Projekti / Programi
Računalniški sistemi, metodologije in kibernetika
01. januar 1999
- 31. december 2003
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.07.00 |
Tehnika |
Računalništvo in informatika |
|
2.06.00 |
Tehnika |
Sistemi in kibernetika |
|
Koda |
Veda |
Področje |
T120 |
Tehnološke vede |
Sistemsko inženirstvo, računalniška tehnologija |
P170 |
Naravoslovno-matematične vede |
Računalništvo, numerična analiza, sistemi, kontrola |
B110 |
Biomedicinske vede |
Bioinformatika, medicinska informatika, biomatematika, biometrija |
T111 |
Tehnološke vede |
Upodabljanje, obdelava podob |
T121 |
Tehnološke vede |
Obdelava signalov |
S281 |
Družboslovje |
Računalniško podprto izobraževanje |
teorija programskih jezikov, prevajalniki, rač. arhitekture, heterogeno procesiranje, digitalna obdelava signalov in slik, biomedicinska tehnika, medicinska informatika,
rač. grafika, rač. animacija , umetna inteligenca, rač. podprto geometrijsko načrtovanje
Raziskovalci (36)
Organizacije (1)
Povzetek
Programska skupina za rač. sisteme, metodologijo in kibernetiko bo nadaljevala uspešno raziskovalno delo raziskovalnih skupin laboratorija za računalniške arhitekture in jezike, laboratorija za računalniško grafiko in umetno inteligenco in laboratorija za sistemsko programsko opremo. Tako se bomo nadalje ukvarjali z raziskavami na področju programskih jezikov, heterogenega procesiranja, računalniške grafike, umetne inteligence in kibernetike. Na področju programskih jezikov bodo raziskave potekale na področjih, ki igrajo osrednjo vlogo: semantika programskih jezikov, sistemi tipov, analiza programov, transformacija programov in implementacija. Semantika nam pomaga pri razumevanju novih in že poznanih programskih konstruktov. Je pravtako osnova za implementacijo, analizo, verifikacijo in transformacijo programov. Na področju implementacije pa tvorijo osrednjo področje prevajalniki in podpora v času izvajanja. Dobra osnova za nadaljnje delo na tem področju je naš generator prevajalnikov LISA, ki nam omogoča proučevanje konceptov in implementacijo programskih jezikov ter integracijo različnih programskih vzorcev. Ob tem se bomo na področju kibernetike ukvarjali z obdelavo signalov in slik. Pri tem bomo velik poudarek namenili raziskovanju na področju statistik višjih redov, uvajanju novih časovno-frekvenčnih tehnik, študirali razne dekompozicijske metode. Pri digitalni obdelavi slik bomo raziskovali v smeri analize slik, predvsem 3D slik. Poseben poudarek bomo posvetili razvoju in načrtovanju novih segmentacijskih tehnik za 3D slike. Rezultate raziskovanja na področju obdelovanja signalov in slik pa želimo konkretizirati na medicinskem področju (EMG, ultrazvok). V okviru programske skupine bomo raziskovali tudi na področju računalniško podprtega učenja, kjer se bomo predvsem ukvarjali z interaktivnimi mrežnimi aplikacijami ter konstruiranjem univerzalnih mrežno orientiranih učnih orodij. Raziskovali bomo širše področje medicinske informatike in informatike v negi. Predvsem se bomo posvetili metodologijam oblikovanja, oblikovanju in evalvaciji inteligentnih medicinskih sistemov. Razvili bomo nove temeljne metode oblikovanja in evalvacije ter osnovne metode strojnega učenja. Na področju računalniške grafike se bomo naprej ukvarjali z razvojem algoritmov za krivulje in ploskve kot pomembnimi sredstvi za predstavitev poljubnih objektov iz realnega sveta. Primer tega dela je programski paket SURFMOD, kjer je združeno veliko teh algoritmov, tako da je omogočena primerjava med njimi. Izpostaviti bi bilo mogoče tudi raziskave na področju ravninskih vzorcev, pomembno pri načrtovanju objektov izdelanih iz ravninskih materialov. Pri upodobitvi rezultatov igrajo pomembno vlogo osvetlitveni modeli, tako da je njihova študija prav tako zelo pomembna. Ukvarjali pa se bomo tudi z metodami za lažje načrtovanje geometrijskih objektov, temelječem na geometrijskih omejitvah. Naš cilj na tem področju je razviti čimbolj učinkovit reševalnik omejitev, ki bo inteligentno spremljal delo uporabnika in ga obveščal o morebitnih napakah pri načrtovanju. Izdelali smo prototip takega reševalnika, ki je integriran v programski paket IFoD, ki je namenjen načrtovanju obrisov fontov. Razvili bomo sposobnejšo verzijo reševalnika geometrijskih omejitev, ki bo ponujal še večjo pomoč uporabniku in omogočal načrtovanje tudi zahtevnejših objektov.
