Tytuł: Metody i algorytmy eksploracji danych genomicznych
Kierownik: prof dr hab. Leon Bobrowski
Instytucja, rodzaj: Narodowe Centrum Badań, projekt badawczy promotorski
Numer umowy: 6579/B/T02/2011/40
Okres realizacji: 26.05.2011-25.09.2014
Lista publikacji powstałych w wyniku realizacji grantu:
Tytuł: Wydobywanie wiedzy z relacyjnych baz danych za pomocą obliczeń granularnych
Kierownik: dr Piotr Hońko
Instytucja, rodzaj: Narodowe Centrum Badań, SONATA 1
Numer umowy: UMO-2011/01/D/ST6/07225
Okres realizacji: 20.12.2011-19.12.2014
Streszczenie:
Ogólnym celem projektu jest zastosowanie metod obliczeń granularnych w celu wydobywania wiedzy z relacyjnych baz danych. Metody obliczeń granularnych wykorzystane są do reprezentacji i przetwarzania danych przechowywanych w relacyjnych bazach danych. Zaproponowany granularny system eksploracji danych jest zunifikowaną strukturą przeznaczoną do wykonywania podstawowych zadań eksploracji danych, takich jak m. in. odkrywanie asocjacji, klasyfikacja i grupowanie. Reprezentacja relacyjnych danych w postaci granul, a operacji ich przetwarzania jako operacji granulacji umożliwia zwiększenie efektywności eksploracji tych danych. Istotną własnością proponowanego systemu jest duża elastyczność w procesie pozyskiwania wiedzy, dzięki możliwości określenia poziomu granularności danych.
Tytuł: GROSHEC – W kierunku procesora metod zbiorów przybliżonych
Kierownik: prof. dr hab. Jarosław Stepaniuk
Instytucja, rodzaj: Narodowe Centrum Nauki, OPUS 4
Numer umowy: UMO-2012/07/B/ST6/01504
Okres realizacji: 26.06.2013 – 25.10.2016
Streszczenie:
Celem projektu jest opracowanie kompleksowej i w pełni funkcjonalnej koncepcji sprzętowej realizacji metod zbiorów przybliżonych z wykorzystaniem układów programowalnych FPGA (Field Programmable Gate Array). Zaimplementowane sprzętowo zostaną znane z literatury metody zbiorów przybliżonych, jak również nowe metody, opracowane w ramach projektu. W szczególności zostaną zaimplementowane metody zbiorów przybliżonych w połączeniu z aproksymacyjnym wnioskowaniem boolowskim. Sprzętowa realizacja metod zbiorów przybliżonych pozwoli, z jednej strony, na wielokrotne skrócenie czasu wykonania algorytmów realizujących operacje pozyskiwania wiedzy z baz danych w porównaniu do istniejących implementacji programowych, a z drugiej strony na stworzenie systemów wbudowanych wykorzystujących metody zbiorów przybliżonych.
Lista publikacji powstałych w wyniku realizacji grantu:
Tytuł: Kodowanie obrazów i wielokanałowych zapisów EEG z użyciem adaptacyjnej predykcji komponentów polifazowych
Kierownik: dr inż. Marek Parfieniuk
Instytucja, rodzaj: Narodowe Centrum Badań, SONATA 4
Numer umowy: UMO-2011/01/D/ST6/07225
Okres realizacji: 2013.10.01-2016.09.30
Streszczenie:
Celem badań jest opracowanie nowego podejścia do kodowania obrazów i wielokanałowych zapisów elektroencefalograficznych (EEG), które opiera się na adaptacyjnej predykcji komponentów polifazowych sygnału, inspirowanej estymacją-kompensacją ruchu w kodowaniu wideo. Postawiono hipotezę, że wykorzystując adaptacyjną predykcję komponentów polifazowych można opracować algorytmy kompresji danych skuteczniejsze od istniejących, bardziej funkcjonalne i lepiej dostosowane do energooszczędnej implementacji w urządzeniach mobilnych. Pogłębiony zostanie także stan wiedzy na temat dekompozycji polifazowej oraz właściwości komponentów polifazowych obrazu, zapisów EEG i innych sygnałów.
