Asistivní technologie

Asistivní technologie jsou obecným, shrnujícím termínem pro asistivní, adaptivní a rehabilitační prostředky určené hendikepovaným lidem, který v sobě zahrnuje také proces jejich vybírání, umisťování a užívání. Jinými slovy, pod pojmem asistivní technologie chápeme jakýkoliv nástroj, zařízení, software nebo systém, využívající zpravidla moderní technologie (zejména senzory, aktuátory, informační a komunikační technologie) s cílem posílit, udržet nebo zlepšit funkční schopnosti jedinců se speciálními potřebami, a tím jim usnadnit každodenní život a zlepšit kvalitu jejich života, samostatnost a soběstačnost. Za jedince se speciálními potřebami jsou zde považováni senioři, zdravotně postižení a chronicky nemocní lidé.

V současnosti se díky dosažení určité zralosti dostává do centra pozornosti kvalita asistivních technologií včetně informačních a komunikačních technologií jak ve výzkumu, tak v aplikacích. Rovnice „equality = eQuality“ symbolizuje, do jaké míry rovný přístup a tedy rovné šance ve společnosti závisejí na e-kvalitě, kvalitě systémů a služeb, s přihlédnutím k potřebám všech uživatelů, včetně zdravotně postižených uživatelů. eInclusion se tak stalo hlavní hybnou silou pro otevřenou informační společnost. Součástí tohoto procesu je výzkum a vývoj v oblasti informačních a komunikačních technologií, elektroniky a automatizace, při kterém vznikají ve spolupráci inženýrů s lékaři i zdravotně postiženými různé nástroje, pomůcky, zařízení a počítačové programy, jejichž účelem je pomoc a usnadnění každodenních činností zdravotně postiženým.

Asistivní technologie zejména v poslední době významným způsobem zvyšují schopnost lidí s postižením participovat na různých oblastech života. Jednou z důležitých otázek je integrace lidí s různým postižením na trhu práce. Pracovat totiž pro každého znamená větší právo svobodného rozhodování i pocitu naplnění. Zároveň však trh práce může profitovat z různorodých znalostí a dovedností, jaké lidé s postižením nabízejí. Často jsou asistivní technologie vnímány jako příliš drahé a těžko dostupné, existují různé předsudky proti jejich užitečnosti, svou roli sehrává i nedostatek informací o technické proveditelnosti či zdrojích financování podpůrných zařízení. Ale jde tu o mnohem víc. Implementace asistivních technologií je jen jedním kamínkem na složité mozaice zvané „integrace na trhu práce“. Úspěšná integrace má technickou, politickou, právní, sociálně-ekonomickou a psychologickou dimenzi. (Totéž platí o podpoře „aktivního stáří“.)

Asistivní technologie reprezentují v současnosti široké spektrum různých pomůcek, přístrojů, technologií, softwarových nástrojů, jejichž cílem je podpořit či nahradit funkci některých orgánů či soustav lidského těla. Najdeme zde jednoduché pomůcky, jako jsou např. invalidní vozíky, elektronické lupy, až po velmi složitá zařízení, jako např. implantabilní kochleární neuroprotézy a inteligentní domácnosti. V současné době se technologická revoluce posouvá čím dál tím blíže do našeho okolí. Domy, prostředí a věci denní potřeby jsou stále inteligentnější. Asistivní domy a prostředí jsou kategorie inteligentních domů a prostředí, které reprezentují přístup k řešení otázky nezávislého bydlení. Všechny důležité přístroje a zařízení jsou navzájem propojené a prostřednictvím dostupného uživatelského rozhraní je možné použít integrované ovládání. Tato prostředí umožňují kompenzovat některá postižení obyvatele bytu a tak posílit jeho nezávislost. Zjednoduší každodenní činnosti a zmenší závislost na jiných osobách.

Vedle inteligentních domů se zájem soustředí také na oblast označovanou jako e-zdravotní péče (e-healthcare). Je to nový model zdravotní péče, který využívá Internetu a informačních technologií, a může přinést zlepšení kvality života, zejména pro starší populaci.

