Биоинформатика и математическо моделиране

Ръководител на секцията

доц. д-р Петър Василев

  • Email: peter.vassilev@gmail.com
  • Телефон: 02 979 3609
  • Адрес: ул. “Акад. Г. Бончев”, блок 105, стая 204
    София 1113, България

Състав на секцията

Основни научни направления

  • Създаване на теории на обобщените мрежи и на интуиционистки размитите множества и прилагането им в медицината и биологията.
  • Използване на съвременни информационни технологии и създаване на интелигентни системи за подкрепа на диагностичния и терапевтичния процес в практическото здравеопазване.
  • Моделиране на патологични процеси, пациентни бази данни, формализация на знания за вземане на диагностично и терапевтично решение.
  • Създаване на системи за скрининг и мониторинг на здравето.
  • Приложение на подходи на съвременния системен анализ, инженерно-математически и компютърно-ориентирани методи и средства за информационно осигуряване, анализ, моделиране, оптимизация и управление на системи свързани с производството на продукти за фармацевтичната, хранително-вкусовата и други индустрии.

Изследователски проекти

Текущи проекти

  1. Създаване на прогностичен модел за очакваната продължителност на живот на пациенти с простатен карцином и прецизиране на лечението с цел подобряване качеството на живот
    Фонд „Научни изследвания“, КП-06-Н43/7 от 30.11.2020
    Координатор на екипа от ИБФБМИ-БАН: доц. д-р Людмила Тодорова
  2. Теоретични изследвания и приложения на интеркритериалния анализ (ТИПИКА)  
    Фонд „Научни изследвания“, КП-06-Н22/1 от 04.12.2018
    Ръководител: акад. Красимир Атанасов

Приключили проекти

  1. Интегриран подход за моделиране на разпространението на горски пожари
    Фонд „Научни изследвания“, ДН-16-6 от 11.12.2017, 2017–2022
    Ръководител на екипа от ИБФБМИ-БАН: чл.-кор. Красимир Атанасов
  2. Нови инструменти за извличане на знания от данни и тяхното моделиране
    Фонд “Научни изследвания”, № ДН-02-10, 2016–2021
    Ръководител за ИБФБМИ: чл.-кор. Красимир Атанасов
  3. Интуиционистки размити множества, интуиционистки размита оптимизация – теория и приложения в медицината, екологията и други области
    ЕБР БАН−Полска АН, 2018-2020
    Ръководител за ИБФБМИ: чл.-кор. Красимир Атанасов
  4. Повишаване на иновационната дейност на ДЖЕЙ БОКСЕРС ООД чрез разработване на нов иновативен продукт (услуга) за извличане и обработка на информация от текст на естествен език
    Оперативна програма „Иновации и конкурентоспособност“ 2014-2020, Проект BG16RFOP002-1.005-0001
    Ръководител на екипа от ИБФБМИ-БАН: чл.-кор. Красимир Атанасов
  5. Вземане на решения в условия на неопределеност: Трансфер на научни познания от академията към обществото
    Програма на БАН за подпомагане на младите учени, ДФНП-17-136/2017, 2017–2019
    Ръководител: гл. ас. д-р Вася Атанасова
  6. Изследвания на различни разширения на размитите множества и оценка за коректността им
    Програма на БАН за подпомагане на младите учени, ДФНП-17-139/2017, 2017–2019
    Ръководител: гл. ас. д-р Петър Василев
  7. Разработване на прототип на миоелектрична ортеза за лакътна става
    Програма на БАН за подпомагане на младите учени, ДФНП-17-140/2017, 2017–2019
    Ръководител: гл. ас. д-р Симеон Рибагин
  8. Разработване на нови модифицирани и хибридни метаевристични алгоритми
    Фонд “Научни изследвания”, № ДМ-07-1
    Ръководител: ас. д-р Мария Ангелова
  9. Интуиционистки размити множества, интуиционистки размита оптимизация – теория и приложения в медицината, екологията и други области
    ЕБР БАН−Полска АН, 2015-2017
    Ръководител за ИБФБМИ: чл.-кор. Красимир Атанасов
  10. Интеркритериален анализ – Нов подход за вземане на решения
    Фонд “Научни изследвания”, № ДФНИ-И-02-5, 2014–2018
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  11. Интуиционистки размити множества – теория и приложения
    ЕБР БАН−Словашка АН, 2015-2017
    Ръководител за ИБФБМИ: чл.-кор. Красимир Атанасов
  12. Намиране на приблизително съвпадение на символни низове или части от биомедицински сигнали с дефинирани модели с помощта на интуиционистки размити оценки
    Програма на БАН за подпомагане на младите учени, ДФНП-123/2016, 2016–2017
    Ръководител: гл. ас. д-р Петър Василев
  13. Разширяване на научно-образователния корпус на Уикипедия с биологично вдъхновени изчислителни парадигми от областта на биоинформатиката
    Програма на БАН за подпомагане на младите учени, ДФНП-124/2016, 2016–2017
    Ръководител: гл. ас. д-р Вася Атанасова
  14. Обобщеномрежово моделиране в областта на ортопедията и травматологията
    Програма на БАН за подпомагане на младите учени, ДФНП-142/2016, 2016–2017
    Ръководител: гл. ас. д-р Симеон Рибагин
  15. Интуиционистки размити множества и логики
    Бюджетна субсидия, 2014-2016
    Ръководител: гл. ас. д-р Петър Василев
  16. Обобщено-мрежово моделиране на процеси от областта на изкуствения интелект
    Бюджетна субсидия, 2014-2016
    Ръководител: доц. д-р Олимпия Роева
  17. Индексирани матрици: теория и приложения
    Бюджетна субсидия, 2014
    Ръководител: чл.-кор. проф. дмн дтн Красимир Т. Атанасов
  18. Симулиране поведението на горски и полски пожари
    Фонд “Научни изследвания”, № ДФНИ-И01/0006, 2012–2014
    Ръководител за ИБФБМИ: чл.-кор. Красимир Атанасов
  19. Управление и моделиране на биомедицински процеси и информация с приложение на обобщени мрежи и свързани данни
    Фонд “Научни изследвания”, № ДМУ-03-38, 2011–2014
    Ръководител: д-р Павел Чешмеджиев
  20. Проектиране и разработка на интуиционистки размити логически средства в информационните технологии (уебстраница)
    Фонд “Научни изследвания”, № БИн-02-09, 2009–2014
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  21. Моделиране, оптимизация и управление на ферментационни процеси
    Споразумение за сътрудничество с Институт по техническа химия – Университет Хановер, Германия, 1999–2015
    Ръководител за ИБФБМИ: проф. Стоян Цонков
  22. Обобщено-мрежово моделиране на процеси, свързани с анализ на сцени, машинно обучение, data-mining-среди, генетични алгоритми и невронни мрежи
