ფაკულტეტი

ხელოვნური ინტელექტის დეპარტამენტი

ისტორია

საქართველოს ტექნიკურ უნივერსიტეტში ხელოვნური ინტელექტის დეპარტამენტი დაარსდა 2003 წელს მანქანური სწავლების სამეცნიერო და სასწავლო ცენტრის ბაზაზე, რომელიც შეიქმნა 1999 წელს პროფესორების ოთარ ვერულავასა და რამაზ ხუროძის თაოსნობით.

მიზანი

ხელოვნური ინტელექტის დეპარტამენტის მიზანია ისეთი სპეციალისტის მომზადება, რო­მე­ლიც რეალური ამოცანების კომპიუტერის საშუალებით გადაწყვეტისას, კლასიკურ მიდგო­მებთან ერთად გამოიყენებს იმ მიდგომებსა და ინსტრუმენტებს, რომელიც ეფუძნება ადამიანის ინტელექტისთვის დამახასიათებელ ფუნქციებს.

დასაქმება

კურსდამთავრებულის დასაქმება შესაძლებელია ნებისმიერ ორგანიზაციაში, რომლის საქ­მიანობაც დაკავშირებული იქნება მონაცემების კომპიუტერულ დამუშავებასთან და ანალიზთან. საქართველოში ასეთ ორგანიზაციებად შეიძლება დასახელდეს:

  • საბანკო-საფინანსო ორგანიზაციები (მონაცემთა ანალიზი, დაზღვევა, საბირჟო თამაშები, საკუთრების მართვა, რისკების შეფასება და პროგნოზირება, და ა.შ.);
  • ეკონომიკური, სავაჭრო, სატრანსპორტო ორგანიზაციები (სამომხმარებლო ბაზრის სეგმენ­ტაცია, მიზნობრივი მარკეტინგი, პროდუქტის პოზიციონირება, ბაზრის მოვლენების და სოცია­ლური პროცესების პროგნოზირება,);
  • სამედიცინო დაწესებულებები (სამედიცინო დიაგნოსტიკა, ბიოსამედიცინო გამოსახუ­ლებების ანალიზი);
  • პროდუქციის მწარმოებელი კომპანიები  (რესურსების განაწილება, და ფასების დად­გენა მაქსი­მალუ­რი მოგების მიღებისთვის, წარმოების პროცესის ინტელექ­ტუალი­ზაცია);
  • კომპიუტერული თამაშების მწარმოებელ კომპანიები (თამაშის პერსონაჟ­თა ქცევის ორ­გა­ნიზება);
  • უსაფრთხოების სტრუქტურები (უსაფრთხოების ბიომეტრიული სისტემები, ადა­მიან­თა იდენტიფიკაცია, ავტორიზაცია, დაშვება);
  • მუზეუმები (გამოსახულებათა ანალიზი);
  • საჯარო რეესტრი (გამოსახულებების ანალიზი (კადასტრი, რუკები) );
  • ოფისები: (მონაცემთა ბაზებში არსებული მო­ნაცემების ანალიზი, სამუშაოთა განრიგის განსაზღვრა (ქსელური დაგეგმვა), ბუნებრივ-ენობრივი ინტერფეისების შემუშავება და მანქანური თარგმანი, ნაბეჭდი  და ხელნაწერი ტექ­სტების ამოცნობა);
  • კრიმინალისტური ანალიტიკური სტრუქტურები: (ხელნაწერის, ხელმოწერის, პი­როვ­ნების იდენტიფიკაცია, გამოსახულებების, მონაცემების ანალიზი და კლასი­ფიკაცია და სხვა);
  • პროგრამული უზრუნველყოფების მწარმოებელი ფირმები;
  • სახელმწიფო და კერძო ორგანიზაციების საინფორმაციო ანალიტიკური ცენტრები.
  • სასწავლო და სამეცნიერო-კვლევითი ორგანიზაციები;
  • გასამხედროებული ან სამხედრო სფეროში მომუშავე ორგანიზაციები.

