Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Modelování a kvantifikace rizik

SP2012/108

Jahoda Pavel RNDr., Ph.D.

prof. Ing. Radim Briš, CSc.

01. 01. 2012 - 31. 12. 2012

Počtu bodů řešitelského týmu v RIV 2011 (tedy za roky 2006-2010): 454 bodů RIV Podíl pracovníků s podstatným výkonem v RIV 2011 na řešení projektu: Pracovníci s podstatným výkonem v RIV (Briš, Praks, Jahoda) budou působit hlavně jako vedoucí doktorských a diplomových prací studentů. Parciální části řešených témat budou prezentovány v podobě společných příspěvků na vybraných konferencích doma i v zahraničí. Projekt se bude zabývat tvůrčí vědeckou činností v aktuální oblasti aplikované statistiky a pravděpodobnosti. Bude nově generovat, případně inovovat (obzvláště formou doktorských a diplomních prací), metody sloužící pro modelování, kvantifikaci a predikci spolehlivosti, či rizik, vztahujících se k široké sféře průmyslových i neprůmyslových aplikací (zejména lékařských v kontextu s biomedicínskými daty). Cílem je systematicky vyvíjet analytické a simulační algoritmy pro modelování rizik a spolehlivosti objektů vycházejících ze spolupracující aplikační sféry. Pokud budou známy algoritmy pro kvantifikaci rizik, bude dále nezbytné je doplnit dalšími moduly pro postižení nejistot v datech. Následným cílem pak bude nalezení metod pro podporu rozhodování v rizikových situacích (kdy může dojít i k ohrožení lidských životů) při existenci nejistot. Výkon ve VaV řešitelského týmy v roce 2011: • R.Briš, P. Praks, K. Janurová, L. Martínek: Survival analysis on data of different surgery techniques to evaluate risk of postoperative complications, SSARS 2011-Summer Safety & Reliability Seminars, Volume 1, ISBN 978-83-925436-2-6, pg. 33-38. • P. Kuráňová: Logistic regression as a relevant statistical tool for medical data investigation and evaluation, SSARS 2011-Summer Safety & Reliability Seminars, Volume 1, ISBN 978-83-925436-2-6, pg. 137-141. • P. Jahoda, R. Briš & L. Martínek, Risk of postoperative complications after surgeries: Laparoscopic versus open Sumery, Advances in Safety, Reliability and Risk Management – Bérenguer, Grall & Guedes Soares (eds), © 2012 Taylor & Francis Group, London, pg 1502-1507, ISBN 978-0-415-68379-1. • Briš, R., Goňo, R. Maintenance Optimisation of Highly Reliable Systems-Linear Model. In The Proceedings of 2011 9th International Conference on Reliability, Maintainability and Safety. New York: IEEE, 2011. pp. 902-908. ISBN 978-1-61284-664-4. • Skalný P., Sikora T., Wind Power Supply Stability Analysis, EPE-2011. Proceedings of 12th international scientific conference electric power engineering, vol 12, no 1 pp. 240-242, 2011. • P. Praks, R. Goňo: Uncertainty analysis of failure rate of selected transformers in a power distribution network. Proceedings of 12th international scientific conference electric power engineering, vol 12, no 1, Electric Power Engineering 2011. • A.Zdráhala & R.Briš, Generalized test-cases for dynamic reliability: A Monte Carlo approach, MENDEL - International Conference on Soft Computing, Mendel 2011 17th International Conference on Soft Computing, June 15-17, Brno, Czech Republic. • Bris R., ESREL 2009, safety and reliability conference, Reliability Engineering & System Safety, Volume: 96 Issue: 6 Special Issue: Sp. Iss. SI Pages: 599-600 Published: JUN 2011, ISSN 0951-9320. DOI information:10.1016/j.ress.2011.02.008. IF= 1.899. • P. Praks & S. Medonos: Improved estimation of failure frequencies for offshore pipelines and risers. Advances in Safety, Reliability and Risk Management – Bérenguer, Grall & Guedes Soares (eds), © 2012 Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-0-415-68379-1. Pravděpodobnostní přístup k odhadu rizika v podmínkách neurčitosti vybraných vstupních parametrů: neurčitost intezity poruch je odhadována z průmyslových poruchových databází pomocí Poissonova modelu. Vyřešen modelový příklad z průmyslového prostředí. Mezinárodní průmyslová spolupráce s Petrellus Engineering Ltd, UK. • V. Zeljkovic, P. Praks: Automatic Object Classification and Image Retrieval by Sobel edge detection and Latent Semantic methods. MOBIMEDIA 2011 - 7th International ICST Mobile Multimedia Communications Conference, 5-7 September 2011 - Cagliari, Italy, http://www.mobimedia.org/technical.php • Skalný P. , Short time prediction of power of wind power plant, The Eighth International Conference on Digital Technologies, Circuits, Systems and Signal Processing, Digital Technologies 2011, November 10 -11, Zilina - Slovak Republic. Kapitoly v zahraniční knize: • Briš R., Linear asymptotic model for maintenance optimization of a highly reliable system, Maintenance Modelling and Applications, Edited by John Andrews, Christophe Berenguer and Lisa Jackson, Chapter 4: Maintenance Cost Modelling and Optimisation, pg 411-424, DNV 2011 – Det Norske Veritas. ISBN 978-82-515-0316-7. • Briš R., Stochastic Ageing Models Including Maintenance, Maintenance Modelling and Applications, Edited by John Andrews, Christophe Berenguer and Lisa Jackson, Chapter 3: System Reliability Modelling, pg 207-223, DNV 2011 – Det Norske Veritas. ISBN 978-82-515-0316-7. • Briš R. and Kochaníčková M., Stochastic Petri net approach to production availability and maintenance modeling of special test case, Maintenance Modelling and Applications, Edited by John Andrews, Christophe Berenguer and Lisa Jackson, Chapter 10: Case Studies, pg 732-743, DNV 2011 – Det Norske Veritas. ISBN 978-82-515-0316-7.

