Výzkumné granty

Je substantia alba substanciální?

Schizofrenie, globální duševní porucha, zůstává často neodhalena až do první psychotické epizody, přes dřívější tiché příznaky. Pochopení jejích nervových mechanismů má zásadní význam pro diagnostiku a účinnost léčby. Cílem tohoto projektu je odhalit, jak změny bílé hmoty ovlivňují funkci mozku u schizofrenie, a to pomocí inovativního modelování celého mozku a pokročilých neurozobrazovacích technik.

Optimalizace energetického portfolia pro zvýšení využitelnosti obnovitelných zdrojů (Lancelot GDS)

Cílem projektu je vývoj uceleného nástroje Lancelot GDS (Generation Dispatch System) pro zvýšení využitelnosti obnovitelných zdrojů pro Agregátory výkonové flexibility. Nástroj umožní efektivní správu portfolia výrobních a spotřebních zařízení.

Přírodní a antropogenní georizika

Hlavním výzkumným cílem projektu Přírodní a antropogenní georizika je poznání přírodních a člověkem způsobených hrozeb a rizik ve svrchních sférách planety Země, vysvětlení příčin jejich vzniku a kvantifikace možných dopadů na lidskou společnost a infrastruktury.

Modelování potenciální náhradní vegetace jako nástroj ochrany přírody (NaPoVeg)

Navrhovaný projekt novým způsobem přistupuje k modelování vegetace, které umožní vytváření různých scénářů dopadů změn krajiny na vegetační a druhovou diverzitu. Tím napomůže k šetrnému (z hlediska biodiverzity) ale ekonomicky udržitelnému využívání zdrojů.

Climate-Resilient Development Pathways in Metropolitan Regions of Europe (CARMINE)

The frequency and intensity of climate and weather extremes associated with anthropogenic climate change are increasing and will challenge us in terms of adaptation strategies at the local level. The project “Climate Resilient Development Pathways in Metropolitan Regions of Europe (CARMINE)” bridges the local and regional scales by providing impact-based decision support services.

Excelentní výzkum v oblasti digitálních technologií a wellbeingu (DigiWELL)

Projekt DigiWELL odpovídá na výzkumné výzvy v klíčových oblastech rapidně se rozvíjející domény digitálních technologií zaměřených na podporu fyzického, psychického a sociálního wellbeingu. Vzhledem k biopsychosociální perspektivě, kterou v projektu uplatňujeme, má projekt interdisciplinární charakter.

Dynamika mozku (BRADY)

Projekt je zaměřen na rozvoj výpočetních modelů mozkové aktivity, které zachycují dynamiku mozku v různých časových měřítkách. Cílem projektu je v České republice rozvinout výzkum v oblasti aplikovatelné výpočetní neurovědy, zejména prostřednictvím provádění špičkového výzkumu, posilováním vazeb na špičková zahraniční pracoviště, rozvojem personálních kapacit zapojených výzkumných týmů a posílením jejich experimentálních a výpočetních kapacit.

Sociální a motivační faktory studia a jejich vliv na studijní výsledky v terciárním vzdělávání se zaměřením na technické obory (STUFEDU)

Cílem projektu je vytvořit doporučené postupy pro citlivou a efektivní práci se sociálními a motivačními faktory ovlivňujícími studijní výsledky. Je založen na interdisciplinárním výzkumu s jádrem v komplexní sociologické analýze, která bude doplněna analýzou na základě metod strojového učení a AI. Unikátní propojení různých zdrojů a typů dat (kvant. i kval.) a jejich analýz se zázemím v různých disciplínách umožní problém zachytit v jeho komplexnosti.

Využití neuronových sítí pro realtime predikci variabilní baseline u energetických zařízení na vn, nn napěťových hladinách (NNRF)

Obsahem projektu je vývoj softwarového řešení schopného splnit požadavky na predikci variabilní baseline podle standardů ČEPS u širokého spektra technologií na straně spotřeby i na straně výroby. Softwarové řešení – díky inovativnímu postupu predikce baseline - výrazně zvýší možnost zapojení těchto technologií v poskytování podporných služeb.

Symetrie mozkové konektivity

Symetrie lidského mozku (a odchylky od ní) je předmětem prominentní debaty od zprávy o levostranné hemisférické dominanci jazyka Brocou v roce 1865. Funkce zahrnující paměť, vnímání, učení, prostorové poznání, pozornost, zpracování emocí a motorické dovednosti vykazují hemisférickou specializaci a narušená (a)symetrie struktury a konektivity byla spojena s neuropsychiatrickými poruchami jako je schizofrenie.