Lista publikacji powstałych w wyniku realizacji grantu:
Kodowanie obrazów i wielokanałowych zapisów EEG z użyciem adaptacyjnej predykcji komponentów polifazowych
2013-2016:
WARPED S-TRANSFORM FOR ANALYSING THE BRAIN WAVES
Adam Borowicz
ADVANCES IN COMPUTER SCIENCE RESEARCH, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
tom 11, rok 2014, s. 5-16
A signal subspace approach to spatiotemporal prediction for multichannel speech enhancement
Adam Borowicz
EURASIP Journal on Audio, Speech, and Music, Springer
tom. 5, 2015, s. 12
Encrypting Huffman-Encoded Data by Substituting Pairs of Code Words without Changing the Bit Count of a Pair
Marek Parfieniuk, Piotr Jankowski
rozdział w Cryptography and Security Systems, Springer, s. 12-22
Wavelet-Like Lifting-Based Transform for Decomposing Images in Accordance with the Inter-prediction Principles of Video Coding
Marek Parfieniuk
rozdział w Image Analysis and Processing – ICIAP 2015, 18th International Conference, Genoa, Italy, September 7-11, 2015, Proceedings, Part II, Springer, LNCS 9280, s. 162-171
Using the CS Decomposition to Compute the 8-Point DCT
Marek Parfieniuk
materiały konferencji The IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 24-27.05.2015 Lizbona
s. 2836-2839
Tytuł: Dodatnie nieliniowe systemy sterowania
Kierownik: prof. dr hab. inż. Zbigniew Bartosiewicz
Instytucja, rodzaj: Narodowe Centrum Badań, OPUS 5
Numer umowy: UMO-2013/09/B/ST7/04216
Okres realizacji: 2014.02.17-2017.02.16
Streszczenie:
Celem projektu jest zbadanie wybranych własności dodatnich nieliniowych systemów sterowania. Dynamika takich systemów zadana jest przez równanie różniczkowe lub różnicowe zawierające zmienne stanu i zmienne sterowania. Zmienne obserwacji lub wyjścia określone są przez zależności funkcyjne od zmiennych stanu systemu. Dodatniość systemu oznacza, że zmienne systemu przyjmują wartości nieujemne. Problemy rozważane w projekcie to problem dodatniej realizacji odwzorowania wejście-wyjście i konstrukcji algorytmów realizacji, problem dodatniej osiągalności i obserwowalności oraz niezmienniczości tych własności ze względu na dyskretyzację czasu, problem dodatniej realizacji minimalnej. Badane też będą systemy monotoniczne jako naturalne rozszerzenia systemów dodatnich. Istotnym elementem badań będzie próba unifikacji wyników dla systemów z czasem ciągłym i z czasem dyskretnym poprzez wykorzystanie teorii układów na skalach czasowych.
Lista publikacji powstałych w wyniku realizacji grantu:
Tytuł: Algorytmy ewolucyjne w globalnej indukcji drzew modelowych
Kierownik: mgr inż. Marcin Czajkowski
Instytucja, rodzaj: Narodowe Centrum Badań, PRELUDIUM 5
Numer umowy: 2013/09/N/ST6/04083
Okres realizacji: 24.02.2014 – 23.02.2016
Streszczenie:
Celem projektu jest zastosowanie specjalizowanych algorytmów ewolucyjnych i memetycznych w globalnej indukcji drzew regresyjnych i modelowych. W ramach projektu prowadzone są prace nad budową drzew mieszanych, które to samodzielnie dopasują reprezentację drzewa, węzłów wewnętrznych i liści do specyfiki analizowanego zbioru danych. Prowadzone będą również badania nad wielokryterialną optymalizacją funkcji dopasowania algorytmu ewolucyjnego, uwzględniającą rozmiar drzewa oraz jego złożoność.
Lista publikacji powstałych w wyniku realizacji grantu:
Tytuł: Konsensus w systemach dynamicznych niecałkowitego rzędu oraz w systemach na skalach czasowych.
