1st Workshop - Innovative technologies and applications of artificial intelligence

W dniu 28 lutego 2025 roku w Akademii WSEI w Lublinie odbyły się pierwsze warsztaty zatytułowane „Innovative Technologies and Applications of Artificial Intelligence” (Innowacyjne technologie i aplikacyjne zastosowania sztucznej inteligencji). Wydarzenie to, zorganizowane przez Akademię WSEI, Centrum Badawczo-Rozwojowe Netrix S.A. oraz Centrum Badawczo-Rozwojowe Technologii Informatycznych, stworzyło unikalną platformę do wymiany wiedzy i doświadczeń w dynamicznie rozwijającej się dziedzinie sztucznej inteligencji.

Głównym celem warsztatów było zaprezentowanie najnowszych osiągnięć badawczych w zakresie technologii AI, omówienie rozwoju algorytmów sztucznej inteligencji oraz ich praktycznego zastosowania w innowacyjnych rozwiązaniach biznesowych

Konferencja została podzielona na część wykładową, prowadzoną przez uznanych specjalistów, oraz sesje naukowe, podczas których swoje dokonania prezentowali pracownicy naukowi, doktoranci oraz przedstawiciele centrów badawczo-rozwojowych i firm. W wydarzeniu wzięło udział ponad 50 uczestników, w tym eksperci, badacze oraz praktycy związani z rozwojem sztucznej inteligencji.

Wykład inauguracyjny prof. Tomasza Rymarczyka dotyczył aktualnych wyzwań i perspektyw rozwoju sztucznej inteligencji oraz innowacyjnych technologii.

Prelegent omówił współczesne trendy technologiczne, obejmujące takie obszary jak sensoryka, automatyka, IoT, przemysł 4.0 oraz systemy kompleksowe wykorzystujące algorytmy sztucznej inteligencji.

Szczególną uwagę poświęcