggregated goal function or by a number of prescribed natural variables. The genetic algorithm prepares an initial population. Next the simulator generates and calculates the variants, one after the other, followed by the evaluation of the prescribed objectives. With the knowledge of these evaluations, the genetic algorithm proposes a new population to be studied, while the new variants will be tendentiously better. Because of the very limited communication between the genetic algorithm and the simulator, the method can be executed in macrogranular parallel architectures (cluster, GRID) effectively. We defined cooperative control and design, as a special evaluation feedback, where the functionally connected components evaluate themselves and each other in the way, which makes possible the realization of the favorable state for the functionally connected neighbors. 315

22 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK A legfontosabb publikációk (most important publications) Csukás, B. Balogh, S.: Combining genetic programming with generic simulation models in evolutionary synthesis. Computers in Industry Csukás, B.: Cooperative Evaluation feedback: an IT architecture, supporting the sustainability. Regional and Business Studies Csukás, B.: Evolution engineering. spirit of global understanding, SGU 96. World Fulbright Alumni Conference. Budapest, aug Csukás, B. Balogh, S.: Evolutionary structures: evaluation feedback between the generic simulation and the genetic synthesis. Joint Conf. of Information Systems Frontiers in Evolutionary Algorithm. (Ed.: Wang, P.P.) Research Triangle Park, USA, Csukás, B. Balogh S.: Evolutionary synthesis of almost closed conservational processes. European Symposium on Computer Aided Process Engineering 11. (Eds. R., Gani, S.B. Jorgensen) Varga M.: Pontozásos (pályázat) rangsorolás továbbfejlesztése az utólagos értékelésvisszacsatolás elvvel. Acta Agraria Kaposváriensis Varga M.: Pontozásos (pályázat) rangsorolás továbbfejlesztése az utólagos értékelésvisszacsatolás elvvel. 5. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, máj. 26. Csukás B.: A kooperatív folyamat architektúra és a többérdekű értékelés szerepe a modell bázisú gazdasági optimálásban. 1. Kaposvári Gazdaságtudományi Konferencia, Gazdasági és társadalmi kihívások a XXI. Században. Lehetőségek és dilemmák. Kaposvár, nov. 9. Csukás, B.: Cooperative evaluation feedback: an IT architecture, supporting the sustainability. 2 nd International Economic Conference, Kaposvár. 316

23 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK A generikus kétrétegű háló modell vizsgálata Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Balogh S. Bánkuti Gy., Varga M., Katona A., Bálint J. Támogatók: Kaposvári Egyetem, GVOP /3.0 Időtartam: A strukturális modellezéssel kapcsolatos korábbi vizsgálatokra alapozva elkészítettük a modell struktúrák egy formális leírását. A folyamat modellek struktúrája egy a passzív állapot és aktív változás elemek által alkotott speciális hálóval jellemezhető. A struktúra egy kétrétegű kétszeres digráfot alkot, amely kétféle gráfpontból és kétféle gráfélből épül fel, melyek többszörös visszacsatolási hurkokat határoznak meg. A háló meghatározza az un. hatásutak hálózat (félgyűrű) struktúráját is. A hatásutak a passzív aktív és aktív passzív kapcsolatok alternáló sorozatai. A fluxusutak a csökkentő és növelő aktív passzív kapcsolatok alternáló sorozatai. A folyamat modellek ilyen módon való ábrázolását számos illusztráló példán elemeztük. A folyamat modellek adekvát hardver architektúrája egy olyan sokprocesszoros gép lenne, amely kis Neumann elvű gépek két részhalmazát kapcsolná össze a megfelelő kommunikációs csatornákkal. Az adekvát eszköz hiányában egy ideiglenes demonstratív megoldást fejlesztettünk ki egy Handel C nyelven programozott újra konfigurálható FPGA board felhasználásával. Studies on generic bilayered net model Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: S. Balogh, Gy. Bánkuti, M. Varga, A. Katona, J. Bálint Supported by: Kaposvár University, GVOP /3.0 Period: Based on the previous studies on structural modeling a formal description of the underlying structures was developed. The generic structure of the process models was characterized by a special net structure of the passive state elements and of the active elementary transitions. The skeleton of the structure is a bi-layered bis-digraph consisting of two kinds of nodes and of two kinds of edges, determining multiple feedback loops. The net determines also the network (semiring) structure of the influence and flux routes. The influence routes are the alternating connected series of the passive active and active passive communication channels. The flux routes are the alternating series of the increasing and decreasing changes. This interpretation of the process models was used in various demonstrative examples. The adequate hardware architecture would be realized by a multiprocessor machine, consisting of two subsets of small Neumann machines, connected with two kinds of communication channels. In the lack of an adequate tool, we have developed a temporary demonstration version of the hardware implementation in a reconfigurable FPGA board. The hardware was programmed in Handel C language. A legfontosabb publikációk (most important publications) Bánkuti Gy. Csukás B.: Egy hibrid automata kétrétegű háló reprezentációja. Acta Agraria Kaposvariensis Csukás, B. Bánkuti, Gy.: Hybrid, quantitative and qualitative process simulation by the Generic Bi-layered Net model. IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing (from Classical measurement to computing with perceptions). Budapest,

