ľ ing. ladislav hluchý, csc. č ň Č - urad.sav.sk · existujúce optimalizačné metódy na...

Riaditeľ Ing. Ladislav Hluchý, CSc.Predseda vedeckej rady Prof. Ing. Baltazár Frankovič, DrSc.

RNDr. Vladimír Britaňák, CSc do októbra 2007Člen Snemu SAV Doc.RNDr. Ladislav Halada, CSc.

Paralelného a distribuovaného spracovania informáciíIng. L. Hluchý, CSc.

Modelovanie a riadenie diskrétnych systémovProf.Ing. B. Frankovič, DrSc.

Návrh a testovanie číslicových systémovM. Fischerová

Elektrónová litografiaRNDr. I. Kostič

Numerické metódy a algoritmyDoc. RNDr. L. Halada, CSc.

Spracovanie rečiIng. M. Rusko

Senzorické systémyIng. Š. Havlík, DrSc.

iisas25

Snímka 1

iisas25 alternativne graficke riesenia, privitam Vase pripomienky, napadyiisas; 5.6.2007

Všeobecné informácie

Štatistické údaje za rok 2007

Personálny vývoj 88,2 v.p. 24,6 vš 46,1



Publikačná činnosť cc 10, časopisy 5, konf.101Ohlasy WOS 35/11, SCOPUS 34/3

ostatné 57/11 Projekty národných agentúr

VEGA 9/2, APVV 7/6, ŠPVV 0/1, CE 0/1, ESF 1/1, iné 1/0Projekty medzinárodných agentúr

6RP 1/5, 7RP 0, multilaterálne 1/0, MAD 3, medzivládne dohody 2/0, bilaterálne 2/2

Doktorandské štúdium 3 obhajoby, 8 externýchPedagogické aktivity 8 predmetov (semestráne prednášky)

FIIT STU, UCM, KU RužomberokHospodárenie (tis. SK)

Čerpanie rozpočtu 74 163Mimorozpočtové 34 216, z toho z výskumu 29 806


Popularizačné aktivity

Príspevky v tlači 15+ 1 oznam v TASRVystúpenia v rozhlase 3Vystúpenia v televízii 1ETVT – DOD, exkurzia AMAVET,

prednášky v Prírodovednom múzeuInformačný deň projektu RAPORTInformačný deň pre elektronické zdravotníctvoŠkolenia pedagógov v rámci projektu MIKRON

Oddelenie paralelného a distribuovaného spracovania informácií

Optimalizácia formálneho vyvodzovania a usudzovania pre skladanie a kompozíciu sémantických webových služieb.

Sémantický web (owl, owl-s) – sémantické webové služby –často reprezentované ako komplexné ontológie s veľkým množstvom indivíduí

Kombináciou tabuľkovo založených metód na výpočet taxonómií (T-boxy) a rozlišovacích metód na vyvodzovanie vo veľkom množstve inštancií (A-boxy) je možné použiťexistujúce optimalizačné metódy na prehľadáanie priestoru (napr. klasifikácia)

Metóda je plne integrovateľná s existujúcimi registrami v oblasti gridov.

Najvýznamnejšie výsledky – základný výskum


Optimalizácia uvažovania v popisnej logike pre skladanie a kompozíciu sémantických webových služieb.


SESA – semanticaly enabled service architecture

Vyhodnotenie – porovnanie s Pellet, KAON2, ReasonerTestované na aplikáciách z oblasti predpovedania povodní vyvinutých v rámci proj. KWfGrid a Int.eu.Grid(6RP)

Oddelenie modelovania a simulácie DES

Riadiaci agentový systém na báze umelých imunitných systémov

• UIS - zložitý paralelný distribuovaný viacvrstvový učiaci sa agentovýsystém.