რა არის ხელოვნური ინტელექტი

ხელოვნური ინტელექტი წარმოადგენს კომპიუტერული მეცნიერების (ინფორმატიკის) ერთ-ერთ მნიშვნელოვან მიმართულებას. მისი მიზანია ისეთი ”მოაზროვნე” მანქანის შექმნა, რო­მე­ლიც აღჭურვილი იქნება ადამიანის ინტელექტისთვის დამახასიათებელი ფუნქციების მსგავსი საშუალებებით. ეს გულისხმობს ადამიანის ინტელექტუალური შემოქმედების ალგორითმი­ზაციას პროგრამული ენის საშუალებით. ამჟამად არსებული კომპიუტერები და პროგრამები ასეთ შესაძლებლობებს არ ფლობენ. ისინი უბრალოდ ასრულებენ პროგრამისტის მიერ დაწერილ ბრძანებებს, რომელთა არსის შესახებაც მათ წარმოდგენაც არ აქვთ. მაშინ, როდესაც ”მოაზროვნე” მანქანებისთვის სრულიად გასაგები იქნება დასამუშავებელი ბრძანების ბუნება, მათი შექმნის მიზანი და დანიშნულება.

ხელოვნური ინტელექტის არსი მდგომარეობს შემდეგში, კომპიუტერულ სისტემებში მოხდეს ადამიანის ინტელექტუალური პროცესების მოდელირება რომელიმე კონკრეტული ამოცანის გადაწყვეტის მიზნით. ეს პროცესები მოიცავს სწავლებას (ინ­ფორმაციის შეგროვება და მისი გამოყენების წესები), მსჯელობის უნარს (წესების გამოყენებას მიახლოებითი ან ზუსტი დასკვნების მისაღებად) და თვით კორექტირებას. 

მართალია ხელოვნური ინტელექტი კომპიუტერული მეცნიერების ერთ-ერთ მიმარ­თუ­ლე­ბას წარმოადგენს, მაგრამ იგი ამავე დროს უშუალოდაა დაკავშირებული მეცნიერების ისეთ სფე­როებთან, როგორიცაა მათემატიკა, ნეირომეცნიერებები, კოგნიტური (შემეცნებითი)  მეცნი­ერებები, ბიოლოგია და სხვა. ამ მეცნიერებებში დაგროვილი ცოდნის გაერთიანება ”მოაზ­როვნე” მანქანების შექმნის საწინდარი შეიძლება გახდეს. ხელოვნური ინტელექტის ცენტრალურ საკითხს წარმოადგენს ავტომატურად პროგრამირებადი კომპიუტერების შექმნა, რომელთაც ისეთი უნარების (თვისებების) გამოვლენა შეეძლებათ,როგორიცაა

  • ცოდნა: კომპიუტერს შეეძლება ადამიანის მსგავსად მოქმედება და რეაგირება, როცა მას ექნება ინფორმაცია გარესამყაროს მოვლენების და ობიექტების, მათი თვისებების და ურთიერთკავშირების შესახებ;
  • მსჯელობა-აზროვნება;
  • გადაწყვეტილების მიღება;
  • აღქმა: გარე სამყაროს მოვლენებისა და ობიექტების აღქმის შესაძლებლობა;   
  • სწავლება: სწავლება მასწავლებლის გარეშე მოითხოვს სისტემისგან უნარს, აღმოაჩინოს კანონ-ზომიერებები მის მიერ აღქმულ ინფორმაციის ნაკადებში; სწავლება მასწავლებ­ლით კი გულისხმობს მოვლენების და ობიექტების კლასიფიკაციას;
  • დაგეგმვა: გარე სამყაროდან მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე შესაბამისი სტრა­ტეგიის (მოქმედებათა თანამიმდევრობის) შემუშავება სასურველი მიზნის მისაღწევად;
  • ობიექტების მანიპულირება და გადაადგილება.

ხელოვნური ინტელექტი წარმოადგენს დისციპლინათა შორის ურთიერთკავშირით მიღ­ებულ მიმართულებას. შესაბამისად, ძირითადი შემადგენელი ნაწილები, რომლებიც განაპირო­ბე­ბენ მის წინაშე დასმული მიზნების და ამოცანების განხორციელებას შემდეგია:

