Opis specjalizacji - SMART

KIS 10. TECHNOLOGIE INFORMACYJNE, KOMUNIKACYJNE ORAZ GEOINFORMACYJNE

Specjalizacja obejmuje problematykę technologii, informacyjnych, komunikacyjnych oraz technologii geoinformacyjnych, zarówno jako elementów niezależnych jak i elementów powiązanych, prowadzących do opracowania innowacyjnych produktów, technologii, procesów lub istotne udoskonalenie istniejących. Należy mieć jednak na uwadze potencjał wynikający z łączenia tych zakresów badań i wdrożeń. Szczególnie ważnym elementem jest wykorzystanie i rozwijanie sztucznej inteligencji.

Pod pojęciem technologii informacyjnych i komunikacyjnych (w skrócie ICT, z ang. information and communication technologies), nazywanych zamiennie technologiami informacyjno-komunikacyjnymi, informacyjno-telekomunikacyjnymi, teleinformatycznymi lub technikami informacyjnymi) kryje się rodzina technologii przetwarzających, gromadzących i przesyłających informacje w formie elektronicznej^[1].

Pojęcie „technologie geoinformacyjne” obejmuje technologie związane z pozyskiwaniem, przechowywaniem, przetwarzaniem, analizowaniem, udostępnianiem i wizualizowaniem geoinformacji, czyli informacji dla której określa się lokalizację w przyjętym układzie odniesienia oraz definiuje, odczytuje i obrazuje związki zachodzące między obiektami i zjawiskami występującymi w tej przestrzeni. Technologie geoinformacyjne wykorzystują zwykle technologie ICT.

I. TECHNOLOGIE INTERNETU PRZYSZŁOŚCI, TECHNOLOGIE INTERNETU RZECZY, SYSTEMY WBUDOWANE

• Inteligentne komponenty sieci
• Rozwiązania dla sieci nowej generacji (m.in. 5G)
• Infrastruktura do prototypowania, testowania i eksperymentów służąca wdrożeniom
• Rozwiązania Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things)
• Rozwiązania Przetwarzania Brzegowego (ang. Edge Computing)
• Komponenty sieci semantycznych (ang. Semantic Web, Linked Data)
• Rozwiązania nasobne (ang. wearable devices)

II. INTELIGENTNE SIECI W INFRASTRUKTURACH

• Inteligentne miasta (ang. smart cities)
• Inteligentne domy i budynki (ang. smart homes)
• Inteligentne fabryki (ang. smart factories) oraz inteligentne przedsiębiorstwa
• Inteligentne systemy transportowe (ang. smart/inteligent transportation systems)
• Inteligentne pojazdy (ang. smart vehicles)
• Inteligentne sieci przesyłowe takie jak elektryczna, ciepłownicza, paliwowa, wodna, kanalizacyjna, komunikacyjna, telekomunikacyjna (w tym inteligentne systemy zarządzania sieciami)

III. ARCHITEKTURY, SYSTEMY I APLIKACJE W INTELIGENTNYCH SIECIACH

• Integracja inteligentnych systemów
• Łączność w sytuacjach kryzysowych
• Optymalizacja wykorzystania zasobów, np.: mocy obliczeniowej, przepustowości łącza, zużycia energii
• Zachowanie ciągłości komunikacji
• Zapewnienie dostępności (ang. availability) komunikacji
• Samoorganizujące się sieci komunikacyjne
• Inteligentne usługi dla mieszkańców, m.in. zdrowotne i edukacyjne (ang. smart healthcare, smart education)
• Symulatory oraz rozwiązania „serious games”
• Wspomaganie podejmowania decyzji
• Automatyzacja procesów biznesowych – Robotic Process Automation (RPA)
• Opracowanie narzędzi wsparcia implementacji standardów

IV. ZARZĄDZANIE INFORMACJĄ

• Analiza danych zgromadzonych w chmurach
• Optymalizacja efektywności i szybkości pracy chmur obliczeniowych (ang. Cloud Computing)
• Systemy rozproszone i przetwarzanie równoległe
• Wirtualizacja
• Przetwarzania złożonych, dużych, zmiennych i różnorodnych zbiorów danych (ang. big data, data mining)
• Kompresja i redukcja wielkości danych
• Efektywna weryfikacja, archiwizacja i przechowywanie oraz zapewnienie wiarygodności danych, w tym w systemach rozproszonych
• Zarządzanie wiedzą w organizacjach
• Wykorzystanie sieci społecznościowych w pozyskiwaniu i analizie danych oraz dystrybucji informacji
• Analiza obrazów wideo w celu automatycznej detekcji obiektów i zdarzeń (ang. video content analytics), optymalizacja analizy informacji wizualnej
• Infrastruktura sprzętowa i oprogramowanie umożliwiające posadowienie systemów i aplikacji sieciowych wielkiej skali danych

