Projektová činnosť

Anna Krakovská

Medzinárodné projekty

MEDUSSE – Sezónna až dekádová predpovedateľnosť klímy v Stredomorí: pochopenie procesov a implementácie
Seasonal-to-decadal climate predictability in the Mediterranean: process understanding and services
Program:	COST
Doba trvania:	8.10.2024 – 7.10.2028
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Krakovská Anna, CSc.
Anotácia:	Predpovedanie klímy má obrovský potenciálny vplyv v rôznych sociálno-ekonomických sektoroch, ako je poľnohospodárstvo, zdravotníctvo, vodné hospodárstvo a energetika. Uplatniteľné klimatické informácie sú obzvlášť relevantné v sezónnych až dekádových časových mierkach, kde je predvídateľnosť spojená s pomalými výkyvmi systému, ako sú tie v oceáne, morskom ľade a na zemskom povrchu, čím sa premosťujú predpovede počasia/subsezónne predpovede (hlavne sa spoliehajúce na počiatočné podmienky v atmosfére) s budúcimi projekciami (založenými najmä na radiačnom pôsobení atmosféry). Sezónne až dekádové klimatické predpovede zaznamenali v posledných rokoch značný pokrok, ale predikčná schopnosť v oblasti Stredozemia je stále obmedzená. Lepšie pochopenie príčin regionálnych klimatických anomálií, ako aj skúmanie nevyužitých zdrojov predvídateľnosti predstavuje naliehavú problematiku.Klimatická variabilita a zmeny predstavujú pre spoločnosť na celom svete významné výzvy. V dôsledku toho rastie dopyt po vývoji lepších klimatických informačných produktov a výhľadov, ktoré pomôžu pri rozhodovaní a trvalo udržateľnom rozvoji. Toto je obzvlášť dôležité v regióne Stredozemného mora, ktorý je citlivý na prírodné riziká (napr. suchá, záplavy) a citlivý na klimatický stres (t. j. globálne otepľovanie). Takéto zlepšenie je možné dosiahnuť iba koordináciou úsilia výskumných skupín s rôznou odbornou spôsobilosťou a multidisciplinárnym prístupom. V rámci tejto Akcie sa bude riešiť vedecká aj spoločenská výzva vytvorením siete odborníkov na variabilitu klímy, predvídateľnosť, predpovedanie a aplikácie. Akcia poskytne podporu pri zvyšovaní povedomia a spôsobilosti, ako aj usmernenie na premietnutie klimatických znalostí do služieb. Konkrétne ciele zahŕňajú multisdisciplinárne vzdelávanie a spoluprácu, posilnenie národných hydro-meteorologických agentúr a podporu neustálej komunikácie medzi výskumníkmi v oblasti klímy a zainteresovanými stranami.

DYNALIFE – Informácia, kódovanie a biologická funkcia: Dynamika života
Information, Coding, and Biological Function: the Dynamics of Life
Program:	COST
Doba trvania:	19.9.2022 – 18.9.2026
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Krakovská Anna, CSc.
Anotácia:	V polovici dvadsiateho storočia sa vynorili dve nové vedecké disciplíny: molekulárna biológia a informačno-komunikačná teória. Na začiatku bola ich vzájomná spolupráca taká hlboká, že termín genetický kód bol všeobecne akceptovaný na opis významu trojíc mRNA (kodónov) ako aminokyselín. Dnes však takáto synergia nevyužíva závratné pokroky v oboch disciplínach a prináša viac otázok ako odpovedí. Tieto výzvy majú nielen veľký teoretický význam, ale predstavujú aj nevyhnutné míľniky pre biológiu ďalšej generácie: od personalizovanej genetickej terapie a diagnostiky cez umelý život až po produkciu biologicky aktívnych proteínov. Navyše, táto záležitosť je úzko spojená s potrebou paradigmatickej zmeny v teoretickej biológii, ktorú Európe už začala, a ktorá vyžaduje kombinované príspevky z disciplín ďaleko za hranicami biologického sveta. Použitie informácií ako konceptuálnej metafory je potrebné premeniť na kvantitatívne a prediktívne modely, ktoré môžu byť empiricky testované a integrované do jednotného pohľadu. Úspešné splnenie týchto úloh si vyžaduje široký multidisciplinárny prístup a Európa má jedinečnú pozíciu na vybudovanie poprednej svetovej siete na riešenie takéhoto zámeru.Cieľom tejto Akcie je prepojiť zainteresované výskumné skupiny v celej Európe do silnej siete, ktorá podporuje inovatívny multidisciplinárny výskum s vysokým dosahom, a zároveň vyvinúť aktivitu zameranú na prekonávanie komunikačných bariér medzi disciplínami, na vzdelávanie mladých výskumníkov a na priblíženie tejto oblasti širšej verejnosti.

