Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/analyza-zpracovani-zvukovych-signalu

Zabýváme se výzkumem metod rekonstrukce poškozených zvukových signálů a archivních zvukových záznamů, využitím hlubokých neuronových sítí pro získávání informací ze zvukových signálů, výzkumem metod analýzy zvukových signálů a jejich využitím v akustických, elektroakustických a hlukových měřeních, modelováním elektroakustických a audio systémů a výzkumem analýzy a syntézy zvuku pro virtuální realitu.

Vedoucí: prof. Ing. Ivo Provazník, Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.ubmi.fekt.vut.cz/skupina-mapovani-farmakoforu-virtualni-screening

Zaměřujeme se na vývoj nových metod pro číslicové zpracování velkoobjemových genomických dat se zaměřením na de novo sestavování genomů, genotypizaci nových bakteriálních kmenů či metataxonomické a metagenomické studie. Mimo to se náš tým věnuje výzkumu a návrhu nových léků s využitím in silico modelování molekulových interakcí a nástrojů pro virtuální screening.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Softwarové nástroje pro číslicové zpracování velkoobjemových genomických dat.
• Softwarové nástroje pro zarovnání nestejně dlouhých genomických signálů na stejnou délku. (Implementace v sekvenátorech Oxford Nanopore).
• Softwarové nástroje pro bezeztrátovou decimaci velkoobjemových genomických signálů.
• Softwarové nástroje pro zpracování a analýzu genomických, transkriptomických a epigenetických dat.
• Softwarové nástroje pro digitalizaci a zpracování obrazů z gelové elektroforézy DNA molekul.

Vedoucí: Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.ubmi.fekt.vut.cz/skupina-experimentalnich-mikroskopickych-technik-pro-bunecne-inzenyrstvi

V oblasti buněčné biologie jsme experty na vývoj a využití nových mikroskopických metod pro studium elektrických a strukturních vlastností buněk. Naši vědci dokáží realizovat širokou škálu experimentů od měření buněčného metabolismu a látkové toxicity až po vývoj umělé cévy z živých buněk.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Miniaturní optický detektor albuminu pro chytré telefony.
• Patent: Systém pro infračervenou spektroskopii.
• Metodika pro objemové zobrazování a multimodální analýzy objemových dat v buněčném inženýrství s využitím pokročilých algoritmů obrazového zpracování a vědeckého konfokálního mikroskopu se spektrálním měřením.
• Metodika pro přípravu a realizaci experimentů v elektrofyziologii buněk a tkáně s využitím zařízení patch clamp a mikroelektrodových polí v kombinaci s optogenetickou manipulací zahrnující vizualizaci, analýzu a statistické zpracování dat.

Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/zpracovani-biomedicinskych-signalu

Zabýváme se výzkumem nových přístupů pokročilé analýzy širokého spektra onemocnění a poruch, jako např. Parkinsonovy nemoci, demence s Lewyho tělísky, epilepsie, vývojové dysgrafie, onkologických onemocnění, onemocnění kardiovaskulárního systému atd. Tento výzkum kombinuje metody zpracování signálů (obrazových, řečových, akcelerometrických atd.), strojového učení, statistiky a internetu věcí.

Vedoucí: Ing. Zdeněk Roubal, Ph.D.

Skupina se dlouhodobě věnuje sledování environmentálních veličin především v jeskyních za účelem sledování parametrů důležitých pro speleoterapii. Kromě tohoto základního zaměření jsou studovány i otázky ovlivňování prostředí jeskyní člověkem a studium jevů mezi povrchem a podzemím. To je velmi aktuální i z hlediska kvality podzemních vod. Je možnost na zakázku vyrobit potřebný unikátní přístroj.

Hlavní výzkumné činnosti:

• Vývoj metodiky měření lehkých vzdušných iontů
• Korelace mezi aerosoly a lehkými vzdušnými ionty
• Sledování parametrů jeskyně, které ovlivňují úspěšnost speleoterapie

Nejvýznamnější výsledky:

Hlavní výsledky výzkumu – praktické

• SZABÓ, Z.; ROUBAL, Z.; KADLEC, R.; PRACNÝ, P.; LANG, M.: Jeskynní kapkometr s dataloggerem. Amatérská jeskyně. (funkční vzorek)
• ROUBAL, Z.; SZABÓ, Z.; KADLEC, R.: Měřič půdního CO2 na povrchu. Amatérská jeskyně. (funkční vzorek)
• TJ04000064, Zhodnocení vlivu povrchových podmínek na jeskynní prostředí, https://starfos.tacr.cz/projekty/TJ04000064

Hlavní výsledky výzkumu – publikace

• FAIMON, J.; BALDÍK, V.; ŠTELCL, J.; VŠIANSKÝ D.; REZ J.; PRACNÝ, P.; NOVOTNÝ, R.; LANG, M.; ROUBAL, Z.; SZABÓ Z.; HADACZ, R. Corrosion of calcite speleothems in epigenic caves of Moravian Karst (Czech Republic). Environ Earth Sci, 2024, roč. 83, č. 184. https://doi.org/10.1007/s12665-024-11449-w
• ROUBAL, Z.; BARTUŠEK, K.; SZABÓ, Z.; DREXLER, P.; ÜBERHUBEROVÁ, J. Measuring Light Air Ions in a Speleotherapeutic Cave. Measurement Science Review, 2017, roč. 17, č. 1, s. 27-36. ISSN: 1335-8871. https://doi.org/10.1515/msr-2017-0004
• ROUBAL, Z.; GESCHEIDTOVÁ, E.; BARTUŠEK, K.; SZABÓ, Z.; STEINBAUER, M.; ÜBERHUBEROVÁ, J.; LAJČÍKOVÁ, A. Evaluating the Parameters of a Systematic Long-Term Measurement of the Concentration and Mobility of Air Ions in the Environment inside Cisarska Cave. Atmosphere, 2021, roč. 12, č. 12, s. 1-31. ISSN: 2073-4433. https://doi.org/10.3390/atmos12121615

