Facebook Instagram Twitter RSS Feed PodBean Back to top on side

Zoznam národných projektov SAV

Lock Databáza národných projektov

Ústav informatiky SAV, v. v. i.

Diagnostika Alzheimerovej choroby z reči s použitím umelej inteligencie a sociálnej robotiky

Diagnosis of Alzheimer's disease from speech using artificial intelligence and social robotics

Doba trvania: 1.7.2022 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Rusko Milan PhD.
Anotácia:Alzheimerova choroba (AD) ako najčastejšie neurodegeneratívne ochorenie je v klinickej praxi na Slovensku diagnostikovaná hlavne v štádiu plne rozvinutého dementného syndrómu. Z pohľadu spektra dostupných liečebných postupov je však nevyhnutné zachytávať ju v štádiu tzv. miernej kognitívnej poruchy. Včasná a správna diagnostika prináša nespochybniteľné benefity pre pacientov. Výrazne tiež redukuje vynaložené finančné a personálne zdroje potrebné na pokrytie zdravotnej a sociálnej starostlivosti o týchto pacientov. Diagnostika AD v klinickej praxi na Slovensku je viazaná na vyšetrenie špecialistom (neurológ alebo psychiater) s doplnením o pomocné vyšetrenie (klinický psychológ) a neurozobrazovacie vyšetrenie (MRI alebo CT). Diagnostické postupy ako PET vyšetrenie alebo analýza CSF nie sú rutinnou súčasťou vyšetrenia. Na význame získavajú neinvazívne a potenciálne finančne menej nákladné prístupy k diagnostike, ktoré by umožnili vyšetriť väčšie množstvo osôb v kratšom čase. Jednou z cieľových domén je vyšetrenie reči ako možný marker pre detekciu MCI a AD. Cieľom predloženého projektu je na základe realizácie 200 protokolov (100 pacienti, 100 zdravé kontroly) zhodnotiť využitie automatickej analýzy rečovej komunikácie vyšetrovaného prostredníctvom strojového učenia a umelej inteligencie ako pomocného nástroja diagnostiky MCI a AD, ktoré by našli uplatnenie v praxi klinických psychológov. V oblasti sociálnej robotiky si projekt kladie za cieľ výskum možností použitia sociálneho robota ako pomocného nástroja zberu rečových dát z dialógu človeka s robotom pre diagnostiku MCI a AD. Výstupom tiež bude vytvorenie odborne anotovanej databázy rečových nahrávok v slovenčine, určenej na štúdium prejavov MCI a AD v hlase a rečovom prejave vyšetrovaného, voľne prístupnej pre vedecké a akademické účely.

Inteligentné senzorové systémy a spracovanie dát

Intelligent sensor systems and data processing

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2026
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Malík Peter PhD.
Anotácia:Ústrednou témou priemyslu 4.0 a 5.0 je digitalizácia, inteligencia a decentralizácia riadenia, a tak kľúčovou výskumnou témou sa stáva nová generácia inteligentných senzorov, schopných vzájomne spolupracovať a adaptovať sa na zmeny prostredia. To sa dosiahne výskumom nových metód agregácie hyperspektrálnych a multimodálnych dát, ako aj algoritmov využívajúcich umelú inteligenciu. Projekt je orientovaný na inteligentné algoritmy bezkontaktného snímania povrchov v prostredí s vysokým výskytom šumu, ktoré sú schopné učiť sa charakter a distribúciu šumu zo vstupných dát. Tak sa dosiahne vyššia presnosť snímania a väčšia odolnosť voči šumu. Dôraz je na klasifikáciu a detekciu anomálií, čo prinesie presnejšie a robustnejšie algoritmy na prácu s vysokým obsahom šumu a výraznou long-tailed distribúciou, ktorá dominuje v bežnom priemyselnom prostredí. Výskum algoritmov agregácie heterogénnych a multisenzorových dát prinesie nové kompenzačné mechanizmy pre potlačenie dopadov negatívnych faktorov na senzorické systémy.

