Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Analýza rizik pro aplikace v průmyslu a biomedicíně

SP2013/116

Jahoda Pavel RNDr., Ph.D.

01. 01. 2013 - 31. 12. 2013

Počet bodů řešitelského týmu v RIV 2012 (tedy za roky 2007-2011): cca 525 bodů RIV. Podíl pracovníků s podstatným výkonem v RIV 2012 na řešení projektu: Pracovníci s podstatným výkonem v RIV (Briš, Jahoda, Litschmannová) 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, případně ve vědeckých časopisech. Předmět výzkumu v rámci projektu: Projekt se bude zabývat tvůrčí vědeckou činností v oblasti aplikované statistiky a pravděpodobnosti i na poli teoretickém. Bude, mimo jiné, generovat, případně inovovat, metody sloužící pro vyhodnocení, odhad a predikci spolehlivosti, či rizik, vztahujících se k široké sféře průmyslových i neprůmyslových aplikací (např. lékařských, energetických, zahrnujících komplexní dynamické systémy). Cílem je systematicky vyvíjet analytické a simulační algoritmy pro modelování rizik a spolehlivosti objektů vycházejících ze spolupracující aplikační sféry. Dále se bude projekt zabývat tvůrčí vědeckou činností v oblasti rozhodování v rizikových situacích za neurčitosti. Statistika, jako věda o datech, spolu s procesy rozhodování spolu úzce souvisí. Poněkud ztížené je rozhodování v situacích, kdy data jsou zatížena nejistotami, neurčitostmi (např. neúplná cenzorovaná data), nebo v situacích, kdy dat je málo pro efektivní rozhodovací proces. Pokud rozhodování je v kontextu s nejistotami spojeno s rizikovými situacemi, kdy může dojít k ohrožení lidských životů, je rozhodovací proces ještě mnohem komplikovanější a vyžaduje zvláštní vědecké přístupy. Projekt je nadstandardně aktuální, svými výstupy aktuálně přispívá ke zlepšení kvality života lidského jedince, projevující se například omezením rizik mortality a morbidity při lékařských výkonech, omezením rizik úmrtnosti při velkých haváriích, apod. Výkon ve VaV řešitelského týmu v roce 2012: • R. Briš, P. Byczanski: Effective computing algorithm for maintenance optimization of highly reliable systems. Reliability Engineering and System Safety 109 , pp. 77-85, ELSEVIER, ISSN: 0951-8320, IF=1,77 (124 points in RIV), Doi:10.1016/j.ress.2012.08.010. • Jasminka Dobša, Petr Praus, Aswani Kumar Cherukuri, Pavel Praks: Classification of Hydro Chemical Data in the Reduced Dimensional Space, Journal of Information and Organizational Sciences, http://jios.foi.hr. Vol 36, No 1 (2012), Pp 27-37. ISSN: 1846-3312, časopis indexován ve Scopus. • Radim Bris, Sava Medonos, Chris Wilkins, Adam Zdráhala: Time-Dependent Risk Modelling of Accidental Events and Responses in Process Industries, Esrel Conference 2012, Helsinky, 25.-29.6.2012, ISBN 978 162 276 4365. • Kateřina Janurová, Radim Briš: Nonparametric Approach Applied on Medical Survival Data: Uncertainty Analysis and Comparison of Two Operative Techniques, Esrel Conference 2012, Helsinky, 25.-29.6.2012, ISBN 978 162 276 4365. • Kateřina Janurová, Radim Briš: Nonparametric Predictive Inference in Survival Analysis: Comparison of Different Surgery Techniques. Proceedings of MENDEL 2012, 18th International Conference on Soft Computing, June 27-29, Brno, ISSN 1803-3814, indexováno v ISI Thomson Reuters & Scopus. • Marcela Rabasová, Radim Briš a Lubomír Martínek: Propensity score analysis as a tool for randomization in a non-randomized surgical study. Proceedings of MENDEL 2012, 18th International Conference on Soft Computing, June 27-29, Brno, ISSN 1803-3814, indexováno v ISI Thomson Reuters & Scopus. • Michal Kačmařík, Lukáš Rapant: New GNSS tomography of the atmosphere method – proposal and testing, Geoinformatics FCE CTU Journal, ISSN 1802-2669, Czech Technical University in Prague, Faculty of Civil Engineering, 2012. Article was written for IT4I, it was accepted and will be published in December. • Lukáš Rapant: Ant Colony Optimization for Traffic Routing on a Dynamic Network with Anti-Congestion measures, WOFEX 2012, Ostrava, ISBN978-80-248-2769-8. • Kateřina Janurová: Nonparametric Predictive Inference as an Alternative to the Kaplan-Meier Estimator in Survival Analysis, WOFEX 2012, Ostrava, ISBN978-80-248-2769-8. • Pavel Skalný, Bohumil Krajc, Pavla Kabelíková , Influence of Noise on Prediction of Power of Wind Power Plant, The 13th International Conference of Electrical power engineering, BrnoVUT Brno, 2012 • Folta, Z., Skalný, P. Determination of probable maximum of the stochastic signal. In sborník 53rd International Conference of Machine Design Departments, Brno,VUT Brno, 2012. • Pavel Skalný, Bohumil Krajc, Discrete-Time Markov Chains in Reliability Analysis-Case Study, 7th International Conference on Soft Computing Models in Industrial and Environmental Applications, Ostrava 2012 • P. Skalný, Discrete-Time Markov Chains in Reliability Analysis, WOFEX 2012.

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

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).
Cílem 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. 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.
4. 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.
5. 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 finálním spolupracujícím partnerem, například 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.
6. Teoretické studium na pomezí teorie pravděpodobnosti a teorie čísel.