  • ავტომატური პროგრამირება: მოიცავს (გულისხმობს) მიზანთა (ამოცანათა) სასურველი სიმრავ­ლის­თვის კომპიუტერის მიერ პროგრამების ავტომატურ შედგენას ხელოვნური ინტელექტის სისტემების მეშვეობით;
  • ბაიესის ქსელები: ბაიესის სტატისტიკასა და გრაფთა თეორიის გაერთიანების საფუძ­ველზე იძლევა ალბათობათა მოდელირების ინსტრუმენტს, რომელიც ემყარება მუდ­მივად განახლებად ალბათურ ინფორმაციას (იგულისხმება შემთხვევითი ცვლადები). რაც იძლევა შესაძლებლობას, რომ მოხდეს კომპიუტერული პროგრამების დინამიური სწავლება, რომელიც მიიღწევა ალბათობების მუდმივი მოდიფიკაციით, წესების ფიქსირებული სიმრავლის პირობებში;
  • ცოდნის ინჟინერია/წარმოდგენა: გულისხმობს მოვლენის ან ობიექტის შესახებ არსე­ბუ­ლი ცოდნის (კანონზომიერებების) გარდაქმნას კომპიუტერისთვის გასაგებ ენაზე;
  • მანქანურის წავლება: გულისხმობს პროგრამების სიმრავლეს, რომლებსაც შეუძლიათ ისწავ­ლონ დაგროვილი გამოცდილების საფუძველზე;
  • ბუნებრივი ენების დამუშავება: ეხება ადამიანის სამეტყველო ენის დამუშავებას და გაგებას, მანქანურ თარგმნას;
  • ნეირონული ქსელები: მოიცავს ისეთი პროგრამების დაპროექტებასა და შემუშავებას, რომლებიც ადამიანის ტვინის მსგავსად ფუნქციონირებენ;
  • მეტყველების ამოცნობა: მოიცავს ისეთი მეთოდებისა და პროგრამების დაპროექტებასა და შემუშავებას, რომლებიც უზრუნველყოფენ მეტყველების ტექსტად გარდაქმნას და პირიქით;
  • სახეთა ამოცნობა: ეხება კვლევებს, რომელთა მიზანია ისეთი მეთოდების შემუშავება, რომლებიც კომპიუტერს მისცემს შესაძლებლობას მოძებნოს შესაბამისობა რთულ სახეებს შორის. მაგალითად, ბუნებრივი ენის ტექსტებს შორის, ჭადრაკის პოზიციებს შორის და მოახდინოს ადამიანის მხედველობითი სისტემის ფუნქციონირებისთვის დამახასიათებელი ძირითადი პრინციპების რეპროდუცირება.

ხელოვნური ინტელექტის მეთოდებისა და ალგორითმების გამოყენების სფერო ძალიან ფართოა. კერძოდ:

  • კომპიუტერული ხედვა (გამოსახულებათა ანალიზი მაგალითად არქეოლოგიაში, მუ­ზეუმებში, რეესტრში, სამხედრო საქმეში, მედიცინაში, კარტოგრაფია, კადასტრი, თითის ანაბეჭდები, პირისახე);
  • საბანკო საქმე (დაზღვევა, საბირჟო თამაშები, საკუთრების მართვა) და ეკონომიკა (სწორი სტრა­ტეგიის შერჩევა);
  • მეტყველების აღმქმელი და ამომცნობი მანქანები;
  • ექსპერტული სისტემები;
  • ობიექტების ამოცნობა;
  • მონაცემთა ანალიზი და გადაწყვეტილების მიღება;
  • სამედიცინო დიაგნოსტიკა;
  • კომპიუტერული თამაშები;
  • რობოტოტექნიკა;
  • და სხვა.

ხელოვნური ინტელექტის შესწავლის და გამოყენების ობიექტებს მიეკუთვნება ადამიანის მოღვაწეობის მრავალი სფერო: ეკონომიკა და ფინანსები, სამხედრო საქმე, მედიცინა, სასარ­გებლო წიაღისეულის ძებნა, სწავლების სისტემები განათლებაში, სამოქალაქო ტრან­სპორტი, კომპიუტერული თამაშები, საწარმოო სისტემები (რობოტი მანიპულატორები), კომ­პიუ­ტერული სისტემები, საყოფაცხოვრებო ტექნიკა დაა.შ.

მსოფლიოს მრავალი ცნობილი უნივერსიტეტი ამზადებს სტუდენტებს ხელოვნური ინტელექტის მიმართულებით.

