24. 11. 2010; České noviny.cz
Jen třetina mladých vědců zůstane u vědy odrazuje je malý plat
Pouze třetina mladých badatelů pokračuje ve vědecké kariéře, doktorandy odrazuje malý plat. Rektoři pražských univerzit se navíc bojí, že jim jejich absolventy odlákají nová vědeckovýzkumná centra vznikající po celé republice za peníze z EU. Na dnešní konferenci se proto shodli, že mladé badatele by na mateřských univerzitách a vůbec v ČR udržely takzvané návratové granty. Ty do budoucna plánuje ministerstvo školství, rektoři by ale chtěli i podporu od Grantové agentury nebo pobídky soukromých firem. "Naši studenti v zahraničí mají možnosti využívat výhody dobrého materiálního a finančního zabezpečení, ale po jejich návratu zpět do ČR se vysoké školy dostávají do obtížně řešitelné situace - jak najít finanční prostředky pro motivaci mladých talentovaných vědců k jejich udržení na mateřské univerzitě," popsal situaci prorektor pro vědu pražského ČVUT Vojtěch Petráček. Na podporu mladých akademiků nyní sice fungují různé programy a granty, v porovnání s platem v zahraničí nebo v soukromých firmách si však stále přijdou na mnohonásobně méně peněz. Například na Vysoké škole ekonomické je podle jejího rektora Richarda Hindlse situace ještě horší, protože vynikající absolventy jim prý často odvedou "lákadla byznysu". I pokud mladí vědci na školách zůstanou, po založení rodiny prý následují další odchody. Průměrný plat asistentů na fakultách se totiž podle posledních statistik Ústavu pro informace ve vzdělávání pohybuje kolem 22.000 korun. "V realizaci návratových grantů, financovaných ať již z veřejných či neveřejných zdrojů, vidí vysoké školy prakticky jedinou možnost, jak zvýšit šanci na to, aby talentovaní mladí akademičtí pracovníci zůstali na mateřských univerzitách a v ČR," uvedl prorektor pro vědu Vysoké školy chemicko-technologické Milan Pospíšil. Finanční podporu návratu úspěšných vědců z ciziny domů plánuje i ministerstvo školství. Pražské univerzity se navíc obávají, že v boji o špičkové vědce nebudou schopny konkurovat nově vznikajícím vědeckým centrům po celé ČR. Ty jsou budovány s podporou EU v řádech miliard korun a mladým vědcům nabídnou špičkové přístrojové vybavení. Mezi taková patří například ostravský projekt superpočítačového centra IT4Innovations nebo Mezinárodní centrum klinického výzkumu (FNUSA-ICRC) v Brně. Praha jako bohatý region ale na peníze z programu EU na vědu nedosáhne. Náměstek ministra školství pro vysoké školy Jan Koucký proto dnes sdělil, že pražským univerzitám jako malou kompenzaci rozdělí 30 milionů korun. Odkaz na plný text článku: http://www.ceskenoviny.cz/domov/zpravy/jen-tretina-mladych-vedcu-zustane-u-vedy-odrazuje-je-maly-plat/560669?utm_source=rss
22. 11. 2010; Euro
Co čeká české hlavy?
Inteligentní software pro americkou armádu, výzkum retrovirů i unikátní zubní implantáty, jež jsou vyváženy do dvacítky zemí. Právě za takové počiny byli v devátém ročníku soutěže Česká hlava oceněni vědci, jejichž nápady "překročily" české hranice. Národní cenu vlády převzal z premiérových rukou profesor Jan Svoboda z Ústavu molekulární genetiky AV ČR za přínos v retrovirologii a v boji proti rakovině či HIV. Ke světové elitě dávno patří oceněný "krajánek", profesor fyzikální chemie František Tureček z Washingtonské univerzity v Seattlu, jenž do USA odešel po roce 1987. Přesto sleduje diskuse o hodnocení české vědy. "Hodnocení musí být založeno na více faktorech. Pět jich vidím jako nejdůležitějších," řekl týdeníku EURO Tureček. Za prvé by prý mělo být zohledňováno množství peněz, které vedoucí týmů dokážou sehnat z grantů, což je v USA jedním ze základních měřítek. Za druhé je to zhodnocení velikosti skupiny a jak velká část z ní dokáže uspět v grantových soutěžích, aby dokázala, že není živa toliko ze státní podpory. Za třetí jsou to akademické výstupy, publikace a patenty hodnocené dle impaktů. "Čtvrtým faktorem by měla být schopnost prezentace výsledků; hodnotit se musí pozvánky zvenčí na mezinárodní konference, semináře, stáže," říká Tureček. A konečně pátým faktorem má být zhodnocení výuky, přednášky a výchova doktorandů. Další z oceněných, profesor kybernetiky Vladimír Mařík z ČVUT, vidí budoucnost ve spolupráci výzkumníků s praxí. Jeho vizí je vybudování Českého institutu informatiky a kybernetiky: "Jedině takový institut může přitahovat vynikající studenty, budoucí osobnosti české vědy a průmyslu - budoucí české hlavy. A na jejich výchově se chceme podílet."
18. 11. 2010; FINANCE.cz
Česká hlava
V neděli 14. listopadu uděloval slavnostně projekt na podporu vědecké a technické inteligence Česká hlava národní ceny nejlepším osobnostem české vědy a techniky. Cenu Invence pro rok 2010 si odnesli prof. Vladimír Mařík a prof. Michal Pěchouček z˙katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze, a to za výzkum aplikací takzvaných multiagentních technologií a jejich přenos do praxe. Reklama Multiagentní technologie jsou speciální počítačové programy, které disponují prvky umělé inteligence a které se umí spolu dorozumět. Umí také spolupracovat či jinak ovlivňovat své chování. Oba ocenění profesoři z˙ČVUT patří mezi tvůrce světem uznávané české školy vývoje těchto systémů. Výsledky svých teoretických výzkumů úspěšně převedli do praxe. Využívá je například letectvo a námořnictvo USA a NASA. Základ jejich softwaru sloužil i při simulaci chování pirátů v Adenském zálivu a je podkladem pro vývoj nových procesů řízení letového provozu v Česku. Technologie z˙ČVUT se používají primárně pro to, aby šlo modelovat nové způsoby řízení letového provozu vúbudoucnosti, kdy je potřeba zcela dramaticky zvýšit jak kapacitu, tak flexibilitu provozu letišť. Pro prof. Michala Pěchoučka je ocenění výsledkem týmové práce odborníků Centra agentních technologií ČVUT, s nimiž v posledních deseti letech úzce spolupracuje. K tomu dodává: " V budoucnosti hodlám nadále bádat v oblasti multiagentnich systémů a agentního počítání. Hlavně se budu zabývat aplikacemi v˙oblastech, jako je modelování dopravy v městském prostředí či kolektivní robotiky. Jeden z mých cílů v budoucnosti je co nejvíce provázat bakalářskou a magisterskou výuku s výzkumnou prací, a tím přitáhnout k vědě mladou generaci badatelů. " Prof. Vladimír Mařík vnímá ocenění jako poctu kybernetickému a informatickému výzkumu na ČVUT. " Osobně je pro mne ocenění spíše motivací k dalším aktivitám ve prospěch rozvoje ČVUT, výzvou k dalšímu zintenzivnění příprav na vybudování Českého institutu informatiky a kybernetiky v rámci ČVUT jako národního centra excelence. Chtěl bych, aby institut byl nejen centrem špičkového výzkumu a excelentní výchovy magistrů a doktorandů, ale aby v sobě zahrnoval též moderní inkubátor studentských start-upových firem a aby se stal efektivním nástrojem pro spolupráci ČVUT s praxí. Jedině takový institut může přitahovat vynikající studenty, budoucí osobnosti české vědy a průmyslu, budoucí české hlavy. Na jejich výchově se chceme podílet. Rád bych takto posiloval pozici ČVUT ve světovém výzkumném prostoru, " říká prof. Mařík. Odkaz na plný text článku: http://www.finance.cz/zpravy/finance/288425-cenu-invence-2010-ziskali-dva-vedci-z-cvut/
16. 11. 2010; E15
Matný odlesk slávy i zisků
Dva nositelé Nobelovy ceny zmiňovali profesora Jana Svobodu jako vědce, který ovlivnil jejich výzkum. Což potěšilo, ale z nobelovské slávy na něj vrhlo jen matný odlesk. Byli to Američané John Bishop a Harold Varmus, kteří v roce 1989 přebírali Nobelovu cenu za poznání rakovinotvorných genů. Teď alespoň dostal profesor Jan Svoboda ocenění Česká hlava, takzvanou "českou nobelovku". Podobně jako kybernetici z ČVUT Vladimír Mařík a Michal Pěchouček. Díky jejich systémům si letadla bez pilotů domlouvají vhodnou taktiku vojenského průzkumu. Lékařské přístroje vyhodnocují bez lékaře zdraví pacienta. Anebo výrobní linky bez zásahu člověka mění svůj chod i uspořádání podle okamžité potřeby. Maříkovy a Pěchoučkovy nápady se uplatňují hlavně v zahraničí, nejvíce ve Spojených státech. Tam také zůstávají největší zisky. Škola samozřejmě dostane licenční poplatky, ovšem ty jsou jen matným odleskem možností, které chytré české hlavy nabízejí, ale domácí průmysl nedokáže využít. Ke své i naší škodě..
16. 11. 2010; E15
Vědci sledují piráty a teroristy
Kybernetikové, jejichž programy umějí ovládat bezpilotní vojenská letadla, sledovat piráty i řídit průmyslové výrobní linky, a spolu s nimi třeba firma, která dodává originální zubní implantáty do dvaceti zemí světa, patří mezi vítěze devátého ročníku soutěže Česká hlava. Projekt s ambiciózním cílem stát se domácí obdobou Nobelových cen vznikl jako soukromá iniciativa na podporu české vědecké a technické inteligence. Před pěti lety se k němu připojila česká vláda. Profesoři Elektrotechnické fakulty ČVUT Vladimír Mařík a Michal Pěchouček získali ocenění za své kybernetické soustavy, jejichž součásti samy nacházejí nejlepší způsoby spolupráce bez zásahu člověka. Pro americké ozbrojené síly například vyvíjejí systémy řízení bezpilotních průzkumných letadel, jež si sama rozdělují úkoly při sledování možných teroristů. Anebo simulují pravděpodobné chování pirátů v Adenském zálivu, aby se mu dalo předcházet. Tentýž postup uplatňují při řízení velkých výrobních linek, které dokážou samočinně ihned přeorganizovat výrobu, když se některá součást porouchá. Jejich programy se využívají například při výrobě holicích čepelek Gillette. "Systém začíná být obzvlášť zajímavý, když do něj vstupuje pět a více různě komplikovaných prvků, které by už jeden člověk nezvládl okamžitě řídit," říká profesor Pěchouček. "Katedra dostává ročně kolem dvou milionů dolarů od průmyslu a asi milion eur z vědeckých grantů," vypočítává profesor Mařík. "Další peníze teď začínáme získávat za poskytování licencí." Pražská společnost Lasak zase získala ocenění za vývoj a výrobu zubních implantátů z titanu chemicky upraveného na povrchu tak, že je organismus nebere jako cizí těleso, ale spojuje je s živou tkání. "Máme dvaatřicet zaměstnanců a obrat do sta milionů korun," popisuje jednatel společnosti Jakub Strnad. Novou metodou už bylo ošetřeno 13 tisíc pacientů, obsadila třetinu českého trhu a vyváží se do dvaceti zemí světa. Josef Tuček l Praha --- Česká hlava Jan Svoboda z Ústavu molekulární genetiky AV za výzkum virů způsobujících choroby - Národní cena vlády Vladimír Mařík a Michal Pěchouček z Fakulty elektrotechnické ČVUT za kybernetické systémy František Tureček, profesor Washingtonské univerzity v Seattleu, zabývající se hmotnostní spektrometrií Společnost Lasak za vývoj a výrobu moderních zubních implantátů. Jaromír Chalupský Markéta Růčková
