Pracownia Inteligentnych Systemów Wspomagania Decyzji

JÓZEFCZYK JERZY PROF. ZW.
DRWAL MACIEJ ASYSTENT
FILCEK GRZEGORZ ADIUNKT
GĄSIOR DARIUSZ ADIUNKT
HOJDA MACIEJ ADIUNKT
KASPRZAK WACŁAW PROF. ZW.
ORSKI DONAT ADIUNKT
TUROWSKA MAGDALENA ST. WYKŁADOWCA

Historia Pracowni
Pracownia Inteligentnych Systemów Wspomagania Decyzji jest jednostką organizacyjną Katedry Informatyki na Wydziale Informatyki Zarządzania. Powstała po likwidacji z dniem 1 grudnia 2014 r. Instytutu Informatyki i po wyłonieniu się z niego trzech Katedr, w tym Katedry Informatyki. Pracownię tworzy część pracowników zlikwidowanego razem z Instytutem Informatyki Zakładu Inteligentnych Systemów Wspomagania Decyzji (ZISWD). Na powstanie Pracowni w obecnym kształcie miały wpływ zarówno kolejne przekształcenia organizacyjne, przeprowadzone w poprzednich kilkunastu latach, ale przede wszystkim zamiar zachowania ciągłości poprzez odwołanie się do dorobku różnych zespołów badawczych pracujących na Wydziałach Elektroniki oraz Informatyki i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej i prowadzących badania naukowe oraz kształcących studentów w tematyce zbliżonej do aktualnej tematyki badawczej i dydaktycznej Pracowni. W dużym skrócie, historia, do której odwołujemy się w Pracowni, przedstawia się następująco. Jak już wspomniano, Pracownia wyłoniła się z Zakładu Inteligentnych Systemów Wspomagania Decyzji, który został utworzony 3 grudnia 2008 r. w wyniku zmian organizacyjnych przeprowadzonych na Wydziale Informatyki i Zarządzania, a w szczególności w rezultacie powołania z dniem 1 września 2008 r. Instytutu Informatyki na bazie Instytutu Informatyki Stosowanej i Instytutu Informatyki Technicznej. Z kolei działalność ZISWD odwoływała się do tradycji i dorobku dwóch zakładów: Zakładu Systemów Sterowania (ZSS) oraz Zakładu Modelowania i Identyfikacji (ZMiI). Początki ZSS, którego twórcą i wieloletnim kierownikiem aż do śmierci 12 marca r. 2006 był prof. Zdzisław Bubnicki – sięgają początków lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku. Przy często zmieniającym się składzie osobowym, ale przy stałym kierownictwie ZSS działał w różnych strukturach organizacyjnych, począwszy od Instytutu Cybernetyki Technicznej, a następnie Instytutu Sterowania i Techniki Systemów, prowadzących działalność jako instytuty międzywydziałowe na Wydziale Elektroniki oraz na Wydziale Informatyki i Zarządzania od samego początku jego istnienia. Następnie, po uporządkowaniu struktury organizacyjnej Uczelni w r. 1998, Instytut Sterowania i Techniki Systemów, w ramach którego nadal działał ZSS, organizacyjnie był już tylko związany z Wydziałem Informatyki i Zarządzania, a w r. 2004 zmienił nazwę na Instytut Informatyki Technicznej i działał do 31 sierpnia 2008 r. W latach 2006-2008 kierownikiem ZSS był prof. Jerzy Józefczyk. Aktywność badawcza pracowników ZSS w określonym długim okresie działania Zakładu charakteryzowała się dużą różnorodnością, nie była monotematyczna, ale koncentrowała się wokół szeroko pojętych teoretycznych i praktycznych zagadnień podejmowania decyzji i sterowania, m.in.: modelowania i identyfikacji, rozpoznawania, podejmowania decyzji w kompleksach operacji, wybranych zagadnień sterowania w zastosowaniu do sterowania systemami produkcyjnymi i komputerowymi, baz danych, sztucznej inteligencji i podstaw systemów ekspertowych, systemów z niepewną reprezentacją wiedzy. Pracownicy ZSS prowadzili zajęcia dydaktyczne przede wszystkim na Wydziałach Informatyki i Zarządzania oraz Elektroniki, ale także krótko na specjalności realizowanej na Wydziale Elektrycznym i pojedyncze przedmioty na innych wydziałach. Wielu pracowników, którzy przez różny okres czasu byli związani z ZSS, uzyskało tytuł profesora i pracuje w różnych jednostkach organizacyjnych Uczelni lub, po zakończeniu pracy w PWr, zajmuje wysokie stanowiska kierownicze w jednostkach gospodarczych. W połowie lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku z ZSS wyłonił się ZMiI, który działał do powstania ZISWD pod kierownictwem prof. Jerzego Świątka i prowadził działalność badawczą oraz dydaktyczną w zakresie modelowania i identyfikacji, rozpoznawania oraz wykorzystania metod sztucznej inteligencji, zwłaszcza sztucznych sieci neuronowych w różnych zastosowaniach, głównie w systemach biomedycznych.