    Бюджетна субсидия, 2011–2013
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  23. Интуиционистки размити множества и логики
    Бюджетна субсидия, 2011–2013
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  24. Разработване на модели за оценка на психологическата годност чрез анализ на времето за реакция
    Бюджетна субсидия, 2011–2013
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  25. Приложение на интелигентни методи за моделиране и оптимизация на биологични и екологични процеси
    Бюджетна субсидия, 2011–2013
    Ръководител: доц. Митко Петров
  26. Анализиране усложненията при ликвородрениращите шънтови системи в детска възраст
    Бюджетна субсидия, 2011–2013
    Ръководител: доц. Людмила Тодорова
  27. Приложение на метаевристични и хибридни техники за моделиране и оптимизация на биопроцеси
    Бюджетна субсидия, 2011–2013
    Ръководител: доц. Олимпия Роева
  28. Обобщеномрежови модели и интуиционистки размити множества в интелигентните системи
    Royal Society International Joint Project, № JP100372, 2010–2012
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  29. Система за компютърно подпомагане на решенията за отвикване от апаратна вентилация при зависими от респиратора критично болни
    Фонд “Научни изследвания”, № ДТК-02-48, 2009–2013
  30. Модели на стареене и технологични решения за подобряване на качеството на живота (MATSIQEL)
    Marie Curie International Research Staff Exchange Scheme, № GA–2009–247541
    Ръководител за ИБФБМИ: чл.-кор. Красимир Атанасов
  31. Висококачествено управление на биотехнологични процеси с приложение на модифицирани конвенционални и метаевристични методи
    Фонд “Научни изследвания”, № ДМУ 02/4, 2009–2013
    Ръководител: доц. д-р Олимпия Роева
  32. Моделиране на процеси с фиксирани правила на развитие (уебстраница)
    Фонд “Научни изследвания”, № ДИД-02-29, 2009–2013
    Ръководител: чл.-кор. Красимир Атанасов
  33. Представяне на знания с интуиционистки размита логика за целите на медицинската диагностика
    Фонд “Научни изследвания”, № И-1303/2003, 2003–2007.
  34. The Implementation of Research Potential of the Latvian State Institute of Wood Chemistry in the European Research Area (WOOD-NET): TP 10: “Development of process control systems: functional state mathematical modeling, programming and optimization of bioreactor’s design both for solid state (including composting) and submerged fermentations”
    FP7, №203459, FP7 call: FP7-REGPOT-2007-1, 01.06.2008–31.05.2011
  35. Integration of the Latvian State Institute of Wood Chemistry in the European
    Research Area (WOOD-PRO), EU № QLK5-CT-2002-30360,
  36. Implementation of intelligent technologies for control of biotechnical processes based on flow injection measurements
    DFG, № 113/109, 2000–2001
  37. Functional state modelling of biotechnological processes and their high quality control in the class of variable structure systems
    DFG № 113/135, 2003–2005
  38. Моделиране и оптимизация на биореактори с разбъркване
    Фонд “Научни изследвания”, № TS-1314, 2003–2007.
  39. Разработване и тестване на модели за анализ, оценка и прогноза на замърсяването на речните екосистеми. Приложение за водосбора на р. Струмa
    Фонд “Научни изследвания”, № 1501, 2005–2008
  40. Моделиране и създаване на основи на система за управление на нов тип птицеферма
    Фонд “Научни изследвания”SS-71, 1997–2000.
  41. Моделиране и управление с променлива структура на ферментационен процес
    Тракийски университет – Стара Загора, №03-1046/2003, 2003
  42. Развитие на теорията и практическо приложение на системите с променлива структура за управление на ферментационни процеси
    Фонд “Научни изследвания” №ТН-647, 1996–1999.
  43. Моделиране и оптимизация на БТП в хранително-вкусовата промишленост
    Фонд “Научни изследвания”, № СС-338, 1993–1996.
  44. Управление на биотехнологични и екологични системи
    Фонд “Научни изследвания”, № 7903, 1990–1994.
  45. Модел за интегрирано управление качеството на водите и опазване на екосистемите
    МОНТ, №5049, 5th FP of EC “Environment and Sustainable Development” Programme, 1998–2000.
  46. Разработване на концептуален модел за интегрирано управление на качеството на водите: Приложение за водосбора на р. Струма
    МОСВ, №5407, 2006–2007
  47. Моделиране на функционалните състояния на ферментационни процеси за целите на висококачественото им управление
    Фонд “Научни изследвания”, № МИ-1505, 2005–2009.

