Olomoučtí vědci naučili umělou inteligenci vidět detaily za hranicí možností běžných optických přístrojů

Vědci z katedry optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci (UPOL) vyvinuli novou metodu, která s využitím umělé inteligence dokáže z rozmazaných snímků získat detaily, jež jsou pro běžné optické přístroje prakticky neviditelné. Stejný model umělé inteligence přitom dokáže zpracovávat obrazy vzdálených hvězd i jednotlivých molekul, aniž by bylo nutné jej přizpůsobovat konkrétnímu dalekohledu nebo mikroskopu. Výsledky výzkumu publikoval také prestižní časopis Nature Communications.

Reklama
Reklama

Každý dalekohled nebo mikroskop má své fyzikální limity. Pokud jsou dva objekty příliš blízko sebe, jejich obraz splyne do jedné rozmazané skvrny. To komplikuje práci například astronomům při pozorování vzdálených hvězd nebo biologům při zkoumání struktur uvnitř buněk.

Dosavadní metody, které se snaží toto omezení překonat, vyžadují velmi přesnou znalost vlastností konkrétního přístroje a jeho pečlivou kalibraci.

Olomoučtí optici zvolili jiný přístup. Umělou inteligenci učili výhradně na počítačově vytvořených simulacích, které zahrnovaly širokou škálu různých optických podmínek.

Díky tomu se model nenaučil pracovat pouze s jedním konkrétním přístrojem, ale pochopil obecné principy, podle nichž vzniká obraz v různých typech optických zařízení.

Naším cílem bylo, aby se AI naučila nejen jeden konkrétní experiment, ale obecný způsob, jak z rozmazaného obrazu získat ostřejší informaci. Právě proto může stejný model pracovat s daty z velmi odlišných oblastí – od astronomie až po molekulární mikroskopii,“ vysvětlil Dominik Vašinka z katedry optiky přírodovědecké fakulty.

Vědci svou metodu ověřili nejprve v laboratorním experimentu, kde přesně znali skutečnou polohu světelných zdrojů. Následně ji úspěšně vyzkoušeli na reálných datech.

Na snímcích oblasti galaxie Andromeda dokázala umělá inteligence rozlišit skupinu hvězd, které na původním snímku splývaly v jediný objekt. V biologických vzorcích pak pomohla zobrazit jemné buněčné struktury tvořené jednotlivými fluoreskujícími molekulami.

Experiment s kontrolovanou skutečnou strukturou předmětu byl důležitý krok. U reálných mikroskopických dat nevíme, kde přesně se molekuly nacházejí, a u astronomických dat je situace podobná. My jsme vytvořili mezistupeň mezi ideální simulací a reálnými vzorky,“ uvedl Filip Juráň z katedry optiky.

Podle Jaromíra Běhala z katedry optiky, který také na nové metodě spolupracoval, spojuje zdánlivě nesouvisející obory stejný fyzikální princip.

Spojujícím prvkem nejsou hvězdy ani molekuly samotné, ale fyzika zobrazování bodových zdrojů. Pokud ji AI zachytí dostatečně obecně, může pomoci tam, kde je klasická kalibrace zdlouhavá, nestabilní nebo prakticky nemožná,“ řekl.

Výzkumníci věří, že jejich přístup usnadní využívání superrozlišovacích metod v celé řadě vědeckých i technických oborů. Protože model není závislý na jednom konkrétním přístroji, mohl by v budoucnu najít uplatnění všude tam, kde je potřeba získat co nejvíce informací z optických obrazů.

Nejde pouze o další algoritmus pro zpracování obrazu. Důležité je, že model není pevně svázán s jedním přístrojem. To může výrazně zjednodušit použití superrozlišovacích metod ve výzkumu i technické praxi,“ doplnil Miroslav Ježek z katedry optiky.

Výzkum navazuje na dlouhodobou práci Laboratoře kvantové optiky katedry optiky Přírodovědecké fakulty UP v oblasti optického měření, umělé inteligence a zpracování slabých světelných signálů.

