Doktorsvörn í reikniverkfræði - Dirk Norbert Baker

Streymi

Doktorsefni:
Dirk Norbert Baker

Heiti ritgerðar:
Hönnun og mat á gagnagreiningar- og gagnaaukningaraðferðum fyrir virknibyggð plöntulíkön 

Andmælendur:
Dr. Michael Pound, prófessor í tölvunarfræði við University of Nottingham í Bretlandi
Dr. Thomas Odaker, rannsóknarsérfræðingur við Leibniz Supercomputing Centre í Þýskalandi

Leiðbeinandi:
Dr. Morris Riedel, prófessor í tölvunarfræði við Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Ebba Þóra Hvannberg, prófessor í tölvunarfræði við Háskóla Íslands
Dr. Hanno Scharr, rannsóknarsérfræðingur við Forschungszentrum Jülich í Þýskalandi
Jens Henrik Göbbert, rannsóknarsérfræðingur við Forschungszentrum Jülich í Þýskalandi

Doktorsvörn stýrir:
Dr. Rúnar Unnþórsson, prófessor og deildarforseti Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideildar HÍ  

Ágrip:
Lykilþáttur í aðlögun að loftslagsbreytingum, er að geta greint plöntugögn, sem fengin eru úr landbúnaði, nákvæmlega og áreiðanlega. Plöntugögn eru fjölhátta, tilraunir eru takmarkaðar af plöntuvexti og gagnagreining er oft studd af myndatöku. Sérstaklega í tilfelli virknibyggðra plöntulíkana er skilningur á tilraunagögnum, sem eru helstu vísbendingum um þróun og heilsufar planta, afar mikilvægur til að fínstilla áreiðanleg og raunhæf líkön af raunveruleikanum. Hins vegar eru tilraunagögn takmörkuð að umfangi og gæðum, sem gerir það enn mikilvægara að gagnaúrvinnsla sé ónæm fyrir gagnasuði og sé eins gagnleg vísindamönnum og hægt er. Áhersla þessarar ritgerðar er á innfellingu plöntulíkana í sýndarveruleika þannig að hann fái upplýsingar um tilraunagögn og sé samhæfður við nákvæmari útdráttarleið og stigfrjálsa gagnaúrvinnslukeðju. Myndun gervigagna er lykilatriði í þessari ritgerð, þar sem hún er ein af efnilegustu aðferðunum til að bæta upp skort á líffræðilegum gögnum. Þessi ritgerð leggur af mörkum til fræðasviðsins með því að þróa gagnasköpunarkerfi sem er samhæft við nútímalegar ofurtölvur og byggir á rauntíma samskiptastaðli. Innfelling plöntulíkana í sýndarveruleika opnar einnig möguleikann á mælingum á staðnum, sem gerir kleift að tengja plöntulíkön við sjónræna framsetningu og skapa raunverulega stafræna tvíburahegðun. Innan sýndarveruleikans verður gagnaútdráttur einnig nákvæmari, sem gerir notendum kleift að hafa bein samskipti við krefjandi gagnasöfn og auka þannig nákvæmni og áreiðanleika samanborið við hefðbundnar aðferðir. Afurð þessarar doktorsritgerðar er dreifður þjálfunarrammi fyrir gervigögn, kallaður Synavis, fullkomlega raunsæjar sýndarveruleikasenur sem innihalda virkniupplýsingar og eru reiknaðar á stigfrjálsan hátt, og gagnaúrvinnslukeðja nefnd VRoot, sem leyfir vísindamönnum að grípa inn í sjálfvirka gagnaúrvinnslu þegar að þörf er á.

Um doktorsefnið:
Dirk Norbert Baker er doktorsnemi í reikniverkfræði við Háskóla Íslands. Hann lauk BS-prófi í vísindalegri forritun og starfsnámi í hugbúnaðarverkfræði í tvíþættu námi. Að námi loknu starfaði hann sem hugbúnaðarverkfræðingur hjá sýndarveruleikahóp RWTH Aachen-háskólans, samhliða því að ljúka meistaraprófi í hagnýtri stærðfræði við Háskólann í Aachen, Þýskalandi. Hann hóf doktorsnám við Háskóla Íslands árið 2021. Í doktorsnáminu hefur hann stundað rannsóknir á sviði plöntuvísinda, tölvusjónar og afkastamikilla tölvureikninga við ofurtölvumiðstöðina í Jülich í Þýskalandi. Dirk starfar nú sem rannsóknarhugbúnaðarverkfræðingur við Helmholtz-miðstöðina fyrir umhverfisrannsóknir (UFZ).