15. 11. 2010; iDNES.cz
Inteligentní letoun z ČVUT sám najde teroristy a rozhodne jak na ně
Čeští vědci vyvíjí speciální bezpilotní letouny s umělou inteligencí, které pomohou v boji s terorismem. Letoun si totiž sám dokáže zvolit nejlepší taktiku,... Inteligentní letoun z ČVUT sám najde teroristy a rozhodne, jak na ně velikost textu: 15.˙listopadu˙2010 ˙˙6:02 Čeští vědci vyvíjí speciální bezpilotní letouny s umělou inteligencí, které pomohou v boji s terorismem. Letoun si totiž sám dokáže zvolit nejlepší taktiku, jak se k určenému objektu přiblížit. V případě ohrožení se smažou veškerá data, aby je nikdo nemohl zneužít. ˙ VIDEO: Animace zásahu bezpilotních letounů s umělou inteligencí proti teroristům Pro zobrazení videa musíte mít zapnutou podporu Java Scriptu Pokud budete v Česku hledat opravdu důležité a užitečné lidi v boji proti terorismu a začnete pátrat v policii, tajných službách či v armádě, nemusíte najít zrovna ty pravé. Ti opravdu užiteční totiž v tichosti a bez humbuku vyvíjejí na katedře kybernetiky ČVUT bezpilotní letoun s umělou inteligencí. "Američané sice používají bezpilotní letouny proti teroristům například v Afghánistánu, ale podle nás to stále není ono - chce to radikální řez," říká profesor Michal Pěchouček z katedry kybernetiky. A vzápětí ten řez, jak efektivně bojovat s terorismem, kliknutími na počítači předvádí. "Pilot" řídí čtyřicet letounů najednou Na obrazovce počítače se k vysokohorské vesnici s ukrytými teroristy blíží několik desítek bezpilotních letounů a "pilot operátor" jen přihlíží, jak plní naprogramovaný úkol. Roboti si sami volí taktiku, jak se k vesnici přiblížit - zda frontálně, či v řadě za sebou, jestli se budou chvíli schovávat za blízkou horou a k vesnici vyšlou nejdříve průzkumníka, nebo nad ni přiletí všichni najednou. "Průzkumníkovi hrozí samozřejmě sestřelení. Jeho kolegové s tím však počítají, a tak z jeho paměti stáhnou předem všechna důležitá data, aby se nedostala do rukou teroristů," vysvětluje Pěchouček. Skoro to vypadá, že stroje vědomě obětují jednoho ze svého středu, jen aby splnily naprogramovaný úkol. "Ale tak to opravdu je. Operátor jim určí, co a kde mají hledat, a letouny si samy zvolí optimální variantu splnění úkolu. A když jim vyjde, že misi prospěje - kvůli odlákání pozornosti protivníka - ztráta jednoho z nich, tak ho zcela racionálně obětují. Vše je podřízeno splnění mise: najít teroristy nebo třeba i vlastního pilota, který se musel nad územím protivníka katapultovat," říká profesor. I robot si musí dobít baterky Jedno z inteligentních delta křídel mezitím ve vesnici objevilo zamaskovanou raketu a začalo nad svou obětí z dálky a v patřičné výšce kroužit. Jeho kamera a senzory přitom nespouštějí z podezřelého domu "oči". Ostatní letouny se mu instinktivně vyhýbají, pečlivě pročesávají okolní terén a objevují další cíle. Všechny důležité informace odesílají vzdušní roboti v přímém přenosu na monitor pilota-operátora, ale i vojákům vlastních jednotek, kteří vesnici obkličují. A když pak má letecká flotila splněno, sama se po krátké "válečné poradě" vrací na domovskou základnu v malých skupinkách a různými směry. I roboti si prý musí dobít (vyměnit) baterky. "Tohle přesně jsou možnosti, které dnes nemají americké bezpilotní letouny v Afghánistánu. Zatím spolu nespolupracují," konstatuje Pěchouček. Jeho tým vlastně dokončuje s vývojem inteligentních a vysoce výkonných robotů i protiteroristickou strategii zítřka. Proč Češi studují taktiku pirátů Tým kybernetů profesora Pěchoučka vyvíjí pro světové firmy i civilní projekty (řízení letecké a pozemní dopravy či plánování výroby), avšak zakázky pro Pentagon patří k pacifisté. Jak se pacifističtí vědci srovnávají s prací pro americkou armádu? Jsou pro ně důležité peníze a prestiž? Odpovědi na tyto otázky najdete v rozhovoru s profesorem Pěchoučkem v pondělním vydání MF DNES. Vynálezy, které si u nich Pentagon objednává, proto nepřinášejí smrt, ale šetří lidské životy: v bojových operacích tak i kvůli informační nadvládě neumírají lidé zbytečně a neméně důležité jsou rady umělé inteligence kapitánům lodí proplouvajících Adenským zálivem. "Pokud se jimi budou kapitáni řídit, snižují na minimum přepadení somálskými piráty," říká Ondřej Vaněk, který se kvůli programu, na němž pracuje, ponořil dokonce do studia taktiky pirátů. Zatímco tedy Pěchoučkovi lidé spolupracují s Pentagonem už deset let, česká armáda je objevila až nedávno. Ze skromného grantu, který jim nabídla, může při využívání bezpilotních inteligentních letounů časem těžit i ona. Kam dál?