• Obrovské nároky na koordináciu a kooperáciu pri veľkom počte rôznychnavzájom interagujúcich buniek

Vlastnosti navrhovaného MAS• Agentový systém založený na reaktívnych agentoch:

– reaktívny agent je entita vykonávajúca akcie bezprostredne a výlučne na základe stimulov priatych z prostredia

– racionalita jeho chovania je dôsledkom reakcie s prostredím• Nepriama komunikácie cez prostredie• Prostredie je sprostredkúvané ostatným agentom skrze agenta Svet





Sledovaný systém

Korektor MonitorProstredie

Selektor Generátor

Korektor

Korektor

Početprotilátok

v krvi.

Fáza tvorbyprotilátky

Rozpoznanácudzia látka

okamžitá reakcia

Čas

Prostredie:-vysiela cyklickú hlášku všetkým agentom v ktorej ichupovedomuje o aktuálnom stave sveta a systému-je zodpovedné za invokovanie a odstraňovaniekorektorov (protilátka)

Korektor:-prevádza korekcie, ktoré sa snažia dostať systém do čo najfunkcnejsieho stavu-korektor je aktivovaný/deaktivovaný prostredím nazáklade akcie selektora

Generator:-je aktivovany v pripade ze Selektor nenasieldostatocne vhodny Korektor-sa pokusa najst novy korektor ktory zodpovedasucasnemu stavu systemu

Monitor:-vyhodnocuje stav systemu-umoznuje zasah operatorovy (interaktivna evolucia)



Aplikačná doména:

• Primárne experimenty na autonómnom vozidle

• Lego roboty • Spätná väzba cez kameru• Riadenie lego robota v rôznych

podmienkach (adhézia, poruchy motoriky … )

Vlastnosti navrhovaného systému

+ Prispôsobivosť+ Schopnosť generovania + Schopnosť fungovať reálnom

prostredí+ Schopnosť učiť sa+ Možnosť uplatnenia interaktívnej

evolúcie- Neistý výsledok v zložitých

prípadoch - Zdĺhavý proces testovania


Oddelenie spracovania reči

Fonologický a fonetický model slovenskej prozódie

Bol vytvorený fonologický model slovenskej prozódie (Sk-ToBI), ktorý je potrebný pri akomkoľvek výskume prozódie hovorenej reči a pre slovenčinu zatiaľ neexistoval.

Bol vytvorený fonetický model prozódie - intonácie a dĺžky hlások – založený na klasifikačných a regresných stromoch (CART) a natrénovaný na rečovej databáze.



Syntetizátor reči Kempelen 2

Je syntetizátor novej generácie založený na on-line výbere elementov syntézy z veľkej rečovej databázy (tzv. Unitselection synthesis).

Tento druh syntézy je síce výpočtovo náročnejší, ale umožňuje syntetizovať zrozumiteľnú a veľmi prirodzene znejúcu reč.

Pri výbere jednotiek bol použitý originálny algoritmus výberu jednotiek založený na fonetickom a fonologickom kontexte.

Prirodzenosť syntetizovanej reči sa zvýšila implementáciou modelu prozódie natrénovaného pomocou CART stromov.

Syntéza reči bez aplikovaného modelu prozódie Syntéza reči s použitím modelu prozódie

Najvýznamnejšie výsledky – aplikovaný výskum


Aplikácia výsledkov

PPP - Prostriedok na Prepis PojednávaníŠtátna objednávka Ministerstva spravodlivosti(v štádiu negociácie zmluvy)

Úlohy projektu: - Výskum a vývoj v oblasti technológií rozpoznávania reči s cieľom automatického prepisu nahrávok súdnych pojednávaní do textu.

Výsledná aplikácia má- previesť nahrávku pojednávania do textu- uľahčiť súdnym zapisovateľkám definitívny prepis nahrávok- uľahčiť sudcom orientáciu v audio zázname

Automatizované, hlasom ovládané telekomunikačnésystémy a ich aplikácieProjekt AV - koordinátor: FEI TU v Košiciach

Predmet projektu:Aplikovaný výskum a vývoj modulu syntézy reči z textu v slovenčine. Návrh a vývoj informačného servera pre získavanie informácií z Internetu. Spolupráca pri vývoji nových hlasom ovládaných aplikácií.


