08:30 – 09:00
09:15 – 10:00
Ovo predavanje osvrnut će se na povijest i osnovnu terminologiju AI-ja, iskustva IRB-ovaca u ovom području, predstavit će se mogućnosti za suradnju i dodatne edukacije te navesti do’s and don’ts u primjeni AI-ja.
10:00 – 11:00
U ovom predavanju dat će se uvod u generativni AI (preprompt, alignment, kako se ti sustavi dizajniraju i uče) i osnovnu terminologiju vjerodostojne AI (trustworthy AI) te primjeri dobre i loše prakse npr. ChatGPT (tips and tricks korištenja).
11:00 – 11:30
11:30 – 12:30
Sve veća količina, raznolikost i složenost podataka u znanstvenim istraživanjima i industrijskim aplikacijama stvaraju potrebu za primjenom naprednih analitičkih alata koji mogu obraditi velike količine informacija te iz njih izvući relevantne spoznaje. Međutim, jedan od ključnih izazova u analizi podataka su nedostajući podaci, koji mogu narušiti kvalitetu rezultata, kao i premala veličina uzoraka, što ograničava statističku snagu i pouzdanost zaključaka. Ovo predavanje pruža pregled različitih pristupa za rješavanje ovih problema, počevši od klasičnih regresijskih modela, koji su osnova mnogih analitičkih tehnika, pa sve do suvremenih metoda temeljenih na umjetnoj inteligenciji, poput strojnog učenja i dubokih neuronskih mreža. Fokus će biti na praktičnim aspektima primjene ovih metoda, s naglaskom na njihovu sposobnost da se nose s kompleksnošću podataka i maksimiziraju informacijski potencijal dostupnih skupova podataka. Uz to, predavanje će istražiti ograničenja i potencijalne zamke svakog pristupa. Na primjer, klasični modeli često pretpostavljaju linearnost odnosa i zahtijevaju unaprijed definirane hipoteze, dok napredni AI sustavi, iako sposobni za otkrivanje složenih obrazaca, mogu biti osjetljivi na pretreniranje, interpretabilnost te zahtijevati velike količine podataka za učinkovito treniranje. Kroz primjere iz znanosti o okolišu, predavanje će pokazati kako se ovakvi alati mogu koristiti za bolju analizu i razumijevanje prirodnih pojava i sustava, omogućujući dublje uvide u složene ekološke procese i njihovu interakciju s ljudskim aktivnostim.
12:30 – 13:30
Napredak u znanosti omogućuje nam prikupljanje sve kompleksnijih i raznovrsnijih podataka, što uključuje podatke o organizmima i čitavim ekosustavima. Prikupljene podatke možemo uključiti o (ekološke) modele, koji nam mogu pružiti uvid o sadašnjosti, prošlosti, ali i predikcije (simulacije) o budućnosti za neki organizam/vrstu, područje, ili ekosustav. U ovom predavanju naglasak će biti na bioenergijskim modelima individua, ali bit će govora i o drugim tipovima modela.
13:30 -14:30
14:30 -15:30
Kad je riječ o umjetnoj inteligenciji, mnogi zanemaruju da su algoritmi dostupniji od samih podataka iz okoliša i okoline. Na primjeru Horizon EDIAQI projekta ćemo razgovarati o tome kako skupiti podatke, koliko ih može biti i kako upravljati s njima prije nego ih se umjetna inteligencija “dočepa”.
15:30 -15:45
Onečišćenje zraka sve više privlači pažnju javnosti i znanstvenih krugova kao jedan od ključnih ekoloških i zdravstvenih izazova današnjice. Ovaj problem ima ozbiljne posljedice za ljudsko zdravlje i okoliš, posebno zbog prisutnosti lebdećih čestica (engl. particulate matter, PM) koje sadrže razne onečišćujuće tvari poput policikličkih aromatskih ugljikovodika (PAH) i teških metala. Takve čestice lako ulaze u dišni sustav, povećavajući rizik od respiratornih i kardiovaskularnih bolesti, kao i od razvoja karcinoma. Dugotrajna izloženost onečišćenju zraka dovodi do kroničnih bolesti, smanjenja kvalitete života i povećane smrtnosti, što dodatno naglašava važnost ovog problema. Ovaj rad istražuje vezu između potrošnje plina, onečišćenja zraka i meteoroloških uvjeta u Zagrebu, fokusirajući se na prisutnost PAH-ova i metala u frakciji lebdećih čestica PM10. Korištenjem statističkih metoda, poput analize glavnih komponenti (engl. principal component analysis, PCA), faktorizacije nenegativne matrice (engl. non-negative matrix factorization, NMF) i linearne regresije, istražena je povezanost sezonskih varijacija, potrošnje plina te vremenskih uvjeta na koncentracije PAH-ova i metala. Rezultati su otkrili različite izvore onečišćenja, pri čemu veći doprinos PAH-ova s četiri aromatska prstena upućuju na emisije iz grijanja, dok PAH-ovi s pet i šest prstena sugeriraju emisije iz prometa. Određeni metali (kao što su As, Pb, Zn i Cd) povezani su s mješovitim antropogenim izvorima, dok su drugi metali poput Mn, Fe i Cu povezani s prometom, točnije trošenjem dijelova vozila. Sezonske varijacije također su značajne, s višim koncentracijama onečišćujućih tvari u zimskom razdoblju zbog povećane potrošnje za grijanje. Ova analiza predstavlja prvo istraživanje na ovom području koje povezuje podatke o kvaliteti zraka, meteorološkim parametrima i potrošnji plina, pružajući temelj za razumijevanje utjecaja različitih čimbenika na onečišćenje zraka. Rezultati istraživanja doprinose razvoju učinkovitih mjera zaštite okoliša i strategija javnog zdravstva usmjerenih na smanjenje utjecaja zagađenja zraka.
