MENDEL GREEN 2/2024

ČASOPIS MENDELOVY UNIVERZITY V BRNĚ 2/2024

MENDEL GREEN

SMART TECHNOLOGIE

Roboti mohou v zelinářství část práce od lidí úplně převzít

Digitální avataři – užiteční pomocníci nejen v lese

Moderní technologie zachraňují životy při senosečích

Výherci a vítězné týmy

podnikatelské studentské soutěže

MENDELU Boost

1. místo

CityMind: Andrej Gono (PEF)

Projekt Citymind je Al Bot pro samosprávy. Díky Al Botům se zjednoduší veřejná správa, ušetří se až 80 % dotazů a 57 % se vyřeší mimo pracovní dobu. Ulehčí tak práci úředníkům a ušetří čas občanům.

3. místo

Multispektrální mapování zemědělské plochy pomocí dronů: Petr Sklář (FRRMS), Michal Šebesta (AF)

Projekt se zaměřuje na využívání dronů v zemědělství, mapování pozemků a následné vytváření předpisových map. Cílem je nabídnout zemědělství 4.0 i menším zemědělcům.

2. místo

Pozemkov: Jan Karásek (PEF)

Podnikatelský nápad Pozemkov je online prověřovač a vyhledávač pozemků na základě preferencí uživatele. Zaměřuje se na agregování pozemků, v nichž hledá skrytá rizika a výhody.

3. místo

Včelí farma: Jakub Jakeš (AF), Michaela Bařinová (PEF)

Cílem projektu je vybudovat včelí farmu, která bude určená k rekreaci i vzdělávání. Součástí podnikatelského nápadu je také výroba včelích produktů, ochucených medů a medovin.

VÁŽENÉ

ČTENÁŘKY, VÁŽENÍ ČTENÁŘI,

otevíráte nové vydání univerzitního časopisu, které je věnováno SMART technologiím.

SMART technologie nebo chceme-li chytré technologie jsou dnes již běžnou součástí našich životů. Klíčovým aspektem těchto technologií je jejich schopnost učit se a přizpůsobovat se potřebám a poptávce uživatelů. Jejich možnosti jsou obrovské, od chytrých domovů řízených chytrými telefony přes SMART města až třeba po chytrá zdravotnická zařízení. SMART technologie usnadňují sběr a analýzu dat, což pomáhá v lepším rozhodování a řízení procesů ve všech oblastech, od průmyslu přes veřejné služby až po zemědělství a lesnictví.

Využití potenciálu chytrých technologií a jeho rozvoji se ve svém výzkumu věnují i vědci, vědkyně a studující naší univerzity. Své uplatnění nachází rovněž na obou školních podnicích, a to například při ochraně zvěře při senosečích pomocí dronů či senzorů na žacích lištách nebo při tvorbě funkčního systému podpory biodiverzity v univerzitních lesích s využitím virtuální reality.

Ta se promítá i do práce se studentstvem. Ve Spatial Hubu pracují s takzvanou rozšířenou realitou, která obohacuje skutečný svět o digitální prvky (vizuální efekty, zvuky a různé podněty). Poradenské a profesní centrum zařazuje SMART technologie pro zjednodušení a zefektivnění procesu učení studujícím se specifickými potřebami. Aplikaci pro tvorbu efektivních myšlenkových map a profesionálních výkresů ocení zejména studenti a studentky z oblasti designu a dalších vizuálně orientovaných oborů.

S velkým zájmem jsem si přečetl články, které se věnují robotizaci v oblasti pěstování zeleniny nebo jak funguje eye-tracking.

Zvláštní pozornost či ocenění si zaslouží příklad úspěšného transferu vědeckých poznatků do reálné praxe. Podpora podnikavosti studentek a studentů a provázání jejich vědecké práce s komercializací výsledků je jednou z priorit naší univerzity.

Do jakých dalších oblastí naší činnosti se již chytré technologie propsaly a co mohou přinést? To vše se dozvíte v aktuálním čísle MENDEL GREEN.

Přeji příjemné čtení.

Jan Mareš rektor

MENDEL GREEN

Časopis

Mendelovy univerzity v Brně

Ročník 16 /číslo 2 / rok 2024

Vychází 2× ročně

Vydává:

Mendelova univerzita v Brně

Zemědělská 1, 603 00 Brno www.mendelu.cz

Šéfredaktorka:

Tereza Pospíchalová

Telefon: 545 135 187

E‑mail: tereza.pospichalova@mendelu.cz

Obálka:

AVC MENDELU

Grafická úprava:

Kateřina Páleníková

Tisk:

Ing. Vladislav Pokorný – LITERA BRNO

Elektronická podoba: mendelgreen.mendelu.cz

Redakční rada:

Ivana Chatrná

Hana Martinková Kuchyňková

Monika Pevná

Vojtěch Pospíšil

Jiří Skládanka

Jiřina Studenková

Věra Svobodová

Pavlína Vodičková

Lenka Zouhar Ludvíková

Vaše připomínky, tipy a náměty posílejte na: redakcemg@mendelu.cz

Uzávěrka tohoto čísla byla: 31. 7. 2024

Registrační č.: MK ČR E 18409

Tištěná verze: ISSN 2533-6517

Neprodejné!

Obsah / Contents

TÉMA / Roboti mohou v zelinářství část práce od lidí úplně převzít

TÉMA / Digitální avataři – užiteční pomocníci nejen v lese

TÉMA / Les v zajetí jedniček a nul – využití umělé inteligence pro rozpoznávání druhů stromů

TÉMA / Chytré technologie, které vymýšlí příroda

TÉMA / Moderní technologie zachraňují životy při senosečích

TÉMA / Zobrazení krajiny ve virtuální realitě se stane součástí výuky studentů v Evropě

TÉMA / Studujícím se specifickými potřebami technologie usnadní učení i přípravy na zkoušky

TÉMA / Eye-tracking: Kam směřuje pozornost obézních dětí?

Převést s úspěchem patent do praxe nejde bez byznysového myšlení

ABSOLVENTKA MENDELU / Naše role je, abychom připravili lidi, kteří firmu povedou po nás

Roboti mohou v zelinářství část práce od lidí úplně

převzít

V zelinářství chybí kvalifikovaní pracovníci. Zvlášť po covidové pandemii jich výrazně ubylo, řada z nich odešla do jiných sektorů. Nahradit nedostatek pracovních sil mohou roboti, kteří jsou svým stabilním výkonem schopni zastat práci na poli i ve skleníku. Ve svém výzkumu se proto vědecký tým ze Zahradnické a Agronomické fakulty zaměřuje na využití robota při pěstování zeleniny ve vnitřních prostorách. Co všechno roboti dokážou a jaké technologické inovace mohou být v brzké budoucnosti zcela běžné, prozradil v rozhovoru Vladimír Mašán z Ústavu zahradnické techniky.

Text: Tereza Pospíchalová Foto: AVC MENDELU

FarmBot je autonomní robotický systém určený pro pěstování rostlin ve vnějších i vnitřních podmínkách, tedy pro skleníky, haly nebo brownfieldy, a v budoucnu pro vertikální pěstování.

Konstrukčně je tvořen pohyblivým ramenem opatřeným vyměnitelnými nástavci pro provádění jednotlivých pracovních operací využívaných při pěstování rostlin. Rameno je uchyceno na rámu, který umožňuje jeho posun ve třech osách nad ošetřovanou plochou.

Modulové řešení umožňuje využití na ploše od 1 m2 do 12 m2, ale dá se rozšiřovat do nekonečna.

Co je cílem vašeho výzkumu?

Zaměřujeme se na využití robotizace v zelinářství na vnitřních plochách. Chceme najít při produkci zeleniny ty činnosti, v rámci kterých bude robotizace finančně a časově efektivní. Jde většinou o cílené zásahy, které vyžadují know-how a čas pracovníka. Roboti mohou po plochách jezdit neustále, skenovat porosty a odhalit chorobu, škůdce nebo symptomy stresových faktorů a s předstihem dát echo. Výhodou je rychlost zásahu i to, že odbouráme lidskou práci. Ve výsledku se bude moci používat méně chemických ochranných látek i hnojiv, protože se aplikují jen lokálně. Anebo naopak můžeme zvýšit

tržní hodnotu produkce, jelikož bude kvalitnější, nízkoreziduální a podobně. Případně můžeme najít místo, kde se produkci nedaří, a podpořit ji lokálně dodatečnou výživou.

Na jaké technologie se konkrétně zaměřujete?

Zkoumáme FarmBota, což je komerčně dostupný záhonový robot, který si může zakoupit kdokoliv. Nechtěli jsme vyvíjet novou věc, která by byla drahá, ale využít dostupných komponent a z nich vytvářet hardware a software. Zaměřujeme se na vnitřní produkci ve sklenících, fóliovnících nebo brownfieldech.

Jak FarmBot funguje?

FarmBot je univerzální platforma, která se dokáže přizpůsobit potřebám pěstitele. Zvládá výsev, závlahu, přihnojování, odplevelování i sklizeň zeleniny. Cílem je, aby od výsevu až po sklizeň člověk nemusel na místo vůbec přijít. FarmBot je otevřený systém, takže si každý uživatel může nakódovat softwarovou stránku v aplikaci, následně ji zveřejnit a ostatní uživatelé ji mohou sdílet. Také lze sdílet různé technické specifikace nástrojů, jejich konstrukci a vytisknout si je doma pomocí 3D tisku. Díky celosvětovému rozšíření platformy se postupně vyvíjí další a další funkce včetně strojového učení.

Je potřeba dělat v softwaru nové úpravy?

Robot se postupně učí. Na světě je jich více, postupně se dokupují a vyvíjejí nové algoritmy. I my je vyvíjíme. Kontinuálně je třeba něco upravovat, když přijde nová plodina nebo odrůda,

která má výrazně jiné vlastnosti, je potřeba na ně robota zase naučit. Cílem je, aby se to umělá inteligence naučila sama, ale než k tomu dojde, ještě to chvíli bude trvat. Náš robot měl například naučené, že salát by měl vzejít přibližně do sedmi dní. My jsme tu měli příznivé podmínky, takže vzešel do čtyř dní, a robot si myslel, že to je plevel. Protože měl naučené, že do čtyř dní vzejde jen plevel. Takže to jsou věci, které je třeba dospecifikovat. Ale jak jsme ho to jednou naučili, už to ví, a tato informace se dá sdílet po celém světě.

Dělají roboti oproti lidem méně chyb?

Ano, protože jsou to rutinní práce. Když člověk ráno začne, jde mu práce dobře, během pracovní směny se však kvalita a rychlost provedené práce snižuje. To robot nemá, ten dělá celou dobu stejně kvalitně. Dělá to pomaleji, investice do něj je vyšší, ale má nižší chybovost a ve výsledku lepší výkonnost, díky čemuž se zpětně zaplatí. Ani energetická náročnost není až tak vysoká, solárními panely se roboti dají napájet přímo na poli. Ve výsledku chceme najít činnosti, u kterých by roboti mohli lidi nahradit.

Bude vůbec lidská práce při pěstování plodin potřeba? Zcela jistě. Technika nebo umělá inteligence nedokáže člověka plně nahradit. Ten je nedocenitelný v případech, kdy nastanou neočekávané problémy a okolnosti. Pouze člověk se svou kreativitou dokáže problémy adekvátně řešit. K tomu ale potřebujeme lidi vzdělávat, učit je pracovat s moderními technologiemi tak, aby nacházeli synergii mezi svými nápady, potřebami a možnostmi využití techniky, a dokázali vše uvést v praxi. Představujeme si, že robotizace postupně nahradí většinu běžných činností a lidem uvolní ruce k tvorbě důležitějších věcí. Vždy bude potřeba chytrých a šikovných pracovníků, kteří si poradí s netypickými okolnostmi, novými problémy nebo škůdci, na které je jakákoliv umělá inteligence zatím krátká. Technologií v zemědělství bych se určitě nebál, práci neseberou, pouze musíme i na univerzitách vychovat novou generaci, která bude mimo práci na poli vlastníma rukama spíše pracovat hlavou a kreativně tvořit nové věci. Uplatní se spíše v manažerských, dohledových a kontrolních funkcích.

Jak je to po finanční stránce? Vrátí se zemědělci investice do robota zpátky?

Náš FarmBot aktuálně stojí asi 4 000 dolarů. V současné době si roboty pořizují zemědělci, vinaři i zahradníci díky dotačním titulům. Tam se to jednoznačně vyplatí. Až za pár let dotace skončí, už to bude ekonomické, jelikož ušetří právě na mzdách nebo získají větší výnos. Teď jsme na pomezí.

Na jakých plodinách testujete? V projektu jsme se zaměřili na různorodost druhů, ale i na druhy nejpěstovanější v ČR a také druhy s různým pěstebním cyklem. Proto ověřujeme pěstování zelí hlávkového jako zástupce košťálové zeleniny, cibule kuchyňské z cibulové zeleniny, ředkvičky z kořenové zeleniny a salátu listového z listové zeleniny. Výhodou je možnost pěstování téměř všech zeleninových nebo kořeninových druhů, a to jak jednodruhově, kdy je celá plocha osázena stejným druhem, tak pestrodruhově, kdy postupně různé zeleninové druhy vzrůstají a dozrávají.

V rámci projektu spolupracujete s Technickou fakultou České zemědělské univerzity. Co má která univerzita na starosti?

