Absolvent Matfyzu Petr Mánek ovládl letošní ročník soutěže IT SPY. Jeho vylepšený model Comptonovy kamery zaujal odbornou porotu, veřejnost i partnera soutěže firmu Valeo.
IT SPY je elitní akademická soutěž, která každý rok hodnotí nejlepší diplomové práce z oblasti IT. O vítězství letos bojovalo celkem 1607 absolventů ze 17 fakult českých a slovenských vysokých škol.
Titul absolutního vítěze, cenu veřejnosti a také cenu společnosti Valeo za nejlepší práci v oblasti počítačového vidění a zpracování senzorických dat získal absolvent Matfyzu Petr Mánek. Ten v rámci své diplomové práce vedené dr. Filipem Zavoralem zdokonalil Comptonovu kameru, zařízení, které se v praxi používá například v lékařství pro screening onkologických pacientů. „Práce zaujala porotu svým rozsahem, perfektním zpracováním i prezentací, ale především celospolečenským dopadem tohoto řešení, které bych se nebála označit za revoluční,“ uvedla prof. Mária Bieliková, akademická garantka soutěže.
Comptonova kamera zobrazuje neviditelnou část světelného spektra, která odpovídá paprskům radioaktivního gama záření. Petr Mánek vycházel ze současných technologií a celý systém výrazně zdokonalil. Využil přitom moderní pixelové detektory Timepix3 vyvinuté Evropskou organizací pro jaderný výzkum. Výsledná kamera je mnohonásobně menší a lehčí než současná zařízení, a proto ji lze využít v dosud nepřístupných podmínkách. Může být nejen součástí lékařských nástrojů, ale také například dronů a pomáhat při dekontaminaci zamořených oblastí.
„Vítězství v soutěži beru především jako uznání mé dosavadní práce. Kladné hodnocení od poroty složené ze zkušených vědců a IT odborníků mi dodalo jistotu, že jsem při psaní a programování postupoval správným směrem. Získal jsem také motivaci k tomu, abych kameru dále rozvíjel,“ říká oceněný absolvent, který se nyní chystá pokračovat ve studiu a v práci na svém projektu na některé ze zahraničních univerzit.
Slavnostní předání cen a také symbolických šeků v hodnotě 1000 eur pro absolutního vítěze a 200 eur pro vedoucího diplomové práce se uskutečnilo ve čtvrtek 6. prosince v Profesním domě na Malé Straně.
Podrobnosti k projektu přináší v krátkém rozhovoru oceněný Petr
Mánek.
K čemu se v praxi používá Comptonova (gama) kamera?
Podobně jako může infračervená kamera pomoci najít úniky tepla (infračerveného záření) v izolaci domu, gama kamera je užitečná v situacích, kdy hledáme materiály vyzařující radioaktivní gama záření. Typické využití proto má v lékařství jako zobrazovací metoda SPECT (single photon emission computed tomography). Může ale také například sloužit v oblasti bezpečnosti pro odhalení osob převážejících nebezpečné radioaktivní látky nebo jaderné zbraně, při dekontaminaci jaderných pracovišť nebo pro kontrolu kvality paliva v jaderných elektrárnách.
Jak jste se k tomuto tématu dostal?
K tématu jsem se dostal zejména prostřednictvím detektorů Timepix, které hrály významnou roli v mé bakalářské práci zaměřené na vizualizaci výstupů z těchto zařízení. Práce mě bavila, a tak jsem chtěl na bakalářku vhodně navázat. Téma gama zobrazování jsem považoval za obzvláště vhodné, protože mě v průběhu magisterského studia zaujaly metody počítačového vidění.
Kolik času vám návrh nové kamery zabral a co bylo nejobtížnější?
Na návrhu jsem začal pracovat v dubnu, tedy zhruba čtyři měsíce před červencovým termínem odevzdání diplomky. V práci jsem ale dále pokračoval i potom a dodnes ji stále různými způsoby doplňuji a vylepšuji.
Za nejobtížnější část považuji návrh řadiče zodpovědného za ovládání jednotlivých hardwarových součástek kamery. Tento software musí být výkonný, aby nemohl být zahlcen vysokým objemem naměřených dat, a zároveň musí umět spolehlivě zareagovat na všechny možné situace, ve kterých se kamera může ocitnout. Jeho laděním jsem strávil hodně času.
S jakým cílem jste šel do IT SPY? Naplnila se vaše očekávání?
Do soutěže jsem byl nominován krátce po obhajobě, takže jsem na úplném začátku žádná očekávání neměl. Nominaci zastínila radost z úspěšného obhájení diplomky a dokončení studia. Když jsem se později dozvěděl o postupu do finálového kola, rozhodl jsem se svoji práci odprezentovat alespoň tak dobře, abych porotu zaujal a získal od ní užitečnou zpětnou vazbu, která by mi umožnila práci vylepšit. To se podařilo.
Co konkrétně vám soutěž dala?
Příprava prezentačních podkladů mi pomohla utřídit vlastní myšlenky ohledně motivace a výstupů mojí diplomky. To se určitě bude hodit v budoucnosti, až na výsledky budu chtít navázat publikacemi. Užitečné pro mě bylo i setkání s ostatními finalisty během závěrečného dne. Potěšilo mě, kolik zajímavých studentských projektů letos vzniklo.
Ve výsledku jsem tedy kromě samotného ocenění a příjemného zážitku získal i nové kontakty a užitečnou zpětnou vazbu od dalšího odborného publika. Kromě toho mě také překvapil zájem médií o novou kameru.
V září jste úspěšně dokončil studium na Matfyzu. Co vás čeká teď?
Čeká mě další práce na kameře. V následujících měsících ji budu testovat a doufám, že se mi podaří zvýšit její rychlost a kvalitu obrazu. Rád bych také o svých výsledcích začal psát odborné články. Kromě toho v současné době hledám Ph.D. pozici na zahraniční univerzitě, kde bych mohl ve vývoji kamery dále pokračovat.