Projekt podpořila Grantová agentura ČR, Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR prostřednictvím programu OP JAK ITI Mezisektorová spolupráce „Optické technologie“ a Interní grantová agentura Univerzity Palackého.

Reklama
Reklama

Související

  • Olomoucká záchytka má v červenci napilno. Vezla i štamgasta
    Krimi
    Společnost

    Olomoucká záchytka má v červenci napilno. Vezla i štamgasta

    Co den, to převoz na záchytku. Doposud každý červencový den odvezla Městská policie Olomouc do tohoto zdravotnického zařízení někoho, kdo to s alkoholem značně přehnal. O víkednu odváželi strážnici i jednoho, který její prostory moc dobře zná. Další informace o převozech na záchytnou stanici sdělil Reportu tiskový mluvčí Městské policie Olomouc Petr Čunderle.

  • Víc akcí pro rodiny i seniory. Přerov získal finance na kulturu
    Společnost

    Víc akcí pro rodiny i seniory. Přerov získal finance na kulturu

    Město Přerov se raduje ze získaných peněz. Téměř milion pochází z dotačního programu Ministerstva práce a sociálních věcí. Projekt Obec přátelská rodině a seniorům 2026 uspěl ve městě natolik, že letos obdržel jednu z nejvyšších přidělených dotací v celé výzvě.

  • Stará Voda na Libavé bude hostit tradiční svatoanenskou pouť, potrvá tři dny
    Společnost

    Stará Voda na Libavé bude hostit tradiční svatoanenskou pouť, potrvá tři dny

    Kostel svaté Anny a Jakuba ve Staré Vodě na hranici vojenského újezdu Libavá na Olomoucku bude hostit příští týden anenskou pouť, která má více než pětisetletou tradici. Od pátku do neděle nabídne nejen bohoslužby, ale i koncerty a aktivity pro rodiny s dětmi, řekli ČTK pořadatelé. Barokní kostel z konce 17. století je jedinou dochovanou stavbou připomínající někdejší obec Stará Voda, která zanikla v roce 1946. Kostel se pak stal terčem při výcviku sovětské a československé armády.

  • Biskupské oslavy vynesly 770 tisíc. Peníze pomohou domovu pro seniory
    Společnost

    Biskupské oslavy vynesly 770 tisíc. Peníze pomohou domovu pro seniory

    V druhé polovině června se v Olomouci konaly biskupské oslavy, kdy své kulatiny slavil olomoucký arcibiskup Josef Nuzík a pomocný biskup Antonín Basler. Oba tehdy požádali hosty, aby finančním darem podpořili opravu kláštera Milosrdných sester sv. Kříže v Kroměříži, kde závěr života tráví i mnozí kněží. Výsledkem solidarity gratulantů v čele s mnoha kněžími diecéze je částka 770 tisíc korun. Výtěžek z biskupských oslav pomůže financovat rekonstrukci domova pro seniory. Opravy mají zvýšit bezpečnost zařízení a zlepšit podmínky pro jeho obyvatele.

Reklama
Reklama

Rychlovky

  • OLOMOUC
    Rada města Olomouce schválila výběr zhotovitele nové cyklostezky, která propojí městské části Slavonín a Nedvězí.
  • HRANICE
    Nemocnice AGEL Přerov rozšiřuje dostupnost specializované péče. Zdravotnické služby budou moct využít i pacienti s onemocněním ledvin v hranické nemocnici.
  • OLOMOUC 
    Krajské město se i nadále chystá na dopravní omezení. Několik desítek už běží, další se chystají. Mezi nimi jsou třeba akce na ulici Požárníků, Šubova nebo Boleslavova.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama

Nejnovější

  • Český ekolog Michal Bartoš usiluje o vaše hlasy v Cenách kraje
    Tipy

    Český ekolog Michal Bartoš usiluje o vaše hlasy v Cenách kraje

    Další ročník Cen Olomouckého kraje je tady. A vy nyní můžete hlasovat, dnes vám představíme prvního kanditáta z kategorie: Cena za přínos v oblasti životního prostředí. Toto je Michal Bartoš, nominován v kategorii: Dlouhodobý přínos v oblasti životního prostředí.

