A munkásságomhoz köthető főbb tudományterületek

Főbb kutatói területeim a zajok és nemlinearitások, sztochasztikus optimalizálás, orvosi jelfeldolgozás, algoritmusok alkotása.

Zajok és nemlinearitások, interdiszciplináris alkalmazások

    A zajok, zavarok, sztochasztikus fluktuációk, minden létező fizikai rendszer elemi jellemzői. Mérés esetén a lehetséges hibafaktor kapcsán már a legegyszerűbb esetben is több zaj összegével számolhatunk. A véletlenek, azonban nem szükségszerűen rossz dolgok. Több zaj összege például egy igen jellegzetes zajtípushoz, a normál eloszlású zajhoz tart, megkönnyítve a sztochasztikus jellemzők becslését és kezelését, sőt a zaj maga egyfajta informácóforrás is egyben, mely arról a rendszerről hordoz fontos paramétereket, amelyből származik. Ezeknek a sokszor "rejtett", "elfedett", de esetenként rendkívül fontos információknak a kinyerése, "megtisztítása" néha nem is egyszerű. Gondolhatunk itt a különféle hisztogramokra, statisztikai, spektrális- és káoszelméleti módszerekre, melyeket a jelfeldolgozásban a témával kapcsolatban alkalmaznuk kell, de a szinte kezelhetetlenné váló leírásra is, amennyiben a problémát képező zaj tulajdonságai időben is változóvá válnak.
    Vizsgálódásaim jó részében mérési hibákkal és zajokkal terhelt emberi és állati EKG-k feldolgozásával, azok kiértékelhetőségével; paraméterek kinyerésével foglalkoztam. Korábban az alfa-zajok tanulmányozása, modellezése, előállítása (kifejezett súllyal az 1/f-zajforrás előállíthatósága) is látóterembe került.

Evolúciós és genetikus algoritmusok (EA,GA)

    Egyik kiemelkedően fontos, világképemet leginkább formáló területet jelenti számomra a téma. A sztochasztikus optimalizálás egyik - talán legrendhagyóbb - típusa az evolúciós algoritmus, az, amely az embert mai feltételezett tudásunk szerint közel 50 millió lépés alatt eljuttatta a homokos sártól a jelenlegi állapotáig.. Véleményem és tapasztalataim szerint a természet is által is "alkalmazott" eljárás semmihez sem hasonlítható működésű és hatékonyságú. Kíválóan használható tipikusan lehetetlen problémák megoldásának keresésére. Bár mindenre jó, de nem alkalmazható bármire; egy angol mondás szerint az a kalapács, amely minden szobrot ki tud faragni, lényegében csak egy egy fogpiszkáló lehet. Az EA/GA akkor hatékony, ha az értékmérő függvény kiértékelése rövid ideig tart, s az operátorok is lehetőleg o(n)-es futási idejűek és nagy, elnyagyolt beavatkozások mellett egészen finom változásokat is képesek előidézni. A módszer lényege, hogy a megoldásokat, mint egyedeket olyan adatszerkezettel reprezentáljuk, amely az összes lehetséges megoldást leírni képes az adott közelítés mellett. Ezután megfogalmazunk egy olyan értékelő függvényt, mely az adott egyedet számérték vagy értékvektor szerint képes osztályozni, s ennek mértékét képes előállítani (egyed életképessége). Ezután a reprezentációhoz, mint kormoszómához definiálunk keresztező és mutációs operátorokat, melyekkel egy alacsony létszámú megoldásokból álló populáción a fejlődést szimuláljuk. Bár sem az algoritmus, sem a mi számunkra nem ismert előre a megoldás végső alakja, a fejlődés ereje megdöbbentő lehet: nagyjából 100 000 lépés alatt általában használható eredmény adódik, 1000 000 lépés után pedig a legtöbbször elfogadható a globális optimum. Ez a tendencia az általam vizsgált esetekben nagyjából egyező és magától a problémától független (!). Vizsgálódásaim során útvonal-optimalizálásra és többdimenziós függvényapproximációra alkalmaztam alap- és autóipari kutatások során.

Kutatási projektek

1998-1999 1/f-zajgenerátor tervezése, optimalizálása, elkészítése.
1999-2001 Sztochasztikus rezonancia vizsgálata nemlineáris rendszerekben.
2001-2005 Evolúciós algoritmusok tanulmányozása a TSP (Travelling Salesman Problem) problémán.
2005- Emberi és állati (nyúl) eredetű EKG jelek feldolgozó algoritmusának fejlesztése.
2006-2007 A TWLI mennyiség automatizált felvétele az LQT-szindróma kimutatásához.
2007-2008 Az ST-eleváció automatizált előállítására és vizsgálatára alkalmas szoftver készítése.
2009-2010 EKG jelfeldolgozó motor adaptációja állati eredetű mintákra.
2010-2012 Pletizmográfiai alkalmazás készítése és illesztése az oktatási/kutatási célú EDAQ 530 USB-s szenzorhoz. [ PlethysmoView 1.0 ]
2011-2013 Biomarkerek kinyerésére alkalmas algoritmus fejlesztése emberi és állati eredetű EKG-k esetén.
2013-2014 Smarty - gépjármű feldélzeti real-time ütemező szoftver fejlesztése ARM-STM32F4-ChibiOS alatt.
2013-2014 Hibrid gépjármű hajtásszabályzó intelligenciájának fejlesztése evolúciós algoritmussal.


