Přeloženo pomocí DeepL

Stránka přeložená strojově pro lepší dosažitelnost obsahu tazateli užívajícími češtinu.

Stránka v původním, anglickém jazyce.

Speciální doktorandská místa na katedře vizuální informatiky

2023

Katedra vizuální informatiky Fakulty informatiky Masarykovy univerzity vypisuje výběrové řízení na jedno doktorandské místo s nástupem od podzimního semestru 2023, a to v následujících oblastech:

Uzávěrka přihlášek je 14. května 2023.

Obecné informace

Očekává se, že student má (nebo se chystá dokončit) magisterské vzdělání v oblasti informatiky, elektrotechniky, biomedicínského inženýrství nebo v příbuzných oborech a prokáže přehled v oboru. Očekává se dobrá znalost anglického jazyka a ochota strávit během doktorského studia 3-6 měsíců ve spolupracující skupině v zahraničí; předchozí znalost češtiny není nutná.

Stipendium

Přihlášky bude hodnotit komise katedry, jejíž členové vyberou nejlepšího uchazeče. Vyhlášené doktorandské místo je financováno stipendiem v čisté hodnotě minimálně 32 000 Kč měsíčně (tato částka se skládá ze standardního doktorandského stipendia a mimořádného katedrového příplatku 10 000 Kč měsíčně). Stipendium je úspěšnému uchazeči poskytováno na první 2 roky, s předpokládaným prodloužením (po vyhodnocení) na další 2 roky. Celková délka studia je 4 roky.

Postup podávání žádostí

Uchazečům se doporučuje, aby se v dostatečném předstihu před uzávěrkou přihlášek obrátili přímo na svého budoucího školitele (uvedeného níže), který jim poskytne bližší informace. Konečné přihlášky sestávající z životopisu (včetně vzdělání, titulů a dat, publikací/vědeckých prezentací, dovedností/zkušeností v programovacích jazycích, práce na projektech, akademických ocenění atd.), motivačního dopisu s vysvětlením, proč se ucházíte právě o tento projekt a proč jste ideálním kandidátem, výpisu známek z magisterského a bakalářského studia, dvou referencí (písemných nebo jen dvou kontaktních jmen) a případně dalších relevantních dokumentů podporujících excelenci kandidáta je třeba zaslat vedoucímu katedry.

  • doc. Petru Matulovi, a to do příslušného termínu pro podání přihlášky (viz výše).

Uchazeči jsou ještě povinni absolvovat standardní přijímací řízení do doktorského studia. Stipendium může být přiznáno až po úspěšném absolvování standardního přijímacího řízení.

Téma: Studie chování buněk pomocí strojového učení

Školitel: prof. Michal Kozubek, Ph.D.
Oblast: Výzkum a vývoj v oblasti buněčných procesů: Prof.: Ing. Pavel Bek: Biomedicínské zpracování obrazu

Pochopení buňky v jejím časoprostorovém kontextu je klíčem k odhalení mnoha dosud neznámých mechanismů života a nemoci, proto probíhají snahy o integraci všech rozsáhlých a různorodých informací o buňkách s cílem vytvořit věrohodný model buněčné morfologie a chování [1]. Zatímco morfologie buněk je již po desetiletí poměrně důkladně studována, stále chybí informace o chování buněk za různých podmínek. Cílem doktoranda proto bude přispět k poznání a pochopení buněčného chování, a to zejména aplikací metod strojového učení na analýzu rozsáhlé sbírky videí z optických mikroskopů. Analyzovány budou jak veřejně dostupné soubory dat, tak nová videa buněk. Bude poskytnuto know-how o sledování buněk, aby se student mohl soustředit na analýzu chování. Na začátku práce bude nutné definovat vhodnou kolekci deskriptorů chování (časových znaků) - těch není mnoho na rozdíl od deskriptorů morfologie (prostorových znaků). Následně bude chování buněk studováno pomocí těchto deskriptorů. A protože buňky jsou společenské entity, bude nutné studovat nejen chování jednotlivých buněk, ale také skupin buněk a interakce mezi buňkami. Nakonec by počítač měl být schopen předpovědět následné chování buněk (klíčové časové rysy) na základě jejich předchozího chování, tj. předpovědět "zbytek příběhu" pro nedokončené video (např. že buňky zemřou nebo vytvoří nějakou strukturu). To by mělo obrovský dopad např. pro kontrolu kvality ve výzkumu kmenových buněk (pro kontrolu, zda se kmenové buňky chovají správně).

[1] Ortiz-de-Solórzano C, Muñoz-Barrutia A, Meijering E, Kozubek M. Toward a Morphodynamic Model of the Cell. IEEE Signal Processing Magazine, New York: IEEE, 2015, roč. 32, č. 1, s. 20-29. ISSN 1053-5888. 2015. doi:10.1109/MSP.2014.2358263.