V. RZeczywistość MIESZANA oraz INTERFEJSY CZŁOWIEK-MASZYNA i MASZYNA-MASZYNA

• Rzeczywistość wirtualna (ang. Virtual Reality)
• Rzeczywistość rozszerzona (ang. Augmented Reality)
• Narzędzia do cyfrowego modelowania świata rzeczywistego, np.. bliźniaki cyfrowe (ang. Digital Twins)
• Interfejsy maszyna-maszyna
• Interfejsy człowiek-maszyna (ang. HMI), m.in.:
  • Systemy i rozwiązania biometryczne
  • Rozpoznawanie emocji zachowań i gestów
  • Obrazowanie i analizy informacji wizualnej adaptujące się do dostępnych zasobów komunikacyjnych i wizualnych
  • Komunikacja akustyczna i głosowa

VI. CYBERbezpieczeństwo

• Bezpieczeństwo teleinformatyczne w sieciach i systemach
• Zarządzanie tożsamością cyfrową
• Bezpieczeństwo systemów sterowania
• Monitorowanie, wykrywanie i przeciwdziałanie skutkom ataków cybernetycznych
• Predykcja zagrożeń, w szczególności z wykorzystaniem geoinformacji

VII. ROZWÓJ SZTUCZNEJ INTELIGENCJI

• Metody uczenia maszynowego, budowa modeli w oparciu o dane
• Algorytmy znajdowania optimum
• Metody wnioskowania, logika i inżynieria wiedzy
• Widzenie maszynowe i analiza obrazów, w tym wykrywanie, rozpoznawanie i śledzenie obiektów
• Analiza sekwencji DNA, RNA, białek
• Przetwarzania języka naturalnego, w tym rozumienie, interakcja maszyna-człowiek w języku naturalnym, wyszukiwanie informacji i automatyczna translacja
• Analiza dźwięków, w tym rozpoznawania i generacja mowy
• Inżynieria cech, w tym analiza cech istotnych i redukcji wymiarów oraz wykorzystywania domenowych baz danych
• Bezpieczeństwo algorytmów sztucznej inteligencji, godna zaufania sztuczna inteligencja
• Wyjaśnialna sztuczna inteligencja
• Standaryzacja algorytmów sztucznej inteligencji

VIII. POZYCJONOWANIE I NAWIGACJA

• Podnoszenie jakości satelitarnych i innych systemów pozycjonowania w przestrzeni (w szczególności dokładności i integralności)
• Multimodalne wyznaczanie pozycji obiektów
• Systemy lokalizacji wewnątrz budowli
• Aplikacje nawigacyjne i lokalizacyjne wykorzystujące informacje z wielu źródeł w czasie rzeczywistym
• Aplikacje nawigacyjne i lokalizacyjne z innowacyjnymi metodami przekazu informacyjnego (w tym kartograficznego), w szczególności innowacyjnymi metodami obrazowania
• Sieciocentryczne systemy nawigacyjne
• Zdalne monitorowanie obiektów w ruchu
• Bezpieczne systemy GNSS
• Budowa komponentów systemów pozycjonowania i nawigacji dla segmentu naziemnego (ang. ground segment) oraz pokładowego (ang. on-board segment), w tym oprogramowanie wbudowane

IX. POZYSKIWANIE GEOINFORMACJI

• Systemy bezinwazyjnego pomiaru (np. teledetekcja i fotogrametria lotnicza, satelitarna oraz bliskiego zasięgu, lotniczy i naziemny skaning laserowy, georadary, obserwacje radarowe, obserwacje hiperspektralne, termowizja)
• Rozwiązania teledetekcyjne, fotogrametryczne i inne pozwalające na zautomatyzowane wykrywanie, identyfikację obiektów i ich cech oraz zmian zachodzących w przestrzeni na podstawie analizy sygnałów, danych, zobrazowań
• Mobilne pozyskiwanie danych (w tym kartowanie – ang. mapping) i mobilne systemy GIS.
• Instrumenty, sensory, systemy do pozyskiwania i obrazowania danych przestrzennych lub nowe sposoby integracji instrumentów, sensorów i systemów (w tym platformy mobilne załogowe i bezzałogowe)
• Geodezyjne systemy pomiarowe i pomiarowo-kontrolne

X. PRZETWARZANIE, ANALIZOWANIE, UDOSTĘPNIANIE ORAZ WIZUALIZACJA GEOINFORMACJI

• Budowa baz wiedzy przestrzennej (ang. spatial knowledge base)
• Wykorzystanie metod inteligencji obliczeniowej i sieci semantycznych do wielokryterialnej analizy geoinformacji (ang. geobusiness intelligence)
• Eksploracja danych przestrzennych (ang. spatial data mining)
• Harmonizacja danych przestrzennych
• Fuzje różnorodnych danych przestrzennych i automatyzacja przetwarzania geoinformacji
• Przygotowanie danych przestrzennych na potrzeby uczenia maszynowego
• Rozwiązania służące efektywnej wymianie geoinformacji w środowiskach wykorzystywanych przez wielu użytkowników, w tym w czasie rzeczywistym
• Modelowanie (w tym kartograficzne), scenariuszowanie i prognozowanie zmian w przestrzeni
• Monitoring zmian w przestrzeni oraz wynikająca z niego aktualizacja danych przestrzennych
• Kartograficzna wizualizacja danych np. wizualizacje danych przestrzennych z wykorzystaniem technik rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej, holografii, wizualizacje kontekstowe, wizualizacje uwzględniające aspekt czasowy, infografiki, wizualizacje 2D/3D