Na MENDELU se snažíme simulovat podmínky kryté produkce, které by byly realizovatelné například i v brownfieldu, tedy nějaké staré hale, kde je potřeba umělé osvětlení. A kolegové z České zemědělské univerzity mají malého polního robota pro venkovní výzkum. Paralelně pěstujeme stejné plodiny v přibližně stejných podmínkách. Chceme najít rozdíly mezi polní a krytou produkcí, pokud nějaké jsou. Děláme to stejné, ale s jinou technikou. Kolegové využívají koncepci menších nosičů, které lze připojit k běžné mechanizaci pomocí tříbodového závěsu nebo hydrauliky.

Má vnitřní pěstování oproti venkovnímu výhodu, že jsou rostliny chráněné před škůdci?

Ano, sázíme na to, že když celou produkci uzavřeme, je uzavřená i pro škůdce a patogeny. A tím pádem nemusíme řešit chemickou ochranu, což přináší finanční benefit. Dnes je trendem nízkoreziduální nebo bezreziduální produkce, což tento typ pěstování splňuje.

Mění se v současnosti zelinářství více než dříve? Jaké jsou největší výzvy?

Změny vnímám, ale vesměs pozitivně. Jsem rád, že Evropa je lídrem v oblasti udržitelného zemědělství, i když to někdy bolí, je drahé či to na první pohled nedává smysl. Výzvy jsou však stále stejné, a to nakrmit lidi, zdravými, dostupnými potravinami. Mění se prostředky a hodnoty, které očekáváme. Posouváme hranice, a to je dobře. Nové výzvy přicházejí z vnějšího prostředí. Dnes je v oblasti výzkumu snaha dostat lidi natrvalo do vesmíru, co znamená mimo jiné zabezpečit jim potravinovou soběstačnost. Všechno jídlo nelze vynášet do vesmíru, je potřeba si jej dopěstovat tam nahoře. I k tomu projektem postupně směřujeme. Když zvládneme zcela bez zásahu člověka dopěstovat zeleninu zde na zemi, je už jen krůček zvládnout to i ve vesmíru. Kromě mikrogravitace (pozn. red. stav, kdy dlouhodobě nepůsobí zemská tíže) dokážeme už teď ve skleníku nasimulovat všechno.

Mohla by robotizace řešit produkci potravin ve městech při nedostatku ploch, například ve zmíněných brownfieldech?

Ano, i to může být faktor. Cena může být nižší, jelikož se zelenina nebude muset dopravovat z druhé strany Evropy. Pěstovala by se přímo ve městě a dopravovala na krátkou vzdálenost. Možná v restauraci uvidíme za sklem, jak pěstují zeleninu pomocí FarmBota, ten před našima očima sklidí salát, který nám za chvíli přinesou na stůl. Nebo malé komunity si samy budou moci pěstovat zeleninu na střešních zahradách. Dnes si říkáme, že 4 000 dolarů je hodně, ale ve výsledku to není drahé. A možnost si produkci dopěstovat je velkou motivací pro jednotlivce i komunitu. Nebýt závislý na dovozu, mít možnost samozásobení. To by teoreticky mohla být blízká budoucnost.

Kam podle vás moderní zelinářství směřuje?

Byl bych rád, kdyby ke stavu, kdy zdravá a výživná zelenina nebude luxus. Bude dostupná všem, její dopěstování, zpracování a doprava nebude zatěžovat přírodu a dokážeme zcela zužitkovat bioodpad jak z produkce, tak z nezkonzumovaných částí. Otázka je, zda je to možné a zda jsme schopni přiložit ruku k dílu. Věřím, že ano.

Digitální avataři – užiteční pomocníci nejen v lese

Americký snímek Avatar vnesl na filmové plátno zcela nové zážitky. Z velké části díky průkopnickému použití techniky motion capture. Tvůrci realisticky zachytili a převedli výkony herců do digitální podoby avatarů. Podobné technologie digitálních avatarů využívají i odborníci Ústavu techniky LDF MENDELU při analýze pracovní zátěže, ergonomie pohybu či při předvídání rizik souvisejících s pohybem lidí i psů.

TEXT: Monika Pevná

FOTO: AVC MENDELU

Na těle nositelná zařízení mají své kořeny v 70. letech, kdy začala být využívána především ve zdravotnictví, letectví a vesmírném programu. Jejich rozšíření tehdy ale bránila nízká kvalita senzorů a limitující možnosti výpočetních systémů. Dnes je situace zcela odlišná. Nejenže je zcela běžné monitorování srdeční a dechové frekvence, tělesné teploty, vodivosti kůže, mozkové aktivity a řady dalších tělesných parametrů, ale s pomocí speciálních senzorů, které sledují postavení a pohyb určité části těla, je možné zachytit i pohyb člověka. Od toho je také odvozen anglický název technologie – motion capture (MoCap) Získané informace pak dokážou zanalyzovat nejen pokročilé výpočetní systémy vybavené nástroji strojového učení a umělé inteligence, ale už i mobilní telefony.

Technologii

digitálních dvojčat nic neunikne

Jde-li si člověk zaběhat a má u sebe chytré hodinky nebo mobilní telefon, může se následně podívat, kudy běžel a jaká byla jeho srdeční aktivita. Pokud by někdo běžel s ním a natáčel ho, může si navíc prohlédnout záznam svého běhu. Z kamerového záznamu však uvidí jen tu část těla, kterou kamera z určitého pohledu zaznamenala. Současná technologie digitálních dvojčat nás posouvá v možnostech sledování pohybu ještě dál! Využívá totiž ke sběru informací řadu přesných nositelných senzorů, které jsou obdobně jako chytré

hodinky umístěny na různých místech těla nebo v oblečení. Osobu s kamerou dnes nahradily IMU měřicí jednotky. „Inerciální měřicí jednotky jsou například schopny určit, v jaké pozici se nacházelo při běhu vaše chodidlo a jak rychle se pohybovalo těsně předtím, než jste špatně došlápli. Na rozdíl od kamery vidí IMU všechno, i kdybyste běželi ve vysoké trávě. Pomocí digitálních dvojčat tak můžete získat informace, které by při použití standardních pozorovacích technik zůstaly skryty,“ popisuje schopnosti senzorů Martin Röhrich z Ústavu techniky. „Od počátku pracujeme s propojenými informacemi o pozici těla v prostoru, pohybu těla a jeho jednotlivých částí, tělesné fyziologii konkrétního sledovaného objektu. Spojením všech informací nám vzniká komplexní obraz o aktuálním stavu a zatížení jednotlivých částí těla. Rychlé zpracování dat v reálném čase může navíc upozornit na možná potenciální nebezpečí nebo rizika,“ dodává.

Odborníkům aplikace digitálních dvojčat přináší nové možnosti například v oblastech ochrany zdraví, prevence úrazů, preventivní a prediktivní medicíny, při zvládání náročných pracovních úkolů s vysokou zátěží a při působení změn klimatu na pracovní prostředí.

Ukaž mi, jak chodíš, a já ti řeknu, co na to tvůj pohybový aparát

Ústav techniky LDF se zaměřuje především na postupy a technologie, které propojují tradiční pojetí bezpečnosti a ochrany zdraví s ergonomií coby širokou disciplínou, která pokrývá všechny aspekty lidské činnosti. Poznatky, které

vyučující získají, následně přenáší jak do výuky, tak i do praxe. To je důvod, proč akademická veřejnost vítá možnost spolupráce s předními výrobci technologií i s výzkumnými týmy z jiných univerzit. Aktuálně mají příležitost vyzkoušet si v průběhu testování nově vyvíjených lesních strojů systémy pro digitální záznam pohybu pracujících a ergonomickou analýzu pohybu.

„Představte si, že jste lesní dělník, který musí pokácet strom, ořezat větve, změřit ho, popsat a udělat ještě řadu dalších úkonů, při kterých chodí v nerovném terénu, ohýbá se, předklání, otáčí se, klečí a po celou dobu v rukách drží bezmála deset kilogramů v podobě motorové pily. Pomocí údajů jednotlivých senzorů o tělesných rozměrech člověka a informacích o zátěži, v tomto případě motorové pile, vytvoříme trojrozměrný digitální model, který umí vyhodnotit, jak moc jsou zatíženy jednotlivé klouby, jaká síla působí na určitou část páteře nebo jak se změnil vzor naší chůze, protože nás již delší dobu bolí záda. Navíc jsme schopni tyto informace spojit například s údaji o tepové frekvenci, takže víme, jak náročná byla pro lesníka konkrétní činnost. Na základě toho můžeme navrhnout změnu jeho pracovních postupů, dobu přestávek nebo doporučit programy pohybové prevence dříve, než si o ně řekne jeho tělo chronickou bolestí,“ líčí na modelovém příkladu Martin Röhrich. Odborníci Ústavu techniky předpokládají, že pokud propojí nositelná zařízení s pokročilým softwarem pro analýzu fyziologických informací a ergonomických rizik, budou blíž digitalizaci skutečného pohybu při práci. To už je jen krůček k vytvoření prediktivních modelů a doporučení pro optimalizaci pracovních postupů, úpravu pracovních

I němá tvář má svůj obleček s jednotlivými senzory k zachycení pohybu.

Instalace jednotlivých čidel a nastavení MoCap systému je jednoduché…

míst, snížení obtíží, které souvisí například s přetížením pohybového aparátu nebo stále aktuálnějším nárůstem teplot v letních měsících, které mají vliv na zvýšenou únavu a lidskou pozornost.

Možnosti, jak využít digitálních dvojčat, jsou téměř neomezené a nemusí se vztahovat pouze na člověka. „Věříme, že se nám podaří navázat na dřívější spolupráci se švýcarskou společností 4DVets a že se staneme součástí nově vznikajícího mezinárodního projektu zaměřeného na diagnostiku pohybové zátěže a případných zdravotních obtíží pohybového aparátu pracovních plemen psů. Spolupracovali bychom se špičkou v oboru. Společnost 4DVets drží světové prvenství v oblasti prediktivní a pohybové diagnostiky psů s využitím

A teď můžeme společně do digitálního světa…

… a výsledek je velmi realistický.

nositelných technologií pro analýzu chůze pomocí systému LupoGait®,“ nastiňuje výzkumník příležitost zahraniční spolupráce v kontextu digitálních dvojčat. Následně se nabízí využití v oblasti výcviku a prevence zranění psích pracovníků a přenos nových poznatků do výuky na LDF.

Chytré technologie dorazily i do lesa

Díky moderním technologiím prochází výraznou transformací i lesní stroje, přestože je tento obor kvůli vyššímu podílu manuální práce vnímán jako tradiční.

„Jednou z významných inovací je rozšířená a smíšená realita, která umožňuje pokročilou vizualizaci dat v reálném čase. Lesníci mohou například pomocí speciálních brýlí vidět informace o stromech přímo na místě, což usnadňuje plánování těžby. Pokročilé harvestory a těžební stroje vybavené moderními navigačními senzory a LIDARy, technologií, která využívá bezpečné laserové paprsky k měření přesných vzdáleností a pohybu v prostředí v reálném čase, pak umožňují přesnou identifikaci struktury lesního porostu a plánování tras těžby. To znamená, že těžba je nejen rychlejší a přesnější, ale také šetrnější k životnímu prostředí, protože se minimalizuje poškození okolního porostu,“ vysvětluje Eva Abramuszkinová Pavlíková z Ústavu techniky.

Les v zajetí jedniček a nul

– využití umělé inteligence pro rozpoznávání druhů stromů

„Vítejte! Jsem umělá inteligence (AI) a pracuji tu s vámi.“ Tato imaginární věta by mohla zaznít na celé řadě ústavů LDF MENDELU. Například na Ústavu hospodářské úpravy lesů a aplikované geoinformatiky pomáhá AI při rozpoznávání různých druhů stromů. Co umí algoritmus Random Forest nebo konvoluční neuronové sítě? Provede nás Zdeněk Patočka, pro nějž je práce s AI zcela běžnou záležitostí.

TEXT: Monika Pevná FOTO: Zdeněk Patočka

Odborníci Ústavu hospodářské úpravy lesů a aplikované geoinformatiky za sebou mají práci na dvou studiích, které se týkají rozpoznávání dřevin. Cílem první z nich bylo vytvoření mapy hlavních dřevin na Školním lesním podniku Masarykův les Křtiny. Hospodářský plán, který zde vstoupil v platnost v roce 2023, je přizpůsoben bohatě strukturovaným lesům. Vlastníkovi poskytuje potřebnou volnost pro hospodaření, nicméně údaje o lese jsou spojeny do větších územních celků. Lesníci i akademici ale potřebují mít o lese i detailnější údaje, například v případě umísťování těžebních zásahů nebo výzkumných ploch. Vznikl tak požadavek na tvorbu map druhů stromů, jejich výšek, tlouštěk a objemu dřevní hmoty.

AI pomocník pro vytváření map dřevin

„Začali jsme tím nejjednodušším, mapou hlavních dřevin. Bavíme se o přibližně 10 000 hektarech lesa, při takové rozloze se nabízí využití satelitních dat. Ze satelitů však většinou nejsou z důvodu velké vzdálenosti rozpoznatelné jednotlivé stromy. Satelity snímají viditelné spektrum elektromagnetického záření. To pochází od Slunce a po průniku atmosférou se odráží nejen od zemského povrchu, ale také od vegetace a dalších objektů. Data jsou zaznamenávána v různých pásmech: od ultrafialového přes modré, zelené a červené až po infračervené spektrum. Každé z těchto pásem je citlivé na něco jiného. Některá reagují na obsah chlorofylu, jiná na obsah vody v listech. S pomocí těchto pásem můžeme rozpoznat například les stresovaný suchem. Jednotlivá pásma můžeme kombinovat a vzájemně poměřovat, tyto kombinace se pak nazývají vegetační indexy,“ popisuje pracovní postup Zdeněk Patočka.