Publikációk

Nemzetközi, referált folyóiratcikk

2016     New in vitro model for proarrhythmia safety screening: IKs inhibition potentiates the QTc prolonging effect of IKr inhibitors in isolated guinea pig hearts. Péter Kuti - Szabolcs Orosz – Hedvig Takács - Annamária Sarusi – Norbert Csík – Ferenc Rárosi - Csongor Csekő - András Varró - Julius Gy. Papp – Tamás Forster – Attila S. Farkas – András Farkas; Journal of Pharmacological and Toxicological Methods, 2016; Vol. 80, P. 26-34.

2014     The assessment of efficacy of proarrhythmia biomarkers in isolated rabbit hearts with attenuated repolarization reserve. Szabolcs Orosz MSc – Annamária Sarusi MD – Norbert Csík PhD – Julius Gy. Papp MD PhD DSc – András Varró MD PhD DSc – Sándor Farkas MD – Tamás Forster MD PhD DSc – Attila S. Farkas MD PhD – András Farkas MD PhD; The Journal of Cardiovascular Pharmacology 2014; Vol. 64, P. 266-276.

2014     Absolute beat-to-beat variability and instability parameters of ECG intervals: biomarkers for predicting ischaemia-induced ventricular fibrillation. Sarusi A. – Rárosi F. – Szűcs M. – Csík N. – Farkas S. A. – Papp J. Gy. – Varró A. – Forster T. – Curtis J. M. – Farkas A.; British Journal of Pharmacology 2014; Vol. 171, P. 1772-1782.

2010     Biomarkers and endogenous determinants of dofetilide-induced Torsades de Pointes in a1-adrenoceptor-stimulated, anaesthetized rabbits. Farkas S. A. – Rudas L. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Forster T. – Csanády M. – Papp J. Gy. - Varró A. – Farkas A.; British Journal of Pharmacology 2010; Vol. 161, P. 1477-1495.

2009     The role of the Na+/Ca2+ exchanger, INa and ICaL in the genesis of dofetilide-induced torsades de pointes in isolated, AV-blocked rabbit hearts. Farkas S. A. – Makra P. – Csík N. – Orosz Sz. – Shattock J. M. – Fülöp F. – Forster T. – Csanády M. – Papp J. Gy. – Varró A. – Farkas A.; British Journal of Pharmacology 2009; Vol. 156, P. 920-932.

2008     Relevance of anaesthesia for dofetilide-induced torsades de pointes in alpha1-adrenoceptor-stimulated rabbits. Vincze D. – Farkas S. A. – Rudas L. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Forster T. – Csanády M. – Papp J. Gy. – Varró A. – Farkas A.; British Journal of Pharmacology 2008; Vol. 155, P. 75-89.

2007     Spectral analysis problems of heart rate and blood pressure fluctuations. Gingl Z. – Makra P. – Rudas L. – Zöllei É. – Csík N.; Fluctuations and Noise Letters 2007; Vol.7, P. 143-150.


Nemzetközi, referált konferenciakiadvány

2013     Open source plethysmographic application for monitoring of cardiovascular parameters [ PlethysmoView 1.0 ] . Csík N.; Applied Computational Intelligence and Informatics (SACI), 2013 IEEE 8th International Symposium, Timisoara; DOI: 10.1109/SACI.2013.6608973, ISBN: 978-1-4673-6397-6, P. 227 – 232. (23-25 May 2013)

2008     Repolarization-related ECG parameters do not predict the proarrhytmic activity of dofetilide. Orosz Sz. – Farkas A. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Rudas L. – Varró A. – Farkas S. A.; Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2007; Vol. 42, Iss. 6. P. S6.

2007     Examination of the role of the sympathetic nervous system in the proarrhythmic activity of dofetilide. Farkas A. – Farkas S. A. – Vincze D. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Varró A. – Rudas L.; Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2007; 42:S6

2006     Basal vagal nerve activity does not predict susceptibility to dofetilide-induced torsade de pointes in anaesthetized rabbits. Farkas A. – Farkas S. A. – Rudas L. – Leprán I. – Orosz Sz. – Csík N. – Forster T. – Csanády M. – Papp J. Gy. – Varró A.; Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2006; Vol. 40, Iss. 6. P. 984.