15. 11. 2010; ČT24
Bubliny v Mléčné dráze
prof. Petr Kulhánek, katedra fyziky FEL, v ČT dne 15.11.2010
11. 11. 2010; Automat
Kurz automatizace on line a zdarma
Dne 15. března 2010 byl zahájen bezplatný pilotní běh e-learningového kurzu Elefante. Tímto dnem byl spuštěn centrální server projektu a zahájena výuka, ale do kurzu je možné "přistoupit" i později, kdykoliv v jeho průběhu, až do konce roku 2010. Podrobné informace jsou na webových stránkách http://elefantc.cvut.cz. Zde se lze registrovat a získat potřebné kontakty. Kurz je zaměřen na široký obor automatizace a telematiky. Je určen zejména pracovníkům, kteří v tomto oboru již déle pracují či podnikají a zajímají se o nové technické prostředky a přístupy, ale i o hlubší teoretické základy. Může být využit i pro účely rekvalifikace nebo jako doplněk látky středoškolského či vysokoškolského studia, tedy k "revitalizaci" odborných znalostí absolventů. Kurzu se mohou zúčastnit individuální zájemci (např. učitelé odborných škol, jednotliví zaměstnanci) i skupiny účastníků (např. kolektivy zaměstnanců z firem). Kurz je uspořádán v rámci programu Leonardo da Vinci, za podpory Evropské komise. Program koordinuje katedra telekomunikační techniky Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT v Praze. Projekt s názvem E-Learning for Acquiring New Types of Skills - Continued (ELefANTC) je mezinárodní. Jeho hlavním výstupem je mnohojazyčný e-learningový produkt (kurz) pro celoživotní vzdělávání v oboru automatizace a telematiky. Díky účasti zahraničních partnerů je kurz (včetně doprovodných nástrojů) vyvíjen v jazyce českém, slovenském, anglickém, německém, francouzském, španělském, polském a slovinském. E-learningový kurz je členěn do patnácti výukových modulů a je doplněn osmijazyčným multimediálním slovníkem klíčových termínů. Každý modul obsahuje dílčí testy pro jednotlivé pasáže a souhrnný kontrolní test s individuálním vyhodnocením. Studium je řízeno skupinou tutorů. Účastníci kurzu se na ně mohou obracet se svými dotazy nebo s žádostmi o konzultace (především prostřednictvím elektronické komunikace). Kurz je zakončen závěrečným testem. Účastníci, kteří mají zájem o získání oficiálního certifikátu, absolvují závěrečný test v prostorách školicího střediska (pro účastníky studující kurz v češtině je školicí středisko v Praze na ČVUT FEL). Hlavním tutorem kurzu je doc. Ing. Jaroslav Svoboda, CSc. Mezi patnáct tematických modulů patří: automatizace, řídicí systémy, senzory, aktory, identifikační systémy, digitální komunikační sítě (rádiová a satelitní komunikace, GSM a NGN), projektování automatizovaných systémů s PLC, kombinační a sekvenční logika, hybridní systémy, simulace a modelování reálných procesů, fuzzy logika, umělá inteligence v automatizaci, spolehlivost technických systémů, případové studie a příklady a vývojové trendy v řídicích systémech. Z výčtu je patrná jak šíře oboru automatizace a telematika, tak i snaha pokrýt v kurzu celý základní obor aplikované automatizace. Byla by iluze si myslet, že lze zvládnout detailní znalosti oboru v celé jeho šíři, stát se "odborníkem pro veškerou automatizaci". Cílem kurzu je především poskytnout dostatečný přehled nutný pro orientaci v oboru a pro další specializované studium. Kurz je určen za podklad pro zaměření specializovaného studia nebo pro specializaci výuky na odborných školách. Z textu lze vybrat jen potřebné pasáže. Rovněž se lze při studiu omezit jen na určité moduly. Celkový přehled je užitečný pro to, aby absolventi kurzu byli schopni se samostatně orientovat a rozhodovat, aby mohli být kvalifikovanými a nezávislými hodnotiteli a oponenty ve výběrových řízeních, která se ve firmách pravidelně uskutečňují (http://elefantc.cvut.cz).
8. 11. 2010; Stavebnictví
Prostředí budov a vliv elektrických a elektromagnetických polí na zdraví
Ing. Bohumír Garlík, CSc. Absolvoval Elektrotechnickou fakultu ČVUT v Praze, směr Technická kybernetika. Od roku 2004 působí na katedře TZB FSv ČVUT. Je členem ÚNMZ TNK 124 Požární bezpečnostní zařízení a TNK Prevence kriminality při navrhování staveb. Má autorizaci v oboru pozemní stavby. V současné době se orientuje na výzkum a realizaci inteligentních budov a bezpečnostních technologií. E-mail: bohumir.garlik@fsv.cvut.cz.