Národné projekty

Inovatívne prístupy k odhaľovaniu vzťahov a interakcií v rámci multivariátnych časových meraní
Innovative approaches to uncovering relationships and interactions within multivariate time measurements
Program:	VEGA
Doba trvania:	1.1.2026 – 31.12.2029
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Krakovská Anna, CSc.
Anotácia:	Projekt sa týka vývoja a aplikácií metód na analýzu súvislostí medzi simultánne meranými procesmi. Poskúsenostiach s bivariátnou detekciou príčinných vzťahov sa sústredíme na multivariátne prípady, častochápané ako dynamické siete s uzlami reprezentovanými časovými radmi.Pri autoregresných (AR) modeloch a procesoch skúmame najmä Grangerovu kauzalitu, kým pri prevahedeterministickej dynamiky hľadáme prepojenia v rekonštruovaných stavových priestoroch. Silným zástupcomkauzálnych metód je aj prenosová entropia, pri ktorej navrhneme modifikácie s alternatívnymi entropickýmimierami. Venujeme sa tiež potenciálu metód strojového učenia v kauzálnej analýze.Očakávané výsledky zahŕňajú výpočtové nástroje na spoľahlivejšiu identifikáciu kauzálnych vzťahov asynchronizácie, ako aj efektívnejšie modelovanie, predpovedanie a klasifikáciu skúmaných procesov.Navrhnuté metódy budú overené na simulovaných dátach a aplikované na reálne merania, napríklad v oblastiefektívnych prepojení v mozgu a klimatických meraní.

CAUSMET – Názov projektu Metódy a algoritmy kauzálnej analýzy a kvantifikácie neistôt meraní
Methods and algorithms for causal analysis and quantification of measurement uncertainty
Program:	APVV
Doba trvania:	1.9.2026 – 31.12.2029
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. RNDr. Witkovský Viktor, CSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na rozvoj pokročilých metód a algoritmov pre kauzálnu analýzu stochastických a deterministických procesov a kvantifikáciu neistôt výsledkov meraní. Projekt tak reaguje na aktuálne metodologické výzvy spojené s analýzou časových radov a dynamických dát, pri ktorých samotná analýza korelácií neposkytuje dostatočné informácie omechanizmoch fungovania systému. V mnohých aplikáciách je preto nevyhnutné identifikovať príčinné (kauzálne) vzťahy medzi premennými, a zároveň vierohodne charakterizovať neistoty vyplývajúce z meracích procesov, šumu a neúplných pozorovaní.Projekt bude rozvíjať klasické aj moderné prístupy ku kauzálnej analýze časových radov založené na pravdepodobnostnom a štatistickom modelovaní a ich prepojenie s algoritmami umožňujúcimi štatistickú inferenciu a predikciu v prítomnosti náhodnosti, chýb meraní a neistôt. Moderné aplikácie fyzikálnych, biomedicínskych, ekonomických, environmentálnych, lingvistických meraní, ako aj meraní v sociálnych vedách (pedagogika, psychológia), generujú rozsiahle a zložité dátové súbory s komplexnou štruktúrou závislostí a časovou dynamikou. Významnou súčasťou projektu je preto výskum stochastických dynamických modelov,vrátane difúznych procesov, ktoré predstavujú prirodzený rámec pre modelovanie náhodnej dynamiky systémov pozorovaných prostredníctvom časových radov meraní. V prípade modelovania komplexných časových, resp. časovopriestorových dát pomocou krigingu je aplikácia kauzality kľúčovým východiskom.Projekt zároveň rozvíja metódy kvantifikácie neistôt výsledkov meraní v súlade s princípmi modernej metrológie a smeruje k vytvoreniu jednotného metodologického rámca spájajúceho kauzálnu analýzu, dynamické modelovanie a štatistickú inferenciu a predikciu. Interdisciplinárna spolupráca Ústavu merania SAV, Matematického ústavu SAV a Prírodovedeckejfakulty UPJŠ vytvára predpoklady pre vznik nových teoretických výsledkov, efektívnych algoritmov a ich aplikácií.