Aplikácia výsledkov v oblasti medzinárodnej spolupráce

Frekvencie foném v SlovenčineProjekt v rámci Akcie Slovensko – RakúskoPartner: Inštitút pre Slavistiku, Karl Franzens Univerzität Graz.Predmet:Systematický štatistický výskum tendencií výskytu jednotlivých jazykových elementov (foném

a alofón) v Slovenčine a ich vzťahu ku grafémam

EURONOUNCE 7RPIntelligent Language Tutoring System (ILTS) with multimodal feedback functionsKoordinátor:

Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, Technische Universität Dresden.Partneri:

Instytut Jezykoznawstwa, Universytet im. Adama Mickiewicza, Poznań; St. Petersburg Institute for Informatics and Automation RAS; Zapadoceska Universita v Plzni; REZO Computerservice, Dresden;

Cieľ: Aplikovanie metód akustickej analýzy reči a vypracovanie výučbového softvéru pre cudzincov na zlepšenie výslovnosti v cudzom jazyku pomocou audiovizuálnej spätnej väzby.


Systém na podporu manažmentu znalostí v administratívnych tokoch práce – RAPORT


Projekt APVT 024 604Partneri:FIIT STU

CST NAO L.M.

Najdôležitejšie výsledky:Návrh a implementácia workflow enginu na báze ontologických modelovNávrh a implementácia metód na manažovanie znalostí a anotovanie e-mailovNávrh a implementácia manažéra formulárov

Oddelenie numerických metód a algoritmov

Počítačová simulácia lesných požiarov


Projekt APVT-51-037902Partneri:Technická univerzita, ZvolenVedecká agentúra pre ekológiu a lesníctvo (EFRA)

Najdôležitejšie výsledky:Bola vykonaná rekonštrukcia priebehu požiaru v NP Slovenský raj v r. 2000

analýza miesta vznieteniaanalýza postupu rozvoja línie požiaruanalýza pravdepodobnej príčiny úmrtia

6-tich ľudí v prvý deň hasenia požiaru

Programový moduleFARSITE : Fire Area SimulatorM.A.Finney, US Dept. of Agricult. Forest

Services




6 hodín 2 dni 6 ľudí zahynulo

Zasiahnutá plocha: 64 haŠkody: 356 mil Sk

prekážka




-2-1.5-1-0.5 0.5 1

-1

1

2

3

4

5

-1 -0.5 0.5 1

-1

1

2

3

-1.5 -1 -0.5 0.5 1

-1

1

2

3

4

5

-1 -0.5 0.5 1

-1

1

2

3

Eliptický model šírenia požiaru

Konštantný smer vetra Zmena smeru vetra




•existujúcich požiarov•potenciálne hroziacich požiarov•rekonštrukciu minulých požiarov na územíSlovenska

Výsledky umožňujú:•simulovať priebeh šírenia lesných požiarov•prispieť k optimalizácii taktiky a stratégie boja proti požiarom v rámci riadiaceho a rozhodovacieho procesu•pomôcť pri výchove novej generácie požiarnikov a riadiacich pracovníkov pripravených používať nové metódy a technológie pri ochrane lesov v boji proti požiarom


Interaktívny Európsky grid

• Podpora aplikácií• Prevádzkovanie infraštruktúry• Koordinácia bezpečnosti

Trvanie projektuZačiatok: 1. máj 2006

Trvanie: 24 mesiacov

Najvýznamnejšie výsledky – medzinárodná spolupráca

- Vytvorenie a prevádzkovanie produkčnej infraštruktúry pre náročné interaktívne aplikáciedistribuované (MPI) paralelné interaktívne počítanie na Tera úrovni.- Užívateľsky prívetivý prístup cez Grid desktop.- Podpora virtuálnych organizácií na všetkýchúrovniach.-Vytvorenie prostredia pre kolaboráciu, gridifikácia aplikácií, monitorovacie nástroje.