Hlavním problémem, který předkládaný studijní program má za cíl řešit, je nedostačující vzdělávání a výzkum v oblasti asistivních technologií a dosud chybějící příprava studentů na budoucí výzvy v rámci Průmyslu 4.0 a jeho dopadů na další sféry života společnosti. V nabídce českých vysokých škol dosud chybí doktorský studijní program (viz přehled na https://aspvs.isacc.msmt.cz/ ), který by reagoval na aktuální potřeby a společenskou poptávku. Jedná se pouze o obecnější program/obory jako Biomedicínská a klinická technika/Biomedicínská informatika na ČVUT, Biomedicínské technologie a bioinformatika, Biomedicínská elektronika a biokybernetika na VUT a Biomedicínská informatika a Biomechanika na UK. Ani jeden z těchto doktorských stud. programů či oborů nepokrývá oblast asistivních technologií. Studijní programy/obory zaměřené na biomedicínské inženýrství kladou důraz na výzkum a vývoj přístrojů a metod zejména pro klinickou lékařskou praxi. Navíc doktorský studijní program Biomedicínská a klinická technika na ČVUT FBMI je akreditován v oblasti vzdělávání 36 – Zdravotnické obory. Navrhovaný program Asistivní technologie je daleko více interdisciplinární, což vyjadřuje i podíl oblasti vzdělávání Kybernetika, která je sama o sobě systémovou vědou. Právě tohoto specifika chceme využít při výchově nových odborníků pro oblast asistivních technologií. Kybernetická témata jsou hlavní součástí navrhovaných předmětů.

V ČR je obecně stoupající věk odchodu do důchodu (viz statistická ročenka na https://www.czso.cz/csu/czso/statisticka-rocenka-ceske-republiky-2015 ) a je to dáno jednak úrovní zdravotnictví, existencí a použitím nových technologií ve prospěch handicapovaných, resp. osob se zdravotním postižením, změnou životního stylu, ale také ubývajícími povoláními, která jsou fyzicky značně náročná. Snahou je, aby odborníci v asistivních technologiích, noví absolventi uvedeného doktorského studijního programu, byli dostupní, a co možná nejdříve přišli do styku s handicapovanými, resp. osobami se zdravotním postižením, a mohli řešit i jejich specifické požadavky s cílem co možná nejdříve zajistit plnohodnotnou integraci takových osob do každodenního života. To je v souladu s tím, co uvádí od str. 9 dále v rámci svého strategického dokumentu Strategie ČR do roku 2030 vláda ČR. Strategickou důležitost této oblasti podporuje i vytvoření pracovní skupiny Transforming the Future of Ageing, která byla ustavena pod hlavičkou SAPEA (Science Advice for Policy by European Academies) při Evropské komisi.

Cílem doktorského studijního oboru Asistivní technologie je vychovávat absolventy se znalostmi a schopnostmi řešit vědecké problémy v interdisciplinární oblasti, která vyžaduje schopnost integrovat poznatky z řady technických, přírodovědných a humanitních oborů. Absolventi doktorského studijního oboru Asistivní technologie jsou připravováni na řešení výzkumně orientovaných problémů, a to v oblasti pokročilého návrhu a vývoje nástrojů, zařízení, programového vybavení nebo systémů, využívajících zpravidla moderní technologie s cílem posílit, udržet nebo zlepšit funkční schopnosti jedinců se speciálními potřebami či požadavky na ně kladenými. Absolventi tohoto studia by měli mít schopnosti navrhovat a vytvářet jak komplexní systémy a aplikace asistivních technologií širšího použití, včetně jejich nasazení, tak navrhovat metodiku tvorby individualizovaných řešení. Studium v tomto programu je orientováno jako značně interdisciplinární, včetně požadavků na hluboké znalosti a především jejich propojení s oblastí elektroniky, senzorových a mikrosystémových technologií (systémy propojující elektronické s neelektronickými veličinami okolního světa), mechaniky, softwarového inženýrství a komunikačních technologií, ale i ostatních disciplín, týkajících se zdravotně-sociálních oblastí, kognitivních věd, oblasti komunikace a interakce s uživatelem a sociální práce. Důraz je kladen na rozvoj schopnosti mezioborové komunikace a spolupráce, stejně jako na využití hlubokých znalostí z těchto oblastí a to zejména v integraci programového a technického řešení, ale i experimentálního ověření a nasazení za předpokladu, že to usnadní každodenní život, zlepší kvalitu života, samostatnost a soběstačnost, či zefektivní a zvýší pracovní výkon konaného povolání. U absolventa tohoto studia se předpokládá maximální míra flexibility a profesní adaptability v širokém rozsahu. Důraz je kladen na rozvoj tvůrčích schopností v celé šíři uvedené problematiky, adaptabilnost na nové technické poznatky, rozvoj schopnosti prezentace výsledků a nutnost spolupracovat na řešení zvoleného problému s dalšími odborníky včetně výrazné podpory týmové práce v rámci ČR, ale i zahraničí. Doktorandi jsou vedeni k samostatné tvůrčí práci, jsou zapojováni do řešení výzkumných projektů na pracovištích, získávají schopnosti vést menší výzkumné týmy a řešit vlastní výzkumné projekty. Absolventi uvedeného oboru budou schopni pracovat v rámci výzkumu a vývoje pomůcek a zařízení, včetně individualizovaných zařízení se zaměřením na asistivní technologie.

