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, 2019
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
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, 2019
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
• Hackathon
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
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, 2019
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, 2019
Týmový projekt – témata zadání
• zpracování a analýza signálů či obrazů,
• algoritmy strojového učení, klasifikace
• datové sklady a aplikační rozhraní
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Týmový projekt – mentoři 2019
• Kateřina Maršálová • Martin Komenda
• Matěj Karolyi
• Jakub Ščavnický
• Daniel Schwarz
• …a Jiří Holčík!
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Sestavení týmů
Dračková, Tereza
Maršálová, Kateřina
Martináková, Tereza
Nováková, Tereza
Růžičková, Petra
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Datoví specialisté Klasifikátoři Segmentátoři
Barusová, Tamara
Hejcmanová, Kateřina
Ježková, Martina
Klímová, Lucie
Skotáková, Monika
Talábová, Adriana
Vojkůvková, Adéla
Zdražil, Jan
Jamárik, Jakub
Týmový projekt - termíny
23. října 2019
20. listopadu 2019
18. prosince 2019
(bude-li možno dříve,
pokusíme se dříve.)
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Together we can accomplish anything!
Projekt z Matematické biologie (Bi4012)
… je týmový projekt!
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2019
Otevřené datové sady
a aplikační rozhraní
Bi4012
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování
Matěj Karolyi, Martin Komenda, Jakub Ščavnický
Motivace
Práce s reálnými daty a praktické použití v existujících projektech.
Osvojení si nových metod a technologií.
Publikační potenciál a možnost navázání nové spolupráce.
Soulad se strategií spol. pracoviště IBA LF MU & ÚZIS ČR.
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 17
Cíle projektu
̶ Zanalyzovat dostupné otevřené datové sady týkající se ČR.
̶ Pochopit princip API a napojení na ně.
̶ Přehledně vizualizovat získané informace uživatelům.
̶ Osvojit si jednotlivé kroky návrhu a vývoje webově orientovaných aplikací.
̶ Porozumět vybrané metodice pro úlohy z oblasti vytěžování dat.
̶ Spolupracovat v týmu s garanty z Webstudia IBA LF MU.
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 18
Zadání
1. Proveďte rešerši dostupných otevřených datových sad (open-data), které souvisejí s českým
zdravotnictvím (základem je datová sada Národního registru poskytovatelů zdravotních služeb
– NRPZS).
2. Vyberte vhodné zdroje s cílem logického provázání s NRPZS.
3. Prozkoumejte možnosti API NRPZS.
4. Použijte doporučenou metodiku CRISP-DM, stanovte ve spolupráci s garanty výzkumné
otázky (research questions).
5. Použijte data z vámi zvolených zdrojů a vytvořte výstup v podobě například online
interaktivní vizualizace.
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 19
Webstudio – garanti projektu
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 20
Metodika: CRISP-DM
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 21
Open Data
̶ Data ve strojově zpracovatelných formátech.
̶ Katalog otevřených dat České republiky.
̶ 36 poskytovatelů, 131 844 datových sad, 1 749 klíčových slov.
̶ Provozuje Ministerstvo vnitra České republiky.
̶ Data k libovolnému použití.
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 22
https://data.gov.cz/
NRPZS API
̶ Aplikační rozhraní registru.
̶ Informace o poskytovatelích zdravotní péče v ČR.
̶ Data jsou ve formátu JSON.
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 23
https://nrpzs.uzis.cz/api/doc
Další zdroje a výstupy
̶ Uvidíme dle výsledků rešerše. 
̶ Uvidíme s čím přijdete. 
̶ Uvidíme na čem se dohodneme. 
̶ Harmonogram
̶ Setkání s garanty nad rešerší s cílem diskutovat problematické otázky a
navrhnout vhodné výzkumné otázky.
̶ 3. října od 12,00h na IBA LF MU.
Projekt z Matematické biologie a biomedicíny – epidemiologie a modelování | 2019 24
V případě dotazů napište garantům projektu!
{karolyi,komenda,scavnicky}@iba.muni.cz
Klasifikace pacientů s hraniční
poruchou osobnosti
Mentor: Kateřina Maršálová
Motivace
̶ „Onemocnění duše“
̶ Diagnostikováno pohovorem s psychiatrem → subjektivita
̶ Snaha o počítačovou podporu diagnostiky
̶ Včasnější diagnostika, lepší prognóza
Klasifikace
Převzato z: HOLČÍK, J. Analýza a klasifikace dat (2012).
Klasifikace
̶ Proces zařazení objektů do správných, předem daných tříd
̶ Podobné vlastnosti (klasifikační kritéria)
̶ Podobné objekty → klasifikační třída
̶ Klasifikátor (výstupem je identifikátor třídy)
Datový soubor a software
̶ Data:
̶ Studie Impulzivita
̶ 36 HPO x 36 HC
̶ Behaviorální data – baterie psychologických a psychiatrických testů
̶ Obrazová data – strukturální data z MRI
̶ Software:
̶ MATLAB, Python
Cíle projektu
̶ Seznámit se s klasifikací (samostudium)
̶ Navrhnout vlastní klasifikační algoritmus
̶ Aplikovat na data
̶ Vyhodnotit výsledky (interpretace)
̶ … vyzkoušet si práci s daty v praxi a výhody týmové spolupráce 
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
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…
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