KALIVODOVÁ, T. Zvyšování a měření spolehlivosti algoritmů pro manipulaci s agarovými miskami v robotické laboratorní automatizaci [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Práce byla vypracována pod vedením externího konzultanta Ing. Michala Čičatky. Jeho posudek přikládám níže. S posudkem souhlasím, kladně na práci oceňuji samostatnost studentky a vysokou aplikovatelnost výsledků ve firmě v software zařízení MBT Pathfinder. Posudek Ing. Michala Čičatky: Studentka Tereza Kalivodová zpracovala vysoce aplikační práci zaměřenou na zvýšení robustnosti algoritmů pro zpracování obrazu, které se používají v ovládacím softwaru automatického robota pro přípravu MALDI-TOF vzorků. Struktura práce je velmi dobře navržena a rešerše z oblasti zpracování obrazu a sběru kolonií je dostatečně hluboká. Studentka se důkladně věnovala praktickému popisu přístroje MBT Pathfinder® a podrobně rozebrala jeho typický běh. Vhodně analyzovala kritické procesy v chodu přístroje a úspěšně je popsala i přes jejich složitost. Tato analýza poskytuje cenný vhled do funkčnosti přístroje a identifikace potenciálních slabých míst. V dalších kapitolách práce studentka podrobně popisuje současný stav přístroje, sestavuje datovou sadu pro testování vytyčených procesů a provádí měření původního stavu. Tato část práce je zvláště hodnotná, protože poskytuje pevný základ pro následné změny a umožňuje objektivní hodnocení efektivity nově navržených postupů. Studentka následně navrhuje změny v jednotlivých procesech a jasně popisuje jejich účel. Každou změnu implementuje a evaluuje na stejném testovacím datasetu, což umožňuje vhodné srovnání s předchozím stavem. Návrh a popis jednotlivých změn hodnotím jako velmi zdařilý, neboť reflektuje nutnost důsledné dokumentace při vývoji biomedicínských přístrojů. Práce tímto ukazuje schopnost studentky důkladně analyzovat a zlepšovat technické procesy, což je klíčové pro úspěšný vývoj v této oblasti. Studentka dokázala prakticky uplatnit znalosti z mnoha oblastí zpracování obrazu a strojového učení, což svědčí o jejím hlubokém porozumění problematiky. Velmi oceňuji také skutečnost, že práce je psána v angličtině, což prokazuje nejen odbornou, ale i jazykovou vybavenost studentky. Praktický aspekt práce je velmi cenný, protože navržené algoritmy budou brzy nasazeny do produkčního prostředí. Studentka pracovala samostatně a průběžně konzultovala dosažené výsledky. Práci navrhuji k obhajobě a uděluji jí 96 bodů (A).
Předložená bakalářská práce se zabývá zvyšováním a měřením spolehlivosti algoritmů pro manipulaci s agarovými miskami v laboratorní automatizaci. Práce je rozdělena do čtyř kapitol na 67 stranách od úvodu po závěr. V teoretické části práce je čtenář v první kapitole seznámen s technikami zpracování obrazů a základními principy konvolučních neuronových sítí. Tyto kapitoly jsou zbytečně rozsáhlé a některé části přímo nesouvisí se samotným cílem bakalářské práce. Naopak mi v této části chybí podrobnější teoretický popis využitých metod z praktické části a literární rešerše možných dalších metod. V další kapitole studentka popisuje různé typy možných kultivací mikroorganismů, typy agarových gelů a další metody spojené s kultivací buněk. Dále popisuje přístroj MBT Pathfinder a jeho pracovní postup práce, jejž studentka měla za cíl práce vylepšit. Studentka objevila v pracovním postupu kritické úseky, které zapříčiňují chybovost postupu. V praktické části práce se na tyto nedostatky zaměřuje, navrhuje vhodná řešení, experimenty a vhodně diskutuje dosažené výsledky, které v některých případech výrazně zlepšily úspěšnost celého procesu. Pro testování detekce misek vytvořila studentka databázi celkově 56 snímků. Není mi zcela jasné, proč použila pouze takto omezený dataset, když v práci uvádí, že měla dostupných celkově 2759 snímků. Podobně pro vyhodnocení rotace misky použila dataset obsahující 40 vzorků z 3654 možných. V kapitole 4.1 detekce misek mi není z textu jasné, zdali studentka trénovala konvoluční neuronové sítě samostatně, nebo použila nějaký naučený model. Pokud studentka učila CNN samostatně, chybí mi v této kapitole jakákoliv zmínka o implementaci daného modelu a na jakých datech model byl trénován a testován. Až v přílohách čtenář najde kódy s implementací daného modelu v prostředí Tensorflow Keras, ale samotné naučené modely v přílohách nejsou a není na ně nikde odkazováno. Nicméně studentka zvolila několik možných přístupů, které vyhodnotila a zvolila nejlepší model. Dalším cílem byl odhad rotace misek, kde studentka zkouší dva možné přístupy. U této kapitoly mi chybí větší literární rešerše možných metod registrace a využití nebo alespoň zmínka o registraci s využitím rigidní transformace, která by na tento problém byla nejspíše vhodnější než přizpůsobená filtrace. Nicméně mohu konstatovat, že výsledné zlepšení úspěšnosti tohoto kroku studentkou je velmi dobré. Dále se studentka zabývala detekcí pozice kolonie, kdy konstatuji, že dosažené výsledky jsou dobré. Celkově mohu zhodnotit, že studentka vyzkoušela a implementovala množství přístupů a navrhla řešení chybových míst v pracovním postupu přístroje. Po formální stránce mám k práci výhrady. U některých zjevně převzatých obrázků (např. Fig.2.4) mi chybí citace na zdroj původu. Na některé obrázky je v textu nevhodně odkazováno. Některé kusy textu jsou bez citací a chybí mi u definic některých metod citace na původní zdroj. Některé zkratky nejsou v textu definovány. V textu je hojně odkazováno na jiné kapitoly, což v této míře nepovažuji za vhodné. Při popisu přístroje MBT Pathfinder mi chybí jakýkoliv odkaz na dokumentaci přístroje. V textu se v menší míře objevují mezery navíc a vyskytuje se v něm množství odstavců o jedné větě, což nepovažuji za vhodné. Při uvádění velikosti obrazů je vhodnější použít místo písmene x matematický znak krát. Tab. 2.1 mi přijde zbytečná, jelikož obsahuje pouze jeden řádek. Práce cituje 42 položek literatury, převážně odborných publikací, což považuji za dostačující, ale položky [10,11,14,28] nejsou v textu zmíněny. Zdrojové kódy jsou přehledné, komentované a odpovídají normám v programování. V přílohách mi chybí README soubor s podrobnějším popisem. Předloženou práci považuji za průměrnou. Všechny body zadání považuji za splněné a i přes výše zmíněné nedostatky celkově hodnotím práci známkou dobře (C – 78 bodů) a doporučuji ji k obhajobě.
eVSKP id 159696