Simulácia znečistenia ovzdušia (MicroStep-MIS)paralelizácia sekvenčného kódu – MPIpodpora interaktívnej práce




Simulačná kaskáda pre predpovedanie povodní

•Úprava softvéru pre manažment toku práce z projektu KWf-Grid na interaktívnu prácu•Interaktívne riadenie toku práce v rámci jednej gridovej úlohy bežiacej na vzdialenom klastri.•Softvér bude použiteľný aj pre inéaplikácie





Site 1) Batch 2) Inter 3) OpenMPI 3)+2)

OK OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

4) PACXMPI 4)+2)

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

X(c)

X(d)

X(b)

OK

OK

OK

X(e)

X(e)

X(c)

X(d)

X(b)

OK

OK

X

X(a)

OK

OK

OK X(e)

BIFI

CESGA

CYFRONET

FZK

ICM

IFCA

IISAS

LIP

Jeden z 8 produkčných klastrov16 x Intel Pentium D 3,2GHz, 2GB RAM, 160GB diskVýsledky testu z novembra 2007:


Koordinácia celého projektuBezpečnostné politikyBezpečnosť infraštruktúry



EGEE - Enabling Grids for E-sciencE

Infraštruktúrny projekt spolufinancovaný z EK, v súčasnosti v 2-hej fáze - 91 partnerov z 32 krajín

Hlavné ciele:Prevádzkovať kvalitnú a rozsiahlu gridovúinfraštruktúru pre elektronickú veduPritiahnuť pozornosť potenciálnychúčastníkov z oblasti priemyslu a vedyPoskytuje:InfraštruktúruMiddlewarePodporu používateľom

PSE Siemens – simulácia ad-hoc telekomunikačných sietí


• V spolupráci s Ústavom molekulárnej fyziológie a genetiky• Cieľ – vytvoriť prostredie umožňujúce:

– vytvárať modely svalových buniek použitím špecálneho modelovacieho jazyka

– verifikovať vytvorené modely na základe objemových hustôt bunkových organel

– vizualizovať modely• Technologické požiadavky aplikácie a ich implementácia v gridoch:

– Výpočtovo náročné verifikácie modelov (veľké množstvo) – výpočty v gridovom prostredí

– Podpora heterogénnych výpočtových zdrojov (linux klastre v gride; Windows stroje pre vizualizáciu) – použitý MEDIGRID middleware (vytvorený na UI SAV)

– Získavanie existujúcich výsledkov – použitie metadata katalógu; automatická generácia a registrácia metadát aplikáciou

Prostredie pre podporu sterologického modelovania svalových buniek


• Stav:– prototyp implementácia– testeované v Gilda infraštruktúre (v rámci EGEE infraštruktúry) – portálové GUI rozhranie; zatiaľ len základné portlety

• Budúca práca– portlet špeciálne pre aplikáciu (jednoduchosť použitia) – rozširovanie prostredia ďalšími nástrojmi– auto-konvergencia modelu k požadovaným objem./povrch. hustotám

Prostredie pre podporu sterologického modelovania svalových buniek


Výskumné výzvy: Partneri• UISAV, 10 partnerov zo 6 krajín (F, NL, CH, I,

G, RU)• Globálne, regionálne a lokálne aplikácie

• Veľké distribuované archívy• Prístup k údajom v čase blízkom

real-time• Modely na dlhodobé predpovedanie• Integrácia rôznych dátových

zdrojov– Štandartizácia, virtuálne

organizácie, …• Prepájanie dát vedeckých

výsledkov a technológií

DEGREE - Dissemination and Exploitation of Grids in Earth Science


KWfGrid - Knowledge-based WorkflowSystem for Grid Applications

Ciele• semi-automatická kompozícia workflowu

a gridových služieb• Vykonávanie vytvoreného workflowu• Monitorovanie výkonu• Zachytávanie znalostí• A ich znovupoužitie pri konštrukcii

nových workflowowPartneri6 partnerov (D,A, SK, G, I, PL)Koordinátor: Fraunhofer First (D)