XI. GEOINFORMATYKA

• Modele i struktury danych przestrzennych, formaty zapisu, kompresji i wymiany danych
• Przetwarzanie geoinformacji w chmurze (ang. spatial cloud computing)
• Infrastruktura sprzętowa i oprogramowanie do efektywnego przetwarzania geoinformacji wielkiej skali
• Zarządzanie dużymi zbiorami danych przestrzennych (ang. spatial big data)
• Integracja i harmonizacja zasobów sieci WWW z danymi przestrzennymi
• Pozyskiwanie geoinformacji z istniejących zasobów WWW i dokumentów analogowych, w szczególności z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji
• Efektywne filtrowanie, agregacja i generalizacja informacji przestrzennej
• Zapewnienie bezpieczeństwa zasobów danych przestrzennych
• Aplikacje geoinfomacyjne czasu rzeczywistego oraz uwzględniające wymiar czasu (np. wieloczasowe)
• Optymalizacja procesu marszrutyzacji i planowania tras
• Integracja systemów geoinformacyjnych z innymi systemami informatycznymi np. ERP, CRM, SCADA, BIM^[2], systemami bankowymi, ubezpieczeniowymi
• Automatyzacja procesu integracji rejestrów państwowych z bazami danych przestrzennych

XII. INNOWACYJNE ZASTOSOWANIA GEOINFORMACJI

• Automatyzacja pozyskiwania i wykorzystania geoinformacji w procesach tworzenia i aktualizacji cyfrowych bliźniaków (ang. digital twins) na potrzeby inteligentnych miast i wsi (ang. smart city i smart village)
• Automatyzacja pozyskiwania i wykorzystania geoinformacji w procesie zarządzania inteligentnymi systemami transportowymi (ang. Intelligent Transportation System), logistycznymi oraz systemami sterowania/kontrolowania pojazdów
• Wykorzystanie inteligentnych sieci w systemach pozyskiwania geoinformacji
• Rozwiązania monitorujące, decyzyjne, i predykcyjne wykorzystujące geoinformacje w systemach bezpieczeństwa narodowego, systemach bezpieczeństwa publicznego, kryminalistyce, zarządzaniu kryzysowym, ratownictwie
• Rozwiązania wykorzystujące geoinformacje w rozwoju systemów ochrony zdrowia
• Optymalizacja wykorzystania geoinformacji w systemach nawigacji i bezpieczeństwa lądowego, morskiego i lotniczego
• Rozwiązania oparte o modele geoprzestrzenne wspomagające rozwój inteligentnych systemów zarządzania sieciami przesyłowymi
• Wykorzystanie modeli, technologii i sensorów geoprzestrzennych w symulatorach pojazdów, sytuacji i zjawisk (np. trenażery i symulatory do szkolenia załóg, symulatory taktyczne oraz rozwiązania „serious games”)
• Geoprzestrzenne analizy wielokryterialne w systemach planowania przestrzennego, gospodarki przestrzennej, zarządzania nieruchomościami, systemach geopartycypacji społecznej
• Wykorzystanie systemów pozycjonowania, geowizualizacji i systemów informacji przestrzennej w systemach inteligentnej hodowli i upraw (np. rolnictwo precyzyjne, inteligentne leśnictwo)
• Algorytmy analiz geoprzestrzennych oraz zautomatyzowanego pozyskiwania informacji w geomarketingu
• Systemy informacyjne wspierające realizację dyrektyw unijnych do których realizacji niezbędna jest geoinformacja
• Systemy analityczne wykorzystywane w badaniu Ziemi (np. w geologii, geofizyce, archeologii, górnictwie)

XIII TECHNOLOGIE INFORMACYJNE, KOMUNIKACYJNE ORAZ GEOINFORMACYJNE w ograniczeniu negAtywnego wpływu Działalności człowieka na Środowisko Naturalne

• Wykorzystanie technologii informacyjnych, komunikacyjnych oraz geoinformacyjnych w celu ograniczenia kosztów środowiskowych, w tym zastępowanie elementami wirtualnymi
• Opracowanie rozwiązań, modeli i systemów informatycznych umożliwiających ograniczenie śladu środowiskowego
• Opracowanie rozwiązań, modeli i systemów informatycznych wspierających obieg zamknięty i zrównoważony rozwój, poprzez optymalizację łańcucha wartości

[1] Na podstawie definicji zaczerpniętej z : “Społeczeństwo informacyjne w Polsce. Wyniki badań statystycznych z lat 2006-2019”, Informacje i opracowania statystyczne, GUS, 2010

[2] ERP - ang. enterprise resource planning, CRM – ang. customer relationship management, SCADA – ang. supervisory control and data acquisition, BIM – ang. building information modeling