Odborné skupiny fakulty
Katedra informatiky
Nekonvenční algoritmy a výpočty
Skupina se intenzivně věnuje kyberbezpečnosti, umělé inteligenci a biologicky inspirovaným metodám s důrazem na aplikaci AI v oblasti obrany a útoku v kyberprostoru. Jednou z klíčových oblastí je využití rojové inteligence a evolučních algoritmů při tvorbě nových bezpečnostních systémů, jako je koncept "rojového viru", který propojuje chování biologických virů s jejich digitálním obdobím.
Skupina se také věnuje výzkumu průniku AI a kyberbezpečnosti, kde studuje systémy detekce průniků založené na AI (IDS), využívající strojové a hluboké učení ke zlepšení detekce sofistikovaných hrozeb. Patří sem detekce anomálií v sítích, zvyšování účinnosti IDS a klasifikace malwaru pomocí genetických algoritmů a neuronových sítí.
Nedávné publikace se zabývají možnostmi využití AI při automatizaci kyberútoků, jak v oblasti obrany, tak útoku. Využitím AI chtějí autoři vytvořit odolnější systémy, ale zároveň upozorňují na rizika spojená s možným zneužitím AI. Tato práce je klíčová pro pochopení, jak vyvážit dvojakou roli AI v kyberbezpečnosti.
Vyvinuli jsme také nový přístup k vizualizaci malwaru, který využívá dynamickou analýzu, komplexní sítě a fraktální geometrie jako Julia měny. Tato metoda převádí vzorky malwaru do vizuální podoby a pomocí hlubokých neuronových sítí je klasifikuje jako malware nebo "goodware". Na základě databáze s více než 11 miliony vzorků od společnosti ESET experimenty ukazují potenciál pro zlepšenou analýzu a klasifikaci. Tento inovativní směr oteírá nové možnosti v oblasti detekce a kategorizace malwaru.
Za poslední dva roky jsme se také intenzivně věnovali výzkumu kvantového výpočetnictví. NAVY zkoumá využití rojových algoritmů jako iSOMA pro návrh optimalizovaných kvantových obvodů. Experimenty ukazují, že iSOMA dokáže kreativně generovat efektivní kvantové obvody s minimem prostředků, což ukazuje potenciál v oblasti složitého návrhu kvantových obvodů pomocí IBM Qiskit.
Výzkumná témata:
- Nekonvenční výpočetní metody (biologicky inspirované výpočty, fraktální geometrie, deterministický chaos, buněčné automaty aj.) a jejich aplikace v řízení, modelování, optimalizaci a identifikaci
- Počítačová a komunikační bezpečnost
- Umělá inteligence v kyberbezpečnosti
- Umělá inteligence a kvantové algoritmy
- AI metody v oblasti E-sportu
Vedoucí skupiny: prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.
Laboratoře
Skupina NAVY se zaměřuje na výzkum nekonvenčních algoritmů a výpočetních přístupů v oblastech kyberbezpečnosti, umělé inteligence a biologicky inspirovaných metod. Klíčovým směrem je využití rojové inteligence a evolučních algoritmů při tvorbě bezpečnostních systémů, např. konceptu „rojového viru“ propojujícího biologické a digitální chování. Významná je také oblast detekce průniků (IDS) založených na strojovém a hlubokém učení, detekce anomálií, zvyšování účinnosti IDS a klasifikace malwaru pomocí genetických algoritmů a neuronových sítí. Zkoumáme i velké jazykové modely (LLM, např. GPT) v obraně, identifikaci hrozeb a penetračních testech. Publikace skupiny se věnují automatizaci kyberútoků pomocí AI, a to v obraně i útoku, přičemž zdůrazňují nutnost vyvážení dvojí role AI. Vyvinuli jsme nový přístup k vizualizaci malwaru založený na dynamické analýze, komplexních sítích a fraktální geometrii, testovaný na databázi více než 11 milionů vzorků od společnosti ESET. Tento směr otevírá nové možnosti detekce a kategorizace. V posledních letech se soustředíme i na kvantové algoritmy, zejména využití rojových metod (např. iSOMA) k návrhu optimalizovaných kvantových obvodů, které prokazují schopnost generovat efektivní struktury s minimem prostředků.
Naše výzkumná skupina disponuje moderní PC laboratoří zaměřenou na AI a kyberbezpečnost, kde provádíme pokročilé simulace, experimenty a trénink modelů v zabezpečeném prostředí. Zároveň se aktivně podílíme na kvantové laboratoři IT4Innovations (https://www.it4i.cz/en/research/research-laboratories/quantum-computing-lab), předním superpočítacím centru. Tato spolupráce nám umožňuje využít kvantové zdroje a posouvat hranice kvantových výpočtů v AI a kyberbezpečnosti. Tyto laboratoře tvoří základ našeho inovativního výzkumu.
Galerie laboratoří