Témata: Zpracování datových zpráv, které se vztahují k digitálnímu zpracování dat, a jejich využití v praxi: Téma: Hravé přístupy k vytváření povědomí o pro-udržitelném chování.

Vedoucí práce: doc. Mgr. Simone Kriglstein
Oblast: Interakce člověka s počítačem, hry, psychologie

Povědomí o hodnotách udržitelnosti a udržitelném způsobu života ve smyslu empatie a péče o životní prostředí je zásadním tématem, které ovlivní, jak budeme žít v budoucnosti. Jednou z otázek je, jak lze ovlivnit lidi, aby si více uvědomovali udržitelnost životního prostředí. Vzhledem k tomu, že technologie jsou považovány za prostředek, který lidem zjednodušuje život, lze je také využít jako nástroj, který podpoří povědomí lidí o těchto aspektech. Cílem tohoto doktorského tématu je prozkoumat, jak lze v této souvislosti využít hry a hravé přístupy, a vytvořit jakýsi rámec tím, že ukážeme různé způsoby, jak podpořit povědomí o otázkách udržitelnosti. Může sahat od výukových her o udržitelnosti (např. [1] ) až po dávání nového významu historickým předmětům, které se již nepoužívají, jejich opětovným využitím ve hře, a tím vytvářením nových herních zážitků (např. [2]).

[1] Raluca Chisalita, Markus Murtinger a Simone Kriglstein. 2022. Vypěstuj si svou rostlinu: A Plant-Based Game For Creating Awareness About Sustainability Behaviour by Using Renewable Energy (Hra založená na rostlinách pro vytváření povědomí o udržitelném chování pomocí obnovitelných zdrojů energie). In Extended Abstracts of the 2022 Annual Symposium on Computer-Human Interaction in Play (CHI PLAY '22). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 177-182.
[2] Barakura Thierry Tuyishime a Simone Kriglstein. 2021. Rrrring & Play: Using a Rotary Dial Telephone as Game Controller (Rrrring a hra: Použití telefonu s otočným číselníkem jako herního ovladače). In Extended Abstracts of the 2021 Annual Symposium on Computer-Human Interaction in Play (CHI PLAY '21). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 382-385.

Topic: Zpracování velkoplošných mikroskopických snímků na základě pozornosti

Vedoucí práce: doc. RNDr. Petr Matula, Ph. D.
Obor: Mikroskopické mikroskopické obrazy: Matula, Ph.D.: Biomedicínské zpracování obrazu

Segmentace a sledování buněk jsou významnými problémy v mnoha studiích v oblasti přírodních věd. S postupným nárůstem objemu dat vzniká naléhavá potřeba efektivních a prakticky využitelných metod. Zpracování rozsáhlých souborů obrazových dat je komplikované ze dvou hlavních důvodů: (1) současné metody hlubokého učení vyžadují velké množství paměti a výpočetního výkonu, zejména ve fázi trénování, a (2) chybí kvalitní 3D anotace, které by bylo možné použít pro trénování. Hlavním cílem tohoto tématu je vyvinout nové metodiky, algoritmy a reprezentace založené na mechanismech pozornosti pro lepší segmentaci a sledování buněk v rozsáhlých datech. Student bude pracovat především se snímky mikroskopie živých buněk, které jsou k dispozici v rámci projektu Cell Tracking Challenge [1].

Relevantní zdroje: [1] Cell Tracking Challenge.

Téma: téma: Morfologicky orientované modelování v biomedicíně

Vedoucí práce: doc. RNDr. David Svoboda, Ph. D.
Oblast: Morfologie a biologie: Pavel Svoboda: Biomedicínské zpracování obrazu

Současný výzkum v oblasti syntézy lékařských a biomedicínských obrazů je veden metodami založenými na hlubokém učení, které využívají generativní modely (různé modifikace základních konceptů vycházejících z generativních adverzních sítí a variačních autoenkodérů). Simulační rámce využívající generativní modely již přitáhly velkou pozornost a jsou velmi populární, protože jsou schopny produkovat dostatečně věrohodné výsledky ve velkém množství. Jejich účinnost jde ruku v ruce se správným pochopením rozšířených dat a latentního prostoru, který řídí chování této metody. Cílem tohoto výzkumného tématu je studium vlastností obrazových dat i latentního prostoru. Oblast výzkumu je úzce spjata s tématem nazvaným vysvětlitelná umělá inteligence.

Relevantní zdroje: Mezinárodní seminář o simulaci a syntéze v lékařském zobrazování (SASHIMI).