Příspěvek se zaměřuje na kvalitu vnitřního prostředí budov zejména v souvislosti s vlivy elektromagnetických a elektrických polí na zdraví a život člověka a na vhodnost praktického využití stavby. Z hlediska sémantického pohledu na topologii budovy má její umístění, výhled a dekorace vliv na její vhodnost k praktickému využití. Budova poskytuje svým uživatelům vnitřní prostředí. V nových budovách nebo při obnově stávajících budov jsou objevovány nové vlastnosti členění prostor budovy do mikrozón a systémů osobní kontroly. Smyslem či cílem je využití centrálních distribučních systémů s uzly reagujícími na individuálního uživatele. Uživatelé a budova společně vytvářejí vzájemnou závislost, protože mohou společně vytvořit organickou jednotu. Kvalita vnitřního prostředí může významně ovlivnit kvalitu práce a zdraví člověka a toto je třeba brát v úvahu při tvorbě nových technologií, které mají za cíl zlepšit užitkovost budovy. Dobře navržená budova může podporovat přátelskou vzájemnou vazbu mezi budovou a jejími uživateli, avšak možný je také úplný opak. Na pragmatické úrovni bude každá část budovy přenášet tiché vzkazy. Například velkolepý vzhled průčelí budovy může vyvolávat představu významného postavení obyvatel. Bude-li věnována pozornost detailům uvnitř budovy a zakomponovaným dekoracím odpovídajícím očekávané kultuře návštěvníků, může tato skutečnost zkvalitnit obchodní vztahy s návštěvníky a správně naladit atmosféru klidného a zdravého života a odpočinku. Společenské a zdravotní aspekty budovy mohou být zakomponovány do designu jak vlastního vybavení, tak uspořádání elektrických rozvodů v budově a umístění elektrických zařízení včetně jejich využívání. Vnější prostředí, zejména vliv elektromagnetických polí od různých zdrojů, jako jsou vysílače, vedení vysokého napětí, kabelové venkovní rozvody, trafostanice VN/NN, rozvodny vysokých napětí, trolejové rozvody tramvají místní dopravy a železničních uzlů, velké podniky s vlastními uzlovými stanicemi vysokého napětí, fotovoltaické zdroje elektrické energie umístěné na budovách nebo na pozemcích, nebo také účinky atmosférických elektrických výbojů, to jsou také základní hodnoty s vlivem na vnitřní prostředí budov. Interakce elektromagnetického pole a lidského organizmu Již od svého vzniku je život na zemi pod vlivem elektrických a magnetických polí. Život by nebyl bez jejich působení vůbec možný. Zemský magnetizmus má v současné době hodnotu přibližně 0,047 mT. Jeho hodnota klesá od pólu směrem k rovníku a pulzuje denním i ročním rytmem. Magnetické pole země nás chrání před působením kosmického záření. Zemský magnetizmus je velmi slabý v porovnání s magnetickými poli, která jsou v současné době používána v technice. Například u elektromotorů se používá magnetické pole o velikosti jednotek Tesla. Magnetické siločáry procházejí jakoukoliv látkou. Je nutno rozlišovat mezi tzv. diamagnetickými a paramagnetickými látkami. Pro diamagnetické látky je charakteristické, že způsobují zředění siločar magnetického pole. Relativní permeabilita je menší než 1. Relativní permeabilita vzduchu je právě 1. Paramagnetické látky způsobují zhuštění siločar magnetického pole. Relativní permeabilita je větší než 1. Tuto vlastnost mají feromagnetické látky, jako např. Fe, Co, Ni. Lidský organizmus je mírně diamagnetický. Při rozboru účinků elektromagnetického pole v souvislosti s řešením jeho vlivu na lidský organizmus a na prostředí, kde člověk žije, vždy záleží na indukci magnetického pole, tvaru pole, kmitočtu, individuální citlivosti a na řadě dalších fyziologických faktorů. Magnetická indukce jak statická, tak i časově proměnná, vzniká od působení vnějšího magnetického pole a působí na pohybující se náboje (včetně iontů) Lorentzovými silami, které vyvolávají elektrické pole a ve vodivém materiálu následně elektrické proudy. Tato interakce je základem změn vyvolaných magnetickým polem na proudění kapalin, včetně krve. Časově proměnná (pulzní) magnetická pole budí ve vodivém materiálu (tkáni) elektrická napětí a v závislosti na vodivosti materiálu zde protékají elektrické proudy různé intenzity. Vypočtená napětí zdaleka nedosahují potenciálu buněčné membrány vzhledem k jejímu rozměru, ale dochází k ovlivnění receptorů na povrchu buněk indukovaným proudem a tím ke spuštění kaskády biochemických dějů. Připomeňme si, že buňky jsou nejmenší stavební kameny našeho těla, které ještě samy o sobě mohou žít. Jsou tak malé, že je lze pozorovat pouze mikroskopem. Každá buňka se skládá z buněčného jádra a z buněčné membrány (blány). Jen velmi málo buněk nemá jádro, např. zralé červené krvinky. Buňky vytvářejí tkáně (krycí tkáň, žlázová tkáň, vazivová a tuková tkáň, podpůrná tkáň, svalová tkáň a nervová tkáň). Magnetické pole působí na živou tkáň třemi způsoby, a tak uvádí do chodu spouštěcí mechanizmus, který dále rozvíjí biologické reakce na všech úrovních. Elektronová interakce - vzniká na atomární a subatomární úrovni včetně reakce magnetického pole na úrovni elektronů. V rámci těchto interakcí může docházet ke změně spinu elektronů, ale zřejmě jen v případě použití výrazně silných magnetických polí. Elektromechanický efekt - způsobuje změny orientace některých makromolekul, hlavně kyseliny ribonukleové a deoxyribonukleové, bipolárních molekul vody, změny aktivity některých enzymů a konečně dochází ke změnám propustnosti buněčných membrán. Magnetoelektrický efekt - je založen na indukci vířivých proudů a elektrických potenciálů na mikroanatomických, ale i větších strukturách živého organizmu.