Algoritmus je třeba trénovat. „Nám k tomu posloužily inventarizační plochy z nového lesního hospodářského plánu. Na každé ploše jsme zjistili hlavní zastoupenou dřevinu a ze satelitních dat spočítali množství odraženého záření v každém pásmu spektra a stanovili nejrůznější vegetační indexy. Algoritmus Random Forest pak vytváří pomocí těchto dat celý les stromů, které mají větve, na jejichž koncích jsou požadované druhy dřevin. Random Forest znamená les náhodných stromů. Algoritmu předložíme sadu dat a určíme správný výsledek. Všechny plochy ale pro učení

nevyužíváme. Přibližně třicet procent se ponechá pro testování správnosti výsledku. Tyto testovací plochy se tedy vůbec neúčastní procesu učení, pouze se podle nich kontroluje, zda výsledky algoritmu sedí. Natrénovaný algoritmus pak nasadíme na satelitní snímek celého školního lesního podniku. Tento snímek obsahuje stejná spektrální pásma i vegetační indexy, které jsme použili v procesu učení. Výsledkem je mapa hlavních dřevin. Tato mapa teď bude sloužit jako podklad pro tvorbu dalších map, například zásob dřevní hmoty, výšek lesních porostů a dalších,“ sumarizuje výzkumník.

Jít až tam, kam lidské oko nedohlédne

Druhá studie, na níž ústav pracoval, se zabývala rozpoznáváním druhů stromů z dat pořízených dronem. Tato data mají mnohem větší rozlišení a je možné odlišit nejen jednotlivé stromy, ale i listy a větve. Pořizování a zpracování dat je ale časově náročnější, snímkování se proto týkalo jen přibližně 150 hektarů lesního porostu mezi Útěchovem a Ořešínem.

Území bylo zapotřebí zaznamenat na kamery. K tomu účelu posloužil bezpilotní letoun, na kterém byla při prvním letu umístěna fotogrammetrická kamera schopná pořídit měřické snímky. Při druhém letu pak kamera multispektrální, která zaznamenává také spektrální pásma. „Naše kamera umí zaznamenat zelené, červené, infračervené spektrum a pak pásmo v přechodu mezi

červeným a infračerveným spektrem. Znamená to, že získáme o sledovaném objektu detailnější informace, lidským okem nepostřehnutelné, než jaké bychom získali při použití běžné kamery,“ přibližuje proces spoluautor studie. „V softwaru pro ovládání dronu jsme letové dráhy naprogramovali tak, aby se jednotlivé snímky překrývaly. Specializovaný fotogrammetrický software ve snímcích, které se překrývají, vyhledá shodné body. Zahuštěním těchto bodů pak vznikne bodové mračno, jakési 3D zobrazení lesa. Z tohoto bodového mračna vypočítáme digitální model zemského povrchu a lesa, pomocí kterého překreslíme snímky do pravoúhlého promítání a spojíme je do mozaiky. V našem případě nevzniká jen obyčejný ortofotosnímek ve viditelném spektru, jaký můžeme znát z webových mapových portálů, ale snímek obsahující další spektra elektromagnetického záření,“ uzavírá Patočka.

Podívej se a identifikuj strom

Získáním snímků celý proces nekončí. Stromy na snímcích musely být nejprve identifikovány. Pro samotnou detekci stromů a ohraničení korun byly využity takzvané konvoluční neuronové sítě. „Obecně jsou neuronové sítě inspirovány funkcí mozku. Máme zde neurony, které jsou navzájem propojeny a ohodnoceny vahami. Váhy určují, jak silně ovlivňuje výstup jednoho neuronu vstup jiného neuronu. Neuronové sítě v procesu učení fungují obdobně jako jednodušší metody strojového učení: na vstupu jsou data, na výstupu požadovaný výsledek. Data prochází neuronovou sítí a v procesu učení se nastaví kombinace vrstev neuronů a jejich váhy tak, aby vyšel správný výsledek. Konvoluční neuronové sítě obsahují takzvanou konvoluční

vrstvu, která má za úkol postupně procházet obrázek a počítat z něj jednodušší hodnoty pro další zpracování v jiných vrstvách,“ přibližuje spoluautor projektu.

Pro detekci stromů a ohraničení jejich korun řešitelé použili knihovnu Detectree2 pro programovací jazyk Python, který se hojně používá jak v prostředí geografických informačních systémů, tak v prostředí strojového učení. „Výsledky byly vynikající a naprosto překonaly dosavadní používané algoritmy. Pro vlastní rozpoznávání druhů dřevin jsme pak použili algoritmus YOLO. Tento algoritmus se používá k rozpoznávání značek z kamerových systémů kontrolujících auta parkující v modrých zónách,“ přidává zajímavost z prostředí AI Patočka.

Ukázalo se však, že tento algoritmus pro účely rozpoznávání druhů stromů tak vhodný nebyl, více se osvědčil jednodušší Random Forest. „Je to dáno zejména tím, že hluboké učení vyžaduje pro trénování mnoho objektů. Algoritmu bychom tedy museli předložit tisíce až desetitisíce stromů a k nim data dálkového průzkumu Země. Pak už by ale neuronová síť mohla fungovat univerzálně a nemusela by se speciálně trénovat pro konkrétní data a konkrétní území,“ vysvětluje výzkumník.

Chytré technologie, které vymýšlí příroda

Chtějí-li lesníci dosáhnout trvalosti dřevní produkce i pro budoucí generace, musí hospodaření pojímat komplexně. Komplexní ekosystém je totiž nejodolnější. Jak ale nakombinovat trvalou produkci kvalitního dříví a funkční prvky, které zajistí vyšší biologickou rozmanitost, a tím i přirozenou odolnost lesa?

TEXT: Monika Pevná

GRAFIKA: Jana Kloučková Kudrnová

Školní lesní podnik Masarykův les Křtiny Mendelovy univerzity v Brně (ŠLP Křtiny) zvolil koncepci založenou na principu rovnovážné teorie ostrovní biogeografie. Zkoumá vztah mezi početností a druhovou pestrostí organismů a jejich obměnou mezi pevninou a různě velkými a různě vzdálenými ostrovy. Tuto teorii je možno přenést i do lesnictví. Z pohledu lesníka se jeví jako nejlepší kombinace pevniny a spíše menších ostrovů, které ale nejsou od pevniny příliš vzdáleny. Na takových ostrovech žije nadprůměrný počet druhů a současně je zde nejvyšší míra pohybu, a tedy i obměna druhů.

„V rámci našeho moře, lesů Mendelovy univerzity, pracujeme s dědictvím smíšených porostů. V tomto moři máme 22 zvláště chráněných území, která si můžeme představit jako pevninu, kde na celkové ploše 864 hektarů probíhají samovolné přírodní procesy. Mezi těmito územími se nachází 72 ostrovů o celkové výměře 90 hektarů, takzvaných bioostrůvků s průměrnou velikostí 1,25 hektaru,“ popisuje

princip teorie ostrovní biogeografie v univerzitních lesích ředitel ŠLP Křtiny Tomáš Vrška.

Školní lesní podnik vychází z předpokladu, že hlavními ohnisky biologické rozmanitosti jsou rezervace a že šíření populací jednotlivých druhů organismů navíc podporují zmíněné menší bioostrůvky. „V univerzitních smíšených lesích nacházejí různé organismy přirozené prostředí místy i ve smíšeném hospodářském lese. V těch navíc ponecháváme roztroušeně habitatové stromy, tedy takové, které jsou dosud živé, jsou spíše mohutnější a na jejich kmeni se nachází alespoň jedno mikrostanoviště. Mohli bychom je označit za jakési vory v moři,“ upřesnil fungování bioostrůvků ředitel ŠLP Křtiny.

K podpoře biodiverzity je tak primárně určeno více než 9,3 % univerzitních lesů. Jejich zbývající část je v podobě různých modelů hospodaření určena k šetrnému výnosu s pamatováním na biodiverzitní hodnoty.

Teorii ostrovní biogeografie vypracovali v roce 1967 američtí biologové Robert H. MacArthur a Edward O. Wilson. Zabývá se otázkou velikosti populací na ostrovech vzhledem k jejich velikosti, ale také k jejich vzdálenosti k nejbližší pevnině. Platí zásada, že čím bude ostrov větší a zároveň čím bude blíže k pevnině, tím větší na něm bude druhová pestrost. Velikost ostrova umožňuje přežití více druhům, respektive jejich populacím, a zároveň blízkost pevniny zaručuje lepší kolonizaci dalšími druhy.

Teoretická vizualizace funkčního systému podpory biodiverzity: větší lesní rezervace jsou propojeny bioostrůvky a v prostoru roztroušenými biotopovými stromy .

Praktický příklad tvorby funkčního systému podpory biodiverzity v univerzitních lesích: větší lesní rezervace jsou propojeny bioostrůvky a v prostoru roztroušenými biotopovými stromy . Ostatní barvy zobrazují distribuci jednotlivých modelů pěstování lesů.

Moderní technologie zachraňují životy při senosečích

Při senosečích v Česku každý rok zahynou tisíce srnčat. Podle dostupných dat se ale situace v posledních letech zlepšuje. Při záchraně mláďat nově kromě běžných plašičů nebo pomoci dobrovolníků asistují také moderní technologie. Například na Školním zemědělském podniku MENDELU v Žabčicích od letoška využívají speciální senzory na žacích lištách i drony s termokamerami.

TEXT: Ivana Chatrná a Tereza Pospíchalová FOTO: archiv ŠZP Žabčice

Automatizovaný asistenční systém na žacích lištách pořídili v Žabčicích teprve jako druhý podnik na Brněnsku. S jeho pomocí chtějí zemědělci v co největší míře eliminovat riziko střetu žacího stroje se zvěří. Do porostů srny v jarních měsících ukládají svá čerstvě narozená mláďata. Když však nastane období seče a vyjedou stroje, dospělá zvířata před žacími lištami instinktivně utečou, zatímco srnčata se přikrčí na místě a pro zemědělce se stanou prakticky neviditelnými.

„Pořídili jsme senzorickou lištu na žací stroje pro sečení pícnin – tedy vojtěšky nebo trávy – která odhalí zvíře v porostu a dá zpětnou vazbu řidiči traktoru, že se před ním něco nachází. Senzor stroj přímo zastaví, lištu přizvedne nebo dá akustický či optický signál řidiči, který může zvíře odnést a jet dál,“ popisuje situaci ředitel školního podniku Jakub Doležal.

Poprvé senzory na žacích lištách využili v Žabčicích při druhé letošní senoseči začátkem června. Delší dobu už je ale technologie v hledáčku vědců z Agronomické fakulty MENDELU, kteří se zabývají její inovací i zapojením do praxe.

Kde je živo, napoví drony

Vedle senzorů letos v Žabčicích do senoseče zapojili také drony s termokamerami. „Bezpilotní letouny každé ráno prolétnou nad pozemkem a díky termokamerám máme přehled, jestli divoká zvěř v porostu je nebo není,“ upřesňuje Doležal. V jarních měsících se tímto způsobem podařilo zaměstnancům podniku zachránit osm srnčat. „Pilot označí místo, kde srnče leží, abychom jej vynesli v rukavicích a v balu trávy mimo sečený porost, kde si ho dospělá srna najde. Obsluha je proškolená, takže ví, jak se zachovat. Ke každému pozemku se chováme speciálně podle lokality, kde se nachází,“ dodává ředitel podniku.

Na MENDELU se přitom drony nejen aktivně používají – ať už při výzkumu, výuce, nebo v praxi – ale také vyvíjejí. Do přípravy vlastních bezpilotních letounů se v rámci závěrečných prací pouštějí studující Agronomické fakulty. Prototyp multifunkčního dronu pro zemědělství před časem představil Jan Frydrych.

„Můj dron je navržený tak, aby dokázal svá příslušenství měnit. Díky tomu si zemědělec může zařízení kdykoli upravit podle aktuální potřeby,“ říká.

Studentský dron je vyrobený z recyklovaného plastu na 3D tiskárně. Navržena je k němu také dokovací stanice, ve které by si bezpilotní letoun mohl měnit svá příslušenství a nabíjet se. Pokud by zrovna nesl termokameru, mohl by najít využití právě při zmíněných senosečích. „Dron může proletět celou plochu a zemědělci přesně ukázat, kde se zvířata nacházejí,“ upřesnil před časem Frydrych.

Seče

se

několikrát do roka

Až do loňského roku se na školním podniku pátralo po divoké zvěři v porostu pouze za pomoci myslivců. „Máme ohlašovací povinnost v rámci honitby. Když chceme zahájit seč, je potřeba ji oznámit s dostatečným předstihem. Myslivci daný pozemek projdou, zvěř vytlačí a my následně můžeme s traktorem do porostu vjet. Případně od nich máme zpětnou vazbu, že ještě mláďata v porostech nejsou, což bývá časté při prvních sečích vojtěšek. S těmi začínáme opravdu brzy,“ popisuje Doležal.

Ztráty byly loni v řádech jednotek, letos jim chtějí zemědělci díky zapojení moderních technologií předejít v maximální možné míře. V Žabčicích sečou porosty zpravidla dvakrát až čtyřikrát ročně. Délka jedné seče se pohybuje od sedmi do čtrnácti dní.