RNDr. Pavel Jahoda, Ph.D.
Ing. Pavel Praks, Ph.D.
Mgr. Lenka Přibylová, Ph.D.
Ing. Martina Litschmannová, Ph.D.
Ing. Jan Kracík, Ph.D.
Ing. Pavlína Forstová Kuráňová, Ph.D.
Ing. Adam Zdráhala
Mgr. Pavel Skalný, Ph.D.
Ing. Kateřina Martinovičová, Ph.D.
Bc. Hana Vašíčková
Ing. Lukáš Rapant, Ph.D.
Ing. Ondřej Grunt, Ph.D.
Ing. Žaneta Vaníčková
prof. Ing. Radim Briš, CSc.

Projekt staví na dosavadní intenzívní a úspěšné spolupráci s Fakultní nemocnicí Ostrava-Poruba (Oddělení chirurgie, onkologie, pracovního lékařství a intervenční neuroradiologie a angiologie), ale také bude navázán na novou spolupráci s průmyslovými, či zahraničními partnery (Elektroenergetika, Petrellus Engineering Ltd, UK).
Výsledkem budou doktorské a magisterské závěrečné práce, dále konferenční články na vybraných konferencích WoS, případně časopisecké články, řešící následující témata:

1. Kvantifikace lékařských-chirurgických rizik morbidity (mortality) v souvislosti s inovovanými operačními technikami, vycházející z rozsáhlé databáze cca 1000 pacientů. K tomuto účelu je třeba tyto rozsáhlé dodané databáze patřičně zpracovat, analyzovat nejistoty atd.
2. Vyhodnocení rozsáhlé databáze onkologických pacientů pomocí moderních metod statistické indukce: např. posouzení rizika nežádoucích účinků spojených s radioterapií karcinomu prostaty, vyhodnocení křivek přežití v kontextu s různým typem léčby, srovnání parametrických a neparametrických metod. atd.
3. Softwarová aplikace pro vyhodnocení dat pocházejících z klinické studie FNOP, zaměřené na studium roztroušené sklerózy a nádorových mozkových onemocnění. Posouzení rizika těchto onemocnění v kontextu s vybranými faktory.
4. Spolupráce s klinikou pracovního lékařství umožňuje využití vyspělých statistických metod k analýze výsledku Phadiatop testu. Závažnost Phadiatop testu je již předem dána v sedmi stupňové škále, která poslouží k analýze přesnosti predikce zařazení pacienta do správné skupiny pomocí logistické regrese. Bude vyzkoušena funkčnost modelu na nových datech, kde ještě není znám výsledek Phadiatop testu nebo operace.
5. Analýza průmyslových rizik: v návaznosti na spolupráci se zahraničním partnerem Petrellus Engineering Ltd, UK, bude třeba posoudit a vyhodnotit riziko vzplanutí ropné plošiny a s tím související posouzení ohrožení života lidské posádky.
6. V souvislosti s průmyslovými riziky bude potřeba řešit otázky nejistot ve vstupních datech. Pro tyto účely je potřeba nalézt nové přístupy, které pak mohou být využity v souvislosti s dalším spolupracujícím partnerem (elektroenergetika) pro účely predikce výkonu obnovitelných zdrojů elektrické energie, případně pro účely řízení komplikovaných rizikových situací v dopravě nebo pro účely vyhodnocení rizik plynoucích z průmyslových dynamických systémů, u kterých dochází ke stochastickým hardwarovým konfiguracím v čase.