Международно сътрудничество

  • Systems Research Institute, Полска академия на науките, Варшава, Полша
  • University of Westminster, Лондон, Великобритания
  • Northumbria University, Нюкасъл, Великобритания
  • Durham University, Дъръм, Великобритания
  • Matej Bel University, Банска Бистрица, Словакия
  • Optimization of Bioprocess Systems and Institute оf Technical Chemistry – University Hannover, Хановер, Германия
  • Institute of Microbiology and Biotechnology, University of Latvia, Латвия
  • Australian Institute of High Energetic Materials

Награди

  • 2022 – Диана Петкова – Награда Почетен знак на БАН „Марин Дринов“ на лента
  • 2022 – Диана Петкова – Почетен знак на Президента
  • 2021 – Красимир Атанасов – Почетен знак на Президента
  • 2020 – Красимир Атанасов – Голяма награда на БАН за изключителен индивидуален принос за оформяне на H-индекса на Академията
  • 2020 – Красимир Атанасов – Възпоменателния медал за 40-тата годишнина на Института по системни изследвания на Полската академия на науките
  • 2019 – Симеон Рибагин – Грамота за успешно изпълнение на проект по Програмата за подпомагане на млади учени и докторанти на БАН за 2017 г.
  • 2014 – Олимпия Роева – Диплом в направление „Инженерни науки“ в Конкурса за високи научни постижения на Съюза на учените в България
  • 2013 – Стефан Хаджитодоров – Награда Почетен знак на БАН „Марин Дринов“ на лента
  • 2013 – Петър Василев – Награда „Марин Дринов“ на Българската академия на науките
  • 2013 – Красимир Атанасов – Пожизнен член (Fellow) на Международната асоциация по размити системи (International Fuzzy Systems Association)
  • 2012 – Красимир Атанасов – Награда „Питагор“ на МОМН за утвърден учен в техническите науки
  • 2011 – Вася Атанасова – Награда „Иван Евстратиев Гешов“ на Българската академия на науките
  • 2010 – Вася Атанасова – ІІ награда на VIII Младежка сесия на Федерация на научно-техническите съюзи
  • 2008 – Олимпия Роева – Грамота на Съюза на учените в България за високи научни постижения
  • 2008 – Олимпия Роева – Награда на VI Младежка сесия на Федерация на научно-техническите съюзи
  • 2007 – Олимпия Роева – Награда на V сесия на Федерация на научно-техническите съюзи
  • 2004 – Красимир Атанасов – Honorary Fellow на KvB Institute of Technology, Сидни, Австралия
  • 2001 – Стефан Хаджитодоров – ІІ награда на Националния съвет „Научни изследвания“ при МОН за постигнати високи резултати при разработката на научно-изследователски проект „Съвременни методи за обективен анализ на гласови сигнали и скрининг на ларингеалните заболявания“ през Осма конкурсна сесия 1998-2001
  • 1999 – Олимпия Роева – Награда от Младежка научна сесия, организирана от Федерация на научно-техническите съюзи в България
  • 1998 – Митко Петров и Татяна Илкова – ІІ награда на Младежка сесия на Федерация на научно-техническите съюзи
  • 1997 – Митко Петров и Татяна Илкова – ІІ награда на Младежка сесия на Федерация на научно-техническите съюзи
  • 1995 – Красимир Атанасов – Honorary Fellow на University of Technology, Сидни, Австралия

Провеждани обучения

  • Обобщени мрежи – Бургаски свободен университет, от 2006
  • Обобщени мрежи – ФМИ, Софийски университет, 1988–1993, 2004-2009
  • Обобщени мрежи – Технически университет – София, от 1998
  • Обобщени мрежи – Университет „Проф. д-р Асен Златаров“, Бургас, от 2007
  • Размити множества – Университет „Проф. д-р Асен Златаров“, Бургас, 2011–2012
  • Интуиционистки размити множества – ФМИ, Софийски университет, 2004–2009
  • Интуиционистки размити множества – Нов български университет, 2007–2009
  • Математика – Университет „Проф. д-р Асен Златаров“, Бургас, 1998–2006

