18 июня 2020 г. состоялся совместный семинар Лаборатории радиационной биологии и Лаборатории информационных технологий, посвященный совместному проекту «Информационная система (ИС) для анализа поведенческих и патоморфологических изменений в центральной нервной системе при исследовании результатов воздействия ионизирующего излучения и других факторов на биологические объекты».

Идея совместного проекта возникла на основе задач, стоящих перед сектором радиационной физиологии ЛРБ ОИЯИ, для эффективного решения которых потребовалось привлечение современных ИТ-решений. ИС создается на базе гетерогенной вычислительной платформы HybriLIT (ЛИТ ОИЯИ), имеющей в своем распоряжении как средства для разработки таких систем, так и мощные вычислительные ресурсы суперкомпьютера «Говорун».

В работе семинара, проведенного в удаленном формате, приняло участие более 70 человек, включая сотрудников ЛИТ и ЛРБ, а также специалистов из Германии, Швейцарии и др. стран.

На семинаре было представлено шесть докладов, которые можно разделить на три группы: 1) радиобиологические исследования и методы обработки полученных экспериментальных данных (Колесникова И.А., Северюхин Ю.С.); 2) архитектура проектируемой Информационной системы (Бутенко Ю.А., Маров Д.М.); 3) разработка алгоритмов на базе компьютерного зрения и на основе технологий глубокого обучения (Стадник А.В., Булатов А.С.).

Доклады радиобиологов можно приравнять к виртуальной экскурсии: описаны общие схемы экспериментов, этапы исследований, применяемые способы анализа данных, примеры промежуточных и конечных результатов. В докладах по разработке ИС были представлены разработанная клиент-серверная архитектура приложения и спроектированная база данных, прототип пользовательского веб-интерфейса, основные компоненты и инструментарий для визуализации, анализа данных и взаимодействия с системой хранения данных для различных групп исследователей. В алгоритмической части было рассказано о возможности автоматизации процесса выделения, сегментации и классификации типа нейронов на изображениях срезов головного мозга лабораторных животных. В качестве основного инструмента предлагается использование различных архитектур глубоких нейронных сетей, для обучения которых создан набор данных, состоящий из предварительно размеченных экспертами из ЛРБ изображений с выделенными классами нейронов согласно типу их нарушения.

Разрабатываемая ИС сможет учесть все нюансы работы сотрудников сектора радиационной физиологии ЛРБ и создать удобную информационную среду, которая позволит упростить и автоматизировать комплексный анализ всех полученных данных, нивелировать риск потери информации, обеспечить долговременное хранение экспериментальных данных и удобство доступа к ним.

Доклады вызвали большой интерес у слушателей, были заданы многочисленные вопросы и прозвучали предложения о расширении информационной системы для решения других задач в области радиационной биологии.

По завершении семинара выступили директор ЛИТ В. В. Кореньков и директор ЛРБ А. Н. Бугай со словами поддержки совместного проекта и перспективами его расширения на другие эксперименты, проводимые в ЛРБ.

От всего коллектива выражаем благодарность дирекциям Лабораторий за поддержку проекта и возможность сотрудничества.

С материалами работ участников семинара можно ознакомиться по ссылке.

Оксана Стрельцова (ЛИТ), Инна Колесникова (ЛРБ)