-

Manipulation of spin properties in 2D materials

Doba trvania: 1.9.2022 - 31.8.2024
Program: SASPRO
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Štich Ivan DrSc.

Mikroelektromechanické senzory s rádiofrekvenčnýcm prenosom údajov

Microelectromechanical sensors with radio frequency data transmission

Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Havlík Štefan DrSc.
Anotácia:Projekt rozpracúva autormi navrhnutú metódu snímania najmä mechanických veličín s bezvodičovým prenosom signálov / energií prostredníctvom elektromagnetického poľa, riešenia snímačov ako aj (mikro) elektromechanizmov (MEMS). Úloha je logickým pokračovaním dosiahnutých výsledkov v rámci úspešného riešenia predchádzajúceho projektu APVV 14-0076, kde bol navrhnutý a overený princíp snímania a koncepcia riešenia snímačov podľa pôvodného návrhu (úžitkový vzor č. 8653 a zverejnenie patentovej prihlášky PP 121- 2018). Podaný projekt predstavuje ďalšie teoretické a metodicko-experimentálne spracovanie za účelom splnenia špecifických požiadaviek na riešenie konkrétnych snímačov zahrnujúce poddajné - deformačné členy a elektronické vyhodnocovacie obvody ako aj iných elektromechanizmov s ohľadom na vybrané aplikácie. Súčasťou riešenia je vytvorenie prostriedkov pre modelovanie, simulácie a optimalizáciu vlastností s využitím dostupných technológií MEMS. Ciele projektu sledujú najnovší svetový trend v oblasti riešenia MEMS.

Modelovanie a supervízorové riadenie systémov prideľovania zdrojov v udalostných systémoch pomocou Petriho sietí

Modelling and supervisory control of resource allocation systems in discrete-event systems using of Petri nets

Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Čapkovič František CSc.
Anotácia:Udalostné systémy (Discrete-Event Systems - DES) sú systémy, ktoré zostávajú v danom stave pokým nie sú nútené tento stav zmeniť v dôsledku výskytu nejakej diskrétnej udalosti. V praxi majú charakter DES napr. pružné výrobné systémy, robotizované bunky, dopravné a komunikačné systémy a pod. Systémy prideľovania zdrojov (Resource Allocation Systems - RAS) v DES majú tendenciu k uviaznutiam (deadlocks). Uviaznutia treba eliminovať. Petriho siete (Petri Nets - PN) budú použité na modelovanie RAS a syntézu ich riadenia tak, aby sa vyhlo uviaznutiam. Budú skúmané dva prístupy syntézy supervízora: (i) na báze P-invariantov PN pri súčasnej dôkladnej analýze stromu dostupnosti PN (reachability tree - RT) a pri poznaní počiatočného stavu PN modelu RAS; (ii) pomocou dôkladnej analýzy štruktúry PN modelu RAS a nájdení násosiek (siphons) a pascí (traps), bez potreby poznať počiatočný stav. Oba prístupy budú porovnané. Ich efektívnosť a ich výhody a nevýhody budú vyhodnotené pomocou simulácie v prostredí Matlab.

Nanoštruktúrne polovodivé materiály a ich integrácia do chemoodporových senzorov plynov a do senzorov ťažkých kovov

-

Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kostič Ivan
Anotácia:Zámerom projektu bude uskutočniť základný výskum v oblasti hľadania nových progresívnych polovodivých materiálov na báze kovových oxidov a disulfidov ako aj v oblasti výskumu technológie elektródového materiálu na báze bórom dopovaných diamantových vrstiev. Predpokladáme, že naše aktivity budú zamerané na prípravu a výskum vlastností TiO2, NiO a WS2 vrstiev, ich vybraných kombinácii ako aj na ich dopovanie, pričom takéto nanoštruktúrne polovodivé materiály budú integrované do chemoodporových senzorov plynov umiestnených na tenkých elektroizolačných membránach. Pozornosť bude venovaná aj výskumu technológie integrovaného voltampérometrického senzora s ochrannou opolmérnou vrstvou Nafionu pre simultánne stanovovanie stopových koncentrácií ťažkých kovov.