Magyar nyelvű konferenciacikkek, absztraktok

2014     Evolúciós stratégiák vizsgálata a hibrid motorvezérlés optimalizálásában. Dr. Csík Norbert, Dr. Balogh Levente, Bári Gergely, Trencsényi Balázs; AGTEDU 2014; Poszter

2014     Smarty: a magyar fejlesztésű jármű vezérlőegység. Drenyovszki Rajmund, Csík Norbert, Csák Bence, Kovács Lóránt, Bársony Krisztián, Zsupányi Krisztián; A jövő járműve 2014; 01/02 48-51. o.

2014     A PlethysmoView szoftver alkalmazása keringési vizsgálatok demonstrációjában. Csík Norbert; AGTEDU 2013 -GRADUS (HU ISSN 2064-8014) 2014; Vol. 1, No. 1, P. 157-162.

2013     Az I. osztályú antiaritmiás szerek terápiás plazmakoncentrációban alkalmazva nem növelik az elektromos instabilitást akut iszkémiában. Ivány E; Sarusi A; Csík N; Farkas A; Farkas A S, Forster T, Varró A; CARDIOLOGIA HUNGARICA 43:(Suppl.B) p. B19.

2012     Az I. osztályú antiaritmiás szerek terápiás plazmakoncentrációban alkalmazva nem növelik az elektromos instabilitást akut iszkémiában. Iványi Emese – Sarusi Annamária – Csík Norbert – Michael J. Curtis – Forster Tamás – Farkas András; A Magyar Élettani Társaság, a Magyar Anatómusok Társasága, a Magyar Biofizikai Társaság és a Magyar Mikrocirkulációs és Vaszkuláris Biológiai Társaság Kongresszusa, 2012 (06.10-13), Debrecen.

2011     Gyakori kardiovaszkuláris paraméterek valósidejű megfigyelése pletizmográfiai alapokon. Csík N.; A Magyar Tudomány Ünnepe AGTEDU 2011, 354-360. o.

2009     Nemlineáris szűrőrendszer emberi EKG eseményeinek detektálásához. Csík N.; A Magyar Tudomány Ünnepe AGTEDU 2009, 493.-498. o.

2008     A NA+/Ca2+ exchanger szerepének vizsgálata a dofetilid okozta torsades de pointes típusú kamrai tachycardia kialakulásában. Farkas S. A. – Makra P. – Csík N. – Orosz Sz. – Forster T. – Csanády M. – Papp J. Gy. – Varró A. – Farkas A.; A Magyar Kísérletes és Klinikai Farmakológiai Társaság és a Magyar Élettani Társaság LXXII. Vándorgyűlése 2008, Debrecen.

2008     A verapamil és a lidocaine hatása a QT/RR variábilitásra és a torsdes de pointes kamrai aritmia kialakulására. Farkas S. A. – Csík N. – Makra P. – Orosz Sz. – Forster T. – Csanády M. – Papp Gy – Varró A. – Farkas A.; Cardiologia Hungarica 2008; 38:B13

2007     ST-eleváció meghatározása emberi EKG-ban. Csík N.; A Magyar Tudomány Ünnepe AGTEDU 2007, 219.-224.o.

2007     Ismételt okklúziók prekondícionáló hatása elektív koronáriás intervenciók alatt. Sasi V. – Ungi I. – Bencsik P. – Csík N. – Gingl Z. – Ungi T. – Ferdinandy P.; Cardiologia Hungarica 2007; 37:A50.

2007     A vegetatív idegrendszer szerepének vizsgálata a dofetilid proaritmiás aktivitására Na-pentobarbitállal altatott nyulakban. Farkas A. – Farkas S. A. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Varró A. – Rudas L.; Cardiologia Hungarica 2007; 37:A15

2007     Az EKG repolarizációt jellemző paraméterei nem jelzik előre a dofetilid proaritmiás aktivitásának mértékét Na-pentobarbitállal altatott nyulakban. Orosz Sz. – Farkas A. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Varró A. – Farkas S. A.; Cardiologia Hungarica 2007; 37:A23

2007     Intravénás altatószerek vegetatív idegrendszeri hatása és a dofetilid proaritmiás aktivitásának mértéke közötti összefüggés vizsgálata altatott nyulakban. Vincze D. – Farkas S. A. – Makra P. – Csík N. – Leprán I. – Rudas L. – Farkas A.; Cardiologia Hungarica 2007; 37:A29

2006     Hatékony eseménydetektálás emberi EKG-ban. Csík N.: Magyar Tudomány Ünnepe Bács-Kiskun Megyei Tudományos Fórum 2006, 317.-321. o.

2006     Genetikus algoritmusok adaptív környezetben. Csík N.: Magyar Tudomány Ünnepe Bács-Kiskun Megyei Tudományos Fórum 2006, 149.-155. o.

2005     Sztochasztikus rezonancia nemlineáris rendszerekben. Csík N.: Magyar Tudomány Ünnepe Bács-Kiskun Megyei Tudományos Fórum 2005, 127. o.

2005     Automatikus terheléselosztás: openMosix fürtök. Csík N. - Fekete R.: Magyar Tudomány Ünnepe Bács-Kiskun Megyei Tudományos Fórum 2005, 132.-135. o.