O nutnosti výchovy těchto odborníků svědčí analýzy, které předpokládají, že v České republice se bude v průběhu několika let zabývat problematikou integrované péče o stárnoucí populaci neustále rostoucí procento ekonomicky činného obyvatelstva. Vzhledem k tomu, že je často nutné technologické prostředky přizpůsobovat (personalizovat) pro daného jedince, zvyšují se požadavky jak na kvalifikaci odborníků, kteří jsou schopni takové prostředky navrhnout a realizovat, tak na jejich kvantitu a dostupnost

Fakulta biomedicínského inženýrství ČVUT v Praze společně s Českým institutem informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT má ideální podmínky ke splnění uvedeného úkolu, protože se zde prolíná technické, biologické a zdravotnické vzdělávání, jejichž zvládnutí je pro budoucí odborníky v oblasti asistivních technologií nezbytné, a je tak zajištěna odpovídající výchova kvalifikovaných odborníků. Navrhovaný studijní program je plně v souladu s dlouhodobým záměrem FBMI.

Absolvent doktorského studia najde UPLATNĚNÍ:

• ve výzkumných a vývojových týmech mezinárodních a tuzemských komerčních subjektů, zaměřených na výrobu zařízení spadajících či souvisejících s oblastí asistivních technologií;
• na univerzitách v ČR a zahraničí ve výzkumné a pedagogické práci;
• ve výzkumných laboratořích ústavů Akademie věd ČR a dalších výzkumných institucích.

Struktura a obsah studia, studijní povinnosti

Tvorba studijního plánu vychází ze „Studijního a zkušebního řádu pro studenty Českého vysokého učení technického v Praze“ registrovaného MŠMT dne 19. června 2018 https://www.fbmi.cvut.cz/cs/fakulta/vnitrni-predpisy a z „Řádu doktorského studia na FBMI ČVUT“, který je zveřejněný
na https://www.fbmi.cvut.cz/cs/fakulta/vnitrni-predpisy . Tyto dokumenty stanovují rámcové požadavky
na individuální studijní plány doktorandů a stanovují pravidla pro státní doktorské zkoušky a pro obhajoby disertačních prací.

Studium probíhá podle „Individuálního studijního plánu“ (dále jen ISP), který sestavuje student po dohodě se školitelem, a předkládá na předepsaném formuláři předsedovi oborové rady (dále jen OR) do jednoho měsíce od zahájení studia. Na začátku nebo v průběhu studia, po souhlasu OR, může být ustanoven školitel-specialista. Školitel provádí průběžnou kontrolu plnění ISP doktoranda. Pravidelně, nejméně jednou za rok, předkládá vedoucímu školícího pracoviště a předsedovi OR hodnocení plnění ISP v písemné formě. Neplnění ISP může vést k ukončení studia.

OR kontroluje a hodnotí probíhající studium v doktorském studijním programu, výsledky předkládá nejméně jednou ročně příslušné vědecké radě.

Studijní blok

Studijní blok se skládá z absolvování souboru 4-6 jednosemestrálních odborných předmětů, jazykové přípravy a odborné činnosti prezentované vypracováním písemné studie a rozpravou o disertační práci. Studijní blok v ISP je rozvržen maximálně na 4 semestry u prezenční formy studia nebo maximálně na 6 semestrů u kombinované formy studia.

