Obhajoby tezí disertační práce v roce 2009

Mgr. Ondřej Daněk

Záměr disertační práce:

Buňka, základní stavební kámen všech živých organismů, je velmi komplexním systémem. Hlavní součástí buňky je její jádro obsahující genom, který uchovává kompletní informaci potřebnou k sestavení a fungování organismu. Lepší porozumění rolím jednotlivých genů a proteinů během buněčného cyklu a schopnost detekovat buněčné abnormality jsou nezbytné pro včasnou diagnózu a následné léčení závažných onemocnění jako jsou rakovina či leukémie. Proto je výzkum prostorového uspořádání a vzájemných interakcí genetického materiálu v buněčném jádře jednou z největších výzev pro současnou molekulární a buněčnou biologii.
Výzkum v této oblasti probíhá převážně s pomocí fluorescenční mikroskopie. Moderní konfokální mikroskopy jsou plně automatizovaná zařízení schopná produkovat enormní množství obrazových dat. Proto zde existuje přirozená poptávka po spolehlivých, rychlých a přesných metodách pro zpracování obrazu. Přestože je dostupných mnoho sofistikovaných metod, řešení některých klíčových úloh, jako je například nalezení hranice buněčných jader v buněčných shlucích a tkáních, je stále problematické.
Hlavním očekávaným přínosem této práce je navržení, implementace a vyhodnocení dvou nových segmentačních metod, využitelných pro nalezení hranic buněk a vnitrobuněčných součástí v objemových obrazových datech pořízených s pomocí fluorescenční mikroskopie. Obě tyto metody budou založené na kombinatorické optimalizaci pomocí grafových řezů a budou dostatečně rychlé k efektivnímu provozu na počítačích běžných v biologických laboratořích. Zatímco první metoda bude co nejvíce automatická a bude umožňovat zpracovávat velké množství dat, druhá metoda bude dostupná ve formě robustního a uživatelsky snadno použitelného interaktivního nástroje.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Jaromír Plhák

Záměr disertační práce:

Pro zrakově postižené je důležité mít možnost používat počítačovou grafiku. Většina současných prací se zaměřuje zejména na implementaci dotykových zařízení či na využívání zvuků pro prezentaci grafiky.
Základem dizertační práce je zkoumání postupu, který umožňuje uživatelům získat požadované informace verbální či neverbální formou nebo kombinací obou a zároveň se plně soustředit na obrázek.
K anotování obrázků se váží zajímavé problémy. Zatímco manuální anotace je časově náročná, automatická anotace je stále velmi nespolehlivá. Ke zvýšení efektivity anotace obrázků může přispět zkoumání poloautomatických metod podporovaných grafickou ontologií. Anotace vektorové grafiky může být v některých oblastech provedena ještě efektivněji zapojením databáze znalostí složené z doplňujících informací o anotovaných objektech.
Systém umožňující sonifikaci je součástí systému pro anotaci, který zkoumá objekty verbálně pomocí dialogové komunikace. V tomto směru bude dizertační práce analyzovat principy efektivního zkoumání barev obrázku, k čemuž může být výhodné využití sémantického barevného modelu.
Dalším důležitým cílem dizertační práce je vývoj dialogové komunikace, která umožní předávat informace o obrázku jak verbálně tak i neverbálně.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Matěj Štefaník

Záměr disertační práce:

Práce shrnuje současný stav v oblasti klastrování textových dokumentů a představuje novou metodu pro řešení této problematiky. Tato metoda se jmenuje KCF (Knowledge comes first) a je kombinací metod SearchPoint a OBSA.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Václav Lorenc

Záměr disertační práce:

