Wydział Informatyki
Kierunek studiów Data Science Poziom i forma studiów pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania --- Profil kształcenia ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu Przegląd metod i narzędzi AI Kod przedmiotu DS1S2PMN
Rodzaj przedmiotu obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin W Ć L P Ps T S Semestr 2
30 15 Punkty ECTS 3
Przedmioty wprowadzające Podstawy programowania (DS1S1PPR),   Wstęp do Data Science (DS1S1WDS),  
Cele przedmiotu

Przekazanie przeglądu głównych metod i narzędzi AI oraz zrozumienie ich możliwości i ograniczeń. Rozwój umiejętności identyfikacji potencjału AI w rozwiązywaniu problemów biznesowych oraz doboru odpowiednich metod.

Odniesienia do frameworka edukacyjnego mikrokompetencji SFIA:
Data Science DATS - poziom 3
Machine Learning MLNG - poziom 2
Artificial Intelligence and Data Ethics AIDE - poziom 2
Business Analysis BUAN - poziom 2

Treści programowe

Kompleksowe wprowadzenie do współczesnych metod i narzędzi sztucznej inteligencji, umożliwiające zrozumienie ich potencjału, ograniczeń oraz praktycznych zastosowań. Teoretyczne podstawy głównych paradygmatów AI oraz ich implementacje w rzeczywistych systemach ICT i systemach AI. Fundamentalne koncepcje sztucznych sieci neuronowych, uczenia głębokiego, przetwarzania języka naturalnego i widzenia komputerowego. Alternatywne podejścia, w tym systemy uczenia ze wzmocnieniem, sieci bayesowskie i algorytmy ewolucyjne. Identyfikacja praktycznych zastosowań AI w różnych domenach biznesowych. Analiza problemów biznesowych pod kątem możliwości wykorzystania odpowiednich technik AI.

Wykład:
1. Sztuczne sieci neuronowe i deep learning - architektura, zasada działania, rodzaje sieci (CNN, RNN, transformery), zastosowania w praktyce, zalety i ograniczenia
2. Computer Vision - metody przetwarzania i analizy obrazu, rozpoznawanie obiektów, segmentacja obrazu, śledzenie ruchu, przykłady zastosowań praktycznych.
3. Przetwarzanie języka naturalnego (NLP) - od klasycznych metod do modeli językowych, analiza sentymentu, ekstrakcja informacji, generowanie tekstu, chatboty
4. Systemy uczenia ze wzmocnieniem - podstawy teoretyczne, uczenie przez doświadczenie, przykłady zastosowań w robotyce i optymalizacji procesów
5. Sieci bayesowskie - reprezentacja wiedzy, wnioskowanie w warunkach niepewności, przykłady zastosowań w diagnostyce i wspomaganiu decyzji
6. Algorytmy genetyczne i obliczenia ewolucyjne - inspiracja biologiczna, mechanizmy działania, zastosowania w optymalizacji i projektowani
7. Metody klasyfikacji i regresji - drzewa decyzyjne, lasy losowe, maszyny wektorów nośnych (SVM), zastosowania w biznesie. Uczenie nienadzorowane - metody klasteryzacji, redukcji wymiarowości, wykrywania anomalii, przykłady zastosowań
8. AI w rozpoznawaniu obrazów - od kontroli jakości produkcji przemysłowej przez systemy bezpieczeństwa po diagnostykę medyczną
9. AI w rozpoznawaniu obrazów - od kontroli jakości produkcji przemysłowej przez systemy bezpieczeństwa po diagnostykę medyczną
10. Zastosowania AI w biometrii. Technologie biometryczne w biznesie. Potencjał, zalety, wady i zagrożenia
11. Zastosowania AI w biometrii. Technologie biometryczne w biznesie. Potencjał, zalety, wady i zagrożenia
12. Wykorzystanie sztucznej inteligencji do wykrywania, analizowania i reagowania na zagrożenia cybernetyczne bez interwencji człowieka
13. AI w obsłudze klienta - chatboty, voiceboty, systemy rekomendacji produktów, personalizacja doświadczeń użytkownika.
14. AI w procesach biznesowych - predykcja, optymalizacja, automatyzacja decyzji, przykłady wdrożeń w różnych branżach
15. Zaliczenie wykładu

