Uživatelé a jejich projekty

Návrh peptidů vážící se na polysacharidy

Výzva: 35. Veřejná grantová soutěž, OPEN-35-3

Hlavní řešitel: Denys Biriukov

Instituce: Masarykova univerzita

Oblast: biovědy

Denys Biriukov z Masarykovy univerzity využije superpočítač LUMI k návrhu nových krátkých peptidů, které dokážou rozpoznávat a vázat polysacharidy na površích savčích i bakteriálních buněk. Pomocí evolučních algoritmů a molekulárních simulací bude hledat peptidové motivy s vysokou afinitou k vybraným sacharidovým strukturám, jako je hyaluronan či polysacharidy typické pro bakterie E. coli a S. aureus. Výsledky mohou přispět k vývoji přesnějších biosenzorů, cílených léčiv i nových diagnostických nástrojů, čímž podpoří rozvoj biomedicíny a biotechnologií.

Systém řízení budovy založený na analýze obrazu využívající umělou inteligenci

Výzva: 35. Veřejná grantová soutěž, OPEN-35-15

Hlavní řešitel: Artem Moroz

Instituce: České vysoké učení technické v Brně

Oblast: informatika

Artem Moroz z Českého vysokého učení technického v Praze využije superpočítač Karolina k vývoji inteligentního systému správy budov založeného na analýze obrazu. Systém bude pomocí umělé inteligence a kamer umístěných na stropě schopen detekovat lidi, identifikovat jejich činnosti a v reálném čase rozpoznávat kritické situace, čímž umožní automatickou reakci. Vývoj takové technologie přinese bezpečnější veřejné prostory, podporu péče o seniory a pacienty a efektivnější řízení spotřeby energie v tzv. chytrých budovách.
Tento výzkum je součástí stejnojmenného projektu (FW11020202), podpořeného Technologickou agenturou ČR.

Fotoenzymy pro využití sluneční energie a bioenergetiku

Výzva: 35. Veřejná grantová soutěž, OPEN-35-12

Hlavní řešitel: Filip Šebesta

Instituce: Univerzita Karlova a Akademie věd ČR

Oblast: materiálové vědy

Filip Šebesta z Univerzity Karlovy a Akademie věd ČR využije superpočítač Karolina k výzkumu přeměny měďnatých proteinů na fotoenzymy. Pomocí různých spektroskopických metod a kombinace kvantově-mechanických a klasických molekulárních simulací (QM/MM/MD) bude studována aktivita enzymů po navázání organokovových fotosenzitizátorů. Ty po ozáření světlem spouštějí přenos elektronů, což umožňuje detailní studium mechanismů enzymatických reakcí i zcela nové procesy, které se v přírodě běžně nevyskytují.

Výzkum se dále zaměří na roli aminokyselin tryptofanu a tyrosinu, které mohou enzymy nejen chránit, ale také se aktivně podílet na přenosu elektronu a tím i na katalýze. Cílem tohoto víceletého projektu je vyvinout fotoenzymy schopné využívat sluneční záření k oxidaci vody a organických látek, a tím otevřít nové možnosti využití sluneční energie v katalytických procesech.

Tento výzkum je součástí projektu Konverze měďnatých proteinů na fotoenzymy podpořeného MŠMT ČR (LUAUS25012) a projektu Energy Conversion and Storage (CZ.02.01.01/00/22_008/000461) financovaného z Operačního programu Jan Amos Komenský.

Vyhledávání obrázků podle podrobného popisu objektů

Výzva: 35. Veřejná grantová soutěž, OPEN-35-7

Hlavní řešitel: Vladan Stojnić

Instituce: České vysoké učení technické v Praze

Oblast: informatika

Představte si, že se snažíte najít fotografii své dětské plyšové opičky v obrovské sbírce obrázků. Nejen jakékoli plyšové opičky, ale té vaší, která vypadá jako orangutan, má chlupatou červenohnědou srst, velké kulaté oči, světle béžovou tvář, suchý zip na rukou a vyšitý úsměv. Většina dnešních nástrojů pro vyhledávání obrázků by jednoduše vrátila obecné obrázky plyšových opiček. Často jim unikají konkrétní detaily, na kterých záleží nejvíce. Cílem Vladana Stojniće z Českého vysokého učení technického v Praze je s pomocí superpočítače LUMI vyvinout metodu, která dokáže najít obrázky na základě podrobných popisů na úrovni objektů. Aby toho tým z ČVUT dosáhl, plánuje vycházet z nejnovějších modelů, které propojují obrázky a text, a trénovat je pomocí dat navržených právě pro tento úkol. Upraví také způsob, jakým se tyto modely učí, aby lépe rozuměly jemným detailům, které odlišují jeden objekt od druhého.

AI pro bezpečnou dopravu a energeticky efektivní budovy

Výzva: 35. Veřejná grantová soutěž, OPEN-35-29

Hlavní řešitel: Petr Strakoš

Instituce: IT4Innovations

Oblast: informatika

Obrázek ukazuje synteticky vygenerovaná obrazová data z virtuálního 3D prostředí určená pro vývoj AI algoritmů v oblasti dopravy.

Tým z IT4Innovations využije superpočítače Karolina, LUMI a Barbora NG pro vývoj inteligentních systémů pro bezpečnou dopravu a efektivní řízení energií ve městech a chytrých budovách. Zaměří se na rozpoznávání objektů, detekci lidských aktivit a odhalování anomálií v reálném čase pomocí umělé inteligence. Pro trénink algoritmů využijí mimo jiné synteticky generované vizuální scénáře z 3D prostředí, které umožní simulovat složité nebo vzácné situace, jež nelze snadno zachytit ve skutečném světě. Výsledkem budou systémy nové generace, schopné rychle a spolehlivě reagovat v kritických situacích. Tento výzkum je realizován v rámci mezinárodní spolupráce a projektu InnovAIte.

Výpočetní podpora experimentů v CERN

Výzva: 35. Veřejná grantová soutěž, OPEN-35-22

Hlavní řešitel: Michal Svatoš

Instituce: Akademie věd ČR

Oblast: fyzika

Experimenty měřící srážky částic ve Velkém hadronovém urychlovači (LHC) v CERN vyžadují obrovskou výpočetní kapacitu pro analýzu dat a Monte Carlo simulace. Pro tyto účely vzniklo distribuované prostředí Worldwide LHC Computing Grid (WLCG), do kterého přispívají jak závazné zdroje, tak i tzv. nezávazné zdroje ze superpočítačových center, ale příležitostně i poskytovatelé cloudů a dobrovolníci prostřednictvím BOINC. 

Mezi významné poskytovatele výpočetní kapacity patří také zdroje které nabízí IT4Innovations, ať už jsou to české superpočítače Karolina a Barbora nebo finský LUMI. Tým z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR již vytvořil efektivní prostředí pro automatické odesílání úloh do superpočítačů IT4Innovations. Optimalizace využití procesorů probíhá pomocí nástroje HyperQueue vyvíjeného IT4Innovations, který zajišťuje maximální efektivitu dostupných zdrojů. Cílem je zvýšit výpočetní kapacity pro zpracování dat z experimentů LHC, což přispěje k posílení dostupných výpočetních zdrojů pro Českou republiku a podpoří analýzy a přesná měření v rámci výzkumu základních principů hmoty.