Počítačová simulácia prúdenia vzduchu a šírenia dymu pri požiari v kritických objektoch

Computer simulation of airflows and fire smoke spread in critical structures

Doba trvania: 1.1.2024 - 31.12.2027
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Weisenpacher Peter PhD.
Anotácia:Výskum v navrhovanom projekte je zameraný na formulovanie nových vedeckých poznatkov o počítačovej simulácii prúdenia vzduchu a šírenia dymu pri požiari v kritických objektoch. Ako hlavný predmet výskumu boli na základe diskusií s odborníkmi na požiarnu bezpečnosť na Slovensku vybrané diaľničné tunely. Tunely patria k inteligentným stavbám s vysokými požiadavkami na bezpečnosť z dôvodu potenciálne veľkých škôd v prípade požiaru. V rámci projektu sa bude analyzovať prirodzené prúdenie, prúdenie vytvorené núdzovým vetraním a prúdenie vyvolané požiarom ako aj šírenie dymu so zameraním na rýchlostné polia a profily a stratifikáciu dymu. Budú sa skúmať aj výpočtové aspekty efektívnej paralelnej realizácie počítačovej simulácie na HPC systémoch. Využijú sa doterajšie výsledky výskumu, skúsenosti a získané experimentálne údaje. Výskum je v súlade so súčasnými trendmi a požiadavkami komunity výskumníkov požiarov a vývojárov simulačných systémov s potenciálom mať významný spoločenský dopad.

Progresívne metódy transferu nanoštruktúrnych polovodivých 2D materiálov na báze dichalkogenidov tranzitných kovov do mikroelektronických prvkov

Progressive methods of the transfer of nanostructured semiconductive 2D materials based on transition metal dichalcogenides onto microelectronic elements

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Mgr. Andok Robert PhD.
Anotácia:Zámerom projektu je uskutočniť základný výskum v oblasti nových progresívnych nanoštruktúrnych polovodivých materiálov na báze dichalkogenidov tranzitných kovov so zameraním na nanoštruktúrne disulfidy. Cieľom je skúmať vlastnosti vybraných nanoštruktúrnych disulfidov z hľadiska ich využitia v mikrolektronike a ukázať predpokladané prednosti nanoštruktúrnych disulfidov v porovnaní s objemovými polovodičovými materiálmi. Pre tento účel navrhneme modelové mikroelektronické prvky na báze konkrétnych nanoštruktúrnych disulfidov ako sú WS2, MoS2, MSe a vypracujeme technologické metódy ich prípravy. Zameriame sa na zvládnutie metód mechanickej a chemickej exfoliácie vrstiev nanoštruktúrnych disulfidov a ich prenosu na mikroelektronický prvok na substráte. V ďalšej časti projektu sa budeme venovať analýze týchto vrstiev a ich štruktúrnych vlastností fyzikálnymi metódami (SEM, AFM, EDX, Ramanova spektroskopia a pod.) a charakterizácii elektrických a transportných vlastností modelovej mikroelektronickej štruktúry.

Sémantické distribuované výpočtové kontinuum pre spracovanie extrémnych dát

Semantic distributed computing continuum for extreme data processing

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Hluchý Ladislav CSc.
Anotácia:Od začiatku éry veľkých dát sa vyvinulo množstvo prístupov na ich spracovanie. Napriek tomu, vzhľadom na nepretržitú a extrémne vysokú rýchlosť generovania dát sa ani pomocou pokročilých vedeckých nástrojov takéto dáta nedajú efektívne analyzovať. V súčasnosti pritom treba pracovať s veľkými dátami nielen vo vysoko výkonnom cloudovom prostredí, ale aj v menej výkonnom, vysoko distribuovanom periférnom prostredí “edge“ (napríklad internet vecí, senzory a iné). Požiadavky na analýzu sa stávajú extrémnejšími v tom zmysle, že napríklad v dôsledku vysoko distribuovaných dát v edge-cloudovom kontinuu vznikajú neúplné dátové sady, nové požiadavky na zabezpečenie dát a iné. Riešenie vyššie spomenutej problematiky sa nemôže koncentrovať iba na dáta. Extrémna analýza údajov si vyžaduje extrémne dátové siete umožňujúce inteligentné vykonávanie úloh v edge-cloudovom kontinuu tak, aby sa minimalizoval presun veľkých dát a maximalizovalo sa využitie zdrojov nachádzajúcich sa v blízkosti dát, čím sa zvýši ich zabezpečenie.

