Radek Martinek, nejlepší výzkumník VŠB-TUO: Výzkum je týmová práce

Na konci loňského roku, v rámci akce Univerzita sobě, jste se stal jejím nejlepším výzkumníkem. Co pro vás takové ocenění znamená?

Ocenění mě velmi potěšilo a je pro mě významným impulsem do další práce. Asi jsem měl v životě velké štěstí, protože jsem si vybral práci, která mě skutečně ze srdce baví. Osobně nejsem zastánce individuálních ocenění, neboť věda a výzkum je dle mého názoru týmová práce. Možná bych to přirovnal k hokeji, který miluji, zde získá vítěz kanadského bodování „Art Ross Trophy“, můžete být sebelepší hokejista, ale bez skvělých spoluhráčů tuto trofej nezískáte. Toho, že jsem se stal nejlepším výzkumníkem, bych nikdy nedosáhl bez mého skvělého týmu, tvořeného studenty bakalářského, magisterského, a především doktorského studia, dále bez mých skvělých kolegů a přátel na Katedře kybernetiky a biomedicínského inženýrství. Snažím se o maximální mezikatedrální, mezifakultní a meziuniverzitní spolupráci. Pevně věřím, že spolupráce se musí vyplácet víc, než soupeření! Moje aktivity jsou multidisciplinární, pokouším se vytvářet „mosty“ mezi akademickou půdou a praxí. Rovněž si velmi zakládáme na mezinárodní spolupráci, bez které by můj tým nedosahoval tak dobrých výsledků.

Rok 2020 byl do jisté míry výjimečný – jak jste jej prožíval vy? Jak pandemie covid-19 ovlivnila vaši vědeckou a výzkumnou činnost?  Začal jste třeba pracovat na nějakém projektu, který by v rámci pandemie pomohl?

Troufnu si říct, že uplynulý rok 2020, který byl díky pandemii COVID-19 velmi podivný, byl v mojí kariéře zlomový. Podařilo se mi úspěšně absolvovat inaugurační přednášky v rámci mého jmenovacího řízení v oboru Kybernetika. V současné době čekám, až mi pan prezident podepíše jmenovací dekret. Měl jsem štěstí, že obě přednášky mohly v době pandemie COVID-19 proběhnout. Bylo zajímavé absolvovat vědeckou radu na neobvyklém místě s rozestupy, rouškami a dalšími protiepidemickými opatřeními.

Jsem velmi rád, že i přes všechna omezení a restrikce virus náš výzkum nijak výrazně nezpomalil. Samozřejmě, museli jsme zrušit řadu plánovaných měření, především v klinické praxi, neboť provoz nemocnic byl virem značně poznamenán. Ale troufnu si říct, že jsme se na vzniklou situaci dobře adaptovali, pravidelné týmové meetingy jsme přesunuli do online světa, řadu našich měřících přístrojů lze obsluhovat na dálku, apod. Z mého úhlu pohledu tato doba covidová byla pro náš tým velmi úspěšná a okořeněná řadou významných úspěchů, a to jak v oblasti publikační, tak především v oblasti projektové. Pevně věřím, že v letošním roce 2021 se lidstvu podaří virus porazit a budeme se moci postupně vrátit k normálu.

V loňském roce jsme se aktivně věnovali výzkumu v oblasti domácího monitoru plodového EKG, jehož význam rapidně vzrostl právě v době pandemie COVID-19. Monitorování pacientů na dálku je jedním z aspektů konceptu eHealth, který je v souladu s Národní strategií elektronického zdravotnictví České republiky. U dospělých pacientů lze v současné době sledovat množství parametrů, jako například krevní tlak, hladinu cukru v krvi, sledování srdečních arytmií. Jedná se tak o důležitý díl diagnostiky a léčby. Díky námi vyvíjenému systému pro monitorování plodu by bylo možné snadno a efektivně sledovat zdravotní stav pacientky i jejího nenarozeného dítěte na dálku v domácím a přirozeném prostředí. Tato koncepce je obzvláště výhodná v době nařízené karantény. Jednou z budoucích možností našeho zařízení by mohlo být sdílení těchto dat s lékařem a následná možnost telefonických konzultací, což by bylo výhodné zejména pro ženy s rizikovým těhotenstvím. Tento koncept by tudíž umožnil snadný přístup k údajům o zdravotním stavu pacientky i plodu.