„Jsme v aridní teplé oblasti, což znamená, že u nás začínáme zhruba o dva týdny dříve než v ostatních oblastech republiky. Každá seč probíhá takřka po měsíci. Když jsou dobré vláhové podmínky, sečeme čtyřikrát, ale zažili jsme i pětkrát za rok,“ přibližuje ředitel podniku.

Školní zemědělský podnik v Žabčicích obhospodařuje

více než 2 000 hektarů zemědělské půdy, z toho téměř 1 800 hektarů je půda orná a přes 200 hektarů trvalé travní porosty.

Uplatnění

je na poli víc

Senoseče jsou ale pouze jednou z oblastí, kde dnes zemědělci aktivně využívají moderní technologie. Čtvrtá průmyslová revoluce přinesla řadu vychytávek, které farmářům usnadňují každodenní práci. Prvky takzvaného zemědělství 4.0 už do výuky běžně zařazují také vysoké školy, MENDELU nevyjímaje. „Bereme je jako samozřejmost, bez nich už by to dnes ani nešlo,“ říká proděkan Agronomické fakulty Daniel Falta.

Novými technologiemi pro moderní zemědělství se dnes na fakultě zabývá několik samostatných týmů. „Využíváme družicová data pro hodnocení stavu porostů polních plodin a stanovení potřeby hnojení. Nebo pracujeme s drony vybavenými multispektrálními kamerami, které nám pomáhají detekovat zaplevelení a škodlivé organismy pro následnou cílenou aplikaci ochranných prostředků,“ vyjmenovává Falta a zmiňuje právě i testování speciálních senzorů, které zastavují žací stroje před mláďaty ukrytými v porostu.

Moderní technologie mají v zemědělství současnosti nezastupitelné místo. Mohou zachraňovat mladé zvířecí životy i usnadňovat práci farmářům. Konec letošní sezóny v Žabčicích napoví, zda se díky senzorům a dronům podařilo uchránit všechna schovaná srnčata.

Zobrazení krajiny

ve virtuální

realitě se stane součástí výuky studentů v Evropě

Vědci a vědkyně z Mendelovy univerzity v Brně vyvíjejí aplikaci, která umožňuje zkoumat terén ve virtuální realitě. Cílem je najít efektivní řešení pro boj s nedostatkem vody a inovovat v této oblasti možnosti vzdělávání. Nová aplikace zaměřená na virtualizaci krajiny vzniká ve Spatial Hubu na Provozně ekonomické fakultě ve spolupráci s Ústavem aplikované a krajinné ekologie Agronomické fakulty a dalšími 14 institucemi z 10 zemí Evropy.

TEXT: Vojtěch Pospíšil

FOTO: David Procházka

„Vyvinuli jsme aplikaci ve virtuální realitě, díky které si studenti a studentky mohou nasadit VR brýle a ocitnout se ve 3D modelu krajiny, a tam simulovat různé úpravy. V podstatě vytváříme něco jako statickou formu digitálního dvojčete krajiny, ve kterém lze například zvolit úpravu koryta řeky a tím zjistit, jaký vliv bude mít tato úprava na rozliv toku, například při povodních. Tato interaktivní forma výuky je mnohem zábavnější a poutavější než klasické studium z učebnic. Studující si snadněji zapamatují důležité informace a lépe pochopí fungování vodních systémů v terénu,“ přibližuje David Procházka, vedoucí Spatial Hubu.

Přestože se aplikace momentálně zaměřuje na vodní toky, brzy v ní bude možné zobrazovat jakákoli prostorová data. „Aplikaci bude možné použít kdekoliv, kde je potřeba vizualizace venkovního prostředí. Je navržena obecně, takže si do ní uživatelé budou moci přidat vlastní modely a vizualizovat si tak scénu podle svých potřeb,“ říká člen vývojářského týmu Jaromír Landa. Aplikace najde využití například v lesnictví, pozemním stavitelství, architektuře a mnoha dalších oborech.

Expertní týmy spolupracují v rámci evropského projektu WATERLINE, vyvíjejí

nové metody zaměřené na digitální vodu v krajině, které mají přiblížit procesy spojené s vodou veřejnosti. „Součástí řešení projektu WATERLINE je vývoj aplikace pro výuku ve virtuální realitě a je prvním krokem k vytvoření Digital AgroEcology Lab, laboratoře s nejmodernější technikou v oblasti virtuální reality, která bude prezentovat vědu v jiné realitě,“ uvádí projektová manažerka Michaela Menšíková.

Díky WATERLINE vzniká evropský digitální kampus zaměřený na problematiku vody. Jeho součástí jsou čtyři centra rozšířené reality rozmístěná po celé Evropě. „Vytváříme centra odborného vzdělávání. Informace, které v nich nashromáždíme, budeme sdílet s s politickou scénou, představitelstvem průmyslu, akademickou obcí, se studentstvem i širokou veřejností ze zainteresovaných států,“ říká Milada Šťastná, vedoucí projektového týmu z Agronomické fakulty MENDELU.

Jedním z center je právě Spatial Hub. Ten na PEF funguje už od roku 2006 a vznikl na základě tehdejší Laboratoře virtuální reality. Slouží zejména pro výuku a řešení projektů z oblasti zpracování obrazu a mobilních aplikací. V současnosti provádí experimenty s novými typy uživatelských rozhraní,

hlavně s rozšířenou realitou. Primární výstup Spatial Hubu v rámci projektu WATERLINE je aplikace určená pro výuku dimenzování koryt řek. Momentálně ji testují ve Finsku na Turku University of Applied Sciences a studující MENDELU se s ní budou od podzimu 2024 setkávat v rámci výukové lekce.

Na vývoji aplikace se podílí i řada studujících, nejčastěji se jedná o studující informatických oborů, ale i agroekologického zaměření. Zapojit se mohou i ti, kteří si pro své závěrečné práce zvolí témata, která Spatial Hub vypisuje. Studující se postupně účastní i externích projektů. Každý rok se do týmu Spatial Hub přidá několik mladých kolegů a kolegyň.

Virtuální realita:

Virtuální realita (VR) umožňuje vstoupit do simulovaného prostředí a interagovat s ním. Vytváří iluzi skutečného světa pomocí stereoskopických zobrazovacích zařízení, která navozují iluzi trojrozměrného prostředí. Používají se k tomu speciální brýle, helmy nebo chytré telefony ve speciálních zařízeních.

Rozšířená realita:

Na rozdíl od virtuální reality, která uživatele zcela pohltí a přenese do virtuálního světa, rozšířená realita obohacuje skutečný svět o digitální prvky (vizuální efekty, zvuky a různé podněty) a my s nimi můžeme interagovat přímo v našem okolí.

Studujícím

se specifickými potřebami

technologie usnadní

učení i přípravy

na zkoušky

Poradenské a profesní centrum na Mendelově univerzitě v Brně se dlouhodobě zaměřuje na podporu studujících se specifickými potřebami, například s poruchami učení, jako jsou dyslexie a dysgrafie. Pracovnice poradenského a profesního centra rozšířily služby o smart technologie, které zjednoduší a zefektivní proces učení a přípravy studujících na zkoušky. Studenti a studentky využívají tablety, dotyková pera a aplikace, které výrazně přispívají k podpoře a zlepšení jejich akademických výsledků.

TEXT: Pavlína Vodičková, Miroslav Petřek FOTO: archiv ICV

„Ručně psané poznámky hrají klíčovou roli v procesu učení, zejména pro studující se specifickými potřebami. Výzkumy ukazují, že ruční psaní, při srovnání s psaním na klávesnici, podporuje lepší zapamatování a pochopení,“ popisuje Blanka Piorecká, pracovnice poradenského centra. Pro studenty a studentky s dyslexií a dysgrafií však může být psaní poznámek ručně velice obtížné a časově dost náročné. Díky technologiím, jako jsou tablety s dotykovými pery, mohou studující využívat výhody ručního psaní, a to bez obvyklých překážek. Nejvýznamnější pomoc představují aplikace s inovativními funkcemi, které usnadňují zapisování poznámek a organizaci studijních materiálů. Poskytují například možnost nahrávání zvuku při přednáškách a umožňují tak studujícím zachytit celý výklad přednášejících. Studenti a studentky s modifikací studia mají možnost pořizovat si nahrávky výuky, zmíněné aplikace jim tak umožňují zachytit celý výklad přednášejících. „Pokud si nestihnou něco zapsat, mohou si později nahrávku přehrát a doplnit či upřesnit si své poznámky. Tato funkce

je obzvláště přínosná pro dysgrafiky a dysgrafičky, kteří mohou mít potíže se psaním poznámek v reálném čase,“ přibližuje Piorecká. Další užitečnou funkcí je rychlý sken, který umožňuje digitalizaci pracovních listů a jiných studijních materiálů. Studující mohou naskenované dokumenty upravovat pomocí dotykového pera, což jim umožňuje pracovat s různými barvami a snadno tak provádět opravy a změny bez nutnosti neustálého přepisování.

Podpora kreativity a vizualizace

Poradenské a profesní centrum také zajistilo aplikaci pro tvorbu efektivních myšlenkových map a profesionálních výkresů, což ocení zejména studující z oblasti designu a dalších vizuálně orientovaných oborů. Aplikace je všem k dispozici prostřednictvím jejich školních e-mailů. Premium verze pak navíc poskytuje širokou škálu nástrojů, které studujícím umožňují realizovat jejich

kreativní nápady a usnadnit tak vizualizaci komplexních konceptů. „Kromě hardwarových a softwarových nástrojů mají studující k dispozici úložiště o kapacitě 200 GB, které umožňuje bezpečné zálohování všech školních materiálů, což minimalizuje riziko ztráty dat. Navíc díky možnosti sdílení souborů mohou studující snadno spolupracovat a sdílet poznatky se svými spolužáky a spolužačkami, což podporuje vzájemné učení a nezbytnou spolupráci,“ popisuje Miroslav Petřek, systémový integrátor Institutu celoživotního vzdělávání.

Srovnání podmínek

„Implementace smart technologií v poradenském a profesním centru představuje významný krok směrem k inkluzivnímu vzdělávání. Díky tabletům, dotykovým perům a specializovaným aplikacím mají studující se specifickými potřebami k dispozici nástroje, které jim pomáhají překonávat překážky spojené s jejich poruchami učení. Tato iniciativa nejenže zvyšuje jejich akademický úspěch, ale také podporuje jejich sebevědomí a motivaci k dalšímu vzdělávání,“ přibližuje Petřek.

Do budoucna poradenské centrum plánuje rozšířit nabídku technologických nástrojů a aplikací, které budou dále podporovat vzdělávací potřeby studujících se specifickými potřebami. „Připravujeme také možnost zavedení pravidelných školení pro studentky a studenty i přednášející, aby tak mohli co nejlépe využít digitální technologie v procesu vzdělávání. Naším cílem je vytvořit studujícím bezpečné prostředí, které jim umožní využití jejich plného akademického potenciálu a přinese jim zároveň radost na cestě za poznáním,“ nastiňuje Piorecká.

Eye-tracking: Kam směřuje pozornost

obézních dětí?

Počet obézních dětí v posledních letech vzrostl. Vědecký tým z Fakulty regionálního rozvoje a mezinárodních studií se proto snaží zjistit, jestli už samotná pozornost je u obézních dětí více zaměřená na jídlo. Využívají k tomu eye-tracking, který je schopný určit, kam a jak dlouho se oči dívají. Zjištěné výsledky pak využijí při vytvoření aplikace zaměřené na zdravý životní styl.

TEXT: Tereza Pospíchalová

FOTO: Leona Mužíková

„Lékaři říkají, že obezita začíná v rodině. Proto cílíme nejen na obézní děti, ale i jejich rodiny, jelikož děti nemají možnost si sami nakupovat. Obezita je problém, který pak pokračuje i v dospělosti. Vlastně se tedy zaměřujeme na prevenci zdraví budoucích dospělých,“ přibližuje sociální geografka Dana Hübelová. Výzkum prověří 120 chlapců a dívek od jedenácti do šestnácti let. Jde o rizikový věk, kdy hmotnost výrazněji narůstá. Zároveň jsou už v tomto věku děti schopné samy za sebe vyplnit psychologický dotazník týkající se jejich stravovacích návyků. Součástí dotazníku je například i motivace k jídlu, která může být spojená třeba s emocemi nebo nudou.

Zaostřeno na oči

V první fázi odborníci využívají eye-tracking, aby zjistili, jestli se problémy s obezitou u dětí projevují už na úrovni jejich pozornosti. „Respondentům a respondentkám ukazujeme obrázky různých zdravých i nezdravých jídel a různých předmětů v párech. Pomocí eye-trackingu sledujeme, jestli se projevuje takzvané zkreslení pozornosti ve vyšší míře u obézních dětí. To znamená, že věnují jídlu více vizuální pozornosti než neobézní děti,“ vysvětluje psycholog Jiří Čeněk. Na jednom obrázku mohou být například jahody a na druhém jahodový dort, případně jiný obrázek, který s jídlem vůbec nesouvisí.

