Víťaz tohotoročného ročníku IT SPY predstavil prevratnú technológiu, ktorá dokáže lepšie, lacnejšie a ohľaduplnejšie vyšetriť onkologicky chorých pacientov

Petr Mánek z pražského Matfyzu ohromil porotu řešením pro jednoduchou detekci radioaktivního záření s obrovským využitím v medicíně nebo civilní obraně. Může lépe zpřístupnit technologii zachraňující životy, která se používá všude ve světě. Druhé místo obsadil Lukáš Hruda z plzeňské Fakulty aplikovaných věd ZČÚ s aplikací vyhledávající symetrii v geometrických modelech, která najde využití třeba v archeologii nebo plastické chirurgii. Třetí příčka patří Miroslavu Bartyzalovi z českobudějovické Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity, který vyvinul systém pro automatické přepisování osobních dokladů

Elitní akademická soutěž IT SPY, která každoročně vybírá nejlepší diplomovou práci ze všech, které vznikly v daném roce na českých a slovenských univerzitách, zná své vítěze. Porotu zcela ohromilo řešení Petra Mánka z pražského Matfyzu, který zdokonalil Comptonovu kameru, jež se používá v lékařství pro screening onkologicky nemocných pacientů nebo při detekci radioaktivního záření. Kromě hlavní ceny si tento projekt odnáší také cenu veřejnosti a odbornou cenu partnera soutěže Valeo.

Mánek vycházel z technologií, které slouží k detekci radioaktivního záření v současnosti, a celý systém zdokonalil. Díky tomu dokázal kameru zmenšit natolik, že je možné zapracovat ji do běžně dostupných nástrojů. Lékařům se nyní vejde do ruky, což urychluje screening pacientů s kontrastní látkou v těle. Rychlost vyšetření je přitom klíčová, aby kontrastní látka organismus co nejméně poškodila. Kameru, která je dnes ve fázi prototypu, by neměl být v budoucnu problém namontovat například na drony, což umožní výrazně zrychlit monitoring zamořených území nebo dekontaminaci jaderných pracovišť.

„V budoucnosti budu nadále experimentovat s dalšími konfiguracemi detektorů, cílem je zvýšit účinnost celého systému. Následně bych své řešení rád uvedl do širší výroby a získal pro něj patřičné certifikace,“ zmiňuje vítěz Petr Mánek. „Jsem přesvědčen, že výsledek mé práce může opravdu výrazným způsobem změnit způsob, jakým pohlížíme na radioaktivní záření, a zpřístupnit možnost měřit ho celé řadě nových oborů, ve kterých by starší a větší kamery nenašly využití.“

„Práce zaujala odbornou porotu svým rozsahem, perfektním zpracováním i prezentací, ale především celospolečenským dopadem tohoto řešení, které bych se nebála označit za revoluční,“ vysvětluje profesorka Mária Bieliková z FIIT STU v Bratislavě, letošní akademická garantka soutěže.

Druhé místo obsadil Lukáš Hruda z plzeňské Fakulty aplikovaných věd ZČÚ. Jeho výzkum by mohl posloužit například při rekonstrukci neúplných objektů na základě pokročilého dohledávání symetrie. Velký význam může mít jako pomůcka pro archeology – na základě 3D scanu by případná aplikace dokázala dodat podklady pro určení potenciálního vzhledu předmětu z pouhých střepin. Podobným způsobem pomůže třeba plastických chirurgům při náročných rekonstrukcích obličeje.

„Největší přidaná hodnota mé metody je, že kombinuje hned několik výhod najednou a je tedy v současnosti nejuniverzálnější cestou, jak určit takzvanou rovinu symetrie,“ zmiňuje Lukáš Hruda. „Rád bych svou metodu ještě zdokonalil a výrazně tak rozšířil možnosti její aplikace.“

Třetí místo obsadil Miroslav Bartyzal z českobudějovické Přírodovědecké fakulty JČU. Jeho systém pro čtení údajů z osobních dokladů dokáže rozpoznat obsažené informace ze scanu, fotografie, ale i záznamu webkamery. Na základě toho je schopen automaticky vyhodnotit informace obsažené na dokladu a uložit je do databáze. V současné době má systém srovnatelnou chybovost jako při ručním přepisování. V praxi by dokázal velice dobře automatizovat mechanické přepisování například na úřadech nebo při zadávání údajů přes internet.

„Jedno přepsání osobního dokladu zabere i několik minut, můj systém to umožní v řádu sekund. Vizuální kvalita vstupu přitom nemusí být výjimečně dobrá, poradí si i se záznamem v nižším rozlišení,“ dodává Miroslav Bartyzal. „Své místo systém najde u vzdálené identifikace pro banky, operátory nebo obchodníky, na úřadech, ale také například u bezpečnostních procedur na letištích.“

Kvalitu projektů chválí i Tomáš Krátký ze společnosti Profinit, která je jedním ze spoluorganizátorů soutěže IT SPY.
„Letos jsme se měli šanci setkat s pracemi, které kvalitním způsobem zpracovaly projekty založené na strojovém učení a umělé inteligenci, což je jeden z nejrychleji se rozvíjejících IT segmentů současnosti. Jsem taktéž rád, že takřka všechny práce mají vysoký komerční potenciál a svým fakultám mají šanci přinést prostředky v podobě patentů,“ chválí si Krátký.