1. 11. 2010; Respekt
Evoluce robotů
Loni v červenci se vozítko Opportunity, zkoumající planetu Mars, zvolna sunulo nudnou pouští planiny Meridiani. Na cestě ke vzdálenému kráteru minulo balvan nepravidelného tvaru. Ačkoli ostře kontrastoval s okolní fádní pustinou, autonomně se pohybující robot nepokládal za nutné u něj zastavit. Sice jej vyfotografoval, ujel však dalších 200 metrů, než mohly být snímky odvysílány na Zemi. Rozčarovaní pracovníci NASA okamžitě zadali povel k návratu, trvalo ale tři dny, než se rover dovlekl zpět. Osamělý kámen byl meteorit, tedy objekt, který za prozkoumání rozhodně stál, bludné balvany na povrchu jiné planety nenacházíme každý den. V roce 2004, kdy na Marsu přistálo, přitom vozítko Opportunity spolu se svým dvojčetem Spirit patřilo k nejinteligentnějším kosmickým automatům. Od té doby došlo k pokroku, přesto hranice možností současných robotů pořád leží dost daleko od míst, kde si ji před několika desetiletími představovali vědci i autoři sci-fi. Robot bez depresí V 60. letech vládl ve vývoji umělé inteligence optimismus. Zdálo se, že cesta k "umělému mozku" srovnatelnému s lidským nebude zase tak složitá. Postačí vsadit na rychle se rozvíjející elektroniku a vytvořit pro ni vhodné programy, založené na formální logice a dalších známých oblastech matematiky. Vznikne tak robot, který jako by na svět vykročil z povídek Isaaka Asimova. Zpočátku byl pokrok skutečně rychlý. Začínaly se rozvíjet takzvané expertní systémy, počítačové programy vybavené vědomostmi odborníků a schopné napodobit jejich rozhodování. Například systém MYCIN, vyvinutý počátkem 70. let na Stanfordově univerzitě, podle příznaků choroby a dalších indicií dovedl stanovit původce infekční nemoci a navrhnout léčbu. Zpravidla určoval diagnózu spolehlivěji než lékařští experti ze Stanfordu, za určitých situací však selhával, narážel na fundamentální překážky, které nebylo možné překonat prostým zvýšením výpočetní kapacity. V praxi se nikdy nerozšířil. Postupně začalo být jasné, že sázka na hrubou výpočetní sílu a tradiční logiku k asimovskému robotu nepovede a že cesta vpřed vůbec nebude přímá. Důležitou vlastností lidského mozku je totiž schopnost učit se, a tu tehdejší roboti do vínku nedostali. Vědci si uvědomili, že se budou muset inspirovat v přírodě a - obrazně řečeno - "poslat roboty do školky". Vznikl směr, kterému se od té doby říká "nová umělá inteligence". Ve výzkumných laboratořích proto většinou dodnes nespatříme robota podobného člověku, ale třeba malé strojky na kolečkách, jež se pokoušejí najít cestu z bludiště, nebo pojízdné robůtky, kteří společně posunují předmět z jednoho bodu do druhého a učí se tím spolupracovat. Jedna taková laboratoř je i v pražském Ústavu informatiky AV ČR, ve strohé místnosti bez oken, v níţ v dobách počítačového pravěku sídlila část výpočetního střediska s obrovskými sálovými počítači. "Lidé tu odmítají pracovat, ale robotům to nevadí," usmívá se vedoucí výzkumu, odborník na umělou inteligenci Roman Neruda. Automat přezdívaný Pepa, který tu právě testují, opravdu nevypadá, že by měl přehnané nároky na prostředí, v němž se nachází. K maniodepresivnímu robotu Marvinovi ze Stopařova průvodce má dost daleko. Je to jen mobilní plošina z vysavače propojená s laptopem a vybavená dvěma kamerami, které umožňují prostorové vidění. Úkolem tohoto poněkud nevzhledného stroje je naučit se orientovat v prostředí, jehož mapu si sám dovede vytvořit. Ale i když vypadá jednoduše, systémy, jimiž je vybaven, jednoduché nejsou. První signální soustava Jedním z přístupů, které se ve vývoji "nové umělé inteligence" prosazují, je vytváření umělých neuronových sítí. Je to vlastně snaha okopírovat způsob, jakým pracuje lidský mozek. Když se umělá neuronová síť učí, podobně jako v mozku se v ní mění intenzita signálů, které putují spoji mezi jednotlivými "nervovými buňkami". Budují se nová, silnější spojení a vzniká tak nová dovednost, podobně jako když se třeba učíme básničku. Kdybychom si představili fiktivní třídu pro malé a nezkušené roboty, pak ti s neuronovými sítěmi v ní představují žáky, kteří vyžadují neustálou spolupráci s učitelem. Mohou se třeba naučit převádět naskenovaný text, který počítač chápe jako obrázek, do skutečného textu, s nímž dokáže pracovat Word a další textové editory. "Učitel" musí ovšem neuronové síti vždy říci, o jaký znak jde ("tohle je písmenko A"). Po dostatečném množství takových instrukcí získá neuronová síť dost "zkušeností" a poradí si i s případy, kdy je A různě natočené, odlišně napsané a podobně. Neuronové sítě se osvědčují také při převodu mluvené řeči do psaného textu, na záběrech kamer hledají teroristy... Pohyblivým robotům, jako je ten v laboratoři Romana Nerudy, pomáhají v základní orientaci, umožňují jim třeba objíždět překážky. "Představují ale pouze jakousi první signální soustavu, která zajišťuje jednoduché reflexy," říká Neruda. Důležitý je proto i další směr ve vývoji "nové umělé inteligence", takzvaná fuzzy neboli rozmazaná logika. Ta umožňuje udělovat robotovi instrukce, které připomínají nejednoznačnou lidskou řeč plnou nepřesných termínů: "Když máš vysokou rychlost a zatáčka je hodně prudká, přibrzdi a zatoč," přibližuje to Neruda. Ani to však pro složitější úkoly nestačí. Jdeme-li po ulici, nejen že se snažíme nevrážet do lidí a vybírat zatáčky, ale také víme, že míříme třeba do knihovny. Pro takové složitější plánování slouží jiné metody, které vycházejí z původních tradičních přístupů založených na matematické logice. Mimo jiné robotovi umožňují i v hodně složitém prostředí naplánovat nejrychlejší cestu k cíli. Auta bez řidiče Pokročilý systém "nové umělé inteligence", vybavený zmíněnými (a ještě mnoha dalšími) ingrediencemi, již dokáže pozoruhodné věci. Své by o tom mohl vyprávět