Projekt
z Matematické biologie a biomedicíny
- epidemiologie a modelování
(Bi4012)
…because none of us are as bad ass as all of us…
Projekt z Matematické biologie (Bi4012)
… je týmový projekt!
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
(1) KONTROLNÍ DEN:
obhajoba zvolených metod
a postupů
(2) ZÁVĚREČNÉ PREZENTACE:
obhajoba celého projektu včetně
realizace algoritmu a výsledků
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
• Hackathon
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Využijte hackathon pro:
• konzultaci se svými mentory
• konzultaci s cizími mentory
• vyzkoušení „cool“ aplikací, jako jsou:
• GitHub,
• BitBucket,
• Slack
• Trello
• programování
• dokumentaci kódu
• přípravu slajdů
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
• Hackathon
• Zápočet
• Závěrečnou zprávu k projektu není potřeba vypracovávat.
• Zápočet bude udělen na základě úspěšné obhajoby.
• Na hodnocení se budou podílet mentoři společně
se studenty z dalších týmů.
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt – témata zadání
• optimalizační metody
• zpracování a analýza obrazů
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Týmový projekt – mentoři 2021
• Jakub Jamárik • Daniel Schwarz
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Sestavení týmů
Dračková, Tereza
Maršálová, Kateřina
Martináková, Tereza
Nováková, Tereza
Růžičková, Petra
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Optimalizace Obrazy
Tereza Borošová
Magdaléna Blažková
Lenka Kováčová
Karolína Vernerová
Hana Mlčochová
Týmový projekt - termíny
13. října 2021
10. listopadu 2021
8. prosince 2021
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
Together we can accomplish anything!
Projekt z Matematické biologie (Bi4012)
… je týmový projekt!
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2021
T1 mapovanie Optimalizačné algoritmy pre T1 mapovanie kortikálnych vrstiev
T1 mapovanie: kortikálne vrstvy
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/580597v2.fullhttps://thebrain.mcgill.ca/flash/capsules/outil_jaune05.html
T1 mapovanie: spin-mriežková relaxácia
čas [ms]
T1 relaxáčný čas
https://www.startradiology.com/the-basics/mri-technique/index.html, upraven
T1 mapovanie: state-of-the-art
𝑆 𝑇𝐼 𝑛 = 𝑀0|1 − 2𝑒
−
𝑇𝐼 𝑛
𝑇1 | 𝑆 𝑇𝐼 𝑛 = ෍
𝑗=1
𝑚
𝑀0𝑗 |1 − 2𝑒
−
𝑇𝐼 𝑛
𝑇1𝑗|
T1
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20564597/
T1 mapovanie: workpackages
1. Vysvetliť fyzikálnu a matematickú podstatu vzniku MRI obrazu s dôrazom na
fenomén T1 relaxácie a pulznej sekvencie inversion recovery (IR).
2. Vysvetliť princíp odhadu T1 relaxačnej doby pomocou T1 mapovania a
podstatu state-of-the-art metodológie.
3. Zvoliť vhodné optimalizačné algoritmy pre riešenie problému, algoritmy
implementovať a porovnať ich účinnosť na dátach zo známymi hodnotami
parametrov.
4. Hodnotiť robustnosť zvoleného algoritmu voči šumu a možnosti jeho rozšírenia
pre detekciu viacerých komponentov.
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Bi4012 Projekt z Matematické biologie
Mentor: Daniel Schwarz
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Aplikační oblast: laboratorní diagnostika, morfometrické analýzy, klinická hematologie
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
6.3836
7.0361
7.2651
4.5126
6.8845
6.2507
6.1848
6.9645
5.5038
6.3679
6.4793
5.9986
7.3981
6.8407
5.6103
6.1653
6.2048
5.7739
6.8631
6.0626
5.1926
6.8909
6.8820
6.2709
7.6576
5.9130
5.7892
6.2346
6.0806
5.8936
5.4011
●
●
●
Segmentace erytrocytů
v digitálních obrazech hematologických nátěrů
Cíl: Z digitálních obrazů získaných optickou mikroskopií při laboratorní diagnostice chorob krve sestavte XLS sešit se
seznamem erytrocytů a přiložte obrázek s legendou.
Návrh pracovních balíků (work packages) :
WP1) Charakteristické rysy obrazů z optické mikroskopie, způsob vzniku obrazu, artefakty, zkreslení apod. Laboratorní
diagnostika chorob krve a kde jsou možnosti pro automatické zpracování obrazů – morfometrické analýzy apod.
WP2) Segmentační metody – základní přístupy a rozdíly mezi nimi. Rozvaha a volba jednoho z mnoha přístupů. Podle
zvolené metody analýzy volit vhodné techniky předzpracování… Odstranění pozadí: filtrace pomocí průměrování
vs. úpravy obrazů ve frekvenční oblasti.
WP3) Samotná práce s obrazovými daty. Předzpracování. Selekce objektů. Práce s RGB obrazy v MATLABu/Rku,
vykreslování legendy do obrazu (GUI?). Práce s XLS sešity v Matlabu/Rku. Výpočet vybraného morfometrického
parametru (např. průměr, sféricita apod.)
WP4) Prezentace výsledků