  • Sigma má za sebou úspěšnou přípravu
    Sport

    Sigma má za sebou úspěšnou přípravu

    Šest zápasů, pět výher, žádná prohra. Taková je bilance fotbalistů SK Sigma Olomouc v přípravě na nový soutěžní ročník Chance Ligy. Poslední dvě utkání sehráli Hanáci na herním soustředění v Rakousku bylo to proti arabským soupeřům. A jak jinak, vítězné.

  • Srážka s exotickým zvířetem. Řidič na Prostějovsku srazil klokana
    Krimi

    Srážka s exotickým zvířetem. Řidič na Prostějovsku srazil klokana

    Nehodu s tvorem, který se v našich končinách běžně nevyskytuje, měl dnes nad ránem řidič na Prostějovsku u obce Biskupice na Hané. Z pravé strany mu skočil do jízdní dráhy klokan, který na místě po srážce uhynul.  

  • Nová ambulance v Hranicích: Nemocnice Přerov představuje nefrologické oddělení
    Zdraví

    Nová ambulance v Hranicích: Nemocnice Přerov představuje nefrologické oddělení

    Nemocnice AGEL Přerov rozšiřuje dostupnost specializované péče. Zdravotnické služby budou moct využít i pacienti s onemocněním ledvin. Nová nefrologická ambulance v Hranicích funguje pod odborným vedením Hemodialyzačního oddělení Nemocnice AGEL Přerov. Pacientům z Hranicka i jeho okolí přináší možnost absolvovat pravidelná vyšetření i kontroly.

Reklama
Reklama
Reklama

Nejčtenější

  • Kempování v Jeseníkách bez starostí. Holba Pointy umožní přespávání pod širým nebem
    Společnost
    Lifestyle

    Kempování v Jeseníkách bez starostí. Holba Pointy umožní přespávání pod širým nebem

    Pivovar Holba spouští unikátní službu pro všechny milovníky hor a svobodného přespávání pod širým nebem. Ve spolupráci s areálem Kouty nad Desnou vznikly takzvané „Holba Pointy“. Ty nabízejí kompletní zázemí pro kempování i těm, kteří nevlastní žádné vybavení. Stačí si vytvořit rezervaci na webu, dorazit a vychutnat si noc v horách, přímo srdci chráněné krajinné oblasti CHKO Jeseníky, s vychlazeným pivem v ruce. Rezervační systém už je spuštěný a zájemci si svoje místo mohou rezervovat klidně již na dnešní noc.

  • Prostějovské dřevosochání skončilo. Výtvory nyní ozdobí připravovaná broukoviště
    Společnost

    Prostějovské dřevosochání skončilo. Výtvory nyní ozdobí připravovaná broukoviště

    Jako již tradičně i v letošním roce se konalo Prostějovské dřevosochání. To se v letošním roce konalo do soboty 18. července. Tradiční akce nabídla odpoledne plné tvoření, hudby i slavnostní představení nových dřevěných soch. Letošním tématem byli Brouci.

  • Chytré zastávky v Přerově. Město zahájí modernizaci za 9 milionů
    Společnost

    Chytré zastávky v Přerově. Město zahájí modernizaci za 9 milionů

    V Přerově se chystají na instalaci nových inteligentních zastávek městské hromadné dopravy. Modernizace má začít už 15. července. Cestujícím nabídne moderní informační systém s LED panely s aktuálními informacemi o spojích. Projekt má stát více než 9 milionů, dotkne se celkem 16 zastávek.

Reklama
Reklama

Seriály

Reklama