jistý policista v ruském Jekatěrinburgu: Jednoho dne letos v létě gesty nařídil zastavit oranžové dodávce popojíždějící po parkovišti, leč vůz pokračoval v jízdě. Vydal se tedy k autu, aby na řidiče uhodil. Jenže za volantem nikdo neseděl. Dodávka byla totiž jedním ze čtyř autonomních vozidel, která se v červenci vydala na třináct tisíc kilometrů dlouhou cestu z italské Parmy na světovou výstavu EXPO 2010 do Šanghaje (kam dorazila minulý týden). Cílem expedice bylo vyzkoušet v reálném provozu auta, která se dovedou řídit sama. Konstruktéři je vybavili kamerami připojenými na systémy počítačového vidění, laserovými měřiči vzdáleností, infračervenými detektory a nejmodernějším "inteligentním" řídicím systémem. Vedoucí projektu Alberto Broggi z Parmské univerzity vysvětloval na nedávném setkání vědců v Bruselu, co tato auta dovedou a jaké jsou hranice jejich možností: "Můžeme vůz naučit, aby se řídil dopravními světly v Itálii, ale když přijedeme do Kazachstánu, uţ to nefunguje." Charakter křižovatek a vzhled semaforů je v Kazachstánu příliš odlišný a řídicí systém by se musel znovu učit jej správně vnímat. V každém vozidle proto většinou seděl člověk a osádka vozu, který jel v čele kolony, byla neustále připravena převzít řízení (další auta to první následovala). Lidský řidič přebíral vedení vozu především v různých neobvyklých situacích: "Auta jsme naprogramovali tak, aby se držela uprostřed jízdního pruhu, jenže v Moskvě jsme se dostali do obrovské dopravní zácpy. Ve dvou pruzích se tu sunuly tři řady vozidel vedle sebe. Museli jsme přepnout na ruční řízení," vypráví Broggi (další podrobnosti v rámečku Odpovědnost nese člověk). Obklopen avatary "Přišla jste s chlapcem, nebo jdete k lékaři sama?" ptá se přívětivě ženská tvář na obrazovce. "S chlapcem," odpovídá matka. "Má průjem." "Ale ne, to mě mrzí," ustrne se poněkud mechanicky žena a obrací se na matku s dalšími otázkami. "Bolí tě bříško?" ptá se vzápětí chlapce. Teprve po delším rozhovoru objedná hocha k návštěvě lékaře. Mohla by to být běţná scéna z čekárny lékařské ordinace, kdyby ţena na obrazovce nebyla avatarem, reprezentací umělé inteligence ukryté v počítači. Systém, který nedávno představil list New York Times, zkoušejí v laboratořích firmy Microsoft. Není to jediný avatar kolem vedoucího výzkumu Erika Horvitze. Kromě skutečné sekretářky má tento vědec také počítačovou. Kybersekretářka monitoruje pracovní zvyky a kontakty svého šéfa. Bere za něj například telefony a buď je spojí, nebo volajícím poradí, za jak dlouho bude mít Horvitz čas. Učí se také, jak zabavit návštěvu Horvitzovy kanceláře, kterou šéf nechá několik minut čekat: vede s ní jednoduchou konverzaci o včerejším baseballovém utkání nebo o pracovních záležitostech firmy. Podobné systémy jsou ve vývoji, umělá inteligence tohoto typu však již funguje třeba v iPhonech (například dokáže po hlasovém povelu vyhledat a rezervovat vhodnou restauraci), v call centrech velkých firem radí zákazníkům (pokud je problém příliš složitý či pokud v hlase volajícího detekuje narůstající hněv, přepojí na lidského operátora), dokonce umí v tisících hovorů do call center hledat podnikatelské příležitosti. Zatím má své limity; poradí si spíše s jednoduššími úkoly, nerozumí humoru, občas špatně pochopí, co má udělat. S člověkem srovnatelná není, ale jako inteligence stroje jiţ začíná být velmi dobrá. Sestrojit všestranného robota podobně chytrého jako člověk se ovšem zatím nedaří. "Lidský mozek je strašně složitá věc, dovede paralelně pracovat na mnoha úkolech: poradí si s optickým signálem, coţ je obrovský datový tok, ale současně zpracovává i sluchové vjemy a spoustu dalších informací," vysvětluje Libor Přeučil, robotik z katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT. Vědci dokážou paralelní práci mozku do jisté míry napodobit v počítači, ale musejí předem vědět, jaké procesy v něm poběží, jaké informace bude počítač v daném okamžiku zpracovávat a porovnávat mezi sebou. U složitějších úloh to však předem říci nelze. Ideální by bylo, kdyby se roboti mohli zdokonalovat sami. Živé organismy koneckonců nevznikly v laboratoři a nikdo jim během růstu krok za krokem neurčoval, jak si mají ve světě počínat. Organismy se vyvinuly přírodním výběrem. Nemohli by něčím podobným projít i roboti? Přístup, který vychází z napodobování darwinovské evoluce, se v robotice začal prosazovat koncem 80. let. Přírodní, vlastně laboratorní výběr Kam se tento vývoj ubírá, lze spatřit na webové stránce projektů Replicators a Symbrion, financovaných Evropskou unií a koordinovaných univerzitou ve Stuttgartu (www.replicators.eu). Najdeme tu například videa, která ukazují desítky malých, hmyzu podobných robotů hemžících se v uzavřené ohrádce na desce stolu. Roboti jezdí sem a tam, komunikují spolu, vyhýbají se překážkám a hledají zdroje energie - elektrické zásuvky, z nichž se mohou dobít. Nemusí jít o striktně naprogramované chování, vědci pouze robůtkům určí základní strategii: přežít v prostředí, v němž se nacházejí, přizpůsobit se mu. To především znamená obstarat si "potravu", tedy energii. Takové "hmyzí roje" jsou již realitou, další krok zatím nikoli. Co se stane v okamžiku, kdy experimentátoři přehradí nízkou zástěnou robotům cestu k dobíjecím zásuvkám? Bez pomoci jiných příslušníků "roje" se k nim žádný z robotů nemůže dostat. Zábranu mohou překonat pouze spoluprací, třeba tím, ţe se propojí do většího útvaru. Pokud roboti zvolí neúčinnou strategii, propojí se "špatně", nepodaří se jim bariéru přelézt a "smrt hlady" odvrátit. "Je to slepá vývojová větev, která vymře?, zanikne a uvolní místo jiným," vysvětluje Libor Přeučil, který se svým týmem na zmíněných projektech spolupracuje. Přežívá pouze forma, která problém vyřeší. S ní přetrvává i "zkušenost", jak