Na všechny projekty se můžete podívat na webu http://www.itspy.cz/cz/galerie-nejlepsich/.

Soutěže IT SPY se v letošním roce účastnilo 1607 absolventů z akademického roku 2017/18 ze 17 IT fakult v České republice a na Slovensku. Vítěz kromě akademického uznání získal také 1000 eur na další rozvoj projektu.

Celkové výsledky soutěže:

Absolutní vítěz

Petr Mánek, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova

Systém pro 3D lokalizaci zdrojů gama záření Comptonovou kamerou založenou na detektorech Timepix3

Comptonova kamera je zařízení pro zobrazování zdrojů gama záření, které vzniká při jaderných a radioaktivních dějích, ve 3D prostoru. V praxi se využívá například v lékařství, kde má podobné využití jako rentgen nebo CT. Její další oblastí využití je jaderná bezpečnost a dekontaminace zamořeného prostředí. V rámci této diplomové práce byla navržena a zkonstruována nová Comptonova kamera, která je oproti starším modelům několikrát menší, lehčí a účinnější.

Druhé místo soutěže

Lukáš Hruda, Fakulta aplikovaných věd, Západočeská univerzita v Plzni

Hledání symetrie v geometrických modelech

V rámci této práce byla navržena nová metoda pro nalezení roviny zrcadlové symetrie pro trojrozměrné objekty, která je použitelná jak pro dokonale, tak pro přibližně symetrické objekty a objekty s chybějícími částmi. Tato metoda navíc neklade prakticky žádné požadavky na vstupní data.

Třetí místo soutěže

Miroslav Bartyzal, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Modul do serverové aplikace pro rozpoznání identifikačních údajů z osobních dokladů

Organizace, jako např. banky a sázkové kanceláře, jsou ze zákona povinny ověřit totožnost svých klientů. Tradičně je tak člověk nucen dostavit se na přepážku, u které předloží k ověření svůj občanský průkaz. Protože se ale na přepážku nikomu nechce, autor této práce vytvořil umělou inteligenci, která je schopna číst údaje z dokladů na dálku se stejnou chybovostí jako člověk. Doklad pak stačí při registraci v teple domova předložit např. před webkameru, čímž se automaticky vyplní i celý registrační formulář.

– 9. místo soutěže (v abecedním pořadí)

Marcel Vološin, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Technická univerzita v Košicích

Aplikace experimentální ekonomie v kognitivních sítích využitím Roth-Erev algoritmu

Projekt se zaobírá analýzou obchodování s frekvenčním spektrem (frekvence, na kterých mobilní sítě fungují) na trhu mobilních sítí v maloobchodu i velkoobchodu.

Martin Glova, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košicích

Algoritmy postupného zlepšování učení se v počítačové hře Flappy Bird

Práce se věnuje tvorbě umělé inteligence, která hraje počítačovou hru Flappy Bird. Na této poměrně jednoduché hře se dají testovat různé všeobecné přístupy k navržení umělé inteligence.

Petr Rek, Fakulta informačních technologií, Vysoké učení technické v Brně

Knihovna pro návrh konvolučních neuronových sítí

Tato práce se věnuje možnostem snížení energetických nároků a zároveň zrychlení umělé inteligence.

Radim Špetlík, Fakulta elektrotechnická, České vysoké učení technické v Praze

Robustní vizuální odhadování tepu

Práce představuje novou metodu bezkontaktního měření srdeční frekvence (tepu) pomocí běžné videokamery.

Tomáš Jánský, Fakulta informačních technologií, České vysoké učení technické v Praze

HUCTL Informovaná mitigace DDoS útoků na základě reputace

Práce představuje nový způsob obrany proti DDoS útokům.

Veronika Gondová, Fakulta informatiky a informačních technologií, Slovenská technická univerzita v Bratislavě

Modelování uživatele v doméně e-obchodu

Tato práce navrhuje model e-shopu, který kromě historického chování zachycuje další rysy zákazníka jako například demografii, osobnostní charakteristiky a preference. Vylepšuje tak stávající modely personalizace nabídek.

Cena společnosti VALEO za nejlepší diplomovou práci v oblasti počítačového vidění a zpracování senzorických dat Cena udělená partnerem soutěže, společností Valeo, pro projekt, který nabízí největší možný přínos v oblasti podnikových systémů.

Petr Mánek, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova

Systém pro 3D lokalizaci zdrojů gama záření Comptonovou kamerou založenou na detektorech Timepix3