22. 2. 2013; Hospodářské noviny
Kolečkové křeslo bude pacient řídit očima
Medicína budoucnosti Malé řezy, neviditelné jizvy, dokonalé protézy a hlavně kontrola
Fokus chronických či stárnoucích pacientů na dálku - točí se v ní miliardy
Zní to jako sci-fi, pod rukama výzkumníků z katedry kybernetiky pražského ČVUT ale právě vzniká kolečkové křeslo, které bude člověk ovládat pohybem očí.
Stačí, když si předtím nasadí speciální brýle s malou kamerou, která bude přesný pohyb očních zorniček snímat.
Díky takovému zařízení pak budou moci i lidé upoutaní na invalidní vozík zůstat samostatní, což je právě to, co teď medicína budoucnosti řeší vůbec nejvíce. A to na celém světě.
Jen ve Spojených státech se trh pokročilých bezdrátových systémů, které umožňují dálkový monitoring pacientů, od roku 2007 zdvojnásobil: předloni se v něm protočilo téměř devět miliard amerických dolarů a podle prognóz bude nárůst pokračovat.
Když lidé stárnou Vzhledem ke stárnutí populace je totiž jasné, že jen na kapacity zdravotnických zařízení a lékařů a sester do budoucna spoléhat nelze.
Jen v případě Česka se počet seniorů vyhoupne v dalších dvaceti letech z dnešních 16 procent na čtvrtinu celé populace.
"Je zřejmé, že relativně brzy dospějeme do situace, kdy nebude dost lidí, kteří budou moci o nemohoucí pečovat, proto musíme mít k dispozici potřebné technologie," říká Olga Štěpánková z ČVUT a přibližuje, jak funguje vyvíjené robotické invalidní křeslo, které má právě v takových situacích pomoci.
"Zařízení používá dva typy řízení. Buď nepřímé, kdy si člověk vybírá očima z pokynů na obrazovce jako stůj či couvni, nebo přímé, kdy vozík jede tam, kam se dívá," popisuje Štěpánková. Předtím, než se budou moci vyrábět konkrétním pacientům na míru, však ještě musí tým výzkumníků doladit robotovy reakce na náhlé změny intenzity světla.
Nejde ale jen o zařízení pro nepohyblivé pacienty. Dalším odvětvím, v němž se firmy na celém světě předhánějí ještě o něco více, je medicína na dálku.
Často totiž stačí relativně málo a člověk nemusí do ordinace, třebaže je těžce nemocný.
Lékař v telefonu Když si dnes chce člověk zkontrolovat, jak postupuje Alzheimerova choroba u jeho příbuzného, musí nemocného vzít na zhruba hodinovou prohlídku do ambulance a pak čekat na vyhodnocení testů. Brzy však bude stačit, aby pacientovi podali mobil s tak zvanou diagnostickou hrou, jejíž výsledky se automaticky odešlou do lékařského počítače.
A pod podobným dálkovým dozorem mohou být brzy díky moderním technologiím i těhotné ženy, pacienti s cukrovkou, vysokým tlakem nebo obezitou. Použít totiž budou moci například na internet připojené měřiče nebo chytrou váhu.
"Výsledná data se zpracovávají podle medicínských algoritmů a člověk pak na jejich základě dostává i upozornění k případné návštěvě lékaře," popisuje Filip Linhart ze společnosti Sherlog eVito, která patří mezi vývojáře telemedicínských zařízení v Česku.
Na dálku se však stále častěji začínají propojovat také lékaři. Firma 3M už kvůli tomu dokonce vyvinula i Bluetooth systém pro stetoskop.
"Když si jeden odborník není poslechem pacienta jistý, pošle záznam kolegovi a ten mu okamžitě řekne, co si o tom myslí," popisuje Roman Motyka, šéf zdravotnické divize 3M pro Česko.
Technologií, jejichž cílem je, aby pacienti trávili s lékaři jen nezbytný čas, je však více. Ve Spojených státech teď například vědci pracují na systému, který dokáže měřit zhoršující se náladu či míru stresu, a dokonce by na to měl dotyčného i včas upozornit.
Vychází totiž z tepu, potu či dechu a postupně tak může doplnit či částečně nahradit psychoterapeuty. Při dlouhodobějším používání monitorovacího zařízení člověk přesně zjistí, ve kterých chvílích se necítí dobře.
Do budoucnosti zdravotnictví se však nepromítá jen to, co vědcům vzniká pod rukama právě teď. Podobu léčby ovlivňují také poznatky z jiných oborů, které se do medicíny teprve přejímají. Pro příklad: firma B. Braun nyní v nemocnicích testuje speciální roušku, která zastaví krvácení, protože je napuštěná kaolinem. Podobný princip se dosud používal jen u postřelených vojáků.
A z válečných podmínek lékaři přejali také roboty, díky nimž mohou pacienty operovat na dálku.
---
9 MLD. dolarů se v roce 2011 protočilo v systémech, které umožňují dálkový monitoring pacientů.
Hlava, mozek, nervová soustava
Psychologa nahradí senzor Ve Spojených státech vědci testují nové monitorovací zařízení, které vyšle varování, když se člověku zhoršuje nálada nebo se dostává do stresu. Pozná to z tepu, potu, dechu a podobně. Zařízení může pomoci při terapii, ta dosud stála jen na subjektivním vnímání pacienta.
Mobil ohlídá spánek Člověk s poruchami dýchání při spánku už nemusí do speciální laboratoře, kde je pořád plno, k vyšetření mu bude stačit mobilní aplikace Apnoe detection. Pracuje na ní tým na pražském ČVUT.
Míru demence zkontroluje telefon Lékař prohlédne postupující Alzheimerovu chorobu pomocí telefonu. Na portálu se mu totiž zobrazí, jak nemocný obstál při řešení speciálních her s čísly, kostkami či písmeny, aniž by ho musel vidět. Aplikaci připravili na ČVUT.
Srdce
Jak vypěstovat srdce Tým vědců z Masarykovy univerzity v Brně pracuje na tom, jak z lidské kůže vyrobit součástky pro srdce. Do budoucna by tak mělo jít vypěstovat jak "náhradní díly", tak i celý orgán. Sami vědci to připodobňují k programování softwaru počítače.
Nohy
Invalidní vozík rozpohybuje oko Čeští vědci pracují na elektrickém křesle, které lze ovládat zrakem. Vývoj je ve fázi testování.
Břicho
Obezita pod dohledem Chroničtí pacienti s obezitou, vysokým tlakem či cukrovkou mohou být neustále pod kontrolou, aniž by chodili často k lékaři. Sleduje je chytrý krokoměr či tlakoměr, který vyšle signál, až když se v těle něco nestandardního děje. Umožňuje to v Česku vyvíjený systém eVito.
Krvácení zastaví armádní rouška Když se lékařům nedaří uzavřít ránu, přiloží roušku s kaolinem a krev se zastaví. Technologii, která původně sloužila především v armádě, zkouší v nemocnicích společnost B Braun. Mluvící robot Společník k hovorům s opuštěnými seniory nemusí být jen z masa a kostí. Japonský robot Enon dokáže konverzovat o počasí či o dalších volitelných tématech a také vyhledá odjezdy autobusů. Do prodeje šel v Japonsku ve svém prvním provedení v září 2005 za cenu šesti milionů jenů. Váží 50 kilogramů.
Kůže
Rány se nešijí, ale lepí Když chirurgové dokončí operaci, nebudou už muset sahat po klasické niti, ale použijí speciální lepicí pásku. Po ní nezůstávají jizvy a také se za čas sama rozpadne. Na vybraných klinikách ji právě testuje společnost B Braun.
Pád dědečka ohlásí Twitter Studenti na ČVUT vyvíjejí aplikaci, která ohlásí, když se sledovaný člověk přestane hýbat. Varování včetně přesné pozice může přijít jako SMS či jako tweet.
Končetiny
Místo sádry lepidlo Chemici VUT v Brně vyvinuli speciální gel, který může v budoucnu zcela změnit léčbu zlomenin. Lze s ním totiž slepit kosti. Objev je ve fázi testování, do roku 2020 by se ale prý měl začít běžně používat.
Umělá končetina místo lidské Na světě se objevují první lidé, kteří si nechávají dobrovolně amputovat ruce nebo nohy, protože jim nefungují, jak mají - a volí radši mechanické končetiny. Experti je už totiž dokážou vyladit tak, že je ovládají impulzy z mozku podobně jako skutečné končetiny.
