Odborné skupiny fakulty

Laboratoře

Skupina se zabývá řadou pokročilých matematických a informatických metod, které mají široké spektrum aplikací v oblasti teoretického i praktického výzkumu. Mezi hlavní oblasti patří metoda hraničních prvků, která se používá pro řešení složitých inženýrských problémů, jako jsou úlohy Laplaceovy a Helmholtzovy rovnice, nebo úlohy lineární pružnosti. Další důležitou oblastí je teorie grafů, zejména rozklady grafů, ohodnocení a jejich aplikace v paralelních algoritmech. Zabýváme se také dynamickými systémy, jak spojitými, tak diskrétními, jež se využívají například v modelování chaosu či bifurkačních jevů. Věnujeme se také kvantovému počítání, kde zkoumáme vlastnosti kvantové superpozice, propletenosti a implementaci kvantových obvodů s cílem optimalizovat a testovat kvantové algoritmy na moderních kvantových počítačích od předních světových firem.

Spolupráce

Mezi významné průmyslové spolupráce patří řešení problémů předních českých firem, jako jsou ČEZ, EG.D., a MonkeyData, kde jsme se zaměřovali na aplikaci pokročilých matematických metod a datové analýzy v různých odvětvích. Spolupráce pomáhá převádět teoretické poznatky do praxe a podporuje vývoj inovativních řešení pro energetiku a data-driven podniky.

V akademické sféře spolupracujeme s evropskými univerzitami a výzkumnými centry.  Akademická partnerství zajišťují mezinárodní výměnu znalostí a podporují výzkum na světové úrovni.

Skupina má rozsáhlou mezinárodní spolupráci a účastní se globálních projektů. Výzkumná činnost se zaměřuje na oblasti, které jsou aktuálně na špičce světového výzkumu, včetně kvantového počítání a pokročilých matematických metod, což otevírá prostor pro spolupráci s předními zahraničními univerzitami, výzkumnými centry a průmyslovými partnery. Důležitou roli hrají i partnerství s firmami jako IQM, AQT či IBM, kde se podílíme na testování kvantových algoritmů a optimalizaci kvantových obvodů. 

Účastníme se mezinárodních konferencí, seminářů a projektů financovaných z evropských zdrojů, čímž přispíváme k vědeckému pokroku na globální úrovni. Naše publikace a výzkumné výsledky jsou prezentovány na mezinárodních fórech, čímž posilujeme naši reputaci ve světové vědecké komunitě.

Projekty

• Beremlijski Petr doc. Ing., Ph.D.: Math Exercises for You 3, ERASMUS (2022 - 2025)
• Lampart Marek prof. RNDr., Ph.D.: Vytvoření modelu pro hodnocení dopadů změn parametrů daňově-dávkového systému na socioekonomickou situaci rodin s dětmi v České republice, Technologická agentura (2021 - 2023) Hlavním výstupem spolupráce byl vývoj softwaru pro Ministerstvo práce a sociálních věcí. Tento komplexní analytický nástroj umožňuje provádět hloubkovou analýzu postavení českých domácností podle různých kritérií, jako jsou typ domácnosti nebo počet dětí. Jádrem softwaru jsou čtyři modely, které byly generovány nástroji strojového učení z dat EU-SILC (2005–2021) pro odhad postavení domácností v České republice. Výstupem softwaru je zařazení domácností do příjmových skupin.
• Lampart Marek prof. RNDr., Ph.D.: MonkeyData,Lampart,732570, Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy (2020 - 2020) Cílem smluvního výzkumu byla verifikace a zátěžový test nového predikčního modelu jmenovaného soukromého partnera.
• Vodstrčil Petr doc. Mgr., Ph.D.: Příprava interaktivních studijních materiálů pro předmět Matematická analýza s Maplem, Projekty FRVŠ (MŠMT) (2017 - 2017) V rámci projektu byly rozšířeny a doplněny materiály pro výuku předmětu Matematická analýza s Maplem. Celkově bylo vytvořeno deset přednášek, které mapují zajímavá témata z aplikované matematiky. Každá z nich obsahuje sadu řešených příkladů, obrázky a animace pro ilustraci dané problematiky a úlohy k procvičení. Jednotlivé přednášky jsou k dispozici ve formátu maplovských souborů a také v PDF a online verzi pro studenty, kteří nemají nainstalován software Maple. Vytvořené materiály mohou rovněž sloužit při
• Lukáš Dalibor doc. Ing., Ph.D.: Matematické modelování a vývoj algoritmů pro výpočetně náročné inženýrské úlohy X, Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy (2024 - 2024) Předkládaný projekt se zaměřuje na výzkum realizovaný na Katedře aplikované matematiky v oblasti numerické analýzy, paralelních řešičů, molekulových simulací a stability dynamických systémů. Tento projekt navazuje na úspěšný SGS projekt s názvem "Matematické modelování a vývoj algoritmů pro výpočetně náročné inženýrské úlohy IX" a klade si za cíl podpořit studenty doktorského a magisterského studijního programu Výpočetní matematika prostřednictvím stipendií a aktivní účasti na prestižních konferencích. Cíle