V programu AT si student zapisuje povinné předměty (Nové technologie a metody v asistivních technologiích, Metodika vědecké práce a Anglický jazyk) a další předměty volí z nabídky povinně-volitelných předmětů programu AT, případně se souhlasem školitele a oborové rady z nabídky doktorských předmětů na vysokých školách v ČR nebo v zahraničí. Do souboru odborných předmětů je možno výjimečně zařadit také maximálně dva předměty ze studia v magisterském studijním programu, pokud doktorand prokazuje podstatnější neznalosti v daném oboru, v němž je tento předmět uskutečňován, a doktorand ho ve studiu v magisterském studijním programu neabsolvoval. Studijní předměty se musí lišit od předmětů, které student studoval v rámci bakalářského nebo magisterského studia. Zapsáním do ISP se daný předmět stává pro studenta povinným. Každý povinný předmět je zakončen předmětovou zkouškou.

Jazyková příprava je zaměřena na všeobecnou a odbornou komunikaci v anglickém jazyce a je prokázána složením zkoušky z předmětu Anglický jazyk či předložením uznávaného certifikátu jazykové způsobilosti, vyjmenovaného Řádem doktorského studia na FBMI ČVUT. Zkoušku z anglického jazyka může student nahradit sepsáním písemné studie k rozpravě o disertační práci a rozpravou nad ní v anglickém jazyce.

Součástí studijního bloku v odborné činnosti je studie, která je písemnou přípravou na disertační práci. Obsahuje stručné shrnutí stavu studované problematiky ve světě (souhrnnou rešerši) doplněnou o dosavadní výsledky vlastní práce v oblasti tématu disertační práce. Tyto výsledky mohou být prezentovány též souborem předložených publikací doktoranda. Vedoucí školícího pracoviště stanoví nejméně jednoho oponenta studie. Rozprava ke studii musí proběhnout nejpozději na konci studijního bloku (termíny stanoví SZŘ, čl. 27, odst. 11 dle forem studia). Rozpravě musí být přítomen školitel, vedoucí školícího pracoviště a člen oborové rady podle doporučení předsedy OR. Rozprava je veřejná.

Další studijní povinnosti a požadavky na tvůrčí činnost

• V souladu s obecnými požadavky na doktorské studijní programy (odstavec H/I, bod 3.) podle Sbírky zákonů č. 274/2016 Nařízení vlády o standardech pro akreditace ve vysokém školství absolvuje posluchač zahraniční pobyt v délce minimálně 1 měsíce (pokud nebude zapojen do řešení mezinárodního tvůrčího projektu, jehož výsledky byly prezentovány v zahraničí – posoudí OR).
• Pracovní pobyt na předem stanovené téma je možné absolvovat na některém z pracovišť, se kterým má fakulta smlouvu o spolupráci, případně na jiném pracovišti na základě smlouvy uzavřené v průběhu doktorského studia v souladu se zaměřením jeho disertační práce.
• Účast na výuce u studenta v prezenční formě studia v bakalářských nebo magisterských   programech akreditovaných na FBMI v předmětech odpovídajících zaměření posluchače doktorského studia (probíhá po dobu čtyř semestrů v rozsahu průměrně 4 hodin týdně).
• Pravidelná aktivní účast na odborných konferencích, po dohodě se školitelem.
• U prezenčních studentů je nezbytné zapojení do řešení vědecko-výzkumných projektů řešených v rámci FBMI ČVUT
• Před obhajobou disertační práce musí být doktorand autorem nebo spoluautorem minimálně jedné publikace vydané nebo přijaté k uveřejnění v impaktovaném časopise a současně minimálně jedné další publikace vydané nebo přijaté k uveřejnění v renomovaném recenzovaném časopise. Podíl doktoranda na každém vydaném článku musí být jasně určen. Alespoň u jedné publikace musí být student prvním autorem. Články musejí tematicky odpovídat řešené disertační práci.
• V průběhu studia je neoddělitelnou součástí aktivit posluchače prezentace výsledků jeho práce na domácích a zahraničních konferencích, ve sbornících, jsou-li u příležitosti konference vydávány a v odborném tisku. Oborová rada při pravidelném ročním hodnocení posuzuje jejich kvalitu a v případě, že posoudí tyto výsledky jako nedostatečné, projedná je se studentem i s jeho školitelem s cílem dosáhnout nápravy.
• Součástí individuálního studijního plánu posluchače je rovněž zapojení do vědecko-výzkumných aktivit na základě dohody se školitelem. Forma a rozsah účasti posluchače musí být jasně verifikovány.
• Kladně je rovněž hodnoceno zapojení posluchače do tvorby studijních textů pro studenty FBMI ČVUT nebo jiné vysoké školy.