Kierownik: dr hab. Agnieszka Barbara Malinowska, prof PB
Skład konsorcjum: Narodowe Centrum Nauki , OPUS 8
Numer umowy: UMO-2014/15/B/ST7/05270
Cel projektu:
Wiadomo, że porozumienie lub dojście do konsensusu jest fundamentalnym zjawiskiem w społecznych i naturalnych systemach. Dlatego też modele matematyczne opisujące grupy tzw. agentów będących ze sobą w interakcji jak na przykład grupa ludzi, stado słoni lub rój robotów, kładą nacisk na te zagadnienia. Jednymi z najbardziej znanych modeli w obszarze tzw. dynamiki opinii są: model Hegselmanna i Krause’go (HK) o tzw. ograniczonym zaufaniu (bounded confidence models), w którym oddziaływanie między agentami może wystąpić jedynie wtedy, gdy ich opinie różnią się o wartość mniejszą od zadanej wartości parametru zwanego progiem zaufania oraz model Cuckera i Smale’a (CS) będący modelem konsensusu (consensus models); jest to model, w którym oddziaływanie między agentami jest zwykle zdeterminowane przez niewielkie grupki agentów. Stan końcowy takich układów to konsensus. Chcemy poprowadzić nasze badania w dwóch obszarach: (1) modele dynamiki opinii, a w szczególności Hegselmanna i Krause’go (model HK) oraz Cuckera i Smale’a (model CS), z operatorami niecałkowitego rzędu; (2) modele dynamiki opinii, a w szczególności HK i CS, na skalach czasowych. Cele projektu możemy podzielić na dwie grupy: (A) modele bez sterowania oraz (B) modele ze sterowaniem. W oparciu o klasyczne modele i eksperymenty numeryczne chcemy zbudować modele HK i CS z operatorami niecałkowitego rzędu (FHK, FCS) oraz modele HK i CS na skalach czasowych (TSHK, TSCS). W pierwszym etapie będziemy badać istnienie i zbieżność rozwiązań modeli wykonując numeryczne symulacje przy użyciu programów Maple i Matlab. Następny etap to dowodzenie istnienia i jednoznaczności, stabilności i zbieżności do punktu równowagi lub wzdłuż trajektorii rozwiązań układów. Weryfikacja hipotezy, że operatory niecałkowitego rzędu włączają pamięć systemu do całego procesu. Uzyskanie zmodyfikowanej definicji konsensusu i zmodyfikowanych parametrów opisujących systemy. Potwierdzenie, że układy niecałkowitego rzędu są odpowiednimi modelami dynamiki opinii. Kolejna hipoteza badawcza, którą chcemy zweryfikować brzmi: zastosowanie funkcjonału kosztu, zawierającego składnik będący $l^n_1-l^d_2$-normą wektora sterowania, w modelach dynamiki opinii z pochodnymi niecałkowitych rzędów lub na skalach czasowych prowadzi do uzyskania sterowań rzadkich (w sensie minimalnej ilości interwencji zewnętrznej decydentów). Rozważane w projekcie obiekty będą miały naturę matematyczną; będą to układy równań delta różniczkowych lub układy z pochodnymi niecałkowitych rzędów, zadania sterowania optymalnego na skalach czasowych, zadania sterowania optymalnego z pochodnymi niecałkowitych rzędów. Zatem będziemy stosowali metody odpowiednie dla nauk matematycznych. Wyniki będą formułowane w postaci twierdzeń zaopatrzonych w dowody. W miarę możliwości, dowody będą konstruktywne, oparte na algorytmach, które pozwolą na efektywne sprawdzanie warunków pojawiających się w twierdzeniach. Teoria będzie uzupełniona obliczeniami na komputerze, zarówno numerycznymi jak i symbolicznymi, z wykorzystaniem programów użytkowych takich jak Maple i Matlab. Poza standardowym językiem analizy matematycznej oraz równań różniczkowych i różnicowych będziemy korzystali z pojęć i twierdzeń rachunku różniczkowego i całkowego niecałkowitego rzędu, rachunku różniczkowego i całkowego na skalach czasowych, teorii sterowania optymalnego. Ewaluacja metod będzie zależała od wyników uzyskiwanych z prób implementacji. Modele HK i CS z zastosowaniem klasycznej pochodnej pozwoliły na uzyskanie wielu ciekawych wyników dotyczących zachowań grup agentów (ludzi, zwierząt czy robotów): zbieżności opinii do klastrów, dążenie do konsensusu. Z drugiej zaś strony pochodna i całka dowolnych rzędów otwierają niewyobrażalne możliwości w dziedzinie identyfikacji układów dynamicznych, tworzenia nowych, nieosiągalnych wcześniej algorytmów sterowania. Stąd też pomysł zastosowania w modelach dynamiki opinii pochodnych niecałkowitego rzędu, które taką pamięć uwzględniają. Przyglądając się badaniom zwierząt – co do ludzi kwestia ta nie budzi wątpliwości – idea wkluczenia pamięci do badań nad relacjami w grupach ludzi, zwierząt czy robotów wydaje się być bardzo zasadna. Jednocześnie oparcie badań na teorii skal czasowych powinno pozwolić na uzyskanie uniwersalnych wyników, które będą zachodzić zarówno dla układów z czasem ciągłym, dyskretnym, czy nawet problemów hybrydowych. Uważamy, że ten element projektu będzie miał duże znaczenie dla rozwoju teorii systemów dynamicznych.