Избрани публикации

Монографии

  1. Atanassov, K. Generalized Nets. World Scientific, Singapore, 1991.
  2. Atanassov, K. Intuitionistic Fuzzy Sets. Springer, Heidelberg, 1999.
  3. Atanassov, K. On Generalized Nets Theory. Prof. M. Drinov Academic Publ. House, Sofia, 2007.
  4. Atanassov, K., G. Gluhchev, S. Hadjitodorov, A. Shannon, V. Vassilev, Generalized Nets and Pattern Recognition. KvB Visual Concepts Pty Ltd, Monograph No. 6, Sydney, 2003.
  5. Atanassov, K., G. Gluhchev, S. Hadjitodorov, J. Kacprzyk, A. Shannon, E. Szmidt, V. Vassilev. Generalized Nets Decision Making and Pattern Recognition. Warsaw School of Information Technology, Warszawa, 2006.
  6. Илкова Т., Приложение на динамичното и невро-динамичното програмиране за оптимално управление на ферментационни процеси, Авангард Прима, София, 2008, ISBN 978-954-323-420-2
  7. Pencheva T., O. Roeva, I. Hristozov, Functional State Approach to Fermentation Processes Modelling, Tzonkov S., Hitzmann B. (Eds.), Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, Sofia, 2006, ISBN-10: 954-322-170-7, ISBN-13: 978-954-322-170-7.
  8. Shannon A., O. Roeva, T. Pencheva, K. Atanassov, Generalized Nets Modelling of Biotechnological Processes, “Marin Drinov” Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, 2004, ISBN 954-322-039-5.
  9. Viesturs, U., I. Simeonov, T. Pencheva, J. Vanags, M. Petrov, Y. Pavlov, O. Roeva, T. Ilkova, M. Vishkins, I. Hristozov. Contemporary Approaches to Modelling, Optimisation and Control of Biotechnological Processes. Prof. M. Drinov Academic Publ. House, Sofia, 2010, p. 242, figs. 68, ISBN 978-954-322-384-8.