Jste také pedagog. Jak hodnotíte distanční výuku? Dovedete si představit, že by se na ni přešlo, nebo je toto utopistická představa?

Domnívám se, že na VŠB-TUO jsme distanční výuku zvládali velmi dobře. Vše se velmi rychle a efektivně přizpůsobilo, vedení univerzity poskytovalo jasné a srozumitelné instrukce. Pro mě osobně to bylo velmi těžké, neboť mám rád přímou interakci se studenty. Popravdě, online přednášky mě nebaví, ztrácí to svoje kouzlo. Ještě horší jsou praktická cvičení, ty se distanční výukou nahrazují velmi těžko. Na katedře máme vybudovanou řadu unikátních laboratoří a to, že si studenti „sáhnou“ na měřicí přístroj, ničím nenahradíte. Velké kompilace byly také s absolventskými pracemi, řada měření musela být z důvodu pandemie COVID -19 zrušena. Museli jsme operativně pro studenty získat alternativní data, např. místo reálných dat musela být použita data syntetická. Neumím si představit, že by se přešlo na distanční výuku – popravdě mě tato představa děsí. Už se velmi těším, až budu mít „normální“ přednášku anebo budeme moci s doktorandy zajít na pivo (úsměv). 

Čím vás uchvátila VŠB – Technická univerzita Ostrava?

VŠB – Technická univerzita Ostrava je moje Alma mater a srdeční záležitost, prožil jsem zde skvělá a nezapomenutelná studentská léta, dokonce jsem se zde seznámil s mojí manželkou (úsměv). Zbožňuji náš kampus v Porubě, který je dle mého názoru unikátní v rámci evropských univerzit. Skvělá sportoviště, kluby (Vrtule je legendární), možnost si jít zaběhat do „Šervůdu“ apod. Jako zaměstnanec Fakulty elektrotechniky a informatiky jsem velmi hrdý na naši novou budovu. Je to skvělé a moderní místo k práci. Měl jsem možnost navštívit univerzity po celém světě v USA, Austrálii, Číně apod. a dle mého názoru se rozhodně nemáme za co stydět. Naše univerzita se v posledních letech hodně mění, modernizuje, a přitom nezapomínáme na naše tradice, a to je dobře.         

Co máte na svém oboru, biomedicínském inženýrství, nejraději?

Já se velice těžce zařazuji do oboru, mám doktorát z oboru Komunikační technologie a habilitovaný jsem v oboru Technická kybernetika. Můj obor nejlépe vystihuje název naší katedry, tj. Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství, neboť oběma oblastem se věnuji 50:50. Velmi mě baví věda a výzkum, ale také pedagogika a práce se studenty. Prioritou při realizaci vědecko-výzkumných aktivit pro mě vždy byla uplatnitelnost výsledků v praxi a úzká vazba na průmyslové a klinické partnery v oboru. Díky této koncepci je možné začlenit do výuky aktuální poznatky vědy a výzkumu, vypisovat aktuální témata absolventských prací, což vede k zapojení studentů do řešení grantů.       

Čemu se věnujete ve svém výzkumu? Jaké oblasti medicíny?

V rámci celé své odborné kariéry se věnuji problematice návrhu a optimalizace pokročilých metod zpracování číslicových signálů pro aplikace technické kybernetiky a biomedicínského inženýrství na bázi virtuální instrumentace. Oblast zaměření vyplývá z mého čtrnáctiletého působení na Katedře kybernetiky a biomedicínského inženýrství na Fakultě elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO. Moderní metody zpracování číslicových signálů se dnes již dokázaly prosadit v mnoha oblastech a odvětvích, přičemž dosavadní praxe nasvědčuje tomu, že stejný trend bude pokračovat i v budoucnu. Pro praktické uplatnění těchto progresivních metod v reálných aplikacích je, mimo jiné, zapotřebí jak teoretický, tak aplikační výzkum nových i stávajících metod. Některé aplikační oblasti těchto nových přístupů nejsou zatím příliš rozvinuty a v části oborů zcela chybí. Z uvedeného důvodu se zde nabízí široký prostor pro rozvoj dalšího výzkumu a vývoje. Vybral jsem pro Vás tři aplikační oblasti využití pokročilých metod zpracování číslicových signálů na bázi virtuální instrumentace, na kterých jsem v posledních letech pracoval a které přinesly zajímavé výsledky:

·         Snímání, modelování a zpracování neinvazivního plodového elektrokardiogramu: neinvazivní telemedicína.

