Workshop: Information system for the radiation biology tasks

Europe/Moscow
Description

Семинар посвящен совместному проекту ЛИТ и ЛРБ, направленному на создание Информационной системы для анализа поведенческих и патоморфологических изменений в центральной нервной системе при исследовании результатов воздействия ионизирующего излучения и других факторов на биологические объекты.  Информационная система базируется на алгоритмах компьютерного зрения на основе технологий глубокого обучения, современных ИТ-решениях в области хранения, обработки и визуализации данных. Информационная система позволит ускорить и упростить работу с экспериментальными данными различным группам исследователей, а также выработать эффективные методики профилактики и защиты от ионизирующего излучения.

Информационная система создается на базе Гетерогенной платформы HybriLIT ОИЯИ.


Участники проекта:

ЛИТ ОИЯИ: Стрельцова О.И., Стадник А.В., Подгайный Д.В., Нечаевский А.В., Зуев М.И., Бутенко Ю.А.,  Булатов А.С., Аникина А. И., Маров Д.М.

ЛРБ ОИЯИ: Колесникова И.А., Лалковичова М.Г., Ляхова К.Н., Северюхин Ю.С., Утина Д.М., Енягина И.М. 

SAP SE, Germany:  Стрельцов А.И.


Программа семинара

  • И.А. Колесникова (ЛРБ ОИЯИ)

Постановка задач для разработки информационной системы для анализа морфофункциональных изменений ЦНС при исследовании действия ионизирующего излучения и других поражающих факторов.

  • Ю.С. Северюхин (ЛРБ ОИЯИ)

Использование Noldus Ethnovision XT для анализа поведенческих реакций мелких лабораторных животных.

  • Ю.А.Бутенко (ЛИТ ОИЯИ)

Разработка сервиса для проведения радиобиологических исследований на платформе HybriLIT.

  • Д.М. Маров (ЛИТ ОИЯИ, государственный университет «Дубна»)

Разработка веб-сервиса для анализа функциональных и морфологических изменений в центральной нервной системе облученных животных.

  • А.В. Стадник (ЛИТ ОИЯИ)

Алгоритмы на базе нейросетевого подхода для сегментации изображений при исследовании морфофункциональных изменений ЦНС.

  • А.С. Булатов (ЛИТ ОИЯИ, государственный университет «Дубна»)

 Алгоритмы компьютерного зрения для анализа поведенческих реакций мелких лабораторных животных.

  • М.И. Зуев (ЛИТ ОИЯИ), И.М. Енягина (ЛРБ ОИЯИ, НИЦ КИ)

 Система для хранения и анализа экспериментальных МРТ/ФМРТ данных на гетерогенной платформе HybriLIT.


Подключение к семинару:

Название: Workshop Information system for the radiation biology tasks
  Место: https://jinr.webex.com/jinr/j.php?MTID=m81ffbf73db737b2a63e6587a364a72a8
  Когда: 18 июня 2020 г. 15:00 – 18:00
  Meeting password: PMxAG3Uks33

Cisco Webex Site (https://jinr.webex.com/jinr/j.php?MTID=m81ffbf73db737b2a63e6587a364a72a8)
Cisco Webex Meetings
Simple, modern video meetings for the global workforce. Join from anywhere, including your desktop, browser, mobile device, or video room device. 


  

    • 15:00 15:15
      Постановка задач для разработки информационной системы для анализа морфофункциональных изменений ЦНС при исследовании действия ионизирующего излучения и других поражающих факторов 15m

      Цель работы: выявление проблемных аспектов при проведении экспериментов на мелких лабораторных животных в секторе радиационной физиологии. Ведутся исследования по изучению изменений после облучения ионизирующим излучением и воздействия фармакологическими агентами на организменном клеточном уровнях. Рассматривается возможность внедрения современных информационных технологий для решения проблем хранения данных (фотографии микропрепаратов, видеоматериал поведенческих тестов), усовершенствование имеющегося ПО для анализа поведения экспериментальных животных в тестовых установках, автоматизация этапа морфологического анализа нервной ткани с помощью искусственных нейронных сетей.

