Matematika zachraňuje životy a ostří obraz. Sledovali jste přednášky z AV ČR

  13:16aktualizováno  5. listopadu 11:34
Zajímá vás, k čemu lze využít teoretické poznatky z matematiky a čím se zabývá současná informatika? Ve spolupráci s Ústavem informatiky Akademie věd ČR jsme vám přinesli přímý přenos z přednášek 5. listopadu 2014.

Pojďte se podívat do zákulisí vědy | foto: Profimedia.cz

Na stránkách Technet.cz jste mohli ve středu 5. listopadu opět sledovat přímý přenos z přednášek ze dne otevřených dveří Ústavu informatiky Akademie věd ČR. Pokusíme se vám ve njbližších dnech přinést jejich záznam.

Mezi přednáškami jsou zařazeny výlety do teoretické matematiky, robotiky, predikčních statistických modelů zachraňujících životy i zamyšlení nad problémy, které nejde rozlousknout.

Zaostřování obrazu pomocí matematických metod

Jednou z přednášek, kterou obstarají RNDr. Iveta Hnětynková Ph.D. a  Mgr. Marie Kubínová je i Zaostřování obrazu pomocí matematických metod, jejíž anotaci přikládáme:

V dnešní době se v celé řadě aplikací (medicínské zobrazování, snímání vesmírných objektů, čárových kódů, forenzní analýza obrazových dat...) setkáváme s potřebou zvýšit kvalitu získaného digitálního obrazu.

Představme si, že máme k dispozici digitální fotografii, která je z nějakého důvodu rozmazaná (fotíme při špatných světelných podmínkách, se špatným zaostřením, pohybující se objekt, na velkou vzdálenost a podobně). Položme si otázku, zda a do jaké míry je možné rekonstruovat ostrý obraz z jeho rozmazané verze, máme-li nějakou znalost o typu konkrétního rozmazání.

V přednášce stručně shrnujeme princip získání a ukládání digitálních fotografií v počítači. Ukazujeme zjednodušený matematický model procesu rozmazání, který odpovídá velké soustavě lineárních algebraických rovnic. Je vidět, že řešení je velmi komplikované. Problémem je vysoká citlivost rekonstrukce na šum (chyby), který je v rozmazaném obrazu vždy přítomen. Šum může být nepatrný, lidským okem nerozeznatelný. I přesto, pokud jeho přítomnost ignorujeme, je rekonstruovaný obraz (zesíleným) šumem překryt a je zcela nepoužitelný. Přednáška naznačuje, jak studium matematických vlastností odpovídajících rovnic vedlo k návrhu takzvaných regularizačních metod, které umožňují vliv šumu při rekonstrukci potlačit. Na závěr se pokoušíme zrekonstruovat extrémně rozmazaný snímek v programovacím prostředí MATLAB.

Přednáška je zaměřena na posluchače z řad středoškolských studentů. Neklade si za cíl prezentovat nejmodernější metody pro zaostřování obrazu, ale seznámit posluchače s matematickou formulací problému a myšlenkou jeho řešení.

Hledáme chyby a odvracíme katastrofy

Další, přednáška, na kterou bychom vás chtěli upozornit je počítačových simulacích a modelech. Přednáší Mgr. Jan Kuřátko.

Na Ústavu informatiky se jedna ze skupin zabývá testováním zařízení, která obsahují řídící elektroniku. Pomocí simulací zjišťuje, zda počítačové modely těchto zařízení splňují předepsaná bezpečností kritéria. Jedním z přístupů je hledání scénářů, ve kterých pro nějaké počáteční nastavení systému dochází k nehodě nebo porušení daných kritérií.

V přednášce ukážeme dvě nehody, které byly způsobeny chybou v ovládacím softwaru a chybou v komunikaci mezi softwarem a samotným zařízením. Dále uvedeme různé přístupy k testování výrobků. Zaměříme se na tak zvaný model hybridního dynamického systému a jeho využití pro účely testování. Hybridní dynamický systém je matematický model, který umožňuje popisovat diskrétní i spojité chování. Nejjednodušším příkladem může být termostat s přepínačem vypnuto/zapnuto, kde spojitou částí je vývoj teploty v místnosti. Na závěr přednášky popíšeme metodu falzifikace, tedy hledání počátečních nastavení vedoucích k nehodě.

Přednáška je koncipována jako představení problematiky pro studenty středních škol.“

Minulý rok jsme z dne otevřených dveří přenášeli tři přednášky:

Archiv přednášek z roku 2013

Autor:

Nejčtenější

Samopal vz. 58, který není samopalem, má vyšší kadenci než kalašnikov

Československý samopal vz. 58 V - verze pro výsadkáře se sklopnou opěrkou.

V Československu vzniklo několik typů palných pěchotních zbraní, které se mohly směle rovnat se zahraniční konkurencí....

Oumuamua může být mimozemskou časovou schránkou, řekl expert v Rozstřelu

Astronom Petr Scheirich v diskusním pořadu Rozstřel.

„Můj názor je, že jde o těleso přírodního původu, ale přál bych si, aby tomu tak nebylo,“ řekl v Rozstřelu o prvním...

Nové implantáty dovedou zlepšit paměť, ale nesmí se k nim dostat hacker

DBS

Elektronické implantáty by mohly podle neurovědců již v příštím desetiletí pomáhat vylepšovat paměť, zejména pacientům...

Nejpoužívanější prohlížeč měl skromné plány. Chrome zásadně změnil web

Vývoj ikony prohlížeče Chrome

Prohlížeč Google Chrome používá k brouzdání po internetu většina uživatelů. Před deseti lety to přitom byl nenápadný...

Změna v TV vysílání se blíží. Vše, co musíte vědět o přechodu na DVB-T2

Nelamte si s DVB-T2 hlavu. Vše podstatné se dozvíte níže.

Informační kampaň k přechodu na nový standard pozemního televizního vysílání DVB-T2 může stát až 350 milionů korun. V...

Další z rubriky

S viry v těle a komunisty za zády. Život profesora Ctirada Johna

Imunolog a mikrobiolog Ctirad John na snímku z března 2009

V pátek 12. října zemřel profesor Ctirad John, legenda české imunologie, ve věku požehnaných 98 let. Sám se nepovažoval...

Okřídlení géniové. Vrány si při pokusu zvládly vyrobit složené nástroje

Vrány se ukazují jako stále chytřejší a chytřejší.

Nový experiment naznačuje, že bychom měli přehodnotit rčení chytrý jako liška na chytrý jako vrána. Skupina...

Nejdelší obratlovec všech dob se srazil. Nahradit jej musel menší

Gigantická kostra titanosaurního sauropoda druhu Argentinosaurus huinculensis v...

Doposud nejdelší obratlovec, který kdy na zemi podle našich poznatků žil, musel být přeřazen do jiné čeledi. Tím se...

Najdete na iDNES.cz