Simulácia šírenia dymu v cestnom tuneli pomocou FDS

Simulation of smoke spread in roadway tunnel by FDS

Doba trvania: 16.2.2024 - 16.11.2024
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Weisenpacher Peter PhD.

Štúdium elektrónových vlastností 2D materiálov ultra-presnými metódami kvantového Monte Carla

-

Doba trvania: 1.7.2022 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Štich Ivan DrSc.

Technológie automatického spracovania reči na pomoc v krízových situáciách

Automatic speech processing technologies for support in crisis situations

Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Mgr. Beňuš Štefan PhD.
Anotácia:Projekt navrhuje cielené zlepšenie technológií automatického spracovania reči pre ich uplatnenie pri riešení krízových situácií. Využitie najnovších metód v syntéze reči, verifikácii hovoriaceho, ale aj výskum identifikácie stresu alebo prejavov respiračných problémov v hlase hovoriaceho umožní vytvorenie nových funkcionalít umelej inteligencie v oblasti rečových technológií. Výsledky implementované do funkčných laboratórne overených prototypov pre slovenčinu a rómčinu môžu slúžiť vývojárom z praxe, ktorí vyvíjajú informačné systémy a aplikácie napríklad v oblasti varovania a manažmentu krízových situácií, vyhľadávania potenciálnych nosičov vírusu, alebo kontroly osôb pri inteligentnej karanténe. Ako kolektív dlhodobo spolupracujúci v oblasti informačných technológií a automatického spracovania reči, cítime potrebu prispieť takto nielen k zvládnutiu súčasnej situácie spôsobenej pandémiou COVID-19, ale aj podporiť výskum budúceho využitia hlasových technológií v zdravotníctve alebo štátnej správe.

Testovanie najnovšej verzie simulátora požiarov FDS

Testing of the latest version of FDS system

Doba trvania: 7.9.2023 - 6.9.2024
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Valášek Lukáš PhD.
Anotácia:Tento projekt je zameraný na testovanie možnosti simulátora FDS na spoľahlivé modelovanie prúdenia v cestnom tuneli. Hlavným cieľom projektu je získať poznatky o vybraných moduloch najnovšej verzie FDS a vplyv ich vylepšení na modelovanie rýchlosti prúdenia v reálnom diaľničnom tuneli na Slovensku. Súčasťou riešenia projektu bude príprava vstupných údajov a nastavenie série počítačových simulácií, návrh spôsobu paralelizácie výpočtu, realizácia série simulácií na superpočítači a spracovanie, analýza a vyhodnotenie výsledkov simulácie. Pri príprave a realizácií simulácií ako aj pri vyhodnotení výsledkov simulácie budú použité štandardné súbory metodík súvisiacich s uvedenými činnosťami. Zámerom projektu je získať poznatky a skúsenosti s použitím novej verzie FDS, ktoré budú použité v nadväzujúcom výskume modelovania prúdení a stratifikácie dymu pri požiari v reálnom cestnom tuneli.

Umelá inteligencia pre precíznu onkológiu: od analýzy jednotlivých vzoriek po real-time monitorovanie progresie nádorových ochorení.