Pracownia specjalistyczna:
1. Warsztaty z wykorzystaniem gotowych rozwiązań rozpoznawania i przetwarzania obrazów. Testowanie i porównywanie narzędzi AI do analizy obrazów. Analiza przypadków użycia w różnych branżach
2. Warsztaty z wykorzystaniem gotowych rozwiązań do klasyfikacji. Testowanie i porównywanie narzędzi AI, np. sieci neuronowych, zastosowania w biometrii, medycynie, etc
3. Analiza przypadków biznesowych z wykorzystaniem Business Model Canvas i Value Proposition Canvas. Mapowanie procesów biznesowych i identyfikacja potencjału automatyzacji z wykorzystaniem AI
4. Analiza przypadków biznesowych z wykorzystaniem Business Model Canvas i Value Proposition Canvas. Mapowanie procesów biznesowych i identyfikacja potencjału automatyzacji z wykorzystaniem AI
5. Warsztaty Design Thinking ukierunkowane na identyfikację problemów biznesowych możliwych do rozwiązania przy pomocy AI. Wykorzystanie technik kreatywnych, map empatii i person do zrozumienia potrzeb użytkowników
6. Warsztaty Design Thinking ukierunkowane na identyfikację problemów biznesowych możliwych do rozwiązania przy pomocy AI. Wykorzystanie technik kreatywnych, map empatii i person do zrozumienia potrzeb użytkowników
7. Warsztat z technik prezentacji biznesowej rozwiązań AI. Przygotowanie pitch deck, storytelling, prezentacja wartości biznesowej
8. Warsztat zaliczeniowy: Analiza wybranego problemu biznesowego, mapowanie procesu, identyfikacja potencjału AI. Prezentacje, feedback i dyskusja nad możliwościami rozwoju koncepcji

Metody dydaktyczne

dyskusja rozwiązań,   metoda projektów,   wykład konwersatoryjny,   wykład problemowy,   wykład z prezentacją multimedialną,  

Forma zaliczenia

W: zaliczenie pisemne z pytaniami otwartymi
Ps: ocena zadań projektowych realizowanych w grupach

Symbol efektu uczenia się Zakładane efekty uczenia się Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1 podstawowe paradygmaty sztucznej inteligencji (systemy regułowe, uczenie maszynowe, sieci neuronowe, itp.) DS1_W09
DS1_W16
EU2 główne typy metod AI (przetwarzanie obrazu, języka naturalnego, wnioskowanie, itp.) i narzędzi stosowanych do przetwarzania danych DS1_W03
DS1_W07
DS1_W09
DS1_W21
EU3 przykłady zastosowań różnych metod AI w wybranych domenach biznesowych i przemysłowych DS1_W10
EU4 rozróżniać i charakteryzować różne podejścia w AI DS1_U10
DS1_U19
EU5 wskazać odpowiednie metody AI do rozwiązania konkretnych problemów domenowych DS1_U08
DS1_U10
EU6 przeanalizować przypadek biznesowy pod kątem możliwości zastosowania różnych metod AI DS1_U11
DS1_U18
EU7 pracować w zespole przy analizie możliwości wdrożenia rozwiązań AI DS1_U12 (H1_U02)
EU8 do krytycznej oceny możliwości i ograniczeń różnych metod AI DS1_K01
Symbol efektu uczenia się Sposób weryfikacji efektu uczenia się Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1 zaliczenie pisemne W
EU2 zaliczenie pisemne W
EU3 zaliczenie pisemne W
EU4 ocena zadań projektowych realizowanych w grupach Ps
EU5 ocena zadań projektowych realizowanych w grupach Ps
EU6 ocena zadań projektowych realizowanych w grupach Ps
EU7 ocena zadań projektowych realizowanych w grupach Ps
EU8 ocena zadań projektowych realizowanych w grupach Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach) Liczba godz.
Wyliczenie
1 - udziałem w wykładach 30
2 - udziałem w innych formach zajęć 15
3 - indywidualnym wsparciem merytorycznym procesu uczenia się, udziałem w zaliczeniach organizowanych poza planem zajęć 4
4 - przygotowaniem do zaliczenia wykładu 10
5 - przygotowaniem do bieżących zajęć 16
RAZEM: 75
Wskaźniki ilościowe GODZINY ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 49
(1)+(2)+(3)
2.0
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym 31
(2)+(5)
1.2
Literatura podstawowa

1. A. J. Gutman, J. Goldmeier, Analityk danych: przewodnik po data science, statystyce i uczeniu maszynowym, Helion, Gliwice, 2023
2. J. Reis., M. Housley, Inżynieria danych w praktyce: kluczowe koncepcje i najlepsze technologie, Helion, Gliwice, 2023
3. D. Stephenson, Big Data, nauka o danych i AI bez tajemnic: podejmuj lepsze decyzje i rozwijaj swój biznes!, Helion, Gliwice, 2020
4. A. Król-Nowak, K. Kotarba, Podstawy uczenia maszynowego, Wydawnictwo AGH, 2022

Literatura uzupełniająca

1. S. Russell, P. Norvig, Sztuczna inteligencja. Nowe spojrzenie, Tom 1 i 2, Helion, Gliwice, 2023
2. K.-F. Lee , Ch. Qiufan, AI 2041, WH Allen, 2024
3. J. Smith, Comprehensive Guide to 30 Essential AI Tools, Silver Oak Publishing, 2024
4. N.Windholz, The AI Act Handbook, Hanser Fachbuchverlag, 2024
5. K.Crawford, Atlas of AI, Yale University Press, 2022

Jednostka realizująca Wydział Informatyki Data opracowania programu
Program opracował(a) dr hab. Marek J. Drużdżel,dr hab. inż. Małgorzata Krętowska,dr inż. Urszula Kużelewska,dr inż. Tomasz Łukaszuk 2025.03.03