21. 2. 2013; e15.cz
Inovativnímu projektu sledování schizofreniků přes SMS chybí peníze
Na jedné straně sporu stojí psychiatři, kteří horlivě předkládají doklady o výhodách svého projektu sledování schizofreniků pomocí SMS zpráv. Na druhé straně úředníci Všeobecné zdravotní pojišťovny, podle kterých projekt nelze hradit z veřejných peněz kvůli administrativním chybám. Ostatní pojišťovny čekají na VZP.
Firmy, které dříve speciální telemedicínský projekt sponzorovaly, kvůli krizi přispívat přestaly. Výsledek? Unikátní systém, který na dobrovolnické bázi funguje několik let, možná letos úplně skončí.
Moderní počítačový program ITAREPS dokáže předpovědět z SMS dotazníku, který pacienti vyplňují každý týden, prudké zhoršení stavu (relaps) dříve, než k němu dojde. Ušetří tím údajně až 300 milionů ročně. "Máme hromadu dat, jak je systém výhodný. Na holý provoz bychom potřebovali 250 tisíc na rok," řekl Filip Španiel, autor projektu z Národního ústavu pro duševní zdraví.
Administrativní problém
Ministerstvo zdravotnictví se už v roce 2011 nechalo přesvědčit a zařadilo ITAREPS do seznamu výkonů, hrazených z veřejného zdravotního pojištění. Jenže zdravotní pojišťovny jej odmítají zahrnout do smluv s psychiatry. Vše prý zbrzdily především administrativní problémy. "Navrhovaný způsob úhrady ze zdravotního pojištění je nerealizovatelný," shrnuje mluvčí VZP Jiří Rod. Zvrat by mohl přinést nový sazebník výkonů, jehož vydání ministerstvo zdravotnictví plánuje s účinností od ledna 2014. Tam už jsou příslušné kódy přepracované.
"Bohužel ani v připravované koncepci psychiatrické péče zatím tato aktivita zakomponovaná není," dodává Rod. "Věříme, že během letošního roku zdravotní pojišťovny obdrží jasně deklarované stanovisko odborné společnosti, jaké místo zaujímá telemonitoring pacientů s psychózami v jimi připravované koncepci, a jak tedy mají zdravotní pojišťovny tuto péči uchopit," dodal Rod.
Odborníci nový projekt podporují
Odborná psychiatrická společnost se ale už k projektu opakovaně vyjádřila. "Výbor Psychiatrické společnosti podporuje, aby v rámci reformy psychiatrické péče byl zdravotními pojišťovnami nasmlouván a proplácen kód ITAREPS," odsouhlasili její představitelé loni v prosinci.
Zatím se projektu ITAREPS účastní 400 pacientů s psychotickými onemocněními a 50 lékařů. Lékaři za práci s programem nedostávají nic a pacienti si musí SMS zprávy platit. Kdyby získal projekt finance ze zdravotního pojištění, podle průzkumu by se do něj zapojilo až 60 procent pacientů s psychotickým onemocněním. V České republice je v současné době více než 45 000 pacientů s psychotickým onemocněním.
V rámci dosavadního chodu programu se ukazuje, že systém snižuje výskyt relapsů až o 70 procent. Program se uchytil v Japonsku, kde se ho chopily univerzity. Tamní výzkum ukázal u uživatelů programu v porovnání s běžnou léčbou o 90 procent menší počet dní strávených v nemocnici.
Pokud by pojišťovna proplácela systém tak, jak je dnes formulováno v seznamu hrazených výkonů, stál by na jednoho pacienta podle Španiela 4000 korun. To odpovídá asi 2,5 dne v nemocnici. Přitom při prudkém zhoršení stavu tráví lidé s psychotickými poruchami v nemocnici průměrně 110 dní.
Jak metoda funguje
Pacienti s psychotickými nemocemi, tedy především schizofrenici, mohou být dlouhodobě úspěšně léčeni léky. Hrozí jim ale relapsy, náhlá zhoršení zdravotního stavu, kvůli kterým často končí v nemocnici, a to průměrně na více než tři měsíce.
Pacienti, kteří se léčí, chodí pravidelně k ambulantnímu psychiatrovi. Systém ITAREPS spočívá v tom, že kromě pravidelných prohlídek dostává pacient a někdo jemu blízký každý týden dotazník. Jednoduchou formou na číselné řadě odpoví, jestli se mu zhoršil spánek, chuť k jídlu, jestli pociťuje neklid a podobně. Jedna otázka je přitom individualizovaná. Odpovědi vyhodnocuje moderní počítačový program. Lékař díky tomu má průběžné informace a může okamžitě zvýšit dávky léků.
"Ve spolupráci s Katedrou kybernetiky ČVUT jsme vytvořili speciální matematický algoritmus, který dokáže relaps účinně předpovědět již dva měsíce předem. Máme tak dost času zvýšit přechodně dávky medikamentů a relapsu zabránit. Přesnost předpovědi je přitom vysoká, jedná se prakticky o stejnou spolehlivost, jakou má EKG při diagnostice infarktu," popisuje Filip Španiel, autor projektu.
21. 2. 2013; Moderní řízení
Musíme se dohodnout na elementárních věcech
Profesor Vladimír Mařík stojí již od roku 1999 v čele katedry kybernetiky ČVUT FEL, fakulty, která jako první mezi technickými vysokými školami znovu zavedla přijímací zkoušky - aby si mohla vybírat ty nejlepší. Následující rozhovor je o tom, co udělat, aby naše vysoké školství prorazilo začarovaný kruh akademičnosti a průměrnosti.
- Na úvod bych vás požádala, abyste čtenářům představil své pracoviště.
Katedra kybernetiky je jednou z kateder elektrotechnické fakulty ČVUT. Její specifikou je silná orientace na aplikovaný výzkum a transfer výzkumných výsledků do praxe při sledování základního cíle - být excelentní a tím i konkurenceschopní ve světovém měřítku. Proto u nás transfer technologií probíhá jednak prostřednictvím evropských projektů, především však v rámci dlouhodobých společných projektů s velkými světovými firmami jako jsou Toyota, Rockwell Automation, Honeywell, Airbus Industries, Samsung a další. Podílíme se i na obranném výzkumu, kde rovněž máme dlouhodobé kontrakty. Naším cílem je tedy vysoce kvalitní výzkum, ovšem neméně důležitý je pro nás transfer jeho výsledků do praxe. Nechceme mít výsledky jen v šuplíku, případně v konferenčních sbornících.
- Jak se vám podařilo kontakty s těmito firmami navázat? Spousta škol s tím má poměrně velké problémy.
Poté co dosáhneme určitých výsledků a prezentujeme je na konferencích, obvykle nás osloví zahraniční partner. Domnívám se, že veškerý úspěch spočívá v tom, že v jednání s ním jsme velice flexibilní a vstřícní. Naši lidé se naučili vnímat, co partner potřebuje, a přizpůsobit tomu svůj výzkum. Myslím, že tento proaktivní přístup vede k dlouhodobému partnerství s firmami, které nás vnímají jako někoho, kdo rozumí jejich potřebám, mluví jejich jazykem a dodává výsledky, které mají vysokou úroveň. Vždy se snažíme budovat právě taková partnerství, která jsou na dlouhou dobu, která se neomezují na jeden projekt. Už při řešení prvního projektu se snažíme naznačit, jaké jsou trendy do budoucna, na čem bychom mohli spolupracovat příště.
- V případě dlouhodobé spolupráce je to logický postup. Jak zjišťujete potřeby firmy ve fázi, když s ní teprve začínáte spolupracovat?
Snažíme se co nejrychleji dostat k lidem z výzkumné části firmy. K těm nejvýše postaveným, to je opravdu klíčové. Jim předvedeme naše výsledky, mluvíme s nimi a sledujeme jejich reakce. Na základě toho zjistíme jejich potřeby a nabídneme jim různé možnosti, jak bychom jim mohli být co nejprospěšnější. Když management společnosti vidí, že máme vizi, že víme, kam spolupráci směřovat, velmi často reaguje pozitivně.
- Jakou máte zkušenost ze spolupráce s českými firmami?
Zájem je v celé řadě firem. Na co ovšem v českém prostředí narážíme, je nedostatek financí, které mají firmy k dispozici. Takže naše diskuse je obvykle na docela zajímavé odborné úrovni, ovšem když se zeptáme, kde jsou finanční zdroje, zazní odpověď, že bude třeba požádat o projekt TAČRu či MPO. To ovšem znamená čekat půl roku, rok na rozhodnutí agentury a mezitím je technologie někde úplně jinde. Firmy tu nejsou zvyklé přijít s tím: mám prostředky a chtěl bych vyřešit tento technologický problém. Mají představu, že my jako veřejná škola jim své výsledky dáme zadarmo, maximálně za spoluúčast na projektu. Ale to není cesta, kterou můžeme jít dopředu.
- Jak tady vypadá situace s venture kapitálem?
Máme velmi bohaté zkušenosti se start-up i spin-off firmami. Za poslední dva roky jsme v našem akcelerátoru eClub, vedeným ing. Janem Šedivým jako zkušeným odborníkem, který k nám nedávno přišel po mnoholeté praxi u IBM a Google, vyiinkubovali 41 týmů či malých firem. Celý problém je ovšem v jejich financování - chybí andělský kapitál, nemluvě už o venture kapitálu. Chybí zkušenost, jak s tímto kapitálem zacházet, ale chybí tu i trh pro tyto firmy. V ČR je malá naděje, že firmu nakonec někdo koupí. Tyto firmy mají smysl jedině tehdy, když je připravujeme pro export. Otevřeně řečeno, bojím se programů dotujících pre-seed kapitál a seed kapitál tak, jak je připravuje MŠMT a MPO. Může totiž dojít k významné deformaci celého start-upového trhu. Podle mého názoru to může vést k státně-administrativnímu, restriktivnímu přístupu k inovacím, v tom relativně dobrém případě. V tom horším a nebezpečnějším případě může dojít ke vzniku řady pseudofirem, které nebudou určeny k tomu, aby rozvíjely technologie, ale aby braly dotace. Domnívám se, že Česko by spíše mělo hledat cestu, jak se napojit na procesy, které probíhají venku, a ne za každou cenu jít vlastní cestou. Měli bychom si nechat poradit od venture kapitalistů, napojit se například na hnutí iCorps v USA pod National Science Foundation, a stejně tak poté nově vzniklé firmy přímo napojovat na americký a světový trh. Nikdy tu nebudeme mít dostatečný trh pro financování start-upů a spin-offů. Měla by proto existovat metodologie, která umožní vyvážet myšlenky českých lidí ven. A dostat za ně zaplaceno.. Obávám se ovšem, že tady teď zainvestujeme značné prostředky a nebude z toho nic.
- Jaká opatření pro podporu spolupráce vysokých škol a podnikatelské sféry byste navrhoval?
Funguje tady agentura CzechInvest, která se snaží, ovšem ta snaha by měla být posílena i finančně. Je velmi důležité napojit nás na inkubátory a akcelerátory ve světě, naučit se, jak se jak se to dělá. Osobně bych podporoval umístění našich start-upových firem v zahraničních akcelerátorech, zval specialisty ze zahraničí, kteří budou učit začínající firmy, jak dělat byznys plán tak, aby oslovil investory v americkém či obecně světovém prostředí. Protože to know-how tady prostě není. Nejdůležitější je zkrátka vytvořit prostředí, ekosystém, který umožní našim nápadům dostat se na světové trhy start-upových firem. To by měl primárně náš stát podporovat.
- O těchto věcech se mluví už dlouho, ale - možná je to můj subjektivní dojem - stále se jenom mluví. Jak vy vnímáte tu situaci?
Domnívám se, že některé zásadní materiály máme připraveny. Minulý rok se podařilo definovat hlavní priority výzkumu, máme Národní politiku výzkumu, která se v současné době výrazně modifikuje pro naše potřeby, máme Program konkurenceschopnosti České republiky, ale to všechno jsou dokumenty.
Nedovedeme tyto dokumenty rychle a efektivně přetáhnout do praktické implementace. Nemohu samozřejmě smýt vinu ani ze sebe, jsem členem vládní Rady pro výzkum, vývoj a inovace (RVVI) a naším úkolem je právě transfer těchto principů do praxe.
Nicméně připadá mi, že u nás, ať už diskuse probíhá v akademickém prostředí, v průmyslu nebo v Radě, stále se bavíme nikoliv o implementaci těchto dokumentů, ale o tom, jaký bude rozpočet. Je to v podstatě neustálé dohadování, jestli bude rozpočet pořád stejný, tedy jestli všichni dostanou zhruba stejně, jako loni, nebo jestli zkoncentrujeme prostředky určitým směrem, který je perspektivní. Mám pocit, že bude nutný přístup "silné ruky", kdy někdo řekne: "Materiály máme skvělé, tak je pojďme realizovat." A to nepůjde tak, že všichni budou dostávat stejně, jako dosud. Nemáme tolik prostředků, takže je musíme zkoncentrovat tam, kde jsme si stanovili priority. Je třeba zřídit centra většího než národního významu, jedině z toho se odvine případný úspěch většího rozměru.
My zatím všechno pokrýváme plošně, takže všichni mají trochu, ale nikdo nic významnějšího, aby mohlo dojít ke skutečnému vědeckému průlomu. Ale to přece není strategie!
- Kdo by tedy měl být za implementaci odpovědný?
Za implementaci programu konkurenceschopnosti odpovídá samozřejmě vláda, stejně tak za priority výzkumu. Poradním orgánem s poměrně značnými pravomocemi je podle zákona RVVI. Ovšem věci můžete řídit jen pomocí peněz. A pokud budeme jako dosud rozpočty pořád jen jemně extrapolovat, tak se nikam nehneme.
- Jaká je role Akademie věd ČR?
Akademie věd je nedílnou a významnou součástí našeho vědeckovýzkumného potenciálu. Některé její ústavy jsou skutečně národním pokladem, jiné jsou však výrazně slabší, často neúspěšně dublující aktivity vysokých škol. V diskusích o rozpočtu se představitelé AV ČR chovají jakoby opravdovou vědu v ČR dělala jen AV ČR a tváří se, že jsou všemi ostatními utiskováni.. Všemi prostředky se dožadují trvale rostoucího nebo aspoň stabilního rozpočtu. Jsou tak překážkou zavedení spravedlivějších, výzkumnou realitu odrážejících pravidel pro rozdělování prostředků v rámci státního rozpočtu. A situace se asi nezmění do té doby, než AV ČR projde nezbytnou vnitřní transformací. K té však nedojde, dokud se nezmění systém "garantovaného stabilního" financování AV ČR. Na druhé straně považuji za korektní zmínit, že k transformaci AV ČR by pomohlo i zavedení vlastních doktorských studií v AV ČR, tedy mnohem silnější vtažení mladé generace do života této ojedinělé instituce. O tom by se mělo také diskutovat. Je tady také určitý problém Praha-zbytek republiky. Ten problém je dost závažný. Přes 55 % výzkumu je koncentrováno v Praze, ovšem strukturální fondy EU dosud šly jen do mimopražských institucí. Vzniká tedy logicky určité napětí. Praha má přebytek lidských zdrojů a nemá dostatek investic. Mimo Prahu je situace opačná. Mobilita při tom u nás není na takové úrovni, že Pražák pojede ochotně bádat na jižní Moravu. Lidé se u nás nepřesunují, alespoň ne tak rychle. Sekundární efekt je pak ten, že pražský výzkum začíná stárnout, kostnatět. Je to další deformace, kterou jsme připustili. Teď budeme navíc muset prostředky na výzkum, které jsou k dispozici, dávat zase především mimo Prahu, aby tam budovaná výzkumná centra vůbec mohla přežít. Na druhé straně jakákoli sebemenší zmínka, že by tato nerovnováha v neprospěch Prahy mohla být aspoň trochu zmírněna, vyvolává silný nesouhlas v mimopražských regionech. Ale více než polovina výzkumných kapacit je tady v Praze! A přes 55 % výzkumu musí hrát obrovskou roli pro budoucí prosperitu této země.
- Jste technologická škola, kde se dělají přijímací zkoušky a na jedno místo jsou tři zájemci. Jak se vám podařilo takového stavu dosáhnout?
Ještě před pěti lety bylo obvyklé, že na české technické vysoké školy nebyly přijímací zkoušky. My jsme se je rozhodli zavést jako první v našem studijním programu.
Přičemž přijímací zkoušky máme poměrně náročné. Domnívali jsme se totiž, a ukázalo se, že správně, že to přitáhne ty nejlepší lidi. Ty, kteří chtějí soutěžit, kteří chtějí být na špici. Měli jsme najednou obrovský přebytek zájmu a mohli jsme si vybírat. Postupně se přidávaly další studijní programy a dnes máme přijímací zkoušky na celé elektrofakultě.
- Neuvažujete o tom, že v situaci, kdy všechny firmy volají po technických odbornících, zvýšíte počet studentů?
Myslím, že doba, kdy jsme se honili za počtem studentů, protože jsme byli, a dosud jsme, placeni za hlavu studenta, je pryč. ČVUT je technická univerzita, která by měla vychovávat skutečně ty nejlepší, elitu. Každý stát si musí uvědomit, že veškerou jeho technologickou vyspělost určuje tři až pět procent těch nejlepších inženýrů a dalších odborníků. Všichni ostatní jsou technologové, kteří odvedou dobře svou práci, ale někdo je musí odborně vést, směrovat. A to jsou právě ti nejlepší, kteří mají tu nejkvalitnější inženýrskou a vědeckou výchovu. Na katedře se snažíme stavět se do role instituce, která vychovává právě technickou elitu. Nezáleží tolik na tom, kolik jich bude, ale na tom, kolik budeme moci vložit úsilí a energie do výchovy těchto skutečných budoucích lídrů. Je to samozřejmě v kontradikci s placením za studenta, ale my si raději vyděláváme na průmyslových projektech, než že bychom se honili za kvantitou. Právě díky kvalitě výzkumu a výchově těch nejlepších studentů, které do těchto projektů zapojujeme, si tuto strategii můžeme dovolit.
- Placení vysokých škol podle počtu studentů tedy asi není nejlepší řešení?
Dříve či později se bude muset platit i podle kvality, takže musí dojít k tomu, že budeme rozlišovat univerzity výzkumné a školy profesně orientované, které vychovávají spíše inženýry pro průmyslovou praxi. Dokud k tomu nedojde, budeme všichni tlačeni k průměru.
- Co si vlastně myslíte o spolupráci vysokých škol s firmami? Do jaké míry tím vysoké školy ztrácejí svou nezávislost?
To, že firma škole něčím přispěje, ještě neznamená, že přizpůsobujeme vysokoškolské vzdělání potřebám těchto firem. U nás nafakultě se snažíme od firem získat přístrojové vybavení, přičemž velmi důležité je, aby tato automatizační či přístrojová technika nebyla jen od jednoho výrobce. Firmy si přeci musejí uvědomovat svou společenskou odpovědnost za výchovu budoucí inteligence. Nám by strašně pomohlo, kdyby firmy například zainvestovaly do vytvoření prostředí - tedy budov, laboratoří atd. To tady v ČR, bohužel, není. Objem prostředků, které tečou do vysokých škol přímo od firem, je mizivý. V Česku působí velké firmy, s obrovskými zisky, které jsou závislé na našich absolventech, ale jejich příspěvky k rozvoji universit jsou směšné. Nokia ve Finsku nebo třeba Pemex v Mexiku, které nadřazeně pokládáme za třetí svět, vkládají obrovské částky do škol tím, že jim postaví budovu nebo dávají roční příspěvky na platy špičkových vyučujících. U nás nic takového neexistuje. Naši velcí kapitáni velkého průmyslu se nad takovými myšlenkami jen usmívají.
- Jak je tomu na špičkových amerických školách?
Třeba na MIT je polovina profesorů placena velkými firmami, které za to nic nechtějí. Firmy platí jen za to, že budou v kontaktu se špičkovým výzkumem a budou vědět, co se v oboru děje. Přístup českých firem, zejména těch, které jsou pro naši ekonomiku rozhodující, je třeba změnit. Věnují-li dnes prostředky do technického školství, za deset, patnáct let se jim to bohatě vrátí. Na druhé straně, abych byl objektivní, musím říci, že v určitém smyslu chápu, že podniky nechtějí dávat prostředky do takového prostředí, které je tady na školách nastaveno. To prostředí je uzavřené, nevnímá, co se děje venku. Podívejte se, jak se dneska školy brání tomu, aby ve správní radě měli větší slovo lidé z průmyslu.
Škola nemůže říci: "Dej sem peníze, a už nám do toho nemluv!". Na takový přístup sponzory nenaláká.
- Jak si vysvětlujete, že třeba ve Finsku to jde?
To se vracíme v kruhu k začátku našeho rozhovoru. U nás se nepodařilo v národě a ve společnosti vytvořit povědomí o tom, že nás jednou budou živit výstupy z výzkumných aktivit, včetně výstupů v podobě vzdělaných lidí. My to sice rádi deklarujeme, ale nemyslíme to opravdově. Ve Finsku se před deseti lety podařilo premiérovi Matti Vanhanenovi přesvědčit lidi, že nejde o vize na papíře, ale o to, aby si země tyto vize vzala opravdu za své. Aby každý pomohl vytvořit ve společnosti takovou atmosféru, která vzdělání staví na první místo. Třeba i za cenu vlastního odříkání. U nás se takovou atmosféru prostě zatím vytvořit nepodařilo.
- Je to problém osobností nebo marketingu?
Myslím, že osobností, které by byly schopny postavit se do čela a někam společnost vést. Takovou osobnost tu nemáme. To je problém obecně této společnosti. Ostatně nedostatek osobností máme na všech úrovních, i ve škole. Proč tomu tak je, nevím. Možná je to dané náturou národa, který když vidí osobnost, tak se proti ní ježí. Jako bychom osobnosti nechtěli. Klíčové je, aby se osobnosti dostaly do vedení země, protože když jsou nahoře osobnosti, nedovolí další osobnosti dusit.
- Jaké jsou tedy, podle vás, základní věci, které by měly vysoké školy řešit?
Prioritně: musejí se otevřít. Tak, jak jsou dnes vysoké školy podle zákona řízeny, nemají k tomu velkou šanci. Největší skutečnou moc má senát, který je tvořen výlučně pracovníky dotyčné školy. A tak se škola přirozeně brání jakémukoli cizímu elementu, a to i takovému, který je venku běžný. Například nám se podařilo přitáhnout na katedru kybernetiky špičkové odborníky: bývalého šéfa výzkumných laboratoří IBM a Googlu, vedoucího oddělení výzkumu v Rockwell Automtion a šéfa výzkumného oddělení Computer Associates. Škola ovšem na to není připravena. Ač jsou to pánové zralí, s mnoha patenty, s vavříny ze světa, tady začínají od nuly jako odborní asistenti. Všude jinde by dostali pozici profesora, dostali by tým a škola by si je hýčkala. My je ovšem nutíme projít v jejich věku a s jejich zkušenostmi celým systémem od píky. To ovšem není vada fakulty, to je problém celého systému, vycházejícího z vysokoškolského zákona. Snad se to v tom novém znění zákona změní. Jsme uzavření i vůči profesorům ze zahraničí. Sice třeba formálně vypíšeme, že na nějakou pozici může přijít i zájemce ze zahraničí, ale když opravdu přijde, je posledním outsiderem. K tomu připočtěme skutečnost, že administrativní aparát školy nehovoří obvykle jinak než česky. Kdo tady pak může dlouhodoběji vydržet? Odborníci světové třídy určitě ne. A třetí věcí je nedostatečný tlak na špičkovost. Ten je daný tím vším, co bylo řečeno výše: průměr, šeď, nakonec všichni dostanou tak nějak stejně a když někdo náhodou vybočí, musíme ho "srovnat".
- Říkal jste, že prostředky by měly být deponovány tam, kde je kvalita. Kdo tu kvalitu určí?
Ano, otázka měření kvality je zásadní: Mohu-li něco změřit, mohu to i řídit. Problém je, že my jsme nastoupili na cestu měření množství a posléze kvality publikací, což je vždycky v každé zemi první fáze měření výkonu. Ale náš poměrně vyspělý výzkum vyžaduje měřit trochu komplexnější mírou. Excelence, domnívám se, se dá posoudit podle příspěvků na konferencích a počtu článků jenom částečně. Musí být hodnoceno i umístění ve světových žebříčcích, zisk evropských grantů a jejich objem, průmyslové granty od špičkových firem. Do hodnocení patří počet patentů a to, jak byly tyto patenty uplatněny v praxi. Jsou tam ovšem i jiné dimenze excelence - například jak velký je výzkumný tým, kolik vychoval doktorandů a výzkumníků a jak kvalitních. Protože tým, který sestává ze dvou lidí, může být sice špičkový, ale pracoviště jako celek je třeba naprosto podřadné. Musíme se snažit o integraci výzkumných týmů, o budování silných specializovaných pracovišť, která mají dostatečnou infrastrukturu, dostatečný počet kvalifikovaných odborníků přesahující "critical mass", otevřenost vůči mobilitě. To všechno jsou aspekty, které by se měly měřit, ovšem zatím tak nečiníme. A onen zmiňovaný "kafemlejnek", který je postavený jenom na publikacích, celou sféru hodně deformuje. Pracovníci v základním výzkumu tento přístup silně kritizují, ale když dojde na lámání chleba, jsou první, kdo ho brání. Jakmile jsou totiž do hodnocení zavedeny další dimenze, základní výzkum ztrácí. V současnosti na vědecké frontě probíhá ostrá diskuse mezi zastánci připravovaného projektu Metodika IPN, což je projekt MŠMT, který v původní podobě měl hlavně zpreciznit bibliometrii a zavést peer-review, a podporovateli snahy RVVI přivést ještě druhý a třetí pilíř měření kvality výzkumu a efektivity aplikovaného výzkumu. Věřím, že nakonec dojde k rozumné dohodě a posunu směrem k praxi obvyklé ve světě. Nedávno nás navštívila paní Dr. Julia Lane, která v USA připravuje pro úřad Bílého domu a National Science Foundation vizi, jak se má dlouhodobě měřit kvalita výzkumu. A ta se opravdu smála, když jsme řekli, že u nás máme zavedena téměř výlučně bibliometrická kritéria. "No tak první fázi rozvojové země máte za sebou," zněl její komentář.
- Jaký přístup by byl tedy podle vás nejlepší?
Změřit počet článků a podle toho financovat instituci, to není cesta. Úplně nejlepší je podle mě komplexní peer review. Od nezávislých expertů ze zahraničí, kteří by jednou za pět let instituci prověřili, jakou má infrastrukturu,jakých excelentních výsledků dosáhla, zda se tam mluví anglicky, zda vychovává doktorandy a jaké, zda má publikace a výsledky uplatněné v praxi. Pokud tato kritéria splní, má nárok na největší objem prostředků. Instituce pak musejí být rozděleny do čtyř kategorií: světová špička, evropská špička, národní špička a podprůměr. První tři dostanou adekvátně přidáno, ty poslední se nechají ještě chvíli žít, aby mohly prokázat, zda mají či nemají šanci.
- V jedné své přednášce jste zdůrazňoval význam privatizace transferu technologií. Proč je to tak důležité?
Transfer technologií souvisí s tím, o čem už jsme mluvili. Mám nějakou znalost a na jejím základě postavím malou firmu. Tedy onu znalost přetransformuji do něčeho, co se dá prodat. Jak si představujete státem placeného úředníka, který toto organizuje? To je přece úhelný kámen byznysu. Nejriskantnější část byznysových aktivit. Tam přece nemohu nasadit úředníka, který to bude celé řídit. Tady se musím odvázat a říct, že podpořím byznysmany, kteří si na to udělají firmu nebo vytvoří sdružení a tento nejriskantnější byznys povedou, jsouce vhodně zainteresováni na výsledku. Jestliže se snažíme na tento úkol zaplatit státního úředníka, skončí to tím, že vznikne jednotka, která je živena z evropských strukturálních fondů, provádí školení a zprostředkovává obchod s jinými firmami za provizi. Nikdo navíc netuší, z čeho bude žít, až strukturální fondy či jiná forma dotace skončí. Byznysu v tom není ani špetka.
- Existuje nějaký obor, který by připravoval technické odborníky na transfer technologií?
Ne, nebo o něm alespoň nevím. My se je tu snažíme vychovávat za běhu, "on the fly", snažíme se na katedře držet samostatné pracovníky, kteří se věnují výhradně transferu, ale je to těžké. Svět skutečného transferu technologií, příprava start-upů a všechny aktivity související jsou v ČR na úplném počátku, trh neexistuje a teprve postupně se buduje..
- Co byste dodal na závěr?
Přes všechny negativní pohledy, které na český výzkum a transfer technologií máme, jsme za dvacet let udělali obrovský skok dopředu ve vybavení pracovišť, v kvalifikaci lidí, v počtu publikací, ve výsledcích. Postupně se to projevuje ve světových tabulkách i ve zvyšujícím se zájmu globálních firem o naše výsledky. Co nám chybí, je dohoda a směřování k jednomu cíli. A není jiná cesta než překonat všechny rozdíly mezi techniky, přírodovědci a ekonomy, mezi základním a aplikovaným výzkumem. Najít konsenzus i napříč politickým spektrem. Jenom to nás může posunout dopředu. Jestliže budeme mít dobré myšlenky, dobré vize, ale na papíře, protože se nedokážeme dohodnout o elementárních věcech, tak skončíme brzy. ?
---
Nejdůležitější je vytvořit ekosystém, který umožní našim nápadům dostat se na světové trhy start-upových firem. To by měl primárně náš stát podporovat. Prof. Ing. Vladimír Mařík, DrSc., Působí na ČVUT FEL od roku 1979, v roce 1990 jmenován profesorem. Od roku 1999 působí jako vedoucí katedry kybernetiky ČVUT FEL, Centrum excelence EU, která dlouhodobě rozvíjí vědeckou spolupráci s předními světovými firmami jako je např. Toyota, Rockwell Automation, Volskwagen, Airbus Industires, Samsung, a dalšími. Hlavními oblastmi jeho zájmu je umělá inteligence, robotika, znalostní a expertní systémy, multiagentní systémy a jejich aplikace. Prof. Mařík stál v roce 1992 u zrodu Výzkumného střediska Rockwell Automation Praha a působil až do roku 2009 jako jeho ředitel. Od roku 2010 řídí spin-of firmu CertiCon, a.s. V roce 2010 byl jmenován do funkce předsedy Výzkumné rady Technologické agentury ČR, od roku 2011 je pak členem RVVI. V roce 2009 se stal pozvaným řečníkem na prestižním světovém fóru "Science and Technology for Society" v Kyotu, v roce 2011 přednášel na Stanfordské universitě. Prof. Vladimír Mařík obdržel mj. Československou státní cenu (1989), dále pak Rockwell Chairman.s Team Award (1997). V roce 2003 byl vyznamenán rakouským Čestným křížem za vědu a umění, v roce 2010 obdržel cenu Invence - Česká hlava. Detaily viz http://cyber.felk.cvut.cz/people/page.php?id=44&detailed=y Objem prostředků, které tečou dovysokých škol přímo od firem, je mizivý. V Česku působí velké firmy, s obrovskými zisky, které jsou závislé na našich absolventech, ale jejich příspěvky k rozvoji universit jsou směšné.
16. 2. 2013; ceskapozice.cz
Elektrotechnici z ČVUT spouštějí malý "matfyz"
Fakulta elektrotechnická akreditovala studijní program Otevřené elektronické systémy, který jde tak trochu proti proudu.
Navrhovat elektronické systémy, vyvíjet komunikační i rádiové technologie a dobře tomu rozumět. Taková budoucnost by mohla zaujmout talentované studenty přemýšlející, kam dál. Fakulta elektrotechnická ČVUT koncem ledna akreditovala nový studijní program Otevřené elektronické systémy (OES), který jde trochu proti proudu a ustálenému dělení dle takzvaného Boloňského procesu (podrobně se mu věnujeme v článku Osvědčil se boloňský recept na vysokoškolské studium?). Už od počátku má jít o výběrové náročné studium a teprve na silném teoretickém rámci z prvních tří let studia budovat inženýrskou (praktickou) specializaci ve třech navazujících oborech.
"Naší cílovou skupinou jsou studenti, kteří by jinak šli na ,matfyz". V bakalářské části jim nabízíme takový malý matfyz, nad nímž stojí navazující etapa s aplikací v inženýrských oborech. Když jsem to loni představoval, někteří kolegové říkali: ,Vždyť tam máte skoro více matematiky než na matematicko-fyzikální fakultě!" Ale to je v pořádku, vždyť na tom moderní inženýrství stojí. Není to o tom, jak pasují konektory a jaké se mačkají knoflíky," řekl ČESKÉ POZICI profesor Jan Sýkora z katedry radioelektroniky.
Sýkora patří jako garant OES k těm, kteří si myslí, že trojstupňové dělení studia na bakalářské, magisterské a doktorské nemusí být někdy ideální. "Máme zkušenosti, že už by se někteří studenti druhého bakalářského semestru chtěli specializovat. To je ale předčasné a v důsledku škodlivé. Jiní zase až v magisterském studiu zjišťují, že jim něco z teorie chybí, protože byl bakalářský blok vystavěn s děrami v teoretických základech, ale zato zaplněn prakticko-aplikačními předměty. Ale ani vy si dům nevybudujete na děravých základech," říká vehementně Sýkora, když maluje na tabuli své pojetí studia.O pyramidě s pevnými základy
V základech tříleté studijní pyramidy vidí obecné fundamenty matematiky a fyziky spolu s nezbytnými profesními znalostmi elektrotechniky, nad nimiž se teprve pak vyvyšuje špička - s volitelnými a specializačními předměty. Budoucí magistři si mohou vybrat ze tří navazujících oborů: Komunikace a zpracování signálu, Vysokofrekvenční a digitální technika a Integrované elektronické systémy.
Musíme být univerzitou, nikoliv školicím střediskem, říká profesor Sýkora"Řadu užitečných zkušeností jsme získali při konstrukci individuálních studijních plánů pro jednotlivé talentované studenty. Ukázalo se, že úplně nejdůležitější je systematické vybudování základu bakalářského studia, a na něm pak lze luxusně stavět jednotlivé specializace," upozorňuje profesor Sýkora.
Absolvent tohoto bakalářského programu má na ČVUT získat širokou průpravu v matematice, fyzice, teorii elektomagnetického pole, teorii obvodů analogových i digitálních, zpracování signálů a teorii polovodičové techniky, uvádějí akreditační materiály, jež loni v říjnu schválila vědecká rada elektrotechnické fakulty (FEL) - všemi 28 hlasy. Posléze v prosinci program potvrdila na osm let i Akreditační komise ČR a studenti pro první ročník bakalářského studia se mohou začít poprvé hlásit.
Řešiteli OES jsou vedle Sýkory i další profesoři z různých kateder FEL jako Marie Demlová, uznávaný matematik Jan Hamhalter, Pavel Hazdra, Zbyněk Škvor, Pavel Zahradník a Ivan Zemánek.
"Chceme vychovat studenty, kteří dokážou řešit problémy a nečekají na návod. Musíme být univerzitou, nikoliv školicím střediskem," tvrdí profesor Sýkora, jenž OES vnímá jako pětiletý inženýrský program - rozdělený bakalářskou prací. "Ze zkušeností víme, že i studenti, kteří rozumějí našemu celistvému konceptu, chtěli mít psychologickou jistotu, že už mají kousek dostudován... A já si troufám tvrdit, že i naši bakaláři budou moci bez problémů studovat na jakékoliv jiné technické škole či oboru," tvrdí.Předstupínkem k hi-tech kariéře?
Sýkora věří, že se podařilo zajistit výjimečné personální a vědecké jištění. "Myslím, že všichni patří do množiny excelentních pedagogů," říká profesor, jenž přednáší digitální komunikaci a hodlá zvát vyučující z Evropy i ze světa. V minulosti již pozval k přednáškám v Praze kolegy z Kanady, Jižní Koreji, Japonska nebo Velké Británie. Jedním z pilířů OES má být mezinárodnost a postupný náběh pravidla: Když jsou všichni lokální, mluví se lokálně, ale když je alespoň jeden cizincem, mluví mezi sebou všichni anglicky.
Absolventi OES budou připraveni na práci při vývoji technicky výjimečných věcíProgram prý umožní studentům nastartovat kariéru v hi-tech průmyslu a stát se žádaným absolventem. Příkladem mohou být firmy zabývající se pokročilou ICT technologií, navigačními a radarovými systémy či nanosystémy. Absolventi OES budou připraveni na práci při vývoji technicky výjimečných věcí - například k návrhu rádiového komunikačního systému s masivně paralelně interferujícími signály.
Sýkora k budoucímu uplatnění říká: "Psychologie evropského studenta je obecně odlišná od psychologie amerického. Evropský se po ukončení studií chce nechat dobře zaměstnat u super firmy, kdežto ten americký si chce založit vlastní firmu a být Mr. Google. My chceme své studenty naučit kriticky a tvořivě myslet, aby byli opravdu jedineční a v kariéře samostatní."
11. 2. 2013; ekonom.ihned.cz
Vydělat na vědě? Žádná věda
SLOUPEK: Investice až stovek milionů korun, které americké Cisco zaplatilo za český start-up Cognitive Security, je dobrá zpráva i pro celý technologický byznys v Česku, píše Miloš Čermák, reportér týdeníku Ekonom.
Před dvěma týdny jsem v Ekonomu psal, že je Česko "velmocí" v oboru počítačové bezpečnosti. A pod tohle neskromné tvrzení máme od minulého týdne další oficiální štempl. Firma Cisco koupila start-up Cognitive Security, který založili dva čeští počítačoví experti a do kterého investoval převážně český fond Credo Ventures.
Čím přesně se nevelká firma zabývá, se těžko vysvětluje. Nabízí nástroj, který v počítačových sítích umí najít "podezřelá" či "záškodnická" data, a to na základě poměrně složité matematické analýzy. Zjednodušeně řečeno - umí zmenšit náskok "zlých hochů" před těmi "hodnými". Během hodin dokáže zjistit, co se v počítačové síti chová "divně", a tím například ukázat na potenciálního "narušitele". Ví to dříve než experti z antivirových firem, kteří začínají jednat až v momentě, kdy se zlovolná data utrhnou ze řetězu.
Příběh Cognitive Security je však především takovou českou start-upovou pohádkou. Začala dobrým nápadem dvou vysokoškolských pedagogů. Martin Rehák a Michal Pěchouček na něm pracovali na Fakultě elektrotechniky ČVUT a jejich "andělem", tedy prvním investorem, byl jejich nadřízený, profesor Vladimír Mařík. Navázali spolupráci s řadou institucí, například s americkou vládou, respektive armádou. Založili vlastní společnost, zúčastnili se českou vládou financovaného programu CzechAccelerator v kalifornském Silicon Valley. Předloni je "ulovil" fond Credo Ventures, jehož investory jsou až na výjimky úspěšní čeští byznysmeni. Někteří z nich investovali do Cognitive Security i sólově, třeba mladý byznysmen Jan Barta.
Kolik Cisco zaplatilo, zatím nevíme, odhaduje se, že to mohly být stovky milionů korun. Každopádně měla minulý týden řada Čechů, a pochopitelně zejména dva zakladatelé Cognitive Security, důvod k otevření ročníkového šampaňského. Je to dobrá zpráva i pro technologický byznys v Česku. Jen by špunty neklidných vín měly létat ne jednou za uherský rok, ale klidně každý týden.
11. 2. 2013; Respekt
Když se rojí roboti
Desítky automatů spolupracujících jako hmyz mohou přepravovat zásilky, vést bojovou akci či mapovat nebezpečné prostředí
Asistent stojí uprostřed velké haly, připraví se a do vzduchu vyhodí míček. Nad ním se vznášejí dvě malé robotické helikoptéry se čtveřicí vrtulek vydávající bzučivý zvuk. Vzápětí se přihlížejícím dostane pozoruhodné podívané: helikoptéry mají na vršku své konstrukce upevněné síťky, pomocí nichž si začnou s míčkem navzájem pinkat. Pohybují se při tom velmi obratně, podobně jako živé vážky. Teprve po dvacáté výměně se tenisová hra nezdaří a míček spadne z výšky na vypolstrovanou zem.
Jsme svědky toho, co v současnosti dokážou takzvané koptéry, malé robotické helikoptéry vybavené několika vrtulkami (mohou být dvě, čtyři nebo šest, viz též Respekt 43/2011). V hale Flying Machine Arena (aréna létajících strojů) ve švýcarském Curychu předvádějí kousky, nad nimiž se divákům tají dech, a není to jen vzdušný tenis: Výzkumníci nechají trojici koptér stavět složité konstrukce, balancovat ve vzduchu s tyčí nebo předvádět obratné manévry - například takzvané hnízdění (perching), kdy koptéra přistane na šikmé ploše, či dokonce pod "skalním" převisem.
Miniaturní koptéry poháněné elektrickou energií z baterií by bylo možné využít třeba pro pořizování spektakulárních záběrů sportovních událostí, pro dohled nad průmyslovými objekty, při pátrání po přeživších při katastrofách nebo během vojenských akcí; spisovatel Daniel Suarez v thrilleru Kill Decision (Vražedné rozhodnutí) líčí, jak ničivý může být útok roje malých koptér. Není to úplná fantazie: technici dnes přemýšlejí o tom, že by koptéry skutečně fungovaly ve velmi početném roji, inspirované inteligencí mravenců, včel či rybího hejna.
Roboti pátrají po knize
Vybavit roboty autonomní umělou inteligencí není právě jednoduchý úkol. Počítače dnes dovedou vyřešit velmi komplikované úlohy, naopak zdánlivě jednoduché činnosti, jako je chůze, manipulace s předměty či chápání přirozené řeči, zvládají podstatně hůř. Rozdíl mezi robotem a živým organismem je nasnadě: zatímco organismus prošel miliony let trvající evolucí, robot nikoli.
Miniaturní koptéry ve švýcarské aréně i proto zatím nejednají zcela samostatně, jsou řízeny centrálním počítačem. Nemohou se ještě pohybovat venku v reálném světě (viz rámeček). V hale je pomáhá řídit systém motion capture (zachycení pohybu): Mají na sobě upevněné značky o velikosti vlašského ořechu, které až dvěstěkrát za vteřinu snímá osm pevných kamer umístěných v aréně. Centrální počítač pak z údajů vypočte pohyby letícího robota.
Robotické roje, složené z mnoha autonomních jednotlivců vybavených jednoduchou inteligencí, by měly některé výhody: například to, že velmi početný roj robotů by byl méně zranitelný - pokud je několik členů skupiny zničeno, celý roj může dál pokračovat v akci. Každý, kdo někdy viděl útok sarančat nebo třeba činnost mravenců při společném transportu potravy, nemá pochybnosti o síle takových rojů.
Jednotlivec přitom neví, co jeho roj vlastně dělá, ani netuší, že vůbec existuje. Přesto vzniká něco jako inteligentní jednání. Biolog Brian L. Partridge zkoumal, jak se chovají hejna ryb. Zjistil, že ryby se řídí jen dvěma jednoduchými pravidly: následuj rybu před sebou a kontroluj, zda ryba vedle tebe příliš nezrychluje či nezpomaluje (mohlo by to vést k dezorganizaci hejna). Vědci nyní chtějí inteligenci roje propůjčit i robotickým koptérám. Autonomní roboti by se řídili pouze asi pěti základními pravidly a roj by fungoval stejně dobře, kdyby jej tvořilo jak deset jednotlivců, tak i třeba tisíc.
Jako prvnímu se na konci devadesátých let podařilo propůjčit robotům chování roje informatikovi Ericu Bonabeauovi. Šest autonomních strojů muselo z náhodně zvolených pozic najít krmivo v krabici a přenést jej do společného "hnízda". Roboti nemohli navzájem komunikovat, aby se informovali o pozici krabice, natolik těžké, že ji jediný robot nemohl transportovat. Týmová práce se podařila díky jednoduchému pravidlu: pokud robot nalezl krabici, přezkoumal, jestli se nachází mezi ním a hnízdem. Bylo-li to tak, zkusil krabici posunout směrem k hnízdu. Když ne, přesunul se a hledal nový výchozí bod. Roboti tak společně posunovali kořist směrem k hnízdu, aniž by o tom měli tušení. O desetiletí později už takové schopnosti robotů vypadaly skutečně zastarale. V evropském projektu Swarmanoid odstartovaném v roce 2006 vědci zadali roji specializovaných robotů zajímavý úkol: měli v prostorách laboratoře vyhledat knihu umístěnou v jedné z místností na horním regálu. Jako létající oči sloužily roji koptéry, které se vzhledem ke své pohyblivosti a obratnosti dostanou všude. Když jedna z nich objevila regál s knihou, přisála se na strop dané místnosti, zavolala ostatní členy roje a poslala jim záběry ze své kamery. Další z pátračů pomocí tenkého lanka vystřeleného ke stropu vystoupal k regálu a uchopil knihu. Poté ji předal robotům specializovaným na přenášení nákladů a ti knihu odnesli na určené místo (viz http://www.youtube.com/ watch?vZM2nn1X9Xlps).
Skřítci na oběžné dráze
V řadě experimentů využívají vědci určitou kombinaci řízení roje: je sice ovládán centrálním počítačem, ale zároveň jsou už jednotliví roboti do jisté míry autonomní, vzájemně spolupracují a řeší dílčí úkoly - pomáhají třeba udržet letovou formaci. "Nedokážu si například dost dobře představit, jak by bylo možné pouze centrálně řídit let čtyřiceti devíti malých robotických helikoptér, jak jsme mohli loni vidět v rakouském Linci," vzpomíná robotik Vladimír Mařík z ČVUT. Rojem helikoptér zmítal vítr, přesto se díky spolupráci jednotlivých členů nerozpadl.
Rakouští výzkumníci tu předváděli decentralizovanou inteligenci, kterou by bylo možné využít i třeba při budování chytrých rozvodných sítí (smart grids). Výrobu a spotřebu elektřiny z mnoha větrných a slunečních elektráren (z nichž některé se mohou nacházet přímo na střechách spotřebitelů) je obtížné řídit centrálně. V takových chytrých sítích existují jednotlivé prvky "roje": generátory, transformátory, měřiče a další části sítě. Tyto prvky mezi sebou mohou komunikovat, čímž pomohou zajistit, aby síť nekolabovala třeba pod "nárazy" větrné elektřiny. Výzkum ale musí ještě pokračovat: uskutečnilo se sice několik experimentálních projektů (u nás například v regionu Vrchlabí), žádná komerční chytrá síť však zatím není v provozu.
Také systémy "plechového robotického hmyzu" jsou podle Vladimíra Maříka zatím jen předmětem výzkumu. K robotickým rojům, jež by například likvidovaly ropné skvrny na moři nebo odstraňovaly miny na vojenském území, je ještě poměrně daleko. Hlavní problém je s bateriemi - ani robotické helikoptéry nemohou letět příliš dlouho, vydrží ve vzduchu maximálně dvacet minut. Klasické baterie jsou příliš těžké a jiné zdroje energie, třeba sluneční záření, zase moc slabé či nespolehlivé. Proto se vyvíjejí roboti s energeticky nenáročným provozem. Například ve francouzské výzkumné organizaci CNRS byla s využitím nanotechnologií vyrobena umělá vážka Libelle, která měří pouze šest centimetrů a váží dvacet mikrogramů.
Některé roje se testují dokonce ve vesmíru. V roce 2011 byla z paluby raketoplánu Endeavour vypuštěna trojice miniaturních čipů o velikosti poštovní známky, jimž autoři z Cornellovy univerzity přezdívají "skřítci" či "koboldi". Malinké satelity jsou vybaveny slunečními plachtami, takže se pohybují pomocí slunečního větru. Na oběžné dráze sbírají informace o svém okolí - například o teplotě, chemickém složení prostředí nebo radioaktivitě - a odesílají je na zem prostřednictvím morseovky (kvůli malým rozměrům nezbylo na složitější komunikační jednotku místo). V budoucnu by mohly sloužit ke sledování oblak trosek zaniklých družic či varovat před slunečními bouřemi. Vynést na oběžnou dráhu tisíce malých satelitů vyjde kvůli jejich nízké hmotnosti mnohem levněji než vypustit jednu velkou družici.
Hlavní nevýhodou plně nezávislých rojů je ovšem právě to, že jim schází jediný řídicí a kontrolní bod. V celém systému tak může vzniknout jednání, které nikdo nečeká - dojít k destabilizaci, rozpadu roje a podobně. Přesto se Vladimír Mařík domnívá, že výhody autonomních systémů jsou značné, a časem se decentralizované řízení rozšíří do řízení letadel, lodí i automobilů. Důležité je, aby lidský řidič měl v každém okamžiku možnost kontrolovat, co decentralizovaný systém provádí.
Létající robot jako pošťák
Přes technické obtíže někteří výzkumníci tvrdí, že koptéry jsou už zralé na převratnou komerční aplikaci: létající balíkovou službu v zemích s řídkou silniční sítí. Přístup k silnici nemá na světě více než miliarda lidí. Nedostanou se k nim tak léky, osivo nebo náhradní díly.
Změnit by to měl takzvaný Matternet, létající robotická pošta. Jak napovídá sám název, systém by fungoval podobně automaticky jako internet, jen s tím rozdílem, že místo nehmotných datových balíčků by transportoval fyzické zásilky. Jeho součástí by byla síť základních stanic vzdálených od sebe ne více než deset kilometrů. Na každém uzlu má podle plánů čekat koptéra s nabitými bateriemi, podobně jako kočí koňské pošty v 18. století. Nevadilo by pak, že energie v akumulátorech nevystačí na dlouhý let. Koptéry se mají pohybovat ve výšce kolem sto dvaceti metrů, což by mělo potenciálním zlodějům znesnadnit krádež. Příliš těžká či objemná zásilka by se rozdělila na menší a podobně jako datový balíček v internetu by po částech dorazila na místo určení.
Například v Jižní Africe je kolem pěti milionů nemocných AIDS, kteří musí několikrát ročně podstoupit krevní test. V zemi existuje asi šest tisíc klinik, jež vzorky odebírají, ale pouze dvě stě padesát laboratoří, které je potom analyzují. Koptéry by mohly tento velký transportní problém vyřešit. V průběhu následujícího roku chce společnost Matternet ukázat, že její technologie skutečně fungují, a získat povolení pro vzdušný provoz koptér. Do roku 2015 by její vzdušné dopravní sítě měly zahájit komerční provoz v USA.
---
Koptéry a pojízdní roboti společně pátrají uvnitř budov. Pod širým nebem Ovládat roj koptér ve venkovním prostředí je obtížné, protože jednotlivé roboty nelze snímat pevnými kamerami tak jako v hale, což komplikuje výpočet jejich polohy. Určovat pozice robotů pomocí GPS je nepřesné. Na Univerzitě v Curychu však nedávno proběhl projekt sFly, který testoval jiný systém pro určování pozic. Průmyslovými kamerami byly vybaveny přímo jednotlivé koptéry. Centrální počítač sestavil z jejich záběrů trojrozměrnou mapu prostředí a určil pohyby letících robotů. Nevýhodou metody známé pod zkratkou SLAM je, že koptéry musí nové prostředí nejprve nějaký čas poznávat. Pokud je v krajině voda, systém ztrácí orientaci, stejně tak při silně proměnlivých světelných podmínkách. Určování pozice s maximálně třiceti snímky za vteřinu je příliš pomalé, bylo by potřeba nejméně tři sta snímků za vteřinu.
8. 2. 2013; iprosrerita.cz
Eaton poskytne stipendia talentovaným studentům ČVUT
Společnost Eaton podepsala smlouvu o spolupráci s Českým vysokým učením technickým v Praze (ČVUT), ve které se zavazuje k poskytnutí dvou studijních stipendií nejlepším studentům doktorského studia fakulty elektrotechnické a dvou stipendií pro studenty stejného typu studia fakulty strojní.
Díky stipendiím získají studenti možnost podílet se na výzkumu v globálním Inovačním centru v Roztokách u Prahy, které společnost Eaton otevřela v roce 2012.
"Úzká spolupráce s ČVUT je klíčová pro úspěšný rozvoj našeho Inovačního centra. Věříme, že nová dohoda vztahy s vysokou školou ještě více posílí. V rámci dlouhodobé spolupráce jsme se zavázali poskytnout stipendia čtyřem talentovaným Ph.D. studentům, přičemž každého z nich podpoříme po dobu dvou let každoročně částkou 15 tisíc dolarů. Studenti budou mít možnost pracovat pro Eaton na aplikovaném výzkumu v oborech, ve kterých naše společnost působí. Například budou pracovat na projektech pro snižování spotřeby paliva u vozidel," řekl Ing. Jan Vondraš, ředitel Evropského Inovančního centra Eaton v Roztokách u Prahy. "ČVUT vychovává budoucí špičkové odborníky s obrovským potenciálem. Jsme přesvědčeni, že poskytnutí stipendií je krok správným směrem," dodal Ing. Jan Vondraš.
Společnost Eaton provozuje v Roztokách u Prahy globální Inovační centrum, které otevřela na začátku roku 2012. V letošním roce plánuje navýšit počet kvalifikovaných inženýrů o dalších 30 zaměstnanců. Cílem Inovačního centra je realizace moderních výzkumů zaměřených na vývoj energeticky účinných napájecích systémů, dopravních prostředků a leteckých aplikací, na zvyšování účinnosti pohonných ústrojí, snižování energetické spotřeby budov a na vývoj systémů pro zvýšení bezpečnosti domácností.
Společnost Eaton a ČVUT v Praze (fakulty strojní a elektrotechnická) zároveň podepsaly rámcovou smlouvu o spolupráci, která řeší právní a technické náležitosti mezi oběma stranami. "Spolupráce s ČVUT si velmi vážíme a tato dlouhodobá rámcová smlouva nám ji do budoucna ještě více ulehčí. Spolupráce je rovněž velmi inspirativní a já osobně věřím, že bude přínosem pro obě strany," dodal Ing. Jan Vondraš.
"Jsme potěšeni, že se tak významná nadnárodní společnost, jako je Eaton, rozhodla ocenit naše studenty formou stipendia. Nejen pro vybrané studenty, ale pro celou elektrotechnickou fakultu je to další příležitost k prezentaci vysoké úrovně studia i za hranicemi České republiky," řekl prof. Ing. Pavel Ripka, CSc., děkan elektrotechnické fakulty ČVUT.
"Studijní stipendium společnosti Eaton je motivací pro všechny kvalitní studenty strojní fakulty k dosažení co nejlepších studijních výsledků. Pomyslné dveře, které tato stipendia otevírají, vedou mezi ty nejkvalifikovanější odborníky a celosvětově uznávané vědce," řekl prof. Ing. František Hrdlička, CSc., děkan strojní fakulty ČVUT.
O společnosti Eaton v České republice
Společnost Eaton zahájila svou působnost v České republice v roce 1993 pod názvem Felton & Guileaume. Ten v roce 1998 převzal koncern Moeller GmbH.V roce 2008 proběhla akvizice společnosti a o rok později i přejmenování z Moeller na Eaton. Společnost Eaton dnes zaměstnává téměř 2 000 lidí v pobočkách v Praze, Suchdole nad Lužnicí, Pohořelicích a Chomutově. Tyto pobočky slouží lokálním i globálním zákazníkům, včetně VW Group, Volvo, E. ON, HP, IBM a České dráhy.
O společnosti Eaton Corporation
Eaton Corporation je diverzifikovaná společnost pro správu napájení s více než 100 letou zkušeností. Skupina poskytuje energeticky účinná řešení, která pomáhají zákazníkům efektivněji řídit elektrickou, hydraulickou a mechanickou energii. Obrat celé skupiny dosáhl v roce 2012 částky 16,3 miliard USD. Eaton je celosvětově působící společností v oblasti elektrických komponentů, systémů a servisu zařízení pro distribuci a řízení elektrické energie; hydraulických a pneumatických komponent pro civilní i armádní využití; systémů hnacích ústrojí a jednotek pro nákladní a osobní vozidla zajišťujících optimalizaci výkonu, spotřeby paliva a bezpečnosti. Společnost Eaton má přibližně 103 000 zaměstnanců a své produkty dodává zákazníkům ve více než 175 zemích. Další informace naleznete na www.eaton.com.
6. 2. 2013; Lidové noviny
Roboti a vědecké pokusy na ČVUT
Letecké a kosmické systémy, navigační přístroje, audiovizuální techniku, fotovoltaiku, mikroskopii, elektrické stroje, světelný design, virtuální realitu, optické systémy, datové sítě, lékařské aplikace, senzory, zabezpečovací techniku nebo návrhy integrovaných obvodů si mohou zblízka prohlédnout i vyzkoušet zájemci o studium na Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technickéhov Praze. V pátek 8. února se zde koná den otevřených dveří.
Zájemci o studium dostanou možnost nahlédnout nejen do budovy v Dejvicích, ale také na Karlově náměstí, kde sídlí například katedrakybernetiky nebo katedra řídicí techniky. Zajímavý program plný praktických ukázek techniky začne na obou místech v 8.30 hodin.
V rámci dne otevřených dveří bude pro zájemce o studium připravena prezentace jednotlivých studijních oborů. Pedagogové z ČVUTbudou informovat nejen o tom, jak se dostat na fakultu, co studenty čeká v průběhu studia, ale hlavně o tom, jak se s jednotlivými obory uplatní jako absolventi na trhu práce.