Na základě výsledků bude možné mimo jiné vyhodnotit pořadí oblíbenosti jídel podle toho, které obrázky přitahují děti nejvíc. Výsledky tohoto a dalších výzkumů se následně využijí v mobilní aplikaci, která bude sloužit jako interaktivní průvodce zdravým životním stylem. „V aplikaci budou i návody na přípravu jídla. Chceme zjistit, které jídlo děti nejvíc vizuálně zaujme, a recepty připravit tak, aby pokrm děti neodmítaly už na základě vzhledu. Pokud někdo nemá rád zeleninu a na obrázku je hromádka brokolice, asi se na ni dívat nebude. Ale možná jej zaujme víc barevných druhů zeleniny nebo kombinace s něčím, co má rád,“ uvádí příklad Hübelová.

Výsledky z jednotlivých měření na eye-trackingu bude možné porovnávat s informacemi z dotazníků, které vyplňovali jak mladí respondenti a respondentky, tak i jejich rodiče. „Navíc budeme výsledky integrovat s daty z jiných zdrojů. Budeme pak

moci zjistit, jestli zkreslení pozornosti souvisí například s body mass indexem, s tím, že má dítě ve zvyku jíst převážně večer, nebo dalšími údaji,“ popisuje Čeněk. Získaná data bude možné porovnávat i se statistikami Státního zdravotního ústavu. Ten dělá každých pět let celorepublikové šetření v padesáti pediatrických ordinacích napříč celou Českou republikou.

Klíč ke zdravému

stylu najdou v aplikaci

Výsledkem projektu by měly být inovativní nástroje pro podporu zdravého životního stylu – webová aplikace a mobilní aplikace. Webová aplikace je určená pro lékařskou a pedagogickou veřejnost, jež zde najde aktuální dostupná data v podobě animací či vizualizací v mapách a grafech. Bude propojená s mobilní aplikací, ta bude určená pro laiky a cílená směrem k rodinám. „Aplikace bude sloužit jako průvodce zdravým životním stylem. Bude rozdělená do deseti až dvanácti atraktivních témat, jako je zdravý spánek, zdravá střeva nebo pohyb. Každý uživatel si vybere téma, na které se chce zaměřit. Etapa bude trvat dva měsíce a každý týden bude uživatel provázen dílčími úkoly a návody. Proces bude gamifikovaný, takže po splnění úkolu dostane herní odměnu,“ popisuje vědkyně. Cílem je, aby aplikace byla dlouhodobá, uživatelsky atraktivní a přívětivá.

Aplikaci budou moci jako nástroj doporučovat hlavně lékaři a lékařky. „V rámci preventivních prohlídek děti sledují jednou za dva roky, což je dlouhý časový úsek. Mezi jedenáctým a třináctým rokem se může udát mnoho. Lékaři a lékařky mají často problém s tím, že když obézním dětem nabídnou konzultace navíc ohledně jídelníčku a zdravých návyků, jejich snaha většinou ztroskotá u rodičů nebo u pubertálních dívek, které svůj problém ignorují. Chlapci jsou v rámci řešení obezity proaktivnější, berou to jako výzvu,“ uvádí Hübelová. Uživatelé budou moci v aplikaci průběžně doplňovat výšku a hmotnost, svůj aktuální body mass index uvidí v grafu v porovnání s průměrnou populací a mohou průběžně sledovat, jak se jejich stav vyvíjí v čase.

Jak funguje eye-tracking?

Eye-tracking je vysokorychlostní kamera, která dokáže snímat oko. Nejlepší modely mají až 2 000 Hz, to znamená, že oko vyfotí 2 000x za vteřinu. Kromě vysokorychlostní kamery je součástí eye-trackingu emitor vysílající infračervené záření, které se od oka odráží. Právě porovnáním polohy zorničky a odrazu paprsku z oka je možné určit, kam se respondent či respondentka dívá. V rámci výzkumu obézních dětí sbírá vědecký tým záznam v nižších rychlostech, přibližně 250x za vteřinu.

Převést s úspěchem patent do praxe nejde bez byznysového myšlení

Transfer vědeckých poznatků do praxe není vždy snadný. Své o tom ví Monika Štěpánová, studentka doktorského programu Biologická chemie na Agronomické fakultě. Loni s kolegy založila startup Lightly Technologies, který nabízí unikátní zařízení pro detekci padělaných léčiv a drog metodou „UV otisku prstu“. Dnes firmu z pozice CEO vede. „Transfer technologií je náročná cesta, která vyžaduje propojení vědy a byznysu. Přála bych si, aby se stal častějším jevem,“ říká.

TEXT: Ivana Chatrná

FOTO: archiv Moniky Štěpánové

Ne každý vědecký výstup se podaří převést do praxe. V jakém okamžiku jste si uvědomili, že by o technologii UV otisku prstu mohla mít zájem komerční sféra?

Autor metody Lukáš Nejdl zkoumal její využití šest sedm let. Díky vznikajícím partnerstvím a spolupracím se postupně formovalo reálné užití a potenciál metody. S Lukášem jsme se znali zhruba tři roky, když jsme se rozhodli založit firmu společně s Vojtou Adamem, který sehrál velmi důležitou roli v transferu technologie.

V prosinci roku 2022, tedy těsně před založením společnosti Lightly, jsme se s českou policií vydali na misi do USA. Díky obrovskému zájmu amerického Úřadu pro potírání drog (DEA) a Interpolu se rozhodlo o prvním směřování firmy – analýze padělání léčiv a propojování jednotlivých případů. Tím jsme odhalili skutečný potenciál naší technologie a díru na trhu.

Vědecký tým Lukáše Nejdla vyvinul unikátní metodu v laboratořích na MENDELU. Zde byla technologie také patentována. Co jste museli splnit pro to, abyste metodu mohli začít využívat ve vlastním startupu?

Bylo zapotřebí získat licenční smlouvu s Mendelovou univerzitou v Brně nebo patent odkoupit. Odkup by byl pravděpodobně nejlepší pro obě strany, ale ve startupu bohužel nemáme tolik finančních prostředků, a tak nám univerzita vyšla vstříc prostřednictvím licenční smlouvy, abychom mohli transfer uskutečnit. Bohužel není časté licenční smlouvy podepisovat, proto byl proces velmi náročný a pro startup zdlouhavý. Moc bych si přála, aby se mohla vytvořit příručka a třeba do určité míry i šablona licence, která by dalším technologiím umožnila rychlejší transfer. Velmi ráda bych s přípravou potřebných dokumentů či postupů pomohla.

Jak složité je v Česku pro vědce či vědkyně založit startup?

Samotné založení startupu není nic těžkého. Je potřeba oběhat notáře a zaplatit pár poplatků. Následně doporučuji dávat si pozor na podfukáře, kteří v rejstříku vyhledávají nové podnikající a posílají jim různé složenky s požadavky na úhradu dalších poplatků. Na začátku toho člověk platí poměrně hodně a dopisy, které posílají, vypadají věrohodně, takže na ně nový a zmatený podnikatel často naletí. Dobrý notář nebo zkušený podnikající vám ale se vším rád poradí.

Může sebelepší vědecký nápad ztroskotat na tom, že se pro něj nepodaří zajistit dostatečné financování? Jak se vám v začátcích povedlo projekt zabezpečit?

Rozhodně může a nebyl by to ojedinělý případ. Některé statistiky uvádějí, že 9 z 10 startupů neuspěje. Není to vůbec jednoduchá cesta, zvláště pro složitou technologii z vědeckého prostředí, která vyžaduje velký vývoj. Nám se první rok podařilo fungovat za minimální náklady a s vlastními finančními zdroji. Měli jsme také obrovské štěstí na lidi kolem, kteří nám chtěli bezplatně pomoci. Důležitou roli sehrála i podpora MENDELU.

Letos jsme získali dva granty a vyhráli takzvané „prize money“ v evropském programu EIT Jumpstarter, ve kterém jsme

Na fotografii Monika Štěpánová s policisty v Hunstville, USA

Jak funguje „UV otisk prstu“?

obsadili 2. místo v kategorii Zdraví v rámci celé Evropy. Dosáhli jsme také na podporu pro malé a střední podniky ve spolupráci s univerzitami a získali jsme strategického právního partnera, který byl nesmírně důležitý nejen v souvislosti se zmíněnou licenční smlouvou.

Máte doporučení pro kolegy a kolegyně, kteří by se rádi vydali podobnou cestou a svůj patent také komercializovali?

Moc bych si přála, aby se transfer technologií stal častějším jevem. Je to opravdu náročná cesta, která vyžaduje propojení dvou světů – vědy a byznysu – a někdy bývá obtížné, aby se tyto dva světy dorozuměly a navzájem se pochopily.

Já se propojení vědy a byznysu věnuji v rámci doktorského studia. Měla jsem tu čest být součástí panelové diskuze na konferenci k představení vládní Reformy transferu technologií. Moc ráda bych kolegům a kolegyním byla jakkoliv nápomocná, pokud by se touto cestou chtěli vydat. Základem ale je, aby do svého vědeckého týmu přivedli někoho z byznysu. Bez byznysového myšlení komercializace nepůjde.

Letos na jaře jste vyvinuli druhý prototyp zařízení. Co přenosný kufřík v současnosti dokáže?

V současnosti dokáže kufřík spolu s prototypem testovací cartridge analyzovat vzorky vína, léčiv nebo drog, ať už ve formě pilulek, či prášku. Umí také hledat totožné vzorce a shody mezi jednotlivými případy. Máme za sebou stovky měření a pro správné vyhodnocení dat zapracováváme matematický model, umělou inteligenci a vytváříme aplikace pro jednoduché zobrazení výsledků pro zákazníka. Aktuálně testujeme druhý prototyp zařízení a díky získaným grantům jsme se mohli pustit do stavění dalších dvou, ve kterých opravíme chyby, které jsme identifikovali v předchozí verzi.

Můžeme se setkat s využitím zařízení v praxi?

Hodně se mluvilo o spolupráci s Policií ČR…

Určitě ano. O tom právě celý transfer technologie je. S policejními jednotkami jsme ve velmi úzkém kontaktu od samého začátku. Společně jsme se vydali na misi do USA a nyní díky blízké spolupráci dostáváme požadavky zákazníků, což je stěžejní bod pro správné uplatnění na trhu. Celý květen jsem strávila v USA díky programu The Young Transatlantic Innovation Leaders Initiative (YTIL), kde jsem měla možnost navázat blízkou spolupráci s dalšími vládními a policejními orgány.

Jaké jsou vaše plány pro nadcházející období?

Teď se velmi soustředíme na vývoj, abych mohla koncem roku odjet zpět do USA a prezentovat naše zařízení zmíněným vládním a policejním institucím. Nejenže bych ráda ukázala, jak naše řešení funguje, ale zároveň bychom mohli společně otestovat vzorky přímo z terénu, ověřit si uživatelskou přívětivost a vylepšit databázi. Na podzim plánuji také odjet do New Yorku za investory. Aktuálně je pro nás důležité co nejrychleji vyvinout produkt a získat platící zákazníky.

Naše role je, abychom připravili lidi, kteří firmu povedou po nás

Roli vedoucí si přála vyzkoušet odjakživa a po osmi letech ve firmě Phonexia se z pozice v HR vypracovala na generální ředitelku. Stěžejní jsou pro Markétu Lőrinczy dobré vztahy se zaměstnanci. „Pokud vím, že jsou kolegové spokojení, budou v práci výkonní,“ říká Lőrinczy, jejíž alma mater je MENDELU. Důležité je podle ní také připravovat ty, kteří by vedení firmy jednou mohli převzít.

TEXT: Kateřina Červíková FOTO: archiv Phonexie

Jaká byla vaše cesta na pozici generální ředitelky Phonexie?

Po magistrovi jsem začala pracovat a studovat doktorát. Zároveň se mi podařilo získat prestižní grant Visegradské čtyřky, potkala jsem svého budoucího manžela a narodil se nám syn. Byla to tehdy zběsilá životní fáze. Doktorát jsem ale úspěšně dokončila, a když byly synovi necelé dva roky, nastoupila jsem do Jihomoravského inovačního centra. Tam jsem strávila dva a půl roku a poté přišla nabídka od Phonexie na pozici v HR. Díky zkušenostem s inovacemi jsem ve firmě postupně získávala vyšší funkce až po roli CEO. Měla jsem štěstí, že lidé ve Phonexii ve mně viděli potenciál a dávali mi prostor, abych mohla tvořit a angažovat se.

Věděla jste už na univerzitě, čemu se chcete věnovat?

Vždy jsem věděla, že chci vést lidi. Na univerzitě jsem sice netušila, co konkrétně budu dělat, ale leadership

jsem měla v sobě. Studovala jsem tři roky sociálně-ekonomický obor, kde jsme často dělali manažerské testy. Ty mi vždy ukazovaly silné stránky v empatii a leadershipu, což mě dál přesvědčovalo, že k tomu mám předpoklady.

Kdo byli vaši nejvlivnější mentoři a co z toho, co vás naučili, dodnes uplatňujete?

Měla jsem osobní mentorku, která mi pomohla uvědomit si, jaká jsem a jaká chci být. Když si je člověk jistý tím, co chce, velmi ho to posune vpřed. Kromě ní mě na MENDELU ovlivnila tehdejší vedoucí Ústavu managementu Ida Rašovská. Dalo se s ní otevřeně mluvit o všem, včetně osobních věcí. To je rovina, kterou řada vedoucích tolik neřeší, ale za mě je naprosto zásadní. Pokud totiž vím, že se kolegové mají dobře a jsou spokojení, budou v práci výkonní. Když v pohodě nejsou, snažím se jim vytvořit prostor, aby na sebe měli čas a problém vyřešili. Proto je pro mě důležité s nimi mít přátelský vztah a být otevřená, aby za mnou mohli kdykoliv s čímkoliv přijít.