Tytuł: Stworzenie referencyjnego modelu Diagnostyki Personalizowanej Guzów Nowotworowych w oparciu o analizę heterogenności guza z wykorzystaniem biomarkerów genomowych, transkryptomu i metabolomu oraz badań obrazowych PET/MRI jako narzędzia do wdrażania i monitorowania terapii zindywidualizowanej, akronim: MOBIT
Kierownik Zadania: dr hab. inż. Marek Krętowski, prof PB
Skład konsorcjum: Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, z siedzibą w Białymstoku – LIDER
Uniwersytecki Szpital Kliniczny w Białymstoku z siedzibą w Białymstoku – PARTNER
Fundacja Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, Akademicki Ośrodek Diagnostyki Patomorfologicznej i Genetyczno-Molekularnej z siedzibą w Białymstoku – PARTNER
Politechnika Białostocka z siedzibą w Białymstoku – PARTNER
Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN z siedzibą w Olsztynie – PARTNER
Wojewódzki Szpital Specjalistyczny z siedzibą w Olsztynie – PARTNER
Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu z siedzibą w Poznaniu – PARTNER
ideas4biology Sp. z o.o. z siedzibą w Poznaniu – PARTNER
Instytut Innowacji i Technologii Politechniki Białostockiej Sp. z o.o. z siedzibą w Kleosinie – PARTNER
Numer umowy: STRATEGMED2/266484/2/NCBR/2015
Wartość projektu ogółem – 18 905 505 zł
Wysokość środków przyznanych PB – 1 410 000 zł
Cel projektu:
Głównym celem projektu MOBIT jest stworzenie nowatorskiego modelu diagnostyki personalizowanej guzów nowotworowych w oparciu o innowacyjny system biobankowania materiału biologicznego oraz wielkoskalowe analizy omiczne pacjentów z najczęstszymi nowotworami złośliwymi. Na przykładzie pacjentów z rakiem płuc zostanie przeprowadzona zintegrowana analiza biomarkerów genomowych, transkryptomu, proteomu i metabolomu (z uwzględnieniem analizy heterogenności guza) oraz obrazowych badań molekularnych PET/MRI jako narzędzi do wdrażania i monitorowania terapii indywidualizowanej. Rezultatem fazy rozwojowej projektu będzie referencyjny model diagnostyki personalizowanej guzów nowotworowych (stworzenie komercyjnej usługi ONCOSup) oraz wytworzenie unikalnego oprogramowania dla platformy gromadzenia, integracji i analizy danych omicznych i klinicznych (SmartBioBase) w celu wykorzystania do wdrażania terapii indywidualizowanej.
Tytuł: Badania komparatywne wspólności w płynności na rynkach giełdowych Europy Środkowo-Wschodniej
Kierownik: dr hab. Joanna Olbryś, prof. PB
Instytucja, rodzaj: NCN, OPUS 11
Numer umowy: 2013/09/N/ST6/04083
Okres realizacji: 23.01.2017 – 22.01.2019