Działalność bieżąca
W ramach określonych możliwości organizacyjnych i kadrowych członkowie Pracowni twórczo kontynuują i rozwijają działalność naukową, dydaktyczną oraz organizacyjną swoich poprzedników, pracujących w wymienionych zakładach – w kierunku rozwoju podstaw i zastosowań inteligentnych systemów wspomagania decyzji. Ważnym elementem wspomnianej i realizowanej kontynuacji, który znajduje odzwierciedlenie w pracach aktualnie prowadzonych oraz tych planowanych do wykonania, są: pomnażanie bogatego dorobku publikacyjnego, referowanie prac na najważniejszych konferencjach krajowych i międzynarodowych, prowadzenie i realizacja projektów badawczych, współpraca międzynarodowa.

Podstawowe problemy naukowe i badawcze

  • Modelowanie obiektów podejmowania decyzji, w tym obiektów złożonych o różnej strukturze i z wykorzystaniem różnie formułowanej reprezentacji wiedzy.
  • Podejmowanie decyzji dla systemów z elementami transportu i ruchu.
  • Podejmowanie decyzji dla systemów złożonych o różnej strukturze oraz z różnie definiowanymi złożonymi wskaźnikami oceny jakości działania, w szczególności dla systemów niepewnych.
  • Podstawy projektowania informatycznych systemów wspomagania decyzji.

Wykorzystywane metody badawcze

  • Klasyczne metody opisu i analizy systemów w warunkach deterministycznych oraz wybrane metody opisu niepewności (m.in. relacyjna reprezentacja wiedzy, niepewność przedziałowa, rozkłady prawdopodobieństwa, zbiory rozmyte, zmienne niepewne).
  • Wybrane metody optymalizacji systemów, w tym metody optymalizacji wielokryterialnej, metody algorytmicznej teorii gier, metody wyznaczania algorytmów aproksymacyjnych dla problemów optymalizacji dyskretnej.
  • Podstawowe metody i techniki informacyjne w szczególności metody sztucznej inteligencji oraz metaheurystyki, (m.in. sztuczne sieci neuronowe oraz algorytmy ewolucyjne).

Główne obszary zastosowań prowadzonych prac naukowych i badawczych:

  • Systemy i sieci komputerowe, w tym samozarządzające się sieci komputerowe oraz sieci komputerowe przyszłości.
  • Złożone systemy wytwarzania, w tym systemy wielorobotowe.
  • Sieci sensorów i systemy wbudowane.

Realizowane tematy badawcze
Członkowie Pracowni uczestniczyli w ostatnich latach lub uczestniczą w realizacji
następujących tematów badawczych:

  • Inteligentny system szeregowania zadań produkcyjnych w warunkach niepewności przedziałowej.
  • Platforma optymalizacji procesów biznesowych w zintegrowanych systemach informacyjnych.
  • Inżynieria Internetu Przyszłości.
  • Inteligentne metody przetwarzania danych i podejmowania decyzji oraz ich zastosowania techniczne i biomedyczne.
  • Nowe algorytmy analizy i podejmowania decyzji oraz ich zastosowania techniczne i biomedyczne.
  • Analiza i podejmowanie decyzji w systemach złożonych.

Dydaktyka
Członkowie Pracowni prowadzą zajęcia dydaktyczne na pierwszym i drugim stopniu studiów na kierunkach dydaktycznych Informatyka i Inżynieria Systemów, a także na studiach doktoranckich – z zakresu związanego z rozwijaną tematyką naukową i badawczą.

Laboratoria badawcze i dydaktyczne

  1. Laboratorium Informatycznych Systemów Sterowania (s. 015a C3)
    Kierownik: dr inż. Donat Orski
    Sprzęt: sterowniki PLC Siemens i urządzenia powiązane.
    Oprogramowanie: oprogramowanie do sterowników PLC Siemens, m.in.: Logo Soft Comfort, Step 7 MicroWin, Step 7 TIA Portal, PC Access
    Zakres działania: wykorzystanie w dydaktyce i badaniach, m.in. do implementacji i analizy inteligentnych algorytmów sterowania, także w rozproszonych systemach sterowania opartych na sieciach przemysłowych AS-i oraz Profibus DP, w tym tworzenie, debuggowanie i symulacja programów sterowników PLC Siemens LOGO! z poziomu komputerów PC z systemem Windows
  2. Laboratorium Inżynierii Systemów (s. 130 C6)
    Kierownik: dr inż. Dariusz Gąsior
    Oprogramowanie: zintegrowane środowisko HMI-SCADA Wonderware Development Studio, w tym InTouch; solver Lingo firmy Lindo Systems Inc.
    Zakres działania: tworzenie i uruchamianie aplikacji wizualizacyjnych (HMI) oraz nadzorujących procesy produkcyjne (SCADA), tworzenie modeli optymalizacyjnych i rozwiązywanie problemów optymalizacji.
  3. Laboratorium Systemów Wspomagania Decyzji (s. 14 C3)
    Kierownik: dr inż. Maciej Hojda
    Sprzęt: dwukołowe roboty mobilne Epuck z silnikami różnicowymi oraz z mikrokontrolerem dsPIC; wraz z dodatkowym wyposażeniem.
    Oprogramowanie: środowisko do symulacji Webots.
    Zakres działania: realizacja i wspomaganie symulacji algorytmów sterowania ruchem robotów mobilnych.