15:45 -16:00
Kokolitoforidi kao dominantna skupina kalcificirajućeg fitoplanktona u oceanima imaju ključnu ulogu u kruženju ugljika na Zemlji putem dvaju procesa – fotosinteze i kalcifikacije. Fotosintezom troše otopljeni CO2 i pretvaraju ga u partikularni organski ugljik (eng. particulate organic carbon – POC), dok procesom kalcifikacije i troše i otpuštaju otopljeni CO2 čime nastaje partikularni anorganski ugljik (eng. particulate inorganic carbon – PIC) u obliku kalcijevog karbonata (CaCO3). Omjer PIC:POC važan je indikator doprinosa kokolitoforida u ravnoteži CO2 između mora i atmosfere, a samim time i njihovog utjecaja na klimu. Kokolitoforidi koriste nastali PIC za formiranje kalcitnih pločica – kokolita, koje im pokrivaju stanicu (kokosferu). Morfologija kokolita specifična je za svaku pojedinu vrstu kokolitoforida te se također razlikuje među fazama životnog ciklusa unutar iste vrste – tako su za diploidnu (2n) fazu karakteristični heterokokoliti koji imaju kompleksno građenu strukturu kristalnih jedinica, dok se u haploidnoj (n) fazi najčešće stvaraju holokokoliti formirani od mnoštva kristalnih jedinica jednostavne građe. Masa kokolita, odnosno masa PIC-a iskorištenog za formiranje kokolita, može se izračunati kao umnožak gustoće kalcita i volumena kokolita. Međutim, procjene volumena kokolita su u dosadašnjim istraživanjima producirale rezultate s velikom razinom nesigurnosti. Također, istraživanja koja su dovela u korelaciju geometriju kokolita i omjer PIC:POC fokusirala su se primarno na jednu vrstu – Emiliania huxleyi, čime su podaci o ostalim vrstama kao i o masi i volumenu holokokolita haploidne faze zanemareni. Cilj ovog istraživanja je razviti model strojnog učenja koji bi kao unos koristio fotografije kokolita sa skenirajućeg elektronskog mikroskopa, na temelju kojih bi učio precizno procjenjivati volumen kokolita i dovesti ga u korelaciju s masom PIC-a. Pritom bi u fokusu istraživanja bile različite vrste kokolitoforida koje kalcificiraju u haploidnoj i diploidnoj fazi, kako bi se odredio doprinos pojedine vrste i faze životnog ciklusa u proizvodnji anorganskog ugljika.
16:00 -16:15
U okolišnim uvjetima na organizme djeluje smjesa onečišćujućih tvari. Cilj je odrediti faktore koji značajno utječu na biološke procese. Danas u tome pomaže primjena AI platformi koje omogućavaju dizajn eksperimenata primjenom odabranih ciljanih faktora. U prikazanom istraživanju ispitivao se učinak nezavisnih varijabli (veličina čestica i koncentracija mikroplastike) s obzirom na jednu (zavisnu) varijablu (postotak pokretnih jedinki) u testu toksičnosti na organizam Daphnia magna primjenom punog faktorskog dizajna, koji se temelji na promatranju kombinacija čimbenika, a dobiveni rezultati analiziraju se metodom analize varijance (ANOVA, Analysis of Variance) korištenjem programa Design Expert. Provedena su dva eksperimenta, primjena polistirena (PS) koncentracije 500 mg/L i veličine čestica 100–300; 300–500 i 500–700 µm, odnosno koncentracija 0,1; 0,5; 1; 2 i 10 mg/L i veličine čestica 0,5 i 2 µm. Rezultati su pokazali kako čestice PS veličine 100–700 µm nemaju značajan toksičan učinak na D. magna jer su prevelike za unos u jedinke. S obzirom da je poznato kako se D. magna hrani neselektivno u rasponu čestica 1–50 µm, u drugom eksperimentu došlo je do značajnog toksičnog učinka. Provedeni eksperiment ukazuje da toksični učinak PS raste s povećanjem koncentracije (za veličinu čestica 0,5 µm koncentracije 0,1 mg/L smrtnost jedinki je iznosila 0 %, a za 10 mg/L 40 %, dok je za veličinu čestica 2 µm koncentracije 0,1 mg/L smrtnost jedinki 40 %, a za sve ostale koncentracije 100 %). To potvrđuju i izračunati EC50 koji iznose 33,62 mg/L za PS veličine čestica 0,5 µm, odnosno 0,02 mg/L za veličine čestica 2 µm. Provedbom punog faktorskog dizajna, s razinom značajnosti p>0,05, kao značajan čimbenik pokazala se veličina čestica. Koeficijent determinacije (R² = 0.9797) potvrđuje značajnost modela, koji je ukazao i na uvjete koji ne dovode do toksičnog učinka, a to su veličina čestica od 0,5 μm i koncentracija od 0,1 mg/L.
