Dr inż. Jakub Tomczak z Politechniki Wrocławskiej będzie prowadził na Uniwersytecie Amsterdamskim badania z zakresu analizy obrazów medycznych. Pojedzie tam w ramach unijnego programu "Maria Skłodowska-Curie"

- To rodzaj stypendium, które przeznaczone jest na prowadzenie własnych badań i szkolenia w najlepszych ośrodkach naukowych – opowiada dr Tomczak. Na co dzień pracuje w Katedrze Informatyki na Wydziale Informatyki i Zarządzania, zajmuje się modelowaniem i uczeniem maszynowym. – Od dłuższego czasu zastanawiałem się nad wyjazdem na "postdoca". Nawiązałem kontakt ze światowej sławy naukowcem z dziedziny uczenia maszynowego, profesorem Maxem Wellingiem z Uniwersytetu Amsterdamskiego. Wspólnie ustaliliśmy tematykę badań i postanowiłem ubiegać się o indywidualne stypendium Marii Skłodowskiej-Curii.

W ramach projektu naukowiec będzie zajmował się analizą obrazów medycznych (ang. medical imaging). – Chodzi o opracowanie takiej techniki, która pomoże radiologom w szybszej ocenie wyników badań, takich jak analiza obrazów rezonansu magnetycznego (MRI) czy pozytonowej tomografii emisyjnej (PET).

Wykorzysta sieci neuronowe
Dr Tomczak tłumaczy, że lekarz, aby podjąć decyzję o stanie zdrowia pacjenta na podstawie obrazu, np. MRI czy PET, potrzebuje od kilku do kilkunastu godzin. Metoda, nad którą będzie pracować, ma zautomatyzować ten proces. – Chodzi o to, żeby po przepuszczeniu obrazu przez odpowiedni program, od razu było wiadomo, które miejsca wskazują zmiany chorobowe, a które są zdrowe. Dzięki temu czas analizy obrazu medycznego będzie skrócony z kilku godzin do kilku minut – wyjaśnia naukowiec. Dodaje, że  wykorzysta w swoim projekcie tzw. uczenie głębokie, czyli sieci neuronowe, które będą w automatyczny sposób wyuczać się pewnych charakterystycznych cech dla obrazu. –  Sieci neuronowe są kluczowym narzędziem w dziedzinie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. Ich wykorzystanie daje najlepsze rezultaty w analizie mowy czy obrazów, w problemach, które dotychczas  były opracowane w sposób niewystarczający – tłumaczy dr Tomczak.

Takie rozwiązanie podsunął mu profesor Welling. – Zaproponował zastosowanie podejścia probabilistycznego z użyciem uczenia głębokiego, które pozwala na modelowanie zaawansowanych zależności w rozpatrywanym zjawisku.  Moim zadaniem będzie dopasowanie ogólnej architektury sieci neuronowych do modelowania rozkładów prawdopodobieństwa, które pozwolą na skuteczne przewidywanie stanu zdrowia pacjenta na podstawie obrazu medycznego.

Szansa na komercjalizację
Naukowiec planuje częściowo lub w całości skomercjalizować swoje osiągnięcia. – W ramach projektu będę współpracować z firmami w Holandii, które zajmują się projektowaniem systemów informatycznych wykorzystujących sztuczną inteligencję. Korzyść z tej współpracy będzie dwojaka. Po pierwsze, będę miał możliwość uzyskania praktycznej wiedzy z przemysłu oraz będę miał dostęp do rzeczywistych zbiorów danych uzyskanych m.in. z Akademickiego Centrum Medycznego w Amsterdamie. Po drugie, część moich rozwiązań wzbogaci ofertę biznesową tych firm.

Dr Tomczak staż podoktorski rozpocznie po wakacjach. W planach ma nie tylko pracę na Uniwersytecie w Amsterdamie, ale także staże w holenderskich firmach oraz dwa pobyty w Uniwersytecie w Cambridge w zespole profesora Zoubina Ghahramaniego, jednego z najbardziej cenionych naukowców w dziedzinie uczenia maszynowego na świecie.

"Zrobię" zamiast "planuję"
- Takie stypendium to dla mnie bardzo komfortowa sytuacja. Przez dwa lata mogę zajmować się tylko swoim projektem i korzystać z wiedzy i doświadczenia najlepszych – mówi dr Tomczak.  – Dla opiekuna merytorycznego mojego projektu to też komfortowa sytuacja, ponieważ dostaje naukowca wraz z finasowaniem – dodaje Jakub Tomczak.

Naukowiec podkreśla, że w staraniach o zdobycie stypendium bardzo pomogły mu szkolenia organizowane przez Wrocławskie Centrum Transferu Technologii działające przy Politechnice. – Tam dowiedziałem się, jak szukać takich programów, jak od strony technicznej przygotować i sformułować wniosek.
- Przekonałem się też , że trzeba bardziej wierzyć w siebie i swoje możliwości.  Określenie „planuję”, „zamierzam”  zamienić na „zrobię”, „wykonam”, „sprawdzę”.  Chodzi o zmianę mentalności i trochę więcej odwagi – uważa dr Jakub Tomczak.
Iwona Szajner

***Dr Jakub Tomczak jest adiunktem w Katedrze Informatyki na PWr. W 2009 r. uzyskał podwójny tytuł magistra informatyki w ramach programu Double Diploma na Politechnice Wrocławskiej i Blekinge Institute of Technology (Szwecja). W 2013 r. uzyskał stopień doktora nauk technicznych (specjalność informatyka) na Politechnice Wrocławskiej. Jego rozprawa doktorska została wyróżniona przez Radę Wydziału Informatyki i Zarządzania. Posiada 10 publikacji z tzw. listy filadelfijskiej oraz szereg publikacji konferencyjnych.

 Na zdjęciu: Dr inż. Jakub Tomczak z Wydziału Informatyki i Zarządzania (fot. Krzysztof Mazur)