      Speaker: Инна Александровна Колесникова (ЛРБ ОИЯИ)
    • 15:15 15:30
      Использование Noldus Ethnovision XT для анализа поведенческих реакций мелких лабораторных животных 15m

      В докладе будут рассмотрены основные парадигмы и принципы экспериментов по изучению поведенческих реакций крыс и мышей. Основные этапы анализа видеозаписей поведенческих экспериментов с использованием Noldus Ethnovision XT.

      Speaker: Юрий Сергеевич Северюхин (ЛРБ ОИЯИ)
    • 15:30 15:45
      Разработка сервиса для проведения радиобиологических исследований на платформе HybriLIT 15m

      Доклад посвящен разработке серверной части Информационной системы для анализа поведенческих и патоморфологических изменений в центральной нервной системе при исследовании результатов воздействия ионизирующего излучения и других факторов на биологические объекты. Для сбора и хранения данных разработана клиент-серверная архитектура приложения и спроектирована база данных. Спроектированная система предоставляет широкий спектр возможностей для пользователей, учитывает специфику работ с биологическими данными. Система построена на базе Гетерогенной платформы HybriLIT.

      Speaker: Юрий Александрович Бутенко (ЛИТ ОИЯИ)
    • 15:45 16:00
      Разработка веб-сервиса для анализа функциональных и морфологических изменений в центральной нервной системе облученных животных 15m

      В докладе представлен прототип пользовательского веб-интерфейса для разрабатываемой Информационной системы, представлены основные компоненты и инструментарий для визуализации и анализа данных, взаимодействия с системой хранения данных для различных групп исследователей.

      Speaker: Дмитрий Михайлович Маров (ЛИТ ОИЯИ, государственный университет «Дубна»)
    • 16:00 16:15
      Алгоритмы на базе нейросетевого подхода для сегментации изображений при исследовании морфофункциональных изменений ЦНС. 15m

      В докладе рассматриваются возможности автоматизации процесса выделения, сегментации и классификации типа нейронов на изображениях срезов головного мозга лабораторных животных.
      В качестве основного инструмента предлагается использование различных архитектур глубоких нейронных сетей, для обучения которых создан набор данных состоящий из предварительно размеченных экспертами из ЛРБ изображений с выделенными классами нейронов согласно типу их нарушения: нормохромные, компенсаторно-приспособительные и морфофункциональные.
      Представлены результаты обучения нейросетевых архитектур, проведена оценка текущей эффективности, предложены направления дальнейшего развития с построением двухэтапной схемы анализа с отдельными этапами сегментации и классификации нейронов.

      Speaker: Алексей Викторович Стадник (ЛИТ ОИЯИ)
    • 16:15 16:30
      Алгоритмы компьютерного зрения для исследования влияния различных факторов на биологические объекты 15m

      В докладе рассматриваются возможности автоматизации оценки поведенческих параметров лабораторных животных во время эксперимента с использованием алгоритмов компьютерного зрения при анализе видеозаписей эксперимента. Представлены конкретные алгоритмы позволяющие оценить трек лабораторного животного, а также алгоритмы автоматизирующие считывание параметров проводимого эксперимента, таких как разметка лабораторного бассейна и координаты тестовой площадки.

      Speaker: Андрей Сергеевич Булатов (ЛИТ ОИЯИ)
    • 16:30 16:50
      Система для хранения и анализа экспериментальных МРТ/ФМРТ данных на гетерогенной платформе HybriLIT 20m

      В докладе будут представлены первые результаты по разработке на гетерогенной платформе HybriLIT информационной системы для хранения и анализа экспериментальных данных магнитно-резонансной (МРТ) и функциональной магнитно-резонансной (ФМРТ) томографии. Основной задачей данной информационной системы является создание хранилища МРТ/ФМРТ данных, а также автоматизация процессов их обработки и анализа, с возможностью последующей визуализации результатов.

      Speaker: Максим Игоревич Зуев и Ирина Михайловна Енягина