Teze se zabývají bezpečnostními chybami apletů určených pro nasazení v čipových kartách.
Techniky zajišťující bezpečnost kódu jsou v současnosti známé a často využívané. Pro určitou množinu čipových karet, platformu Java Card, byly mnohé z těchto technik využity, aby umožnily programátorům volbu kvalitně typovaného programovacího jazyka, společně s možnou verifikací výsledného bytecodu. Platforma čipové karty navíc díky své hardwarové architektuře chrání citlivá data i bytecode.
Nejsou to však jen softwarové chyby, které pro Java Card představují hrozbu. Za použití nepřímých útoků a skrytých kanálů mají útočníci možnost objevit, co mělo zůstat skryto, a tím se dostat k detailním informacím jak o uloženém kódu, tak i datech. To umožňuje další možné zneužití.
Tyto teze diskutují některá možná opatření proti reverznímu inženýrství bytecodu na čipových kartách. Principy stavových automatů by v tomto případě mohly umožnit jak částečnou ochranu proti útokům analýzou postranních kanálů, tak poskytnout odpovídající ověřitelný mechanismus pro zpracování komunikace mezi kartou a PC i pro následné operace nad kartou.
V tezích jsou zmíněny možné přístupy k těmto problémům, včetně nutného současného studia obou možných hrozeb (reverzního inženýrství i postranních kanálů) jako součást vývojového procesu Java Card aplikací. Cílem výzkumu je pak navrhnout novou metodologii založenou na teorii konečných automatů, která by zohledňovala tyto hrozby.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Pavel Minařík

Záměr disertační práce:

Práce nabízí alternativní pohled na oblast analýzy a vizualizace provozu na počítačových sítích. Na rozdíl od běžných přístupů, které jsou orientované na statisticky významné ukazatele, se navrhovaný přístup zaměřuje zejména na zpracování a průzkum jednotlivostí. Předkládané přístupy jsou rovněž použitelné v šifrovaném provozu, jehož objem stále narůstá. Práce se dále zabývá pokročilými metodami zpracování NetFlow dat (L3 statistik o provozu na počítačové síti). Dosažené výsledky včetně navrhovaná vizualizační metody jsou ilustrovány na příkladu reálného bezpečnostního incidentu.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Andriy Stetsko

Záměr disertační práce:

Bezdrátová senzorová síť (Wireless Sensor Network, dále WSN) je homogenní a velmi distribuovaná síť velkého množství malých, levných a málo výkonných bezdrátových zařízení (senzorových uzlů). Sítě WSN mohou být použity v armádě, životním prostředí a medicině. Proto je otázka bezpečnosti těchto sítí velmi důležitá.
Bezdrátové médium umožňuje útočníkovi odposlouchávat přenášená data nebo je dokonce i měnit. Kryptografické prostředky, používané pro zabezpečení tradičních sítí, nejsou ve WSN vždy aplikovatelné, a to z důvodu chybějící infrastruktury a omezených výpočetních a energetických zdrojů. Tyto prostředky také nejsou vždy vhodné, protože neberou v úvahu možnost kompromitace uzlů, která umožňuje útočníkovi získat kryptografický materiál, stát se „legálním“ účastníkem sítě a provádět interní útoky. Proto je potřeba používat dodatečnou obranu – systém detekce průniků (Intrusion Detection systém, dále IDS). Věříme, že systémy detekce průniků výrazně zvýší bezpečnost WSN sítí, nicméně tyto metody obrany ještě nebyly důkladně prozkoumány.
Během analýzy existujících IDS, navržených pro sítě WSN, jsem narazil na několik otevřených problémů, kterými se bude zabývat disertační práce.
WSN síť sestava z uzlů, které mají stejný hardware a také na nich běží stejný software, např. operační systém. Z toho důvodu každá zranitelnost v jakékoliv softwarové komponentě může být útočníkem zneužita pro kompromitaci všech uzlů. TinyOS je nejvíce používaný operační systém pro senzorové uzly. Proto by měla být odhalena přítomnost různých zranitelností a potom navrhnut bezpečný a spolehlivý mechanismus pro aktualizaci komponent různých uzlů (např. IDS nebo obyčejných uzlů), které obsahují zranitelnosti.
Autoři mnohých vědeckých publikací se snaží navrhnout nejlepší dosažitelné řešení pro různé bezpečnostní aspekty, např. systémy detekce průniků, lokalizaci uzlů, bezpečné směrování, anonymitu apod. Nezohledňují ale jiné bezpečnostní aspekty a bezpečnost sítě jako celku. Proto je potřeba vytvořit vhodný ekonomický model WSN sítě, který pomůže najít optimální IDS pro konkretní WSN síť a také uvést metriku pro zhodnocení různých přístupů a nastavení IDS.
Mým cílem je návrh konceptu IDS, ve kterém bude zvláštní pozornost věnována: lokalizaci útoků; modulu, který zajišťuje bezpečnou komunikaci pro IDS; problémům synchronizace času a vhodného rozmístění IDS uzlů. Také chci vylepšit stávající a navrhnout nové techniky detekce průniků.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Jiří Chmelík