Od biologických neuronových sítí k modelům celého mozku nové generace

Tento projekt se nachází v oblasti počítačové neurovědy, která spojuje různé obory jako neurověda, aplikovaná matematika a informatika.

Výzkumná infrastruktura pro experimenty ve Fermilab

FERMILAB-CZ se zaměřuje na spolupráci ČR s americkou národní laboratoří Fermilab, jejíž hlavní náplní je výzkum elementárních částic. Jádrem současného výzkumného programu Fermilabu jsou neutrinové experimenty, včetně experimentů NOvA a DUNE. Hlavní know-how FERMILAB-CZ tvoří detektorová laboratoř, která se zabývá návrhem a konstrukcí detektorů, a matematická expertní skupina, která se zabývá vývojem a aplikací pokročilých statistických algoritmů a algoritmů hlubokého strojového učení umělé inteligence pro analýzu dat.

Hodnocení chování automatizovaných vozidel z pohledu dodržování etických a právních principů ve smíšeném provozu (EBAVEL)

Etice provozu autonomních vozidel se v poslední době věnuje velká pozornost, neboť se jedná o technologii, která má potenciál výrazným způsobem ovlivnit společnost.

Koaliční a epistemické logiky: intenzionální přístup ke skupinám

Projekt je zaměřen na odstranění podstatné idealizace pojetí skupin v epistemické logice – redukce skupiny na množinu jejích členů. Tento problém dosud nebyl až na výjimky řešen i přesto, že má neintuitivní důsledky v zamýšlených aplikacích: identita takto extenzionálně chápané skupiny se změní, kdykoli ji opustí některý člen, a toto pojetí neumožňuje nejistotu ohledně členství ve skupině ani nereflektuje její strukturu.

Analýza důkazů a automatická dedukce pro rekurzivní struktury

Matematická indukce je jedna z základních nástrojů každého matematika. Ukázalo se ale, že komplikuje formální analýzu důkazů. Podstata indukce je, že komprimuje nekonečný argument do konečného výroku. Tento proces zamlžuje informaci, která je podstatná pro výpočetní transformaci důkazů a automatické uvažování.

Návrh designu měřící kampaně pro mikroklimatické modelování

V posledních dvou desetiletích je, společně s nově vyvinutými modely, evidentní značný pokrok v modelování mikro-měřítkových městských procesů. Pro ověření modelů představují přesné a validní meteorologické údaje nezbytný zdroj informací. Tento projekt představuje platformu pro otevřenou diskusi o mikro-měřítkových měřících kampaních a jejich nezbytnosti pro správnou interpretaci naměřených anebo namodelovaných výsledků.

Data Visualization Under Uncertainity

The topic of the proposal lies in computational geometry which is a branch of theoretical computer science.

MOSAIC Modalities in Substructural Logics: Theory, Methods and Applications

Modální logiky jsou formální systémy, rozšiřující expresivitu klasické logiky o možnost usuzovat o "modech" pravdivosti prostřednictvím modalit. Navrhovaný projekt se zaměřuje na systematické zkoumání modálních logik, založených na logikách substrukturálních, které jsou obecně deduktivně slabší než logika klasická. Projektu se soustředí také na aplikace substrukturálních modálních logik za hranicemi matematické logiky.

Predikce funkčního vyústění schizofrenie z multimodálních neurozobrazovacích a klinických dat

Schizofrenie je chronické, těžké a velmi omezující onemocnění. Z každých 100 osob trpících schizofrenií, pouze 1 či 2 ročně dosáhnou úzdravy, a přibližně 14% se uzdraví během 10 let, se špatným funkčním vyústěním pro 27% pacientů. Existuje urgentní potřeba vyvinout prediktivní modely vyústění aplikovatelné v časných fázích nemoci, za účelem optimalizace a intenzivnění intervenčních programů k zamezení špatného vyústění.

Limity grafů a související obory

Teorie grafových limit je jedním z nejdůležitějších nedávno vzniklých nástrojů diskrétní matematiky. Její vznik a rozvoj vedly k prolomení mnoha starých problémů v extremální teorii grafů, teorii náhodných grafů a zejména k výraznému propojení diskrétní matematiky s oblastmi jako je teorie pravděpodobnosti, reálná a funkcionální analýza nebo teorie grup.

Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší (ARAMIS)

Cílem projektu je především vyvinout metody kontrol kvality ovzduší, metody identifikace zdrojů znečišťování ovzduší a jejich podílů na imisních koncentracích znečišťujících látek se zaměřením na aktuální hlavní problémy kvality ovzduší a obtížně kvantifikovatelné druhy znečištění. V návaznosti je třeba vyvíjet modelové nástroje identifikující rozptyl znečistění ovzduší, a to jak s ohledem na aktuální koncentrace, ale i se zaměřením na budoucí rozvoj technologií.