16:15 -16:30
Mussel valve movement (gaping) is widely recognised as an integrative indicator of physiological functions, including respiration, feeding and excretion, which can vary under stress and as a defence mechanism in response to external stimuli such as shading, touch or predators. A large number of flatworms, Stylochus mediterraneus, have recently been observed in shellfish mariculture areas in Istrian County. An experiment on predation by flatworms was carried out on the mussel Mytilus galloprovincialis. The mussels real-time valve gaping (VG) behaviour was monitored to assess the potential threat and determine whether the flatworm preys only on weakened or dead mussels or can also attack healthy mussels. A newly developed Valve Gaping Mussel Monitoring (VGMM) system, based on an Arduino microcontroller platform and Hall sensors connected to mussel shells, was used to determine under laboratory conditions (2 x 40 L tanks) the valve gaping (VG) of mussels (2 control + 4 experimental specimens) during acclimatisation (1 day) and after exposure to 12 flatworms until mussel death (2 days). The normal diurnal rhythm of mussel VG was observed before and during exposure to flatworms, with mussels filtering with the valve open > 50%, for > 70% of the day, while taking 1-5 rest periods with the valve open < 30%. The behavioural changes of the exposed mussels compared to the control mussels, the timing of flatworm attacks, the response of the mussels during predation and the timing of mussel death were also observed. S. mediterraneus is probably a very opportunistic species that favours weaker mussels but is also able to feed on healthy mussels. In addition, the VGMM has significant potential for use in in/ex situ monitoring of VG behaviour and mussel health. It serves as an indicator of normal VG behaviour (filtration function), suitable/extreme environmental conditions, parasite infestation or the presence of disease.
16:30 -16:45
Medonosna pčela se pokazala kao dobra indikatorska vrsta u studijama procjene industrijskog zagađenja metalima širom svijeta. Svaka pčela radilica na svom tijelu donosi nakon leta u košnicu čestice vode, tla, peludi i drugih tvari, koje sadrže metale. U košnici pčele obradom prikupljenog nektara, smole i peludi proizvode med, pelud i propolis, koje čovjek koristi u prehrani i za očuvanje zdravlja. Budući da lete u radijusu od oko 12 km od košnice, smatra se da ta površina obuhvaća područje s kojeg pčele i njihovi proizvodi prenose informacije o zagađenju okoliša metalima. Ovim pilot-projektom željelo se istražiti mogu li pčele i njihovi proizvodi biti dobar pokazatelj zagađenja metalima u okolišu odlagališta fosfogipsa (PG) u Kutini. Praškasti PG (kalcijev sulfat dihidrat) otpadni je materijal iz proizvodnje fosforne kiseline u kutinskoj tvornici fosfatnih mineralnih gnojiva. Površinsko odlagalište sadrži 4.000.000 tona praškastog PG, u kojem su izmjerene povišene koncentracije prirodnih radionuklida i nekih toksičnih metala u tragovima. Pčele radilice, med, pelud i propolis prikupljeni su u ljeto 2023. godine iz košnica postavljenih na samom odlagalištu PG, u kontrolnom području Parka prirode Lonjsko polje i kontrolnom području s industrijskom pozadinom (između Kutine i Siska). Pčele i med pokazali su najveće razlike u koncentraciji metala u tragovima između odlagališta (PG) i kontrolnih područja (C), što znači da su ti uzorci bolji indikatori zagađenosti okoliša od peludi i propolisa. Od metala, najveće razlike PG vs. C (2-10 puta) zabilježene su za koncentracije nikla, molibdena i uranija. Pčele i pčelinji proizvodi pokazali su potencijal za korištenje u procjeni zagađenja okoliša metalima u okolici odlagališta fosfogipsa, što bi se trebalo potvrditi budućim istraživanjima na većem broju uzoraka.
16:45 -17:00
Copyright @ Institut Ruđer Bošković, 2024