Podle výzkumu kariérních cest CEOs není jejich hlavním pojítkem studium konkrétní univerzity ani předchozí pracovní pozice, ale schopnost vypořádat se s problémy, inspirovat ostatní

„S kolegy a kolegyněmi se směji každý den, a když se nám něco povede, snažíme se zastavit a úspěch ocenit,“ popisuje Lőrinczy.

v managementu nebo vedoucích pozicích?

Zpětná vazba, a to, jak ji přijímat a dávat, je zásadní a řadě lidí tato dovednost chybí. Není to něco, co v sobě každý přirozeně má a na vysoké škole se práce s ní bohužel moc neučí.

Na co dalšího se v roli CEO těšíte?

Vždy jsem si chtěla vedoucí pozici vyzkoušet, byť jsem si říkala, že na to nemám nebo ještě není čas. Ten čas ale přišel a jsem za to hrozně vděčná. Vím, že už jsem si v životě splnila, co jsem chtěla. Žádný osobní cíl nyní nemám, nechám věci chvíli plynout, ale samozřejmě firmu bych chtěla posunout dál. Myslím si, že co má přijít, přijde. Musím být hlavně připravená a nechávám tomu otevřená vrátka.

a obstát na všech stupních kariéry. S tím byste souhlasila?

Pro různé fáze životního cyklu firmy jsou dobří jiní CEOs. Někdo je lepší v krizovém managementu, další je lepší pro růst, někdo umí udržování. CEO by měla být autentická osobnost, aby za ní lidé šli. Nelze být vždy stoprocentní, každý musí někdy udělat chybu. Díky tomu se totiž zastaví, zamyslí se, poučí se a může se dál rozvíjet. Sebereflexe je strašně důležitá, protože i CEO musí vědět, kdy nastal konec a kdy má své místo předat. Naše role je, abychom připravovali lidi, kteří firmu povedou po nás. A to je vlastně i můj cíl.

Jaké jsou nejvíce odměňující, a naopak ty nejnáročnější aspekty vaší práce?

Hodně naplňující je, když mají lidé úsměv na rtech, mohu je pochválit, ocenit, dát jim odměny a když se s nimi mohu bavit. Naopak náročné je udělat některá rozhodnutí tak, aby nepoškodila lidi ani firmu. Někdy nevíte, jestli jste se rozhodla dobře, a dozvíte se to až třeba za rok. Těžké bylo, když se nám nedařilo a museli jsme propouštět. Je tam totiž lidský faktor, který neumím úplně hodit za hlavu, a vždycky to hodně rozdýchávám.

Jakou radu byste dala studujícím, kteří chtějí budovat kariéru

Ať si vyzkouší všechno. Ať nejdou na první pozici s tím, že budou šéfovat. Člověk je autentičtější, když si kariéru vybuduje od píky. Měl by tušit, o čem mluví, osahat si různé činnosti a vědět, jestli vedoucí pozici opravdu chce dělat, protože to fakt není jednoduché. A když si myslí, že na vedení má, a pak zjistí, že to tak není nebo ho práce nebaví, je v pohodě si to přiznat. Ne všichni, kteří vystudují management, musí být manažerky a manažeři.

Phonexia je softwarová firma působící zejména ve vládním bezpečnostním sektoru, kde je výrazně více mužů než žen. Jak se v takovém prostředí cítíte?

I když je to velmi genderově nevyvážené prostředí, být ženou nevnímám jako nevýhodu. Žena totiž přinese úplně jinou energii. Když se potkají samí muži, přece jen hraje určitou roli ego. Když přijde žena, nepotřebuje s nimi bojovat, chce se domluvit a na to muži slyší. Myslím si, že teď je pro ženy pravý čas být na vedoucích pozicích, pokud jsou šikovné a opravdu to chtějí.

Jaké dovednosti považujete za nezbytné pro úspěch na trhu práce?

Nejdůležitější je, aby se chtěl člověk učit nové věci, nebál se a zkoušel. Aby si činnost uměl osahat, věděl, jestli ho baví a zda má talent nebo nemá. Důležité je mít sebereflexi a naslouchat lidem.

Brněnská firma Phonexia vyvíjí řečové technologie, které na základě hlasu dokážou rozpoznat identitu mluvčího, pohlaví, mluvený jazyk či přepsat řeč do textu. Jejími zákazníky jsou zejména zpravodajské a bezpečnostní složky z celého světa. Phonexia má více než 40 zaměstnanců a byla jednou z prvních v Česku, která zavedla čtyřdenní pracovní týden.

Lőrinczy vystudovala doktorský obor řízení a ekonomika podniku na PEF. CEO Phonexie se stala v září 2023.

Podnikatelská mise do Itálie s prezidentem Petrem Pavlem

Studium mi změnilo život, a především otevřelo oči a srdce

Radka Mrajcová letos dokončila Aplikovaná pedagogická studia na Institutu celoživotního vzdělávání. Zároveň již druhým rokem pracuje jako fundraiserka pro Diecézní charitu Brno. V rozhovoru přiblížila, proč je pro ni vzdělávání důležité a co ji přimělo vrátit se po několika letech od ukončeného studia zpátky do lavic.

TEXT: Pavlína Vodičková

FOTO: archiv Radky Mrajcové

Máš už vystudovaný magisterský studijní program v oboru etnologie. Co tě téměř po sedmi letech od ukončení studia přivedlo zpátky do školy? Když jsem začínala studovat na Institutu celoživotního vzdělávání, pracovala jsem jako HR manažerka v rodinné firmě. Zajišťovala jsem personální obsazování a péči o zaměstnance. Měla jsem za sebou několik let praxe, ale postrádala jsem odborný teoretický základ pro práci s lidmi, hledala jsem odpovědi na některé otázky. Spoustu věcí jsem se učila za pochodu a doufala jsem, že mi studium pomůže se v oblasti personalistiky lépe zorientovat. Když mě sestra upozornila na nově otevřený studijní program Aplikovaná pedagogická studia, neváhala jsem ani minutu a podala si přihlášku. Věřím v to, že by se člověk měl neustále vzdělávat. Sama chci mít přehled a zlepšovat se v tom, co mě baví, naplňuje a v neposlední řadě i živí, a to je práce s lidmi. Studijní program mi přišel svým zaměřením natolik zajímavý a komplexní, že jsem se rozhodla do toho jít a rozšířit si znalosti a dovednosti. Dnes už v rodinné firmě nepůsobím, neživím se ani personalistikou, ale mým hlavním posláním je stále práce s lidmi, i když teď už v jiném smyslu. Změnila se moje rodinná situace, práce, bydliště i hodnoty. Troufám si tvrdit, že studium u mě vedlo k lepšímu pochopení lidí. Získané znalosti ze studia aplikuji i v současné práci.

Jak bys porovnala klasický studentský život s tím, kdy jsi na plný úvazek chodila do práce, zároveň studovala v kombinované formě a na výuku docházela každý druhý víkend v sobotu a neděli?

Je to velký rozdíl především s ohledem na časovou náročnost a organizaci. Já jsem se ale na víkendy mezi spolužáky a spolužačkami vždy moc těšila. Byli jsme skvělá podporující parta, někdy dokonce více podobná jakési podpůrné až terapeutické skupině. Prezenčního studia jsem si tehdy zdaleka tak nevážila. Samozřejmě to vše souvisí i s tím, že já osobně jsem si prošla určitým vývojem. Dost možná, že některé věci člověk docení až po nabytí zkušeností, které mu dají jiný úhel pohledu na život a osobní priority. Mně se například vlivem životních událostí výrazně proměnil žebříček hodnot.

Souvisely tvé životní změny se studiem na ICV?

Ano, na počátku studia jsem pracovala jako personalistka ve firmě, která se zabývá prodejem a instalací klimatizací. Během studia jsem zkusila i jiná zaměstnání a zůstala u toho, které mě naplňuje, dává mi obrovský smysl a neskutečně mě baví. Aktuálně pracuji v Diecézní charitě Brno na pozici fundraiserky. Právě životní příběhy spolužáků a spolužaček a následná praxe v charitě se mi krásně propojily. Jak s oblibou říkám, do té doby jsem žila v pomyslné slepotě. Málo jsem vnímala, co se kolem mě

děje. Především to, že život není černobílý a lidské osudy jsou leckdy nevyzpytatelné. Samozřejmě netvrdím, že dnes jsem osvícená a vím o životě všechno, ale dalo by se říct, že mám nyní oči otevřené a snažím se věci, lidi a situace ve svém životě vnímat více komplexně. Praktické zaměření studijního programu Aplikovaná pedagogická studia je velkou výhodou. Spoustu poznatků jsem si tak už v průběhu studia krásně mohla propojit právě se zkušenostmi nabytými během profesního života.

Co však mám v rámci své profese opravdu ráda, je možnost předávat dál to, co jsem se sama naučila.

Plánuješ teď po ukončení studia nějaké profesní změny?

Velice ráda pracuji s lidmi. Má práce spočívá v tom, že jednám s firmami a jejich zástupci, a snažím se navázat vzájemnou spolupráci tak, aby podpořily činnost charity. Účastním se taky různých benefičních akcí a sbírek. Co však mám v rámci své profese opravdu ráda, je možnost předávat dál to, co jsem se sama naučila. To mi dělá obrovskou radost. Měla jsem to potěšení být mentorkou studentce, která absolvovala na našem oddělení v charitě povinnou praxi. To bylo pro mě příjemným nakopnutím a uvědomila jsem si, že o tento aspekt práce již nechci přijít. Zapojím se

Zasaď pomoc 2024

do mentoringu nováčků, tedy nových fundraiserů, na což se velmi těším.

Patříš mezi první absolventy nového studijního programu Aplikovaná pedagogická studia. Je něco stěžejního, čím studium obohatilo tvůj život?

Domnívám se, že těch rovin je více. Samozřejmě rovina získaných znalostí a praktických dovedností je jednou ze stěžejních. V průběhu studia přišly však také určité aha momenty, které vnímám jako zlomové. Za ty tři roky se mi podařilo navázat hluboká přátelství, která trvají dodnes. V rámci ročníkového kolektivu jsme prožívali společně vzestupy a pády, leckdy velmi emocionálně náročné životní změny, jako jsou rozvody, rozchody, bolestné okamžiky, ale zároveň i krásné a radostné okamžiky jako třeba svatby či narození dětí.

Je něco, co pro tebe bylo zásadní a motivovalo tě ke studiu?

Myslím, že investice do vzdělání je jednou z nejcennějších forem investic do sebe sama. Poznali jsme velice inspirativní přednášející, navštívilo nás mnoho odborníků a odbornic z praxe, a hlavně jsme vytvořili skvělý ročníkový kolektiv. Na Institutu celoživotního vzdělávání navíc panuje rodinná atmosféra. Už všem vyhrožuji, že si občas půjdu do posluchárny zase sednout, protože bydlím nedaleko.

Koláč pro hospic 2023

MENDELU hostila

finále Mladého zemědělce

V červnu se na MENDELU uskutečnilo finále celostátní soutěže Mladý zemědělec, ve kterém o titul soupeřili žáci i žákyně 7. a 8. tříd základních škol. V prvním ročníku zvítězil Michal Slavík z Nového Strašecí. MENDELU byla odborným garantem soutěže.

Nová zelená stěna pomůže při výuce

Zahradnická fakulta má novou zelenou stěnu se šťavelem trojhranným. Ten je zaléván specifickým živným roztokem, přisvětlován v řízeném prostředí a vše je napájeno solárními panely. Technologii využijí studující programu Cirkulární horti-produkce.

Vědci popsali nové

druhy patogenů dřevin

Mezinárodní vědecký tým v čele s Thomasem Jungem z LDF MENDELU objevil a popsal na třech kontinentech více než čtyři desítky dosud neznámých druhů patogenů rodu Phytophthora parazitujících na kořenech dřevin. Vědci riziko šíření spatřují v nedostatečně kontrolovaném dovozu potenciálně kontaminovaného materiálu, který se může šířit ve veřejné zeleni i soukromých zahradách.

Vznikl

Food Waste Institut

MENDELU se stala partnerem spolku Food Waste Institut, ve kterém odborníci a odbornice z různých oborů řeší problém plýtvání potravinami. Jedná se o platformu pro sdílení dat, vzdělávání a spolupráci, která pomůže snížit množství vyhozeného jídla v ČR.

MENDELU – Mind fest

Poradenské a profesní centrum se zapojilo do celorepublikové akce Týdny pro duševní zdraví. Připravilo program zaměřený na péči o duševní zdraví v kontextu celostního pohledu na člověka v rovině fyzické, duševní, spirituální a sociální.

FRRMS využívá během státnic

tablety

Fakulta regionálního rozvoje a mezinárodních studií letos při státnicích zavedla pilotní využívání tabletů pro hodnocení závěrečných prací. Tento moderní krok nejen usnadňuje hodnocení, šetří papír, ale také podporuje udržitelnost státních závěrečných zkoušek.

Robots could take over some horticultural jobs from people

There is a shortage of qualified workers in the horticulture industry. Especially after the Covid pandemic the number of workers dropped drastically, as many left for other sectors. This labour shortage could be tackled by robots, which can consistently perform tasks both on fields and in greenhouses. Researchers from the Faculty of Horticulture and the Faculty of AgriSciences are therefore focusing on using robots for growing vegetables indoors. We sat down for an interview with Vladimír Mašán from the Department of Horticultural Technologies, who told us what robots are capable of doing and what technological innovations might become commonplace in the near future.

