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

Jednosměrná letenka na rudou planetu se odkládá. Mars One krachuje

Ilustrace základny na Marsu, jak si ji představují v organizaci Mars One...

Firma Mars One, která slibovala soukromý let na Mars už v roce 2024, zkrachovala. Plány dostat na Mars lidské obyvatele...

Lokální předpověď počasí se razantně zpřesní, možná pomáhá i váš telefon

GRAF

Nejpřesnější lokální předpovědi počasí dnes nabízejí aplikace v našich telefonech - i proto, že s nimi samy pomáhají....

Tančík pro vnuka poručíka Grubera. Němci ho nasadili i proti Tálibánu

Lehké obrněné vozidlo Wiesel s 20mm kanonem

V množině bojových vozidel Bundeswehru nalezneme s trochou štěstí i malé, ale o to více zajímavé tančíky Wiesel. Do...

V Perském zálivu spustili největší baterii světa. Virtuální a bez lithia

Sodíko-sírové bateriové systémy japonské firmy NGK. Systém, který se vejde do...

Ve Spojených arabských emirátech byla připojena do sítě největší „virtuální“ baterie světa s obřím výkonem a úctyhodnou...

Kapitán nedosáhl na pedály. Začátek proudové éry přinesl zvláštní nehody

B-707 N7071  Braniff

Nová technika není vždy nutně bezpečnější. Dokládá to vývoj v letectví na přelomu 50. a 60. let. Piloti se s novými...

Další z rubriky

Rekordní mrazy i vedra: Změna klimatu přináší divoké extrémní počasí

Satelitní měření teploty ukazuje vpád polárního vortexu do severní Ameriky v...

Amerika čelí třeskutým mrazům o teplotě -30 stupňů Celsia. Paradoxně je to důsledek klimatických změn. „Globální...

Chcete malého svalovce? My vám dítě poupravíme, láká firma

Ilustrační snímek

Bývalý programátor sháněl peníze na firmu, která chtěla vyvinout postupy pro vytváření geneticky upravených dětí. Měly...

Jak vypadá tyranosauří „bobek“ a co z něj můžeme vyčíst

Nejpravděpodobnějším původcem kostních fragmentů v koprolitu bylo mládě...

Zkamenělý exkrement dinosaura není tak jednoduché najít. Ovšem když už se to podaří, co se z něj dá vyčíst?

Najdete na iDNES.cz