24 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Csukás, B. Bánkuti, Gy.: Generic Bi-layered Net model of conservational and informational proceasses. In: C.H. Dagli, A.L. Buczak, J. Ghosh, M.J. Embrechts and O. Ersoy (Eds.: Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks), Smart Engineering System Design: Neural Networks, Fuzzy Logic, Evolutionary Programming, Data Mining and Complex Systems and Artificial Life, ASME Press, New York, Csukás, B. Bánkuti, Gy.: Generic Bi-layered Net of the Functional Nodes in Process Modelling. IJCNN 2004, International Joint Conference on Neural Networks. Budapest Proceedings T CD IEEE catalog Number: 04CH37541C. Csukás, B. Bánkuti, Gy.: Generic Bi-layered Net, as the Natural Computational Model of the Conservation and Information Processes. ESS 2004, 16 th European Simulation Symposium and Exhibition. Budapest, Csukás, B. Bánkuti, Gy.: Generic Bi-Layered Net, as the Natural Computational Model of the Conservation and Information Processes. International Journal of Simulation: Systems, Science & Technology Csukás B, Balogh S., Bánkuti Gy.: Generic Bi-layered Net Model General Software for Simulation of Hybrid Processes. 2 nd IFIP Conference of TC12 WG máj. 12. In: Artificial Intelligence Applications and Innovations II. (Eds.: Daoliang Li, ÍBaoji Wang) Bánkuti, Gy. Csukás, B.: Generic Bi-layered Net Model General Methodology for Process Simulation. 2 nd IFIP Conference of TC12 WG máj. 12. Artificial Intelligence Applications and Innovations II Varga M. Bitáné Bíró B. Bokorné Kitanics T. Bánkuti Gy. Csukás B.: Vállalkozók adózási stratégiáinak szimulációja generikus kétrétegű háló modellel. Acta Agraria Kaposváriensis Bánkuti, Gy. Csukás, B.: Semi-Ring Structure interpreted over Generic Bi-layered Net Structures of Process Models. 6 th Joint Conference on Mathematics and Computer Science Ma CS 06. Pécs, 2006.júl Katona A. Balogh S. Csukás B.: A generikus kétrétegű háló modell FPGA bázisú hardver implementációjának lehetőségei. 5. Alkalmazott Informatika Konferencia. Kaposvár, máj

25 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Olajadalék intermedier kopolimer gyártási technológiák számítógéppel segített fejlesztése, tervezése és irányítása Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Balogh S., Bartha L., Kis G., Kovács Z. Támogatók: MOL Rt., PANNON Agrártudományi Egyetem, Műszaki Kémiai Kutató Intézet Időtartam: A kutatást egy szokatlan méretnövelési probléma motiválta, mégpedig az, hogy a vizsgált folyamatot sokkal jobban lehetett félüzemi méretben végrehajtani, mint a laboratóriumi kísérletek során. A folyamat egy olyan irányított struktúrájú kopolimerizáció volt, amelynél egy hosszabb szénláncú szénhidrogén molekulára kellett ko-monomerekből felépített alternáló láncokat kapcsolni. A katalitikus folyamat megvalósításánál a hatékonyságot a ko-monomerek független oligomerizációja és polimerizációja rontotta. A folyamat modelljének analízise után a félüzemi berendezést egy nem teljesen kevert kompartmentizált modellel, a laboratóriumi készüléket pedig egy tökéletes keveredést feltételező modellel írtuk le. A dinamikus szimulátort genetikus algoritmussal kapcsolva mindkét modellt identifikáltuk, és bizonyítottuk, hogy az anomáliát a szakaszos reaktor keveredési jellemzőivel lehet megmagyarázni. Nevezetesen, a tökéletesen kevert laboratóriumi egységben a katalizátor nagyon gyors oligomerizációt indít el a szilárd formában beadagolt ko-monomerből képződő megolvadt cseppek felületén. Ezzel szemben a részlegesen kevert nagy reaktorban a beadagolások elhelyezkedése megakadályozta ezt a káros mellékreakciót. Az identifikált modell ismeretében a szimulátor és a genetikus algoritmus felhasználásával elvégeztük a többlépcsős beadagolással járó folyamat tervezési optimálását. Computer aided development, design and control of copolymer production for lubricant intermediers Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: S. Balogh, L. Bartha, G. Kis, Z. Kovács Supported by: MOL Ltd., PANNON University of Agriculture, Research Institute of Process Engineering Period: The research was motivated by an unusual scale-up problem, namely the investigated process could be realized in pilot-scale much better, than in laboratory-scale. Actually, it was a directed copolymerization, where alternating chains of co-monomers had to be adjusted to a long hydro-carbon molecule. In the catalytic process, oligomerization and polymerization of the co-monomers decreased the effectiveness of the goal process. Having analyzed the process model, we concluded to build a compartmentized model for the non-completely mixed pilot reactor, while the laboratory unit was considered to be perfectly mixed. Combining dynamic simulator with a genetic algorithm, we identified both of the models, and proved that the anomaly was caused by mixing properties of the batch units. Namely, in the perfectly mixed laboratory unit the catalyst could initiate very fast oligomerization of co-monomers in the surface of the melted droplets of the co-monomer, fed in solid form. In contrary, in the non-perfectly mixed large reactor the location of feedings prevented this side effect. Based on the identified model, the simulator and genetic algorithm were used for the optimal design of the underlying processes, consisting of multiple feeding steps. 319