Execute workflowExecute workflow

Capture knowledgeCapture knowledgeReuse knowledgeReuse knowledge

Monitor environmentMonitor environment

Analyze informationAnalyze informationConstruct workflowConstruct workflow


Účasť na výzvach 7RP

Účasť na16 návrhoch projektov 7RP• VIROGRID, FINDS, SUNWINGS, NEXT, HACNET,

SERVITOR, SNAPSHOT, GRID@WARE, APOLLO, KASSIUS, ATLANTIS

Nové projekty začínajúce v roku 2008• COMMIUS• ADMIRE• SeCriCom• EGEEIII

Oddelenie elektrónovej litografie

Technológia výroby obvodu paralelnýchsenzorov pre analýzu a syntézu v nanometrovej oblasti


Názov: Technológia výroby obvodu paralelných senzorov pre analýzu a syntézu v nanometrovej oblastiCieľ: Vývoj obvodu paralelných senzorov s nanohrotmiAplikácia: Rozvoj nanotechnológií a ich priemyselné využitie, napr. výskume nových materiáloch, nanoelektronike, v chémii povrchov, zdravotníctve a i.Partneri: 17 - firmy, výskumné ústavy, univerzity

MESA

Si3N4

Al connections

Cantileverbeam

Principiálna schéma technologického postupu - kombinácia CMOS technológie s kremíkovou mikrosystémovou technológiou

ÚI SAV rieši problémy elektrónovej litografie,ktorá sa využíva vo vývoji technológie výroby obvodu.

Optimalizácia parametrov litografického procesu pre priamu elektrónovú litografiu s energi0uelektrónov 20 keV



Vyvinutý a vyrobený bol fungujúci obvod s maticou 128paralelne usporiadaných nosníkových sond s nanohrotmi

Prebiehajú merania, odlaďovanie návrhu a technológie výroby

Detail obvodu – paralelne usporiadanénosníkové sondy s nanohrotmi

Ukážka kremíkového obvodu s maticou 4x32paralelne usporiadaných nosníkových sond s nanohrotmi


Radikálna inovácia bezmaskovej nanolitografie

Cieľ: výskum a vývoj technológie bezmaskovej nanolitografies využitím elektrónového lúča pre polovodičový priemyselAplikácia: výroba obvodov s nanometrovými rozmermi elementov (16- 22 nm) v polovodičovom priemyslePartneri: 8 - firmy, výskumné ústavy, univerzityhttp://www.rimana.org

ÚI SAV je partnerom v pracovnej skupine WP5: Rezisty pre sub-32 nm technológiu bezmaskovej litografie PML2.

V roku 2007 sme sa podieľali na vývoji litografických procesov, testovanírezistových materiálov (HSQ, PMMA), meraní, simuláciách a optimalizácii expozícií rezistov elektrónovým lúčom.

Výsledky sumarizované v internej správe D-05.5 projektu HUDEK, P. – ANDOK, R. – MOZDZEN, G. PMMA and HSQ resists exposure parameters, processing, simulation and analysis @ 20, 30 & 50keV. Správa D-05.5, ÚI SAV, 23.10.2007, 20 strán