postupovat, sdílená všemi buňkami, z nichž se tělo úspěšného robota skládá. V praxi může robot vypadat třeba jako jednoduchý krab poskládaný z robůtků, dostatečně velký na to, aby zábranu překročil. Projekty Replicators a Symbrion patří do základního výzkumu, mají pouze zjistit, jak v robotice napodobit darwinovskou evoluci. Snadno si však lze představit konkrétní aplikace, k nimž může tento směr vývoje časem vést: například záchranářští roboti, kteří samostatně proniknou do zřícené budovy, vytvoří její trojrozměrnou mapu, vzájemně se propojí ke snadnějšímu překonání schodišť a jiných překážek a poté opět rozpojí, aby mohli "prosmýčit" prostory pod závalem a zjistit, kde se nacházejí zranění. Po celou dobu by přitom komunikovali spolu navzájem i s lidskými záchranáři. Jednodušší formu podobného záchranářského systému ostatně vědci z pražské katedry kybernetiky již testovali; než však podobný systém vstoupí do praxe, budou zapotřebí ještě léta vývoje a hodně peněz na výzkum. Chuť hrábnout do země Pokroky v robotice nefinancují pouze civilní organizace, ale také třeba DARPA, výzkumná agentura amerického ministerstva obrany, a další vojenské instituce. Například na Carnegie Mellon University v USA zkoušejí za armádní peníze roj spolupracujících bezpilotních letadélek. "Není to jen jeden raptor ovládaný joystickem z Virginie," říká Roman Neruda v narážce na letoun Predator. Smyslem výzkumu je vytvořit síť strojů, které by dokázaly fungovat nezávisle, bez dálkového ovládání, a zároveň by pracovaly jako autonomní koordinovaná skupina. Po dlouhé hodiny by jednotlivé letouny operovaly samostatně a nekomunikovaly by spolu, aby je nepřítel neodhalil; pak by se mohly k sobě nakrátko přiblížit a vyměnit si informace. Armáda by je časem využila k průzkumu i bojovým akcím. Inteligentní roboti se uplatní i při výzkumu kosmu. Spirit a Opportunity urazily za šest let výzkumu Marsu pouhých 28 kilometrů. Příčina takového loudání spočívá především v tom, že rovery nedokázaly samy rozpoznat nebezpečná místa, například příliš strmé svahy či hluboký sypký písek, do něhož by mohly zapadnout. Pracuje se však na nezávislejších robotech, kteří by cestovali až desetkrát rychleji. Zvýšit se má i cit robotů pro neobvyklé jevy, aby sami poznali, co je v okolní krajině zajímavé. Systém, který vědci loni zkoumali v pouštích Utahu a Španělska, identifikoval jako objekt hodný pozornosti skvrnu mechu na holé skále; když pak nalezl další podobnou skvrnu, už jej nezaujala, nebyla pro něj něčím novým. Počítačový specialista Wolfgang Fink z Kalifornské univerzity plánuje jít ještě dál: snaží se sestrojit robota, který by pociťoval něco jako zvědavost. "Chceme (v robotovi) probudit chuť natáhnout umělou paži a odebrat ze zajímavého místa vzorek," řekl Fink časopisu Science. Když to shrneme: V robotice se zkoušejí desítky různých přístupů - studují se také třeba různé možnosti pohybu, od systémů připomínajících pavouky přes kolové či pásové roboty až po různé "stonoţky". Zkoumají se nové způsoby komunikace mezi roboty a lidmi, nová rozhraní. Vyvíjejí se systémy pro handicapované. Zatím probíhají oddělené výzkumy, které se příliš nepropojují, alespoň ne v civilních laboratořích nepodléhajících utajení. Až ovšem vývoj pokročí a dojde k syntéze získaných poznatků, začne možná opravdová "robotická" revoluce.
MARTIN UHLÍŘ
--- DOBRÝ ZVUK
Česká robotika má dobrý zvuk, některá pracoviště obstojí i ve špičkové světové konkurenci. Výzkum je financován soukromou sférou i z veřejných peněz. Například pražská katedra kybernetiky FEL se zapojuje do evropských projektů základního výzkumu a soutěží o české granty, větší část peněz však získává od firem na výzkum aplikovaný. Výzkumem a vývojem v oblasti robotiky a umělé inteligence se v Česku zabývají kromě kateder kybernetiky a počítačů Fakulty elektrotechnické ČVUT také např. Ústav informatiky AV ČR nebo Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, kde vyvíjejí mimo jiné dálkově ovládané roboty pro armádu.
--- ODPOVĚDNOST NESE ČLOVĚK
Na evropských silnicích umírá ročně 40 tisíc lidí a za 93 % dopravních nehod může chyba člověka. Kdyby se lidský faktor podařilo vyloučit, staly by se silnice podle odborníků bezpečnějšími. Alberto Broggi, ředitel laboratoře pro umělé vidění a inteligentní systémy Parmské univerzity, neskrývá optimismus: "Jsem si jist, že se jednoho dne budou auta řídit sama," řekl na nedávném bruselském setkání organizovaném evropskou vědeckou sítí EURAXESS. Broggi zároveň upozorňuje, že vytvořit plně samostatné auto je jednodušší než vyvinout systém, který by šoférovi pouze asistoval. Ten totiž musí umět rozpoznat okamžik, kdy třeba i velmi zkušený řidič jede na hranici možností, či dokonce ztrácí nad vozem kontrolu. Pak by měl automat zakročit. Je to mnohem těžší než se bez lidského faktoru obejít úplně. Opravdu se však lidé vzdají práva řídit, až vývoj techniky dostatečně pokročí? Podle Broggiho budou řidiči na automatické ovládání zřejmě přepínat hlavně při dlouhé jízdě po dálnicích nebo například během opakujících se, monotónních cest do práce. Potíž je ale v tom, že zatím by něco takového nedovolily zákony. Za řízení vozidla nemůže být totiž odpovědný počítač, musí to být vždy člověk. Ostatně vidíme to už dnes, a sice v oblasti parkovacích asistentů, kteří jsou součástí aut s kvalitní výbavou: ačkoli moderní asistent by již dokázal zacouvat do mezery v řadě parkujících vozů úplně sám, v praxi je vždy zkonstruován tak, aby řidič musel alespoň šlapat na pedály.
--- Foto
Dálkově ovládaná helikoptéra. Na katedře kybernetiky FEL ČVUT pro ni vyvíjejí programy pro navigaci a orientaci v terénu. Cílem je vytvořit skupinu autonomních létajících strojů, které by ze vzduchu monitorovaly například různé masové akce (koncerty atd.).