Záměr disertační práce:

Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Martin Maška

Záměr disertační práce:

Po úspěšném rozluštění lidského genomu je jedním z nejnáročnějších problémů současné molekulární biologie úplné porozumění prostorovému uspořádání genetického materiálu uvnitř buněčného jádra. Přesná lokalizace chromozómů, proteinů a genů uvnitř jádra je nezbytná pro snadnější pochopení jejich funkcí a úloh během buněčného cyklu. Tyto poznatky by navíc mohly umožnit snadnější rozpoznávání a následnou léčbu buněčných abnormalit, které způsobují závažná onemocnění celého organismu (např. rakovina).
Výzkum v této oblasti převážně využívá prostředků fluorescenční mikroskopie a požaduje spolehlivé, přesné a rychlé segmentační metody pro analýzu pořízených obrazových dat. V současné době je zásadním problémem zejména detekce hranic buněk a buněčných jader, které jsou součástí buněčných shluků a tkání.
Cílem této práce je navrhnout, implementovat a zhodnotit segmentační metody použitelné pro detekci hranic buněk a buněčných jader v obrazových datech pořízených fluorescenčním mikroskopem. Navržené metody budou založeny na modelech implicitních aktivních kontur a budou schopny úspěšně detekovat jednotlivé buňky buněčných shluků a tkání. Současně budou tyto metody co nejvíce automatické a dostatečně rychlé, aby je bylo možné efektivně používat na běžných pracovních stanicích v biologických laboratořích.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Nikola Beneš

Záměr disertační práce:

V posledních letech se techniky komponentového vývoje stávají běžnou praxí při vytváření rozsáhlých softwarových systémů. Hlavní myšlenkou je vývijet systém tak, že jsou hierarchicky skládány autonomní komponenty. Přestože tento přístup má mnohé výhody, je zde potřeba zaručení správnosti a bezchybnosti těchto komponent. Protože každá komponenta je autonomní, má tento problém dvě části -- korektnost každé komponenty jako takové a korektnost interakce mezi nimi. Tato druhá část je velmi důležitá a zaslouží si mnohem více pozornosti než nyní dostává. Je tedy cílem navržené disertační práce aplikovat metody formální verifikace, jmenovitě metodu ověřování modelu, na ověřování správnosti interakce mezi komponentami v komponentovém systému. Konkrétně se zaměří na vytvoření verifikačního nástroje, který bude aplikovat známé techniky, a dále na vývoj nových technik, které mohou pomoci zjednodušit verifikační úlohu.
Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Tomáš Hnilica

Záměr disertační práce:

Teze disertační práce byly obhájeny.

Mgr. Martin Večeřa

Záměr disertační práce:

Dolování v časoprostorových datech skrývá velký potenciál v podobě podpory strategie chování společnosti. Jedním z nejduležitějších úkolů dolování v časoprostorových datech je předvídání přírodních katastrof (např. povodní, lesních požáru, zemětřesení), jejich rozsahu a plánování kroků nutných ke zvládnutí krizové situace. Výsledné plány se mohou stát nedílnou součástí krizového managementu, který se používá pro ochranu obyvatel. Bylo publikováno několik izolovaných děl, která většinou řeší elementární problémy především v oblastech s vysokou pravděpodobností výskytu zemětřesení. Cílem této práce je vyvinout nástroj pro vytváření plánu krizového managementu v různých oblastech za použití technik multirelačního dolování. To zahrnuje předzpracování časoprostorových dat, vývoj komplexní množiny pravidel pro ILP systém a podporu rozhodování při plánování krizového managementu pomocí získaných výsledků. Proveditelnost bude ověřena na datech o povodních.
Teze disertační práce byly obhájeny.