Interakce a kauzalita ve složitých systémech

Nalezení příčin událostí a jevů v přírodě a ve společnosti je výzvou snad všech vědních oborů.

Modelování kvality ovzduší a tepelného komfortu s rozlišenou turbulencí v městském prostředí (TURBAN)

Mezinárodní projekt má několik hlavních cílů: výrazné zlepšení kvality a prostorového rozlišení výstupů atmosférického modelování městského prostředí na základě využití nejmodernějších technologií v oblastech modelování, pozorování a analýzy dat; zdokonalení a validace pokročilých modelových nástrojů se zaměřením na modely založené na principu turbulentního proudění v komplexním městském prostředí.

Modely neinvazivní mozkové stimulace

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a tool that is used regularly in experimental and clinical research, as well as for therapeutic and diagnostic purposes.

Causal inference and interactions between Arctic sea ice and Eurasian winter climate

Discerning the cause from effect is the aim of many scientific disciplines.

Kvazirozhodovací procedury pro logické teorie reálných funkcí

Rozhodovací procedury pro teorie v predikátové logice hrají čím dále větší roli v informatice, zejména v kombinací s řešiči pro Boolovskou splnitelnost, tj. v SAT modulo teorie (SMT) řešičích. Existuje široké pole výzkumu rozhodovacích procedur pro celá čísla, reálná čísla, různé datové struktury a mnoho dalších teorií.

Charakterizace stavového repertoáru a dynamiky spontánní mozkové aktivity neurozobrazovacími metodami

Současná psychologická teorie nabízí komplexní popis mentálních funkcí a procesů. Obecně je přijímaný názor, že mentální funkce mají mozek za substrát, a mentální procesy a stavy jsou vázány na dynamiku mozkové aktivity. Rychle se rozvíjející oblastí neurověd je stadium spontánní mozkové aktivity s použitím funkční magnetické rezonance. Tento postup umožňuje současné měření dynamiky aktivity řady mozkových sítí.

GRADLACT: Stupňované logiky konání

Výroková dynamická logika, PDL, je známým nástrojem logické analýzy diskurzu o konání. Protože je ale založena na klasické logice, nemůže adekvátně formalizovat diskurz zahrnující stupňované, vágní a nepřesné pojmy. V tomto projektu vyvineme a prostudujeme verze PDL vhodné na tento účel, tzv. stupňované dynamické logiky. Projekt přispěje k propracování formálních metod využitelných v teorii konání a v aplikované etice.

Metamatematika substrukturálních modálních logik

Klasická logika modeluje usuzování o boolovských kombinacích atomických výroků. Modální logiky ji rozšiřují přidáním výrokových spojek (takzvaných „modalit“) umožňujících usuzování o způsobech pravdivosti, např. „nutně“, „je dovoleno“ či „je známo“. Substrukturální logiky naproti tomu oslabením předpokladů o logických atomech umožňují usuzování o dalších zajímavých objektech.

AppNeCo: Aproximativní neurovýpočty

V současnosti jsou v zařízeních s omezenými zdroji (např. mobilní telefony napájené baterií) implementovány moderní technologie umělé inteligence založené na hlubokých neuronových sítích, jejichž výpočet je náročný na spotřebu energie. V aplikacích tolerantních vůči chybám (např. klasifikace obrazu) může použití metod aproximativního počítání ušetřit ohromné množství energii za cenu jen malé ztráty přesnosti.

Struktury synchronizace v mnohorozměrných neurálních signálech: strojové učení a predikce účinnosti antidepresiv

Koncept synchronizace nelineárních dynamických systémů bude základem pro vývoj matematických metod a počítačových algoritmů určených k detekci a charakterizaci interakcí a závislostí v mnohorozměrných nelineárních časových řadách. Směrové vazby a kauzální vztahy budou kvantifikovány nástroji teorie informace.

Síťové modely komplexních systémů: od korelačních grafů k informačním hypergrafům

Vývoj metod pro efektivní popis komplexních systémů je rostoucí oblastí interdisciplinárníhovýzkumu na rozhraní kybernetiky, informatiky, matematiky a teoretické fyziky, s aplikacemi v dalších vědních oborech včetně neurovědy, sociologie, ekonomie, genetiky či ekologie. Jedním z klíčových problémů je robustní charakterizace struktury interakcí v rámci systému na základě pozorování časových řad.