Pomen za razvoj znanosti
Trenutne raziskave v svetu na področju programskih jezikov potekajo v smeri novih sprememb, ki ga je prineslo globalno omrežje. Slednje pa se prepleta z dolgoročnimi raziskavami na tem področju. Strateška področja nadaljnjih raziskovanj na področju programskih jezikov v svetu so: načrtovanje jezikov; integracija programskih vzorcev; paralelizem in sistemi tipov; porazdeljeno procesiranje; inkrementalnost, modularnost in abstrakcija; posplošeni formalizmi, integracija orodij in tehnik. Tako se naše raziskave povsem skladajo s smernicami strateškega razvoja na področju programskih jezikov. Področje obdelave slik in signalov postaja izrazito pomembno za interdisciplinarne dejavnosti, ki temeljijo na uporabi računalnikov. Predvsem zdravstvo in medicina po celem svetu želita uporabniško prijazne rešitve, ki bodo vplivale na dvig kakovosti življenja. Podobno lahko rečemo za konceptualno učenje, ki z globalizacijo prek interneta dosega nesluten razmah. Aplikacije v javi, ki jih izdelujemo, že sedaj pomenijo bistven prispevek k svetovnemu razvoju te nove panoge. Danes opažamo na vseh področjih industrijskega oblikovanja uporabo naravnih oblik, te lahko realiziramo z različnimi tipi krivulj in ploskev, ki morajo omogočiti čim lažjo uporabo in čim večjo kvaliteto. Velikokrat načrtovalec določa svoj nabor omejitev, pri tem pa naleti na omejenost današnjih reševalnikov omejitev, ki tem zahtevam niso kos. Z našimi raziskavami lahko pripomoremo k izgradnji učinkovitejših in za uporabnika prijaznejših 3D sistemov načrtovanja.
Pomen za razvoj Slovenije
Programski jeziki tvorijo v računalništvu osrednjo vlogo, saj so programerjevo osnovno orodje. Zato moramo tudi v Sloveniji slediti raziskavam na področju semantike, sistemih tipov, analizi programov, transformaciji programov in implementaciji. V preteklosti je bilo dominantno področje programiranje za enoprocesorski računalnik in lokalna računalniška omrežja. V prihajajočih letih pa bomo potrebovali programe za globalno omrežje, programiranje v specialnih domenah, vgrajenih sistemih itd. Ta nova aplikacijska področja bodo vsekakor zahtevala nove koncepte programiranja. Tako na primer heterogena, porazdeljena in dinamična narava globalnih omrežij poraja nove probleme na področjih konfiguracij, koordinacij, varnosti in medprocesorskega paralelizma. Z izvajanjem programa bomo lahko sledili dosežkom na tem področju v svetu in tako vzdrževali in širili poznavanje tega področja tudi pri nas. Enako kakor smo zapisali v prejšnji rubriki, lahko trdimo za Slovenijo. Računalniška diagnostika in uvajanje tovrstnih rešitev v zdravstveno nego bodo bistveno razbremenile zdravstveno osebje in dvignile kvaliteto njihovih storitev. Konceptualno učenje z računalnikom, kombiniramo z učenjem na daljavo prek interneta, tudi predstavlja bistven premik v izobraževanju na vseh nivojih. Predvsem postaja poučevanje zahtevnih naravoslovnih vsebin razumljivejše in bolj prijazno za učence.Inteligentni sistemi so v Sloveniji še dokaj neznani in neuporabljeni. Povečanje njihove uporabe na vseh področjih človekove dejavnosti nam lahko pripomore do novih spoznaj, boljši izkoriščenosti in učinkovitosti procesov kjer jih uporabljamo, ter na področju zdravstva boljše in cenejše zdravje za vse. Izsledki našega raziskovanja na področju računalniške grafike bodo uporabni v industriji pri načrtovanju novih izdelkov. Seveda obstajajo na trgu tuje komercialne rešitve, ki so ponavadi veliko dražje. Pri nas napisani sistemi so fleksibilnejši, zato jih je možno po potrebi nadgrajevati, ker poznamo izvorno kodo, kar za v tujini kupljene izdelke ne moremo trditi. Naše raziskave ponujajo temelj za tak razvoj.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo