Országos Tudományos és Kutatási Alapprogram

  • Projektszám: K 131545

    • Cím: Komplex technológiai rendszerek analízise és optimalizálása energetikai alkalmazásokkal
    • Futamidő: 2019.12.01-2023.11.30.
    • Témavezető: Dr. Szederkényi Gábor
    • Elnyert támogatás: 19 608 000,- Ft
    • Konzorciumvezető: Pannon Egyetem

Kutatási tevékenység folytatása nemlineáris dinamikai rendszerek analízisével és irányításával kapcsolatban. Az eredmények publikálása nemzetközi konferenciákon és folyóiratokban.
A pályázat az érintett kutatócsoportok eddigi közös munkájának folytatása, ahol új számítási eszközöket és technikákat kívánunk kifejleszteni komplex, hálózati struktúrájú technológiai rendszerek dinamikai analízisére és optimális irányítására. Az alkalmazások fő fókusza jelen pályázat esetében energiarendszerekre irányul, amelyek lehetnek energiahálózatok, ill. ilyen hálózatokban megtalálható részrendszerek (források, fogyasztók).

  • Projektszám: PD_125216

    • Cím: Magyar grammatikai konstrukciók disztribúciós szemantikája
    • Futamidő: 2017.09.01-2020.08.31.
    • Témavezető: Dr. Siklósi Borbála
    • Elnyert támogatás: 15 219 000,- Ft
    • A projekt célja:
      • 1.) Hibafelismerő algoritmusok létrehozása és fejlesztése (szóbeágyazó modellek használatával)
      • 2.) A felismert hibák javítása az annotáló eszközökben és a korpusz újraannotálása a javított algoritmusokkal

  • Projektszám: PD 128699

    • Cím: Mélytanuló algoritmusok kutatása tér-időbeli jelenségek vizsgálatára
    • Futamidő: 2018.09.01 - 2021.08.31.
    • Témavezető: Dr. Zsedrovits Tamás
    • Elnyert támogatás: 15.807.000,- Ft

E kutatási projekt célja, hogy új lehetőségeket fedezzen fel a mesterséges neurális hálózatok területén, amelyek segítségével kétféle problémára keresem a választ. Egyrészt a kis méretű pilóta nélküli repülőgépek (vagy drón) fedélzetén, valós időben történő videó feldolgozás. Ez a terület fontos például az ütközés elkerülés területén, ahol a repülőgép miatt a felhasználható tömeg és a költségek korlátozottak. E cél elérése érdekében, a különböző típusú mesterséges neurális hálózatokat vizsgálom, és ennek eredményeként egy új, és optimális hálózati struktúrát szeretnék megalkotni. A másik probléma a feldolgozás terén a távérzékelési adatok, pontosabban, egy nagy és sűrű, meteorológiai tornyokból és egyéb eszközökből álló, komplex terepen elhelyezett hálózat adatainak feldolgozása. A motiváció az, hogy ebben a környezetben a jelenleg rendelkezésre álló előrejelzés modellek teljesítménye nem kielégítő, ezért a tudósok rengeteg adatot gyűjtenek a jelenlegi modellek értékeléséhez, a modellek javításához. Az egyik fő probléma az, hogy hatalmas mennyiségű adatot gyűjtenek, de legtöbb esetben csak kis részét dolgozzák fel ténylegesen (kevesebb, mint 5%), mert nincsenek megfelelő eszközeik, amelyek hatékonyan képesek kezelni ezt az adatmennyiséget. Az alapötlet az, hogy az eredményeket egy speciális típusú mesterséges neurális hálózaton szeretném alkalmazni, ami ehhez a kérdéshez készül, és amellyel akár különböző tér-időbeli események is jelezhetők a gyűjtött adatokban, mint például a hegycsúcsok mögött kialakuló örvényleválást. Végső soron egy ilyen eszköz segíthet az időjárási jelenségek mögött végbemenő folyamatok jobb megértésében és az előrejelzések javításában.

  • Projektszám: PD-123900

    • Cím: Energetikai hálózatok és rendszerek játékelméleti modellezése és mechanizmustervezése
    • Futamidő: 2017.12.01-2020.11.30.
    • Témavezető: Dr. Csercsik Dávid
    • Elnyert támogatás: 15.219.000,- Ft

Az energetikai rendszerek olcsó és megbízható működéséhez egyrészt szükséges a rendelkezésre álló erőforrások hatékony kihasználása, másrészt hatékony piaci mechanizmusok tervezése. Korunkban a zöld energia előretörésével, valamint a piaci liberalizációs folyamatokkal jelentős változásokon megy keresztül az energetikai szektor. Egyfelől szükség van olyan új komplex piaci mechanizmusok fejlesztésére, melyek a rendszerek hatékony és megbízható működését biztosítják az új körülmények közt is, másrészről - mivel a legjelentősebb (pl gáz, villamos energia) energetikai rendszerek kiemelt jelentőségű részei a hálózatok - olyan prediktív modellekre, melyek a hálózatban elfoglalt pozíció illetve betöltött szerep alapján tudják jellemezni a szereplők piaci erejét és befolyását, így többek közt hozzásegíthetik az elemzőket a potenciális projektek megtérülésével kapcsolatban tett hatékonyabb becslésekhez.

  • Projektszám: FK_125217

    • Cím: Lexikai tudásábrázolás disztribúciós szemantikai módszerekkel
    • Futamidő: 2017.09.01-2020.08.31.
    • Témavezető: Dr. Siklósi Borbála
    • Elnyert támogatás: 37.588.000,- Ft

Bár nagyon sokféle múzeumot látogathatunk meg élőben, ahol az adott témának akár valamilyen különleges, akár a hétköznapi oldalát ismerhetjük meg általános művelődés vagy éppen elmélyült kutatás céljából, a magyar nyelv szavait, kifejezéseit és nyelvtani szerkezeteit bemutató tárlattal eddig még nem találkozhattunk. Ennek a kutatásnak az eredményeként azonban megnyílik az első magyar (internetes) szómúzeum, ahol akár a nyelvész kutatók, akár a laikus nézelődők, de még az iskolás tanulók is kedvükre nézelődhetnek a minden eddiginél nagyobb magyar nyelvi gyűjteményben. A magyar nyelv szavainak jelentését és azok kapcsolatait bemutató tárlatokat az emberi agy működését modellező mesterséges neurális hálózatokat alkalmazó számítógépes programok segítségével hozzuk létre.

  • Projektszám: PD-124905

    • Cím: Lokalitás és Munka-Elosztás Heterogén Szimulációkban és Architektúrákon
    • Futamidő: 2017.09.01-2020.08.31.
    • Témavezető: Dr. Reguly István
    • Elnyert támogatás: 15.219.000,- Ft

A mai világ minden területén jelen vannak a számítógépek, és a legtöbb hétköznapi eszköz, autó, repülő, vagy akár egy szék tervezésében is meghatározó szerepet játszottak – nem is beszélve az új gyógyszerek fejlesztéséről, vagy éppen a Higgs bozon megtalálásáról. Bár jogosan azt várhatjuk, hogy idővel egyre nagyobb és összetettebb problémákat tudunk majd számítógépek segítségével megoldani, a számító egységek már egy ideje nem képesek önmagukban gyorsulásra – ehelyett többet és többfélét teszünk belőlük egymás mellé: így egy mai okostelefonban sem ritka egy 4 magos processzor és egy pár száz magos grafikuskártya. Ezek hatékony használata azonban nehéz, főleg azok számára, akik magasabb szintű, pl. fizikai vagy tervezési problémákat akarnak megoldani, és nem szeretnének a hardverek részleteivel foglalkozni. Kutatásom ezért olyan programozási módszerek kidolgozásával foglalkozik, melyek lehetővé teszik, hogy ezen tudományterületek művelői könnyen megfogalmazhassák a problémáikat, majd utána ezek hatékonyan ki tudják használni a legújabb és legkülönbözőbb számítógép-rendszereket.

  • Projektszám: NN_124363

    • Cím: A GKAP fehérje rendezetlen régióinak és komplexeinek szerkezeti jellemzése
    • Futamidő: 2017.09.01-2021.08.31.
    • Témavezető: Dr. Gáspári Zoltán
    • Elnyert támogatás: 47.572.000,- Ft

A tanulás és a memória molekuláris szintű hátterének feltérképezése a következő évek, évitizedek egyik legfontosabb tudományos kihívása. Az idegsejtek közötti kommunikációban részt vevő fehérjemolekulák kapcsolatrendszerének feltárása kulcsfontosságú ahhoz, hogy a memória különböző formáinak kialakulását, fennmaradását és törlését az elemi folyamatok szintjén megérthessük. A tervezett kutatás során egy konkrét fehérje, a GKAP (Guanylate Kinase-Associated Protein) működését szeretnénk minél részletesebben tanulmányozni.

A GKAP az idegsejtek közötti kapcsolatot biztosító szinapszisok "fogadó" oldalán kialakuló fehérjehálózat szervezésében vesz részt. A GKAP az úgynevezett funkcionálisan rendezetlen fehérjék közé tartozik, azaz nagy részén nem rendelkezik állandó, jól meghatározott térszerkezettel. Az ilyen nagyon mozgékony molekulák vizsgálatára a leghatékonyabban az NMR-spektroszkópia nevezetű szerkezetvizsgáló módszer alkalmazható, melynek segítségével az egymásba alakuló térszerkezetek nagy pontossággal feltérképezhetőek. A kapott mérési eredményeket megfelelő számításokkal kombinálva részletes háromdimenziós modelleket alkothatunk

  • Projektszám: PD 121105

    • Cím: Struktúra-Alapú Szuperrezolúciós Ultrahang Képalkotás
    • Futamidő: 2016.10.01-2019.09.30.
    • Témavezető: Dr. Gyöngy Miklós
    • Elnyert támogatás: 15.087.000,- Ft

A hagyományos képalkotó rendszerek felbontási képességét az alkalmazott sugárzás hullámhossza szabja meg. Az ultrahang hullámok hosszabbak az optikában felmerülő hullámoknál, azonban jóval mélyebb a behatolásuk. A jelen kutatás célja, hogy biológiai szövetról sejt-szintű felbontású képek készüljenek 1 cm behatolási mélységgel. Az eredmények új távlatokkal kecsegtetnek a diagnosztikában, kiváltképpen a fejlszíni elváltozások (pl. bőrrák) területén.
A kutatás jelentősége abból adódik, hogy jelenleg az összes orvosi képalkotás esetében egy fájdalmas kompromisszumot kell kötni a behatolási mélység és a felbontás között. Sejtes elemek képalkotása több milliméter mélységben egyedülálló betekintést nyújtana különböző biológiai folyamatokba valamint megnövelné a magas-frekvenciás ultrahang diagnosztikai képességét (sőt, más képalkotási módalitásokra is, mint például optikális koherencia tomográfiára, hatással lenne).

  • Projektszám: K 120650

    • Cím: Mikrobióm bioinformatika: Komplex bakteriális közösségek számítógépes analizise és modellezése
    • Futamidő: 2016.10.01-2020.09.30.
    • Témavezető: Dr. Pongor Sándor
    • Elnyert támogatás: 32.392.000,- Ft

A baktériumok gyakran stabilis közösségeket formálnak, amelyben a fajok egymással, a gazdaszervezettel és a környezettel bonyolult kapcsolatokban állnak. A gyors DNS-szekvenálás ma már lehetővé teszi, hogy a microbiális közösségekben lévő genomokat megismerjük. Igy választ kaphatunk olyan kérdésekre, hogy milyen hasznos vagy káros mikrobák vannak jelen egy vizsgált közösségben.

A bioinformatikai eszközök ma már lehetővé teszik,hogy a mikrobiális közösségek összetételét, és kommunikációs képességeiket megismerjük, de még nagyon sok munka van előttünk, hogy a közösségek működését megismerhessük. Különösen a gének, és termékeik, pl. a jelanyagyok és kölcsönhatásaik megismerése fontos új feladat. Ezeket az eredményeket sok új területen, pl a bertegségek gyógyításában vagy a szennyezett környezet szanálásában is alkalmazni lehet. Célunk olyan új és hatékony bioinformatikai módszerek kifejlesztése, amelyek az új nagyteljesítményű számitógép architektúrákon is futtathatók, és amelyekkel a baktériumközösségek összetételét, és az őket alkotó szervezetek kommunikációs kölcsönhatásait jobban meg tudjuk ismerni. Ezeket a módszereket a bakteriális kommunkiáció génjein fogjuk kipróbálni. A kifejlesztett programokat, adatbázisokat a tudományos közösség számára ingyenes, Open Source formában fogjuk publikálni

  • Projektszám: NF 104198

    • Cím: Biomolekulák dinamikus szerkezeti sokaságainak előállítása és jellemzése
    • Futamidő: 2012.09.01 – 2016. 08.31.
    • Témavezető: Dr. Gáspári Zoltán
    • Elnyert támogatás: 49.768.000,- Ft
    • Résztvevők: Kovácsné Ángyán Annamária Franciska, Rovó Petra

Az élet működésének mély megértését az élőlényeket felépítő molekulák megismerése teszi lehetővé. Ezen molekulák sokszor egyedi, rájuk jellemző térbeli alakkal rendelkeznek, amely döntő fontosságú feladatuk ellátásához: legtöbbször a különböző partnermolekulák alakjának illeszkedése jelenti ehhez a kulcsot. A XX. század végétől azonban egyre inkább előtérbe kerül ezen molekulák dinamikus mivolta, azaz az a tulajdonságuk, hogy alakjuk nem merev, hanem időben dinamikusan változik. Ez az elmúlt években jelentős szemléletváltást hozott el a biomolekulák kutatói körében, akik közül egyre többen ismerik fel a molekulák belső dinamikájának jelentőségét azok működése során. Kutatásunk ezen belső dinamika jobb feltérképezésére és megértésére összpontosít újszerű módon, kísérletes és elméleti számítási módszerek összekapcsolásával. Célunk a rendelkezésre álló hasonló eljárások továbbfejlesztése és minél több valós fehérje esetében konkrétan felmerülő kérdésekre történő alkalmazása. Eredményeink várhatóan nem csak általános, elméleti jelentőséggel bírnak majd, hanem hasznos hozzájárulást jelenthetnek a gyógyszerkutatás és a biotechnológia területeihez is.

  • Projektszám: NF 104706

    • Cím: Polinomiális nemlineáris rendszerek analízise és irányítása optimalizálási módszerek segítségével
    • Futamidő: 2012.09.01 – 2016. 08.31.
    • Elnyert támogatás: 44.724.666,- Ft
    • Témavezető: Dr. Szederkényi Gábor
    • Résztvevők: Csercsik Dávid, Rudan János

A projekt célja olyan új módszerek kifejlesztése, amelyek természetes és technológiai rendszerek bonyolult jelenségeinek jobb megértéséhez járulnak hozzá. Ezt a célt a vizsgált rendszerek sajátos matematikai leírásának felhasználásával kívánjuk elérni. A tanulmányozott, egymással szoros kapcsolatban álló modelltípusok speciális tulajdonságainak kihasználásával az eddigieknél hatékonyabb módszereket kívánunk kifejleszteni fontos tulajdonságok (pl. stabilitás) vizsgálatára, modellezési és szabályozási feladatok megoldására. A projekt céljai közé tartozik az alkalmazásként vizsgált biológiai és energetikai rendszerek vizsgálata és szabályozása, amellyel idő, energia és más fontos erőforrások takaríthatók meg. A biológiai modellekkel kapcsolatos eredmények várhatóan hasznosak lesznek pl. a célzott gyógyszertervezésben ill. új orvosi kezelési módszerek fejlesztésében.

  • Projektszám: K 84045

    • Cím: Erőforrás korlátozott WLAN és BioMed alkalmazások új kommunikációs elveken alapuló, átkonfigurálható fizikai rétegeinek és protokolljainak kutatása
    • Futamidő: 2011.02.01 – 2014. 01.31.
    • Elnyert támogatás: 17.335.000,- Ft
    • Témavezető: Dr. Kolumbán Géza
    • Résztvevők: Krébesz Tamás, Józsa Csaba, Oláh András, Tisza Dávid

A környezettudatos mérnöki megoldások a korszerű méréstechnika ill. érzékelő, adatátviteli és információ-feldolgozó eszközök alkalmazásával maximalizálják az új ill. már létező termékek, technológiák és az emberi tevékenységek hatásfokát. Egy ilyen rendszer szenzorok, szabályzók és vezetéknélküli hálózati eszközök (WND) tucatjaiból épül fel. Mivel ilyen nagyszámú eszköz esetén a frekvenciakiosztás megoldhatatlan, az engedélyhez nem kötött rádió az egyetlen megoldás.
Merőben új hálózati és kommunikációs stratégiákra van szükség, mivel ezek a hálózatok ad hoc módon vannak telepítve, egy eszköz kiesése esetén annak feladatát a szomszédos eszközöknek kell átvenniük. A kognitívitáson túlmenően az egyes eszközöknek relézési funkciót is el kell látniuk ha nincs közvetlen összeköttetés az információ forrás és a célállomás között.

  • A kutatási célok:
    • 1. átkonfigurálható fizikai rétegek kidolgozása új vivők generálása, új modulációk és detekciós algoritmusok kutatása
    • 2. alkalmazás orientált protokollok kutatása
    • 3. WND modellek felállítása

amelyek felhasználhatók mind a fizikai réteg, mind a kommunikációs paraméterek felett végrehajtott hálózati szintű optimalizálásban

A kutatás az erőforrás-korlátozott, kis sebességű WLAN és viselhető BAN alkalmazásokra fog fókuszálni, a frekvencia újrafelhasználás az UWB technológiával lesz biztosítva. Mivel az FCC UWB szabályozás csak az emissziós limitet adja meg de nem korlátozza az új vivők és modulációk alkalmazását a kutatást kiterjesztjük az új vivőkre és modulációkra is.

  • Projektszám: PD 73753

    • Futamidő: 2008.09.01 – 2011. 08.31.
    • Elnyert támogatás: 23.529.000,- Ft
    • Témavezető: Dr. Iván Kristóf

A pályázat keretében egy olyan újszerű rendszer kultúráját szeretnénk megteremteni Magyarországon, amely a mikrofluidikának és a lab-on-a-chip paradigmának egy új ágát képviseli. Egy folyadékcsepp nedvesítési tulajdonságai megváltoztathatók az elektromos tér változtatásával. Ezzel a módszerrel lehet a cseppet megfelelően gyorsan mozgatni is, tehát folyadékcseppek aktív mozgatásával lehet kiváltani a mikrofluidikában eddigi rögzített folyadékcsatornás elrendezéseket.

Az új technológia reménye, hogy jó és megfelelően gyors alternatívát tud nyújtani a kémiai és biológiai elemzések terén a meglévő lab-on-a-chip készülékekkel szemben. Egy ilyen digitális mikrofluidikai rendszer kialakítása és tesztelése a célunk.
A tesztlabor kialakítása, a chipekhez a különböző meghajtó áramkörök tervezése és tesztelése, alkalmazása, valamint a megfelelő kémiai és biológiai alapreakciók párhuzamos elvégzése szerepel a terveinkben. Célunk továbbá a klasszikus mikrofluidikai alapműveletek elérhető pontosságon belüli implementálása (folyadék be- és kivezetés, transzport, adagolás, keverés, cseppszétválasztás, és -egyesítés).

  • Projekt száma: OTKA NI 61101

    • Futamidő: 2006.03.01 – 2009.02.28.
    • Témavezető: Dr. Roska Tamás
    • Elnyert támogatás: 75.000.000,- Ft
    • Résztvevők: Nyékyné Gaizler Judit, Szirányi Tamás, Takács György, Vidnyánszky Zoltán, Prószéky Gábor, Rekeczky Csaba, Ulbert István, Kalló Imre, Iván Kristóf, Csurgay Árpád István, Karmos György, Kovács Ferenc, Levendovszky János.
    • Student 1 - 4: Pohl Gábor, Kiss Attila, Fodróczy Zoltán, Lázár Anna Kinga, Havasi László, Harczos Tamás, Kóbor István, HAS Computer and Automation Research Institute, HAS Institute for Psychology,HAS Institute of Experimental Medicine, HAS Research Institute for Technical Physics and Materials Science Semmelweis University, HAS Research Group for Neurobiology.

A PPKE Információs Technológiai Kara néhány éve az információs technológiák és a neurobiológia tudományát ötvöző, multidiszciplináris kutatási programot indított, amelyhez öt éve társult a nanoelektronika és a mesterséges értés kutatása is. A Karon folytatott elekro- és számítástechnikai mérnökképzés különleges multidiszciplináris jellegű: az első öt szemeszterben egy-egy tárgy az idegtudományokkal foglalkozik.

  • A Tudományos Iskola az alábbi fő kutatási irányokra és módszerekre koncentrál:
    • 1. Tér- és időbeli hullám számítógép elmélete, amelyet CNN technológiának és a topografikus tömbök számítástechnikájának nevezünk. Ide tartoznak az algoritmikus kérdések, a fizikai implementáció kérdései és ezek biológiai relevanciája.
    • 2. A szubmikron- és nanoelektronikai áramkörök megvalósíthatóságának tanulmányozása, ide tartoznak a mély szubmikron CMOS áramkörökkel kombinált nanoantenna tömbök.
    • 3. Nyelvi technológiák és mesterséges intelligencia. Az emberi nyelv morpho-szintaxisának mintákra alapozott leírása, amely a mesterséges szövegértés és –fordítás eddigieknél hatékonyabb implementációjához vezet.

A projekt keretén belül folyó alprojektek jól jellemzik a kutatási és oktatási tevékenységet: irányított helyi gyógyszerbevitel epilepsziás betegek agyába, mobiltelefon halláskárosultaknak, bionikus szemüveg látássérültek számára.