Vedoucí: doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.umel.fekt.vut.cz/labsensnano/

Výzkumná skupina se zaměřuje na využití mikro- a nanotechnologií v senzorice i ve vývoji miniaturních senzorů různých veličin. Vyvíjíme mikrosenzory fyzikálních i chemických veličin založené na nanočásticích nebo nanostrukturách, mikroelektrody se zvýšenou citlivostí pro elektrochemické senzory a biosenzory a také celé analyzátory včetně těch na mikrofluidice založené. Zabýváme se i moderními technikami diagnostiky a následné analýzy látek, které najdou své uplatnění v medicíně.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Fohlerova, Z., et al. Rapid Characterization of Biomolecules’ Thermal Stability in a Segmented Flow-Through Optofluidic Microsystem. Sci Rep (2020),10, 6925. https://doi.org/10.1038/s41598-020-63620-5
• Chmela O, et al. Selectively arranged single-wire based nanosensor array systems for gas monitoring. Nanoscale (2018),10: 9087-96. https://doi.org/10.1039/c8nr01588k096.
• Setka, M., eta al., Cadmium telluride/polypyrrole nanocomposite based Love wave sensors highly sensitive to acetone at room temperature. Sensors and Actuators B (2020) 321: 128573. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128573
• Vallejos, S., et al., Highly hydrogen sensitive micromachined sensors based on aerosol-assisted chemical vapor deposited ZnO rods. Sensors and Actuators B, (2018) 268, 15-21. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.04.033
• Pekarek, Jan et al., Self-compensating method for bolometer–based IR focal plane arrays. Sensors and Actuators A (2017) 265, 40-46. https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.08.025

Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/umela-inteligence-zpracovani-analyza-dat

Zabýváme se výzkumem pokročilých metod umělé inteligence pro analýzu velkých dat a akcelerací výpočtů na našich vysoce výkonných superpočítačích. Naše technologie jsou schopné nabídnout řešení řady problémů od pokročilé vizuální kontrolu kvality výrobků, přes zajištění bezpečnosti a střežení prostor, prediktivní údržby různých druhů zařízení včetně energetických sítí a předpovídání budoucí chování včetně automatizace řízení složitých procesů.

Vedoucí: doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.ubmi.feec.vutbr.cz/vyzkumne-skupiny/kategorie/akvizice-a-zpracovani-signalu/

p>Vytváříme chytré technologie pro monitorování a včasnější diagnostiku pacientů v kardiologii, neurologii a dalších oblastech klinické medicíny. Naším cílem je propojit znalosti z experimentálního výzkumu a klinické praxe s nejnovějšími poznatky v oblasti zpracování biologických signálů, chytrých senzorů a umělé inteligence a vytvořit tak funkční celky, které přinesou rychlejší a efektivnější lékařskou péči.

Nejvýznamnější výstupy:

• Softwarové nástroje pro odhad kvality a adaptivní filtraci biomedicínských signálů
• Softwarové nástroje pro automatickou klasifikaci fibrilací síní a dalších poruch srdečního rytmu s využitím metod strojového učení
• Softwarové nástroje pro automatické rozměření a analýzu klinických a experimentálních EKG signálů
• Patent: Zařízení pro optické snímání elektrické aktivity živé tkáně

Vedoucí: doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.ubmi.fekt.vut.cz/skupina-zpracovani-obrazu-v-mikroskopii

V oblasti zpracování medicínských obrazů se zabýváme vývojem a aplikací softwarových nástrojů využívaných pro zobrazovací modality CT, PET a MRI, sledování a klasifikaci objektů ve videosekvenci, diagnostiku nemocí sítnice oka či monitorování vitálních funkcí pomocí různých typů kamer. Naším cílem je rozvoj metod pro snadnější a efektivnější využití informačních technologií pro podporu diagnostiky řady onemocnění.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Patent: Oftalmologické zařízení pro snímání sítnice a duhovky oka s expertním systémem pro diagnostiku oka.
• Užitný vzor: Zařízení pro snímání a rozpoznávání oční duhovky a sítnice.
• Softwarové nástroje pro podporu diagnostiky glaukomu pomocí pokročilé analýzy obrazů sítnice.
• Softwarové nástroje pro fúzi 2D obrazových dat z fundus kamery.
• Softwarové nástroje pro měření kostní denzity v CT snímcích páteře.
• Softwarové nástroje pro identifikaci patologických změn na páteři člověka.
• Softwarové nástroje pro automatickou analýzu CT snímků mozku.
• Softwarové nástroje pro automatickou analýzu obrazových dat z 3D subtrakční angiografii dolních končetin.