Oddělení pro Datovou Analýzu a Simulace

Oddělení se svou činností zaměřuje na vědeckou a výzkumnou činnost v oblasti datové analýzy a simulací komplexních systémů. V případě datové analýzy jde zejména o aplikaci moderních přístupů datové vědy pro analýzy širokého spektra dat včetně zdravotnických, obchodních nebo výrobních, a to se zaměřením na projekty aplikovaného a smluvního výzkumu. V případě simulací komplexních systémů jde pak především o aplikaci paralelních algoritmů a HPC přístupů pro modelování velkých souborů dat a jejich analýzu, a to se zaměřením na projekty základního a aplikovaného výzkumu.


Personální složení

RNDr. Zbyšek Posel, Ph.D.

Role: Vedoucí oddělení

Specializace:

    Počítačová analýza medicínských dat

    Počítačové simulace kompozitních materiálů na bázi polymerů

 Telefon:

    +420 475 286 717

    +420 601 324 968

 E-mail: Zbysek.Posel@ujep.cz

 

RNDr. Jiří Škvor, Ph.D.

Role: Komunikace s firmami

Specializace:

    Zpracování datových souborů

    Explorační analýza a interaktivní

     vizualizace dat v R

    Výpočetní geometrie

    Algoritmizace

Telefon:

+420 475 286 711

+420 607 029 947

E-mail: Jiri.Skvor@ujep.cz

RNDr. Petr Kubera, Ph.D.

Role: Vědecký pracovník

Specializace:

    Aplikace metod strojového učení

    Počítačové simulace chodců

Mgr. Jiří Fišer, Ph.D.

Role: Vědecký pracovník

Specializace:

    Implementace metod strojového učení

       a algoritmů do Pythonu

    Optimalizace a paralelizace kódu

    Zpracování dat z databází

RNDr. Jiří Škvára, Ph.D.

Role: Vědecký pracovník

Specializace:

    Počítačové simulace  fyzikálně

       chemických procesů

Ing. Josef Bičánek

Role: Správce IT

Specializace:

    Extrakce dat z databází

Petr Fridrich

Role: Výzkumný pracovník

Specializace:

    Počítačové zpracování obrazu

    Segmentace buněk

    Zpracování simulačních trajektorií

Studenti:

Saliha Afzaal (počítačová segmentace buněk)

Barbora Ani (počítačová analýza fyziologických signálů)


Čím se zabýváme

Počítačové simulace komplexních systémů


Specializujeme se na simulace komplexních systémů pomocí částicového a spojitého přístupu. V částicovém přístupu využíváme zejména molekulární dynamiku pro popis chování fyzikálně-chemických systémů, např. simulace kompozitních materiálů na bázi polymerů nebo separačních procesů v membránách. Dále se věnujeme počítačové simulaci pohybu chodců, kde využíváme diskrétního přístupu pomocí celulárních automatů, tak i spojité modelování založené na metodách computational fluid dynamics, při kterém jsou chodci vnímáni jako inteligentní tekutina. Více 

Prediktivní modelování


Zabýváme se aplikací nástrojů matematického modelování pro analýzu a predikci časových řad, a to jak z business prostředí a firemních procesů, tak i dat získaných pomocí dalších činností. Používáme jak klasické statistické nástroje pro časové řady, tak i moderní metody vycházející ze strojového učení (neuronové sítě aj.), případně jejich kombinace. Více


Počítačová analýza medicínských dat


Specializujeme se na vývoj a implementaci algoritmů pro zpracování a analýzu medicínských dat zejména pro diagnostické účely. Jde například o detekce specifických událostí v signálech, extrapolace komplexních informací z omezeného souboru dat, korelace, segmentace buněk ze snímků pořízených mikroskopy, tvorba specializovaných databází pro další výzkumná využití aj. V případě fyziologických signálů máme zkušenosti se zpracováním EKG EEG a EMG signálů, v případě obrazových dat zpracováváme nejčastěji snímky buněk, tkání aj. Pro zpracování využíváme širokou paletu nástrojů od klasických (Python), až po Big Data (Apache Hadoop, Cassandra aj.). Dále se zaměřujeme i na implementaci metod strojového učení (například konvolučních sítí) a to s využitím specializovaného hardwaru včetně masivně paralelních přístupů. Více


Hardwarové vybavení

Laboratoř

Laboratoř je vybavena:

  • 3× výpočetní počítače
  • 1× GPU server
  • 1× řídící server
  • 2× diskové pole z nich jedno je určené pro citlivá data smluvních partnerů

Výpočetní klastr laboratoře

Výpočetní klastr je vybaven:

  • 4× výpočetní uzel s GPU akcelerací
  • 1× řídící server
  • 1× diskové pole

Fakultní výpočetní klastr

Přírodovědecká fakulta disponuje výkonným výpočetním klastrem. Jeho specifikace je ZDE.

Virtuální prohlídka serverovny PřF ZDE.

Galerie


Spolupráce

Projekty

  • ERDF/ESF UniQSurf -Centre of biointerfaces and hybrid functional materials, 2018-2022.
  • TA ČR Kappa METAMORPH -Advanced hybrid organic-inorganic nanofibers for CO2 capture and photocatalysis, 2021 – 2023.
  • ADLER Czech, a.s. Datová analýza ve společnosti ADLER Czech, a.s., 2019 – 2020.
  • Severočeské doly a.s. Analýza využití metod strojového učení pro monitoring a predikci vývoje stavu spodní vody v dobývacím území, 2020 – 2021.