Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Umělá inteligence a její aplikace v počítačové bezpečnosti, Esportu a příbuzných problémech

SP2021/72

Zelinka Ivan prof. Ing., Ph.D.

01. 01. 2021 - 31. 12. 2021

Předkládaný projekt navazuje na předchozí projekt SP2020/78 Hejnová inteligence v počítačové bezpečnosti a příbuzných problémech a jeho náplň je v neredundandní korelaci s dalšími projekty skupiny, které doplňuje. Projekt je rozdělen na celkem tři oblasti výzkumu: vybraná témata z počítačové bezpečnosti ,konkrétně vývoj a inovace na poli a) antimalwarovych technologií (máme již aktivní kontakt a NDA se společností ESET) (Zelinka, Plucar) b) kybernetických zbraní (Zelinka, Plucar + studenti) c) vylepšování výkonu moderních bioinspirovaných metod (Zelinka, Skanderová + studenti) d) užití umělé inteligence na poli Esportu a gamesourcingu (Zelinka, Skanderová, Plucar + studenti) e) aplikace moderních algoritmů ve zpracování medicínských záznamů a struktur materiálů (Ličev + studenti) Projekt je navrhován pro skupinu NAVY (http://navy.cs.vsb.cz/Welcome.html) a struktura projektu reflektuje majoritní strukturu skupiny a její hlavní odborné zaměření. V projektu budou zapojeni 2 profesoři, 2 odborní asistenti, doktorandi a studenti magisterského studia. Všechny části tvoří vzájemně komplementární doplňky a vytváří tak sjednocení na první pohled různých oblastí, v nichž má skupina již výsledky jak v oblasti časopiseckých, tak i monografických publikací a podařilo se získat i další granty, což dokazuje oprávněnost navrhovaného tématu. Výkon skupiny na navrhovaném poli výzkumu je jasně měřitelný i za uplynulý rok 2020, kde skupina vyprodukovala časopisy v ranku majoritně Q1 (A dynamic Windows malware detection and prediction method based on contextual understanding of API call sequence, Computers and Security , Artificial intelligence in the cyber domain: Offense and defense, Symmetry,…) a Q2 (Gamesourcing: an unconventional tool to assist the solution of the traveling salesman problém, Natural Computing), dále pak i knižní monografie (Inteligent Astrophysics - Springer) a mnohé další. Skupina rovněž upevnila a rozšířila svou síť mezinárodních kontaktů (University of Florence...), navázala kontakt s IPSA (Polytechnický ústav vyšších věd, univerzita se specializací na soukromé francouzské letectví a kosmonautiku) kde se podílíme na výuce bioinspirovaných metod v řízení již druhým rokem a již máme dohodu i na rok 2021, Rozchystaná je rovněž i jedna publikace. To vše a mnohé další, zde nezmíněné, potvrzuje výzkumnou i pedagogickou kvalitu skupiny. Skupina rovněž založila nový kompozitní (5 vyučujících) předmět Esport – naplňující jak právě ukončující SGSku tak i tuto předkládanou. V oblasti nekonvenčních algoritmů bude výzkum zaměřen na studium, naprogramování a následnou inovativní modifikaci vybraných evolučních technik s cílem vylepšit jejich dynamiku a výkonnost. Na toto téma máme již přijatu i speciální sekci na kongresu GECCO 2021 (moderní hejnové algoritmy, SWINGA). Výzkum se bude týkat hlavně algoritmů hejnové intelligence, jejich vlastností, limitů a vnitřní dynamiky s ohledem na principy řízení (technická kybernetika). Tedy na základě námi již publikovaných výsledků budeme dále pokračovat ve výzkumu analýzy dynamiky hejnových systémů, které lze řídit. V oblasti analýzy dynamiky se bude pokračovat ve studiu zejména tří režimů a to chaotického, stochastického a deterministického a jejich vliv na výkon algoritmu, ale tentokrát s důrazem na kybernetický model těchto algoritmů. Plánujeme publikace v časopisech a na konferenci GECCO. Projekt bude pokračovat i analýzou skupinové inteligence hráčů v hrách. V oblasti počítačové bezpečnosti se budou již zmíněné nekonvenční algoritmy používat jako nástroj (ne jako objekt výzkumu). Bude se pokračovat v řešení nejen statická ale i dynamická analýza potenciálního malware, identifikace a klasifikace útoků přes získaná data. Budou použity jak klasické, tak i nekonvenční přístupy. Výzkum v oblasti možností inteligentního malware a antimalware bude rovněž pokračovat. Bude zkoumána možnost využití umělé inteligence v kybernetické obraně a špionáži. V tomto směru máme již hotový prototyp malware, který je již rozšířen o UI a ve chráněném prostředí začínáme analyzovat jeho chování. Personální obsazení. Na projektu (a projektem podporováni) se bude podílet profesor uvedený v části Řešitelé a odborní asistenti a doktorandi. Na projektu se budou rovněž podílet (bez finančních nároků) i zahraniční kolegové, partneři a spolupracující pracoviště. Tato spolupráce se dá klasifikovat jako: Nepřímá (rady, konzultace, návstěvy, publikace …): Jde o zahraniční experty a pracoviště, např. – Konstantin Sokolov, University of Memphis USA, Mohammed Chadli, University of Jules Verne, Francie, Andy Adamatzky - Unconventional Computing Centre, UWE, Bristol, BS16 1QY UK - René Lozi - Laboratoire J.A. Dieudonné UMR CNRS 7351, Université de Nice Sophia-Antipolis, Francie - Guanrong Chen - Centrum pro řízení komplexních system, City University Hong Kong - Gennady A. Leonov a Nikolay V. Kuznetsov - Saint-Petersburg State University a Russian Academy of Science - Rui Miguel Soares Silva - IP Beja Portugalsko či prof. Tesi a prof. Schoen - University of Florence. Přímá (jsou kooperujícími partnery NAVY): kolegové z TDT univerzity, Ho Chi Minh city, Vietnam, kde jsme založili výzkumnou skupinu MERLIN (http://merlin.tdt.edu.vn/) a máme tam své vietnamské doktorandy. Výzkumná témata MERLINU jsou synchronizována s NAVY. Cíle výzkumu jsou: - výzkum a vylepšení evolučních technik a bioinspirovaných algoritmů obecně - výzkum a aplikace nekonvenčních algoritmů a umělé inteligence v oblasti cybersecurity - výzkum hejnových dynamik v gamesourcingu a hrách obecně - počítačová bezpečnost v Esportu

doc. Ing. Lenka Skanderová, Ph.D.
Ing. Jan Plucar, Ph.D.
prof. Ing. Lačezar Ličev, CSc., prof.h.c.
Ing. Lukáš Kapičák
Ing. Lukáš Révay
Ing. Lukáš Tomaszek
Quoc Bao Diep
Ing. Markéta Glatzová
Ing. Daniel Walter
Ing. Martin Frýdl
Ing. Jiří Frank
Ing. Miloslav Szczypka
Ing. Melvin Alexis Lara de Leon
prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.