Tereza Pospíchalová

TEXT:

PHOTO: AVC MENDELU

More about FarmBot

FarmBot ranges in size from 1 square metre to approximately 12 square metres, but it can be expanded to infinity. It can be used for growing vegetables outside but is primarily intended for indoor cultivation, that is, for use in greenhouses, halls, and brownfields, and in the future, for vertical farming. It features a gantry that slides on rails mounted above the growing area and can be moved along all three axes. The gantry is fitted with a universal tool mount.

What is the aim of your research?

We concentrate on using robotics to cultivate vegetables in indoor spaces. We want to determine which activities involved in vegetable production robotization could make more cost and time efficient. These are normally specific tasks that require the knowhow and time of a worker. Robots can constantly travel around growing areas, scanning the plants and discovering diseases, pests, or symptoms of stress, and let us know about them in advance. One of the advantages is that we can respond quickly, and we also reduce human labour needed. As a result, less chemicals will be used to protect plants because they will be applied only locally. Or we can increase the market value of produce because it will be of higher quality, have lower pesticide residue, et cetera. Or we can find places where crops aren’t growing so well and support them by locally adding nutrients.

What specific technology are you working on?

We are studying FarmBot, a commercially available gardening robot that anyone can buy. We didn’t want to develop something new that would be expensive, but to use available components and create hardware and software out of them. We are focused on indoor production in greenhouses, foil tunnels, and brownfields.

How does FarmBot work?

FarmBot is a versatile platform that can adapt to the needs of the grower. It can sow, irrigate, fertilize, weed, and harvest vegetables. The goal of using it is that from sowing until harvesting you don’t have to step foot on the growing site at all. FarmBot is an open-source system, so any user can code software for it in the application, publish it, and then other users can share it. Also, variously modified technical specs of the machine and designs can be shared and printed at home with a 3D printer. Because this platform is used throughout the world, new functions

are regularly being developed, including machine learning.

Is it necessary to make any new modifications to the software?

The robot is constantly learning. There are lots of them in the world, people are obtaining new ones regularly, and developing new algorithms. We are developing them, too. It is necessary to constantly modify something. When a new crop or variety that has completely different traits comes along, you need to teach the robot about them. The eventual goal is for artificial intelligence to learn these things itself, but it will be a while before that happens. For example, our robot learned that lettuce should germinate in approximately seven days. We had good growing conditions, so it germinated within four days and the robot thought they were weeds. Because it had been taught that only weeds germinate in four days. So, there are things that you need to go back and respecify. But once we taught this to the robot, it knows it, and this information can be shared all over the world.

Do robots make fewer mistakes than people?

Yes, because these are routine jobs. When a human starts out in the morning, they work well, but towards

lunchtime, you can see quality declining a bit. This doesn’t happen with the robot. It performs with the same quality all day. It works slower, the investments into it are higher, but it has a lower error rate and better performance as a result, thanks to which it pays for itself. And really, it doesn’t even consume that much energy. You can power the robot right on the field using solar panels. At the end of the day, we want to pinpoint activities that robots can do instead of people.

Will human labour be at all necessary for growing crops?

Most certainly. Technology and artificial intelligence can’t fully replace humans. People are invaluable when unexpected problems and circumstances arise. Only a person using their creativity can adequately solve problems. But to do this, we need to educate people, teach them to work with modern technologies so they find synergy between their ideas, their needs, and the opportunities using technology present, and put it all into practice. We imagine that robots will gradually conduct routine activities and free people up to create more important things. There will always be a need for smart, skilled workers, who can deal with extraordinary circumstances, new problems, or pests no form of artificial intelligence can handle yet. I certainly wouldn’t be worried about using technology in agriculture. It won’t take people’s jobs. At universities, we just have to raise a new generation that, besides working in the fields with their hands, will primarily work with their heads and create new things. They will more likely work in managerial, supervisory, and control positions.

What about the cost aspect?

Will farmers get a return on their investment in a robot?

Our FarmBot currently costs about 4,000 dollars. Today, robots are being purchased by farmers, winegrowers, and gardeners thanks to subsidy programmes. It clearly pays off. But in a few years when the subsidies end, it will already be cost effective because there will be savings on wages and there will be better yields. Right now, we’re somewhere in between. What crops are you testing it on?

In the project we’re focusing on a diversity of crops, as well as the most commonly grown crops in the Czech Republic and crops with differing growing cycles. Therefore, we are testing it on cabbage for the cruciferous vegetables, on onions for the bulb vegetables, radishes for the root vegetables, and lettuce for the leafy vegetables. One advantage is that you can grow almost all vegetables and herbs, either monocropping or multicropping, where vegetables grow and mature at different times

As part of the project you are collaborating with the Faculty of Engineering of the Czech University of Life Sciences Prague. What is each university responsible for?

At MENDELU we are trying to simulate production conditions in covered areas, which could be applied, for example, in brownfields, say, an old hall, where artificial lighting is necessary. Our colleagues from the Czech University of Life Sciences have a small field robot for outdoor research. We are growing the same crops in parallel under approximately the same conditions. We want to find out what the differences between field and indoor cultivation are, if there are any. We are doing it the same, just using different technology. Our colleagues are using small trailer designs, which can be attached to standard tractors and other vehicles using a three-point hitch or a hydraulic hitch .

Does indoor growing have an advantage over outdoor production because the plants are protected from pests?

Yes. We are betting that if we close up the production area it will be closed to both pests and pathogens. And if that’s the case, we won’t have to use chemicals for crop protection, which will have financial benefits. The trend today is for low-residue or reside-free farming, which this type of cultivation fulfils.

Is horticulture today changing more than in the past? What are the greatest challenges?

I do perceive changes, but overall positively. I’m glad Europe is a leader in sustainable agriculture, even if sometimes it hurts, is expensive, or at first glance doesn’t make sense. But

the challenges are still the same – to feed people healthy, accessible food. What’s changing are the tools and the values we expect. We’re pushing the boundaries, and that’s a good thing. New challenges are coming from the outside. Today, researchers are focusing their efforts on getting people into space permanently, which means, among other things, making sure they are food self-sufficient. You can’t take all the food you need into space; you need to grow the rest up there. We’re gradually heading the project in this direction, too. When you can grow vegetables here on Earth without any human intervention, then it’s just a small step towards being able to do it in space. Besides microgravity, we can already simulate everything in a greenhouse.

Could robotics be a solution for producing food in cities with a lack of space, for example, in brownfields, which you’ve mentioned?

Yes, that could be a factor, too. Vegetables could be cheaper because they won’t have to be transported from the other side of Europe. They would be grown right in the city and transported a short distance. Maybe we’ll see in a restaurant how they are growing vegetables behind glass using FarmBot, which will harvest, right before our very eyes, the lettuce they’ll bring to our table in a bit. Or small communities will grow their own vegetables in rooftop gardens. Today we say that 4,000 dollars is a lot, but in the end, it’s not expensive. And the opportunity to grow your own produce is a great motivation for individuals and communities. To not be dependent on imports, to be able to supply your own food. That could theoretically come in the near future.

Where do you think modern horticulture is headed?

I’d be glad if it was towards a state where healthy, nutritious vegetables won’t be luxuries. They will be accessible to all. Growing, processing, and transporting them will not put a burden on the environment, and we’ll be able to fully use biowaste, both that resulting from farming and food scraps. The question is whether this is possible and whether we’re able to put in the necessary work. I believe we are.

Digital avatars: Useful helpers in the forest and beyond

The American film Avatar brought a whole new experience to the big screen – in large part thanks to the pioneering use of motion capture technology. The filmmakers realistically captured the actors’ performances and transferred them into digital avatars. Experts from the Department of Engineering of the MENDELU Faculty of Forestry and Wood Technology use similar digital avatar technology to analyse workplace physical strain and ergonomic movement and to predict risks associated with how people and dogs move their bodies.

TEXT: Monika Pevná

PHOTO: AVC MENDELU

The history of wearable technology reaches back to the 1970s, when it began to be applied in medicine, aviation, and the space industry. The low quality of sensors and limited computing capabilities prevented its widespread use. But today things have changed. Not only is monitoring heart and respiratory rates, body temperature, skin conductance, brain activity, and other bodily parameters commonplace, but thanks to special sensors that monitor the position and movement of body parts, it is also possible to record human body movements. This technology is known as motion capture (or mo-cap). The information gained from this can then be analysed by not only advanced computer systems using machine learning and artificial intelligence but also mobile phones.

Nothing gets by digital twin technology

If you go running and you have on a smartwatch or are carrying a smartphone, when you’re done you can see where you ran and how your heart performed. If someone went running with you and recorded you, you could also see a video of your run. But in a video you would only see the part of your body the camera was aimed at. Today’s digital twin technology takes our motion tracking abilities even further! To collect information it uses an array of wearable sensors, which, like smartwatches, are placed on various body parts or even in clothing items. Today, your friend with a camera has been replaced by what are known as inertial measuring units (IMUs). “IMUs can, for example, determine the position of one of your soles while running and how fast it was moving right before it struck the ground wrong. Unlike a camera, an IMU sees everything, even if you were running in tall grass. Thanks to digital twins, you can gain information that would remain hidden if you were using standard recording technologies,” says Martin Röhrich from the Department of Engineering, describing the capabilities of these sensors. “Since the beginning, we’ve been working with interrelated information about the spatial position of the body, the movements of the body and its parts, and the physiology of the person being studied. By combining all these data, we get a complex picture of the body’s current state and the strains on each body part. Real-time data processing can also warn about potential dangers or risks,” he adds.

Digital twin technology provides experts with new opportunities in the fields of health protection, injury prevention, and preventive and predictive medicine, as well as in managing physically demanding work. It can also be used to study how climate change affects the workplace.

Show me how you walk, and I’ll tell you what your musculoskeletal system has to say about it

The Department of Engineering mainly focuses on methods and technologies combining traditional notions of safety and health protection with ergonomics as a broad discipline covering all aspects of human activities. The findings that our researchers make are then applied in teaching and practice. This is why academic staff welcome the possibility to collaborate with leading technology companies and with researchers from other universities. They currently have the opportunity to try out systems for digitally recording workers’ movements and for conducting ergonomic analyses of their movements during testing of newly developed forestry equipment.

“Imagine you are a forester who has to cut down a tree, cut its branches off, measure the tree, mark it, and do many other jobs while walking on uneven terrain, bending over, turning around, kneeling, all while holding a chainsaw that weighs at least 10 kilogrammes. Using data from each sensor about the bodily dimensions of the operator and information about the object causing strain, in this case a chainsaw, we create a three-dimensional digital model that can assess how much stress is put on each joint, how much force is being applied to a certain part of the spine, or how to change walking patterns to improve long-term back pain. Moreover, we can combine this information with heartrate data, so we know how difficult each activity was for the forester. Based on this information, we can then propose changes to how he works, when and for how long he takes breaks, or we can suggest some injury prevention workouts to do before he develops chronic pain that tells

Even a featureless face has a suit equipped with sensors for recording movement

Installing the individual sensors and setting up the mo-cap system is simple…

him he should have been taking better care of himself,” says Martin Röhrich, describing a model case. Experts from the Department of Engineering anticipate that by linking wearable devices with advanced software for analysing physiological data and ergonomic risks, they will be closer to creating digital human models to visualize how the body really moves at work. From there, it will be just another small step to developing predictive models and recommendations for optimizing working practices, designing workplaces, and reducing strain caused, for instance, by overloading the musculoskeletal system or by everincreasing summer temperatures, which have an impact on increased fatigue and concentration. The possibilities for using digital twins are practically unlimited, and they aren’t just restricted to humans. “We’re certain we can build on our previous collaboration with 4DVets, a Swiss company, and that we’ll become part of a newly emerging international project

And now we enter the digital world together…

… the result is very realistic.

focused on diagnosing gait issues and musculoskeletal problems in breeds of working dogs. We would be working with industry leaders. 4DVets is a world leader in predictive musculoskeletal diagnostics for dogs using wearable LupoGait® technology, which analyses gait,” adds Röhrich, providing more information about this opportunity for international collaboration regarding digital twins. It can then be used for training working dogs and preventing injuries, and the findings can be incorporated into courses taught at the Faculty of Forestry and Wood Technology.

Smart technology is in the woods now

Modern technologies are transforming forestry equipment, even though forestry is often viewed as a traditional sector due to the manual labour involved.

“One of the most important innovations has been augmented and hybrid reality, which allow us to perform advanced data visualization in real time. Foresters can, for example, use special headsets to see information about trees in the field, which makes planning harvesting easier. Advanced harvesters and other harvesting machines equipped with modern navigation sensors and LIDAR scanners, technologies that use safe laser beams to measure exact distances and movement in real time, enable us to precisely identify forest stand structure and plan harvesting paths. This makes harvesting not only faster and more precise, but it is also more environmentally friendly because it minimizes damage to surrounding forested areas,” says Eva Abramuszkinová Pavlíková from the Department of Engineering, naming some of the modern technologies used in forestry.

Our job is to prepare the people who will lead the company after us

She’d always wanted to try out a leadership role, and after spending eight years at Phonexia, she’s worked her way up from the HR department to CEO. For Markéta Lőrinczy, having good relationships with employees is critical. “If I know that my colleagues are happy, they’ll be more effective at work,” says Lőrinczy, whose alma mater is MENDELU. She says another important part of her job is preparing those who will take over managing the company one day.