26 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK A legfontosabb publikációk (most important publications) Csukás, B. Balogh, S. Kováts, S. Aranyi, A. Kocsis, Z. Bartha, L.: Process design by controlled simulation of the executable structural models, comput. Chem. Engng., Kis G. Csukás B. Bartha L. Kocsis Z. Balogh S.: Szakaszos polimerizációs művelet számítógéppel segített recept fejlesztése. Műszaki Kémiai Napok. Veszprém, Balogh S. Csukás B. Bartha L. Kocsis Z. Kis G.: Szakaszos polimerizációs recept fejlesztése genetikus algoritmussal összekapcsolt dinamikus szimulátorral. Műszaki Kémiai Napok. Veszprém, Nagy K. Kis G. Bartha L. Csukás B. Balogh S.: Olefin - maleinsavanhidrid kopolimerek előállítási körülményeinek és tulajdonságainak vizsgálata. Műszaki Kémiai Napok. Veszprém, Nagy, K. Csukás, B. Kis, G. Bartha, L. Balogh, S.: Study on Preparation and Properties of Olefin-maleic-anhydride copolymers. 40 th International Petroleum Conference. Bratislana, P L-E

27 GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR INFORMATIKA TANSZÉK Megmaradási és információs folyamatok Témavezető: Dr. Csukás Béla egyetemi docens Munkatársak: Balogh S., Perez Uriza, S., Pózna E. Támogatók: OTKA T ; PANNON Agrártudományi Egyetem, Műszaki Kémiai Kutató Intézet Időtartam: A korábbi eredményekre alapozva az inverz dinamikus szimulációt új strukturális modell alapú SISO, MISO és MIMO algoritmusok kidolgozására alkalmaztuk. Kifejlesztettük a strukturális modellek kommunikáló soros folyamatok elvén alapuló CSProlog leírását, és transzputeren kipróbáltuk azok párhuzamos végrehajtását. A megmaradási és információs folyamatok közös struktúrája lehetővé tette az információs folyamatok egy új értelmezését. Ennek lényege az, hogy a megmaradási folyamatok egy része a komplementerhez képest információs folyamatként viselkedik akkor, ha (i) ez a speciális részfolyamat lényegesen kevesebb megmaradásra visszavezethető mértéket forgalmaz komplementerével és környezetével, mint fordítva; (ii) ugyanakkor a visszacsatolt és átvezető hatásutak mentén az információs részfolyamat nagyobb hatást gyakorol a komplementerre, mint fordítva. Az információs folyamat az önmeghatározott természetes folyamatok egy speciális része, illetve a nem önmeghatározott mesterséges folyamatok kiegészítése lehet. A kutatási eredményeket a Megmaradás, Információ, Evolúció A folyamatmérnöki tudomány alapjai című tanulmányban foglaltuk össze. Az új módszerek mezőgazdaságban és logisztikában való jelentőségét felismerve, ezen alkalmazásokra néhány egyszerű példát tanulmányoztunk a Kaposvári Egyetemen. Conservational and informational processes Head of topic: Béla Csukás CSc, associate professor Research team: S. Balogh, S. Perez Uriza, E. Pózna Supported by: OTKA T ; PANNON University of Agriculture, Research Institute of Process Engineering Period: Based on the previous results, obtained from inverse dynamic simulation, we elaborated new structural model based SISO, MISO and MIMO control algorithms. We developed the CSProlog representation of the structural models, and tried the parallel computing, in the sense of communicating sequential processes, running in a transputer. The common structure of the balance and informational processes led to a new interpretation of the informational processes. Accordingly, a given part of the conservational process behaves as an informational process with respect to its complementary part, if (i) this special part consumes and produces significantly less conservational measures, than the complementary process, (ii) while, along the feedback influence loops and transferring influence routes the informational process exerts more influence on the complement, than the completing part on it. The informational process can be a special part of the selfdetermined natural processes (e.g. neural system, enzyme regulation), or it can be a supplied part of the non-self-determined artificial processes (e.g. control systems). The results of the research were summarized in a comprehensive study, entitled Conservation, Information, Evolution The foundations of process engineering science. Having recognized the possible importance of the new methods in the agriculture and logistics, we made a lot of first trials in these fields of applications at Kaposvár University. 321