მათ შორისაა:

მანჩესტერის უნივერსიტეტი,  ლონდონის სამეფო კოლეჯი,  ჯორჯიას უნივერსიტეტი, აბე­რ­­დინის უნივერსიტეტი, ედინბურგის უნივერსიტეტი, ბირმინგენის უნივერსიტეტი, ბრუნელის უნივერსიტეტი, ლივერპულის უნივერსიტეტი, ლონდონის უნივერსიტეტი, ამსტერდამის უნი­ვერსიტეტი, ნეშატელის უნივერსიტეტი, პიერ და მარია კიურების სახელობის პარიზის უნი­ვერსიტეტი, სოფიას უნივერსიტეტი და მრავალი სხვა .

ხელოვნური ინტელექტის მიმართულებით ინტენსიური კვლევები წარმოებს ასევე მასაჩუ­სეტსის ტექნოლოგიურ ინსტიტუტში, სტენფორდის უნივერსიტეტში, კალიფორნიის ტექნო­ლო­გიურ ინსტიტუტში,  NASA-ში დაა.შ.

დეპარტამენტში მიმდინარე სამეცნიერო კვლევები

დეპარტამენტში ხორციელდება სხვადასხვა ტიპის როგორც თეორიული ასევე პრაქტიკული კვლევები, რომლებშიდაც სტუდენტები აქტიურად მონაწილეობენ.

მაგალითად: ქართული ენის კომპიუტერიზაციის პროექტი, რომელიც მრავალ აქტუალურ და საჭირო ამოცანას მოიცავს და სახელმწიფოებრივი მხარდაჭერა გააჩნია. ასევე სრულდება კვლე­ვები ნეიროინფორმატიკის, ბიოინფორმატიკის, ბიომეტრიის, გამოსახულებათა დამუშავების და ბუნებრივი ენის შემუშავების მიმართულებით.

სპეციალობის საგნების ჩამონათვალი:

  1. შესავალი საინფორმაციო ტექნოლოგიებში;
  2. დაპროგრამების საფუძვლები;
  3. ოპერაციული სისტემები;
  4. კომპიუტერის არქიტექტურა;
  5. ობიექტზე ორიენტირებული დაპროგრამება  (С++/C# -ს ბაზაზე);
  6. შესავალი კომპიუტერულ ქსელებში;
  7. ვებ–ტექნოლოგიების საფუძვლები;
  8. მონაცემთა ბაზების აგების საფუძვლები;
  9. პროექტების მართვის ინფორმაციული ტექნოლოგიები; 
  10. შესავალი ხელოვნურ ინტელექტში;
  11. ნეიროინფორმატიკის საფუძვლები;;
  12. კომპიუტერული გრაფიკის საფუძვლები;
  13. ობიექტზე ორიენტირებული დაპროგრამება  (C# -ის ბაზაზე);
  14. დაპროგრამება ხელოვნური ინტელექტის სისტემებისათვის;
  15. კომპიუტერული ხედვა;
  16. კომპიუტერული გრაფიკული პროგრამის გამოყენების საფუძვლები;
  17. ნეიროინფორმატიკა;
  18. კომპიუტერული  ანიმაცია ხელოვნური ინტელექტის სისტემებში;
  19. სახეთა ამოცნობა;
  20. ვებ-დაპროგრამების ტექნოლოგია PHP;
  21. პარალელური დაპროგრამების ენა CUDA;
  22. ექსპერტული სისტემები;
  23. ვიზუალური  დაპროგრამება C# ენაზე;
  24. რთული ობიექტების მოდელირება;
  25. ინტელექტუალური აგენტების თეორია;
  26. ცოდნის მოძიება მონაცემთა ბაზებში;
  27. ვიზუალური დაპროგრამება Java ენაზე;
  28. ბუნებრივი ენის დამუშავება;
  29. ბიომეტრიული ამომცნობი სისტემები;
  30. ხელოვნური ინტელექტის მეთოდები პროგნოზირების ამოცანებში;
  31. ვებ ტექნოლოგიები (HTML5, JavaScript, JQuery);
  32. კომპიუტერული ქსელების ადმინისტრირება;
  33. მონაცემთა ბაზების მართვის სისტემები (SQL , Oracle);
  34. ხელოვნური ნეირონული ქსელების სინთეზი;
  35. კომპიუტერული გრაფიკა და მულტიმედია;
  36. ხელოვნური ინტელექტის გამოყენება კომპიუტერულ თამაშებში;
  37. კომპიუტერული თამაშების პროექტირების საფუძვლები Unity-ს გარემოში;
  38. ჰიბრიდული ინტელექტუალური სისტემები;
  39. ხელოვნური ინტელექტი რობოტოტექნიკაში.