Artificial Intelligence for Personalised Oncology: from Single-Sample Assessment to Real-time Monitoring of Solid Tumours (AIPOLOGY)

Doba trvania: 1.7.2022 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Hluchý Ladislav CSc.
Anotácia:Onkológia 21. storočia sa zmenila tým, že začala byť závislá na spracovaní veľkých dát pri stanovení optimálnej liečby pacienta. Tento prístup však stále nie je schopný negovať niektoré základné obmedzenia vyplývajúce z toho, že tumory sú heterogénne, ich analýza je finančne aj časovo náročná a vo väčšine prípadov je analyzovaný len jeden časový snapshot nádorovej evolúcie. S nasadenim monitorovacích metód na základe tekutej biopsie sa však dostávame do situácie kedy je možné monitorovať stav nádorového ochorenia v reálnom čase, avšak väčšina algoritmov ktoré existujú nebola na túto eventualitu vôbec navrhnutá. Prezentovaný projekt AIpology sa snaží držať krok s dobou tým, že navrhne a implementuje nové algoritmy umelej inteligencie a štatistického učenia, ktoré budú navrhovať optimálnu liečbu onkologického pacienta na základe dost upných therapeuticky cieliteľných mutácií, ktoré budú interpretované s ohľadom na to v akých klonoch nádorových buniek sa nachádzajú, aké sú vzťahy medzi jednotlivými klonmi a s ohľadom na to ako sa daná tumorová štruktúra bude vyvíjať v čase. Navrhnutý systém bude schopný vysvetliť prečo a kedy sa sa nádor stane rezistentný na zvolenú terapiu a navrhne možné cesty ako ďalej keď sa tak stane. Projekt AIpology je založený na výskume našej skupiny, ktorý trvá už vyše dekádu a datuje sa od času prvých štúdií dekódovania nádorového genómu na univerzite v Oxforde, u ktorých sme boli prítomní.

Získanie pravdivých informácií o kliešťoch

Getting the right info on ticks

Doba trvania: 1.7.2023 - 30.6.2027
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Gatial Emil PhD.
Anotácia:Napriek faktu, že kliešť obyčajný, Ixodes ricinus je predmetom štúdií minimálne storočie, ostáva množstvo nezodpovedaných otázok týkajúcich sa ekológie tohto druhu. Viaceré aspekty základnej biológie a fenológie druhu sú stále nepreskúmané. Globálne zmeny v životnom prostredí vrátane klimatických zmien, zmeny charakteru krajiny a urbanizácie sa podieľajú nielen na zmenách v distribúcii kliešťov, ale ovplyvňujú aj bionómiu a sezónnu aktivitu kliešťov. Pijak lužný, Dermacentor reticulatus sa meniacim sa podmienkam rýchlo prispôsobuje a jeho areál rozšírenia sa zväčšuje. Je potrebné podrobne preskúmať oblasti, kde sa tieto kliešte vyskytujú (prírodné aj mestské biotopy), keďže ich areál výskytu sa v priebehu posledných desaťročí zm enil. Hustota kliešťov infikovaných patogénnymi agens je hlavným rizikovým faktorom pre ľudí, ktorí sú v danej oblasti vystavení kliešťom. V navrhovanom projekte bude sledovaná aktivita kliešťov číhajúcich na hostiteľa pomocou metódy „kliešťových záhradiek“, ale aj prostredníctvom zberu kliešťov z vegetácie metódou vlajkovania. Pomocou metodiky „kliešťových záhradiek“ budeme sledovať aj životný cyklus kliešťov a sezónnu aktivitu jednotlivých vývojových štádií, ako aj ich prežívanie. Keďže tieto dva druhy kliešťov sú považované za epidemiologicky najvýznamnejšie, zameriame sa aj na prevalenciu a výskyt kliešťov infikovaných patogénnymi agens nielen v prípade nenacicaných kliešťov, ale aj kliešťov cicajúcich na zvieratách. V dôsledku meniacich sa podmienok, budeme sledovať aj prenikanie a výskyt nepôvodných druhov kliešťov na Slovensku, keďže tieto druhy kliešťov môžu do našej oblasti zanášať nové patogény. Informácie získané výskumným tímom počas plnenia cieľov projektu, ako aj počas predchádzajúcich štúdií budú použité pri vývoji mobilnej aplikácie na identifikáciu kliešťov a vytvorení webovej stránky, ktorá prinesie benefity širokej verejnosti ako aj odborníkom na vyhodnotenie rizika infekcie patogénmi prenášanými kliešťami.

Celkový počet projektov: 15