Publikace

• Bailová, M., Bouchala, J. (2023). A new approach to solving a quasilinear boundary value problem with p-Laplacian using optimization, Applications of Mathematics, 68, 425-439 [detail...]
• Konečný, J., Beremlijski, P., Bailová, M., Macháček, Z., Koziorek, J., Prauzek, M. (2024). Industrial camera model positioned on an effector for automated tool center point calibration, Scientific Reports, 14, nestránkováno [detail...]
• Homola, J., Merta, M., Zapletal, J. (2023). Acceleration of the space–time boundary element method using GPUs, Advances in Engineering Software, 184, nestránkováno [detail...]
• Lampart, M., Zapoměl, J. (2023). The disturbance influence on vibration of a belt device driven by a crank mechanism, Chaos, Solitons & Fractals, 173, nestránkováno [detail...]
• Konečný, J., Bailová, M., Beremlijski, P., Prauzek, M., Martinek, R. (2023). Adjusting products with compensatory elements using a digital twin: Model and methodology, PLoS One, 18, 1-29 [detail...]
• Kovář, P., Silber, A., Hrušková, P., Kravčenko, M. (2023). On Regular Distance Magic Graphs of Odd Order, The Journal of Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing, 117, 55-64 [detail...]
• Lampart, M., Lampartová, A., Orlando, G. (2022). On extensive dynamics of a Cournot heterogeneous model with optimal response, CHAOS, 32, nestránkováno [detail...]
• Danca, M., Lampart, M. (2021). Hidden and self-excited attractors in a heterogeneous Cournot oligopoly model, Chaos, Solitons & Fractals, 142, nestránkováno [detail...]
• Kravčenko, M., Zapletal, J., Merta, M. (2021). Distributed solution of the Helmholtz transmission problems via relaxed local multi-trace formulation and adaptive cross approximation, Journal of computational and applied mathematics, 398, nestránkováno [detail...]
• Bailová, M., Bouchala, J. (2021). A mountain pass algorithm for quasilinear boundary value problem with p-Laplacian, Mathematics and computers in simulation, 189, 291-304 [detail...]

Aplikační výsledky

• Buchlovská Nagyová, J., Halfar, R., Lampart, M., Praks, P., Nálepová, V., Murín, M., Godárová, J. (2023). Model RP ČR, VŠB - Technická univerzita Ostrava, IT4Innovations SOFTWARE Software vytvořený pro Ministerstvo práce a sociálních věcí je komplexní analytický nástroj, který umožňuje provádět hloubkovou analýzu postavení českých domácností podle různých kritérií, jako jsou typ domácnosti či počet dětí. Jádrem software jsou čtyři modely, které byly generovány nástroji strojového učení z dat EU-SILC (2005-2021) pro odhad postavení domácností v České republice. Výstupem software je zařazení domácnosti do příjmových skupin. Tyto výpočty umožňují předvídat dopad změn parametrů na socio [detail...]
• Topolánek, D., Lampart, M., Mišák, S., Ptáček, M., Mlýnek, P., Vyčítal, V., Praks, P., Vysocký, J. (2023). Adaptivní monitorovací systém pro rozsáhlé mřížové sítě elektrické distribuční soustavy a způsob jeho nastavení a provozování, PATENT, UŽITNÝ VZOR, PRŮMYSLOVÝ VZOR Patent popisuje adaptivní monitorovací systém pro rozsáhlou mřížovou síť elektrické distribuční soustavy, která má centrální řídicí jednotku napojenou na dispečink provozovatele distribuční soustavy a v uzlech na komunikačních cestách je osazena distribuovanými měřicími jednotkami, zejména v místech větvení, křížení a v odběrových a dodávkových místech. Podstata monitorovacího systému spočívá v tom, že distribuované měřicí jednotky, které jsou určeny k měření hodnot alespoň veličin U, I ze souboru veličin U [detail...]

Tým

Vedoucí skupiny

prof. RNDr. Jiří Bouchala, Ph.D.

Kontaktní osoba

prof. RNDr. Marek Lampart, Ph.D.

Akademičtí pracovníci:

Ing. Michaela Bailová, Ph.D., prof. RNDr. Jiří Bouchala, Ph.D., Ing. Pavla Hrušková, Ph.D., doc. Mgr. Petr Kovář, Ph.D., Mgr. Tereza Kovářová, Ph.D., RNDr. Michael Kubesa, Ph.D., prof. RNDr. Marek Lampart, Ph.D., RNDr. Petra Vondráková, Ph.D., doc. Mgr. Petr Vodstrčil, Ph.D., Ing. Jan Zapletal, Ph.D.

Vědečtí pracovníci:

prof. Ulrich Rüde

Doktorandi:

Bc. Adam Bílek, Ing. Daniel Krpelík, RNDr. Alžběta Lampartová, Yifan Zhang

Externisté:

G. Orlando (UNIBA, Itálie); P. Gawron (CAMK, Polsko); (L. Lapachino, LRZ, Německo); D. Fronček (UMD, USA); M. Meszka (AGH, Polsko