·         Synchronizace vyšetření magnetickou rezonancí s vitálními funkcemi pacienta: metody měření a řízení. 

·         Moderní komunikační systémy, SMART technologie a Průmysl 4.0.

Společným jmenovatelem všech výše představených aplikačních oblastí je využití virtuální instrumentace pro návrh, realizaci a verifikaci zkoumaných pokročilých metod zpracování číslicových signálů. V rámci celé mé profesní kariéry mě provází softwarové a hardwarové nástroje americké společnosti National Instruments pro graficky orientované programování LabVIEW. Podstatou virtuálního přístroje je doplnění otevřené architektury počítače tím, co mu chybí, aby mohl plnit úlohu měřicího přístroje. V oblasti hardwaru je to typicky zásuvná multifunkční karta. V oblasti softwaru je to vhodný program pro počítač, který realizuje všechny funkce měřicího přístroje.

Pro potřeby výzkumu, vývoje a výuky ve výše uvedených aplikačních oblastech jsem vybudoval dvě unikátní laboratoře: Laboratoř signálů a soustav; Laboratoř technologie BroadbandLIGHT pro koncept SMART City a Průmysl 4.0, jejíž součástí je Testovací polygon veřejného osvětlení technologie BroadbandLIGHT parkoviště FEI. Tyto laboratoře v současné době disponují unikátními technologickými řešeními pro pedagogické a vědecko-výzkumné činnosti v oblasti pokročilých metod zpracování číslových signálů. V těchto laboratořích probíhá jak výuka a vědecko-výzkumná činnost, tak jsou zde řešeny bakalářské, magisterské i doktorské práce. V laboratořích je rovněž řešena celá řada grantů, patentů, komerčních měření apod. Laboratoře jsou začleněny do mezinárodní skupiny NI Academic.

Mnou garantované a vyučované předměty včetně témat absolventských prací rovněž úzce korelují s prezentovanými výzkumnými oblastmi. V rámci akreditace se mi podařilo zvést do výuky čtyři zcela nové předměty: Pokročilé metody zpracování signálů (Ph.D.); Softwarově definované rádio (Ph.D.); Virtuální instrumentace v biomedicínském inženýrství (Ing.); Virtuální bioinstrumentace (Bc.).

Jak odpočíváte, když zrovna nepracujete?

Mám doma dvě malé děti – to je pro mě obrovský relax. Obecně moje rodina je pro mě v profesním životě velkou podporou, bez nich by to určitě nešlo – asi bych se z těch všech algoritmů a šílených nápadů zbláznil. Musím se přiznat, že se mi stává, že se v noci probudím a musím si jít zapsat nějaký nápad, takto už vznikla řada patentů (úsměv). Bezprostřednost dětí vás velmi rychle vrátí do reality běžného života. Samozřejmě, věda je mým koníčkem, zbožňuji astronomii, fascinuje mě hledání mimozemského života, obecně všechny moderní technologie a výzkum. Jsem velkým fanouškem NASA, byl jsem na Mysu Canaveral na Floridě i ve středisku řízení kosmických letů v Houstonu. Jsem blázen do hudby, především metalu – Iron Maiden (na koncertě jsem byl 7x) je moje neoblíbenější skupina, ale s chutí si poslechnu Mozarta nebo blues či country. Miluji cestování, turistiku a poznávání cizích kultur a především kuchyni, zbožňuji asijské jídlo. Také mám rád sport, teď již spíše pasivně, především hokej. Mám rád auta – hlavně atmosférické motory s velkým objemem, tj. čím více válců tím lépe, zde si na moderní technologie moc nepotrpím.