Radikálna inovácia bezmaskovej nanolitografie

Princíp zariadenia pre nanolitografiu s využitím elektrónového lúča

Electron Source

Condenser Optics

ScanningWafer Stage

200 x reductionelectron beam optics

Aperture PlateSystem

electron beamfrom single source

cover plate

blanking plate

deflector electrodesshift register circuitry

blanked beamlet

aperture plate

unblanked beamlet55μμmm

electron beamfrom single source

cover plate

blanking plate

deflector electrodesshift register circuitry

blanked beamlet

aperture plate

unblanked beamlet55μμmm



Využitie výsledkov medzinárodných projektov v SAV v r. 2007


Nové laboratórium s elektrónovým litografom na ÚI SAV

25 rokov prevádzky na ÚI SAV

Začiatok prevádzky na ÚI SAV v klimatizovaných čistých priestoroch od r. 2007


Projekt ESF - RANE

Projekt RANE ("RAilway Network of Excelence") sa zameriaval nakoncentráciu špičkových organizácií a firiem z oblasti železníc, s cieľom iniciovať a podporiť tvorbu a podávanie projektov v tejtooblasti.

V rámci projektu sa zamestnanci ÚI SAV podieľali na inštalácií technologickej bázy, zavádzania portálu projektu, návrhu azavádzaná videokonferenčné riešenie pre účastníkov projektu ako aj vytvárali virtuálnekolaboratívne prostredie. V ramci projektuRANE bola vytvorená infraštruktúra, ktorá slúži na prevádzkovanie portálu projektu ako aj o jeho virtuálne kolaboratívne zabezpečenie. Idekonkrétne o servery, súborové úložiská a sieťový switch. Na vývoj a inštaláciuportálových komponentov boli použitépracovné stanice s Java platformou. Zariadeniapre video-konferencie boli použité natréningové a komunikačné účely projektu.


Computing and Informatics

• Medzinárodný časopis indexovaný CC• Narastá impact factor• 6 čísiel ročne (vrátane 7 špeciálnych čísiel)• Edičná rada: 40 členov z 19 krajín (B, BG, H, ..)• Spoluvydavatelia:

SK – STU, UKZahraničný:

MU Brno, Česká republikaCyfronet Krakow, Poľsko, BudapestTech, Madarsko

• 142 príspevkov od 313 autorov zo 40 krajín

• Oponenti: cca 130 z 26 krajín– (B, Brasil, …)


Iné dôležité aktivity ústavu

• Cena SAV za spoluprácu s VŠ – MARABU – prof. B. Frankovič, DrSc.

• Cena SAV za budovanie infraštruktúry – laboratórium elektrónovej litografie – RNDr. I. Kostič

• Sídlo vedeckého kolégia SAV pre Matematiku, fyziku a informatiku• ÚI SAV má poverenie MŠ SR a predsedu SAV na koordinovanie

budovania slovenskej gridovej infraštruktúry so zapojením do paneurópskej štruktúry

• Ocenenia mimo SAV:Prof. B. Frankovič, DrSc. – Cena rektora STU

Grand Price Maďarskej Fuzzy asociácieDoc. E. Gramatová, CSc. – ocenenie spoločnosti IEEEIng. Š. Havlík, DrSc. – ocenenie na svetovom kongrese IFToMM

Záver

• Ústav je vyprofilovaný v súlade s trendami európskeho výskumného priestoru, rieši medzinárodné projekty, je pozývaný do konzorcií, vyhľadávaný partner

• Integrita výskumu a jeho dosah na spoločnosť• Vďaka projektom sa podarilo omladiť kolektív, úspešná spolupráca s

VŠ a univerzitami – Cena SAV za výsledok v rámci spolupráce s VŠ• Publikačná činnosť – napriek tomu, že sú ťažké podmienky, máme

neklesajúce ukazovatele• Vzostupný trend pri ročných hodnoteniach• Úspešnosť v 7RP (FP, bilateral, etc.) –veľké úsilie pri podávaní návrhov• Koordinácia projektu 6RP – DEGREE (2006-2008)• Organizovanie domácich a zahraničných podujatí (workshopy,

konferencie, informačné dni)• Narastá množstvo pozvaných prednášok (5)• Problémy v oblasti DŠ

ľ ing. ladislav hluchý, csc. č ň Č - urad.sav.sk · existujúce optimalizačné metódy na...

Documents