Статии

  1. Petrov M., T. Ilkova, A Combined Algorithm for Multi-objective Fuzzy Optimization of Whey Fermentation, Chem. Biochem. Eng. Q., 2009, 23(2), 152-160.
  2. Petrov M., T. Ilkova, Fuzzy Optimization of Biosynthesis of L-lysine, Chem. Biochem. Eng. Q., 2005, 19(3), 283-289.
  3. Petrov M., Investigation of Power Characteristics of Small Scale Stirred Tank Bioreactor, Biotechnol. & Biotechnol. EQ., 2005, 19(1), 205-209.
  4. Ilkova T., M. Petrov, St. Tzonkov, An Approach for Optimal Control of Fed-Batch Fermentation Process with Multi Control Variables, Biotechnol. & Biotechnol. EQ., 2004, 18(2), 201-205.
  5. Petrov M., T. Ilkova, Modeling and Fuzzy Optimization of Fed-Batch Fermentation Process, Chem. Biochem. Eng. Q., 2002, 16(4), 173-178.
  6. Petrov M., St. Tzonkov, Modelling of Mass Transfer and Optimization of Stirred Bioreactors, Bioprocess Engineering, 1999, 21(1), 61-63.
  7. Petrov M., Fuzzy Optimization of Mass Transfer in Stirred Tank Bioreactors, Biotechnology & Biotechnological Equipment, 1998, 12(1), 120-124.
  8. Roeva O., Ts. Slavov, Fed-batch Cultivation Control based on Genetic Algorithm PID Controller Tuning, Lecture Notes on Computer Science, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 6046, 2011, 289-296.
  9. Roeva O., Feed Rate Profiles Synthesis using Genetic Algorithms, Lecture Notes in Artificial Intelligence, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 6304, 2010, 281-282. ISSN: 0302-9743.
  10. Roeva O., Parameter Estimation of a Monod-type Model based on Genetic Algorithms and Sensitivity Analysis, Lecture Notes on Computer Science, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 4818, 2008, 601-608.
  11. Roeva O., Multipopulation genetic algorithm: A tool for parameter optimization of cultivation processes models, Lecture Notes on Computer Science, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 4310, 2007, 255-262.
  12. Roeva O., A Modified Genetic Algorithm for a Parameter Identification of Fermentation Processes, Biotechnology and Biotechnological Equipment, 20(1), 2006, 202-209.
  13. Roeva O., T. Pencheva, Y. Georgieva, B. Hitzmann, S. Tzonkov, Implementation of Functional State Approach for Modelling of Escherichia coli Fed-Batch Cultivation, Biotechnology and Biotechnological Equipment, 2004, 18(3), 207-214.
  14. Kissiov, V.T., S. T. Hadjitodorov. A Fuzzy Version of K-NN Method. Fuzzy Sets and Systems, vol.49, 1992, pp. 323-329.
  15. Hadjitodorov S., Boyanov B., T. Ivanov, N. Dalakchieva. Text – Independent Speaker Identification Using Neural Nets and AR-Vector Models. Electronics letters, IEE Publ., UK, vol.30, No 11, 1994, pp.838-840.
  16. Boyanov B., S. Hadjitodorov. Acoustic analysis of pathological voices. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, vol.16, No 4, 1997, pp.74-82.
  17. Hadjitodorov,S., B.Boyanov, B.Teston. Laryngeal pathology detection by means of class-specific neural maps. IEEE Trans.on Information Technology in Biomedicine, vol. 4, No 1, 2000, pp. 68-73.
  18. Hadjitodorov, S.T.An intuitionistic fuzzy version of the nearest prototype classification method based on a moving-of-pattern procedure”, International Journal of General Systems: Special issue of “Trends in Fuzzy Systems”, vol.30 (2), 2001, pp.155-165.
  19. Hadjitodorov S. , L. I. Kuncheva , L. P. Todorova. Moderate Diversity for Better Cluster Ensembles. Information Fusion J. , Vol 7/3, 2006, pp. 264-275.
  20. Hadjitodorov, S., L. Todorova. Consultation System for Determining The Patients’ Readiness for Weaning from Long-Term Mechanical Ventilation, Computer Methods and Programs in Biomedicine, Vol. 100(1), Oct. 2010, pp.59-68.
  21. Atanassov K., Intuitionistic fuzzy sets, Fuzzy sets and Systems, Vol. 20, 1986, No. 1, 87-96.
  22. Atanassov K., Gargov G., Interval valued intuitionistic fuzzy sets, Fuzzy Sets and Systems, Vol. 31, 1989, No. 3, 343-349.
  23. Atanassov K., More on intuitionistic fuzzy sets, Fuzzy Sets and Systems, Vol. 33, 1989, No. 1, 37-45.
  24. Atanassov K., New operations, defined over the intuitionistic fuzzy sets. Fuzzy Sets and Systems, Vol. 61, 1994, No. 2, 137-142.
  25. Atanassov, K., G. Pasi and R. Yager. Intuitionistic fuzzy interpretations of multi-criteria multi-person and multi-measurement tool decision making. International Journal of Systems Science, Vol. 36, 2005, No. 14, 859-868.
  26. Todorova, L., A. Temelkov, MD. Weaning from long-term mechanical ventilation: a nonpulmonary weaning index. Journal of Clinical Monitoring and Computing, 2004; 18: 275 – 281.

История

Секция “Биоинформатика и математическо моделиране” в настоящия Институт по биофизика и биомедицинско инженерство е обединение от две секции от бившата Централна лаборатория по биомедицинско инженерство:

  • „Биомедицинска информатика“ с ръководител проф. Красимир Атанасов
  • „Моделиране и оптимизация на биопроцесни системи“ с ръководител проф. Стоян Цонков