TEXT: Kateřina Červíková

PHOTO: Phonexia archive

Could you describe your journey to becoming Phonexia’s CEO?

After finishing my master’s degree, I began working and also pursued a doctorate. At the same time, I obtained a prestigious Visegrad Grant, I met my future husband, and our son was born. It was a hectic time in life. But I managed to complete my doctorate, and when our son was almost two years old, I started working at the South Moravian Innovation Centre. I spent two and a half years there, and then Phonexia offered me an HR position. Thanks to my experience with innovations, I gradually worked my way up in the company all the way to CEO. I was lucky that the people at Phonexia saw potential in me and gave me the space to create and devote myself to my work.

When you were studying at university, did you know what you wanted to do?

I always knew I wanted to lead people. Although while at university I didn’t know exactly what I would do, I always had leadership in me. I spent three years in the Social Economics programme, where we often took management tests. They always showed me that my strengths were empathy and leadership, which further convinced me that I had what it takes.

Who were your most influential mentors, and which of the things they taught you do you still apply today?

I had a mentor who helped me realize who I am and who I want to be. Being certain about want you want moves you forward quite a bit. Besides her, someone at MENDELU who influenced me was the former head of the

Department of Management, Ida Rašovská. You could talk to her openly about anything, even personal things. That’s an area that a lot of leaders don’t deal with, but for me, it’s something fundamental. Because if I know that my colleagues feel good and happy, they’ll be more effective at work. When they’re not alright, I try to create space for them to make time for themselves and solve their problems. That’s why it’s important for me to have friendly relationships with them and be open so that they can come to me anytime about anything.

Research on the career paths of CEOs has found that what they share in common is not having studied at the same university or done the same jobs earlier, but their ability to deal with problems, inspire others, and persevere at all levels of their career. Would you agree with that?

Different CEOs are good for different phases in the life cycle of a company. Some people are good at crisis management, others are better for growth, whereas others know how to maintain things. A CEO should be authentic, so people get behind them. You can’t be 100 percent all the time. Everyone makes mistakes from time to time. They’ll make you stop, think things over, learn something, and continue to grow. Self-reflection is very important because CEOs too have to know when their time is up and when they should hand their job to someone else. Our job is to prepare the people who will lead the company after us. And that’s my goal.

“I love it when I get to sit in the car with my colleagues on a business trip. I always discover really interesting things about what they do and what they enjoy. They broaden my horizons, and we often have a good laugh or two together.”

What aspects of your job are most rewarding and, in contrast, which are the most difficult?

It’s really fulfilling when people have smiles on their faces, when I can praise

them, appreciate them, give them bonuses, and when I can talk to them. In contrast, it’s challenging to make some decisions so they don’t cause harm to people or the company. Sometimes you don’t know if you’ve made the right decision and you find out, say, a year later. It was hard when we weren’t doing so well, and we had to let people go. You’ve got the human factor there, which I don’t know how to just forget about, and I just have to push through it.

What advice would you give to students who want to build a career in management or work in leadership positions?

They should try everything. Don’t get your first job thinking you’ll be the boss. People are more authentic when they build their career from scratch. They should have an idea about what they’re talking about, test out different activities, and know if they really want to play a leadership role, because it’s really not easy. And if they think they have what it takes to be a leader and then find out that they really don’t or that they don’t enjoy the work, then it’s alright to admit it. Not everyone who studies management has to become a manager.

Phonexia is a software company active mainly in the government security sector, where men significantly outnumber women. How does being in such an environment make you feel? Even though there is a major gender imbalance, I don’t view being a woman as a disadvantage. Women bring a totally different energy. When only men meet, ego always plays a certain role. When a woman shows up, she doesn’t need to fight with them. She wants to make agreements, and that catches men’s ears. I think that now is the right time for women to be in leadership positions if they have the skills and they really want to be.

What skills do you think are crucial for success on the job market?

What’s most important is wanting to learn new things, not being afraid, and trying things. Know how to feel out a certain activity, to know if you like it, and whether you have the talent for it or not. Self-reflection and listening

to people are important. Feedback –knowing how to receive it and give it –is critical, and this is a skill many people lack. It’s not something that everyone naturally possesses, and unfortunately, it’s not something that’s really taught much at university.

What else are you looking forward to in your role as CEO?

I’ve always wanted to try out a leadership position, even when I would say I’m not cut out for it or it’s not the right time yet. But now is that right time, and I’m truly grateful for that. I know that I’ve already achieved what I wanted to do in life. I have no other personal goal now. I’ll let things happen, but of course I want to move the company forward. I think that what is meant to come will come. The most important thing is to be ready and leave the door open.

Brno-based company Phonexia develops speech technology that analyses voices to verify a speaker’s identity, gender, and language, and that transcribes speech to text. Its clients are primarily intelligence and security agencies from around the world. Phonexia employs more than 40 people and was one of the first companies in Czechia to introduce a four-day work week.

Lőrinczy completed her PhD in economics and management at the Faculty of Business. She became the CEO of Phonexia in September 2023.

Modern technology saves lives during hay mowing

Every year, thousands of deer fawn are killed during hay mowing. According to available data, the situation has improved in recent years. Besides conventional deer repellents and help from volunteers, modern technology is assisting save baby animals. For example, the MENDELU University Agriculture Enterprise in Žabčice has been using special sensors on harvesters and drones equipped with thermal cameras.

TEXT: Ivana Chatrná a Tereza Pospíchalová

PHOTO: University Agriculture Enterprise in Žabčice

Žabčice was the second farm in the Brno region to acquire an automated assistance system for use on harvester cutter bars. Farmers employ this system to eliminate as much as possible the risk of hitting wild animals with their machines. In the spring, deer leave newborn fawns in tall grass. When mowing time comes, however, and hay-making equipment rolls out, adult animals instinctively run away from the cutter blades, whereas fawns crouch down and become practically invisible to farmers.

“We have acquired sensor bars for forage mowers – that is, machines that harvest alfalfa and grasses – that detect animals hidden in the vegetation and let the tractor driver know something is in front of him. The sensor stops the machine, lifts up the cutter bar, or gives an acoustic or optical signal to the driver, who can move the animal out of the way and then continue,” says Jakub Doležal, the director of the Žabčice farm.

These sensors were first used in Žabčice during this year’s second mowing at the beginning of June. This technology has long been in the sights of researchers from the MENDELU

Faculty of AgriSciences, who are working on ways to innovate it and use it in practice.

Drones will tell you where there’s life

Besides sensors, this year drones equipped with thermal cameras were used during hay mowing. “Every year, unmanned aerial vehicles fly over the meadows, and their thermal cameras let us know if there are wild animals in the vegetation,” says Doležal. This spring, Žabčice employees managed to save eight fawns this way. “The drone pilot marks the spot where the fawn is lying so we can go in gloves and pick it up in a ball of grass and move it outside of the mowing area, where an adult deer will find it. The field workers have been trained, so they know what to do. We treat each mowing area differently based on where it’s located,” adds Doležal.

But drones aren’t just being used at MENDELU, whether in research, the classroom, or practice; they are also being developed. Students from the Faculty of AgriSciences create their own drones as part of their theses. Jan Frydrych recently presented his prototype of a multifunctional farming drone. “My drone is designed so that you can change its accessories. That way a farmer can modify it to meet their needs,” he says.

This student drone is made from recycled plastic on a 3D printer. Frydrych also designed a docking station, where the drone could recharge

and its accessories be changed. If it was equipped with a thermal camera, it could be used during hay mowing. “The drone can fly over the entire area and show farmers exactly where animals are located,” says Frydrych.

Mowing several times a year

Up until last year, wild animals hiding in the vegetation at the Žabčice farm were looked for using only the help of

hunters. “We have certain notification requirements considering these are hunting grounds, too. When we want to start mowing, we need to announce it well in advance. Hunters will come and go through the area, chase out the wildlife, and then we can use our tractors. Sometimes, they let us know that there are no young animals on the meadows yet, which is often the case during the first alfalfa harvest. We start with that really early,” says Doležal.

Last year’s losses could be counted on two hands. This year, the farmers want to prevent as many deaths as possible using modern technology. In Žabčice,

meadows are regularly cut two to four times a year. Each cutting takes from seven to 14 days.

“We are in a warm, arid region, which means that we start about two weeks earlier than in other parts of the country. We cut about once a month. When moisture conditions are good, we mow four times a year, but we’ve also experienced five times a year,” says the farm’s director.

The University Agriculture Enterprise in Žabčice manages more than 2,000 hectares of farmland, of which nearly 1,800 hectares are arable land and more than 200 hectares are pastures.

More than one application

Hay mowing is just one activity in which farmers are actively using modern technology today. The Fourth Industrial Revolution has produced several innovations that make farmers’ day-today work easier. Elements of agriculture 4.0 are regularly included in university curricula, including that of MENDELU. “We take them for granted. Not using them today would be impossible,” says Daniel Falta, vice-dean of the Faculty of AgriSciences.

Several independent teams at the faculty are currently working on new technologies for modern agriculture.

“We use satellite data to evaluate the conditions of field crops and to determine if fertilizer is necessary. We are also working with drones equipped with multispectral cameras that help us detect weeds and harmful organisms, which allows us to perform targeted application of pesticides,” says Falta, who also mentioned testing special sensors that stop harvesters from hitting young animals hidden in the vegetation.

Modern technology plays an irreplaceable role in agriculture today. It can save the lives of young animals and make farmers’ work easier. The results of this year’s season in Žabčice will tell us whether we were able to save all the hidden fawns thanks to the use of sensors and drones.

Depicting the landscape in virtual reality becomes part of university curriculum in Europe

Researchers from Mendel University in Brno are developing an app for exploring landscapes in virtual reality. The goal is to find effective solutions for combatting drought and innovations in teaching about this subject. This new application that virtualizes the landscape is being developed at the Spatial Hub at the Faculty of Business in cooperation with the Department of Applied and Landscape Ecology of the Faculty of AgriSciences and another 14 institutes from 10 European countries.

TEXT: Vojtěch Pospíšil

PHOTO: David Procházka

“We have developed a virtual reality application thanks to which students can put on a VR headset and find themselves in a 3D landscape and simulate various modifications. We are essentially creating something like a static version of a landscape digital twin, in which you can, for instance, modify a riverbed and determine what effect it will have on, say, how the bed overflows during a flood. This interactive form of teaching is much more entertaining and engaging than traditional textbook learning. Students can more easily remember important information and will better understand how water systems work in the landscape,” says David Procházka, head of Spatial Hub.

Although the app is currently focused on water courses, soon it will be able to visualize any kind of spatial data. “The application will be usable anywhere you need to visualize the external environment. It’s designed in such a way that users will be able to add their own models into it and therefore visualize scenes to meet their needs,” says Jaromír Landa, a member of the development team. The application can be used in forestry, civil engineering, architecture, and many other fields.

As part of the Europe-wide WATERLINE project, teams of experts are collaborating to develop new

methods focused on digital water in the landscape that can help teach the public about water-related processes. “Part of the WATERLINE project involves developing an application for teaching in virtual reality and is the first step towards creating the Digital AgroEcology Lab, a laboratory equipped with cutting-edge virtual reality technology, which can present research in another reality,” says project manager Michaela Menšíková.

Thanks to WATERLINE, a European digital campus focused on water is being formed. It will include four augmented-reality centres spread throughout Europe. “We are creating professional education centres. We will share the information we collect at them with politicians, industry representatives, academics, students, and the citizens of the countries involved,” says Milada Šťastná, the project team leader from the MENDELU Faculty of AgriSciences.

One of these centres is the Spatial Hub, which opened at the Faculty of Business in 2006 and developed out of what was then known as the Virtual Reality Laboratory. It is primarily used for teaching and investigating projects in the fields of image processing and mobile apps. Currently, the Spatial Hub is conducting experiments with new types of user interfaces, mainly with augmented reality. The Spatial Hub’s main output of the WATERLINE project is an application intended for teaching

about scaling-up riverbeds . It is now being tested in Finland at the Turku University of Applied Sciences, and MENDELU students will first encounter it in the classroom beginning in the Autumn 2024 semester.

Several students contributed to developing the application, mostly those enrolled in computer sciencerelated programmes but also agroecology students. Students who choose one of the thesis topics suggested by the Spatial Hub can also get involved. Students also participate in external projects. Every year, the Spatial Hub team adds several new young members.

Virtual reality:

Virtual reality (VR) allows users to enter simulated environments and interact with them. It creates the illusion of the real world using stereoscopic imaging devices that create the illusion of a three-dimensional environment. Special headsets, helmets, or smartphones in special devices are used for it.

Augmented reality:

Unlike virtual reality, which fully immerses the user and transports them to a virtual world, augmented reality enriches the real world with digital elements (visual effects, sounds, and various stimuli) that we can interact with directly in our surroundings.

Klub absolventů MENDELU

Mohlo by vás zajímat

Klub absolventů MENDELU Mohlo by vás zajímat

Klub absolventů MENDELU

Sraz absolventů | 21. 9. 202

Sraz absolventů | 21. 9. 2024

Přihlaste se do klubu a dostávejte pravidelné informace o oslavách 105. výročí založení MENDEL

Přihlaste se do klubu a dostávejte pravidelné informace o oslavách 105. výročí založení MENDELU.

Přihlaste se do klubu a dostávejte pravidelné informace o dění na univerzitě

Mendelu.czMoje MENDELU

Mendelu.czMoje MENDELU

www.mendelu.cz