Oblast našeho výzkumu

Studium složitých systémů považuje kolektivní nebo systémové chování za základní předmět studia. Proto lze komplexní systémy chápat jako alternativní paradigma k myšlenkám redukcionismu, která se pokouší vysvětlit systémy z hlediska jejich součástí a vzájemných interakcí mezi nimi.

Komplexní systémy se jako oblast výzkumu snaží řešit otevřené problémy v různých oborech, včetně statistické fyziky, teorie informací, nelineární dynamiky, antropologie, informatiky, věd o Zemi, sociologie, ekonomie, psychologie a biologie.

Klíčové výzkumné trendy v naší oblasti

Klíčové trendy odpovídají hlavním vědeckým a technologickým výzvám při výzkumu složitých systémů:

• potřebě existence spolehlivých metod analýzy komplexních systémů,
• usilí  o pochopení systémů v různých prostorových a časových měřítkách,
• dostupnost stále obsáhlejších observačních / experimentálních datových souborů a související potřeby využití vysoce výkonných počítačů a efektivních algoritmů,
• potřebě integrace datově a teoreticky orientovaných přístupů v modelování komplexních systémů,
• stále se rozšiřující interdisciplinaritě související s interakcí modelování mezi složitými systémy.

Vize

Oddělení se zaměřuje na výzkum s vysokým dopadem ve vybraných klíčových oblastech problémů:

• Vývoj a detailní posouzení vlastností moderních metod analýzy komplexních systémů a jejich využití v aplikačních oblastech s vysokou společenskou přidanou hodnotou,
• Studium interakcí v různých časových měřítkách v klíčových aplikačních oblastech,
• Efektivní výpočty pro zpracování velkého množství heterogenních dat s vysokými nároky na výpočetní výkon zahrnující problémy jednak v oblastech realizace vysoce výkonných výpočtů, tak i v oblasti analýzy složitosti algoritmů,
• Vývoj a optimalizace postupů integrujících data a realistické teoretické poznatky,
• Rozvíjení fyzickálně realistických modelů, které překlenují mezeru mezi tradičními aplikačními poli.

Aplikace

Teoretický výzkum metod pro charakterizaci a modelování komplexních systémů je těsně spjat s výzkumem v řadě oblastí základního či aplikovaného výzkumu, zejména:

• neurovědy
• klimatologie
• environmentální modelování
• počítačová bezpečnost

Seminář

Oddělení organizuje nepravidelný seminář, kde přednášejí členové i tuzemští a zahraniční hosté.

Skupiny

V oddělení působí tři spolupracující skupiny: skupina environmentální informatiky J. Reslera, skupina nelineární dynamiky M. Paluše a skupina komplexních sítí a mozkové dynamiky J. Hlinky (COBRA).

Projekty

• aktuální
  • Symetrie mozkové konektivity (2023-2025) GA23-07074S
  • Využití neuronových sítí pro realtime predikci variabilní baseline u energetických zařízení na vn, nn napěťových hladinách (2023-2025) TACR TK05020142
  • Charakterizace stavového repertoáru a dynamiky spontánní mozkové aktivity neurozobrazovacími metodami (2021-2024) GA21-32608S
  • Predikce funkčního vyústění schizofrenie z multimodálních neurozobrazovacích a klinických dat (2021-2024)  NU21-08-00432
  • Síťové modely komplexních systémů: od korelačních grafů k informačním hypergrafům (2021-2023)  21-17211S
  • Modelování kvality ovzduší a tepelného komfortu s rozlišenou turbulencí v městském prostředí (2021-2023)  TO01000219
  • Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší(2020-2026)  SS02030031
  • Interakce a kauzalita ve složitých systémech (2020-2025)
  • Adaptační výzvy měst: podpora udržitelného plánování s využitím integrované analýzy zranitelnosti (2018-2022)  TL01000238
• Význačné minulé projekty
  • Význam funkční a strukturální reorganizace mozkových sítí v patogenezi kognitivního deficitu a epilepsie po cévní mozkové příhodě (2017-2020)
  • Dynamika zpracování prostorové scény v dorzální a ventrální zrakové dráze lidského mozku (2019-2021)  GA19-11753S
  • Denní vývoj mozkové konektivity v preiktálním období u intracerebrálních záznamů epileptických pacientů (2020-2021)  Mob_France
  • Nelineární interakce a přenos informace v komplexních systémech s extrémními událostmi (2019-2021)  GA19-16066S
  • Národní centrum kompetence – Kybernetika a umělá inteligence (2019-2021)  TN01000024
  • Naděje a rizika digitálního věku (2015-2021)
  • URBI PRAGENSI Urbanizace předpovědi počasí, kvality ovzduší a klimatických scénářů pro Prahu (2018-2020)

Členové oddělení

• Madhurima Bhattacharjee, Ph.D.
• Ing. Martin Bureš
• Dr. Shih Cheng Chien
• Mgr. Martina Chvosteková, Ph.D.
• Nicola Cinardi, Dr.
• Ing. Michaela Červíčková
• Mgr. Isa Dallmer-Zerbe
• Akbar Davoodi Zavareh, Ph.D.
• RNDr. Kryštof Eben, CSc.
• Mgr. Jan Geletič, Ph.D.
• Anupam Ghosh, Ph.D.
• doc. Ing. David Hartman, Ph.D.
• Mgr. Lucia Jajcay
• Mgr. Nikola Jajcay, Ph.D.
• Ing. Stanislav Jiříček
• Aditi Kathpalia, Ph.D.
• Ing. Katarzyna Kazimierczak
• Dominik Klepl, MSc.
• Mgr. Anna Klímová
• Ing. Jakub Kořenek
• Mgr. Pavel Krč, Ph.D.
• Yasir Latif, Ph.D.
• Mgr. Michaela Lutišanová
• Pouya Manshour, Ph.D.
• RNDr. Milan Paluš, DrSc.
• Ing. Anna Pidnebesna, Ph.D.
• Mgr. Aneta Pokorná
• RNDr. Jaroslav Resler, Ph.D.
• Mgr. Hynek Řezníček
• Stella Maris Sanchez, Ph.D.
• Helmut Schmidt, Ph.D.
• Ing. Katarína Studeničová
• Mgr. Pavel Šanda, Ph.D.
• Ing. Matěj Šmíd
• Giulio Tani Raffaelli, Ph.D.
• Mgr. Aleš Urban, Ph.D.

Vedoucí oddělení: Ing. Mgr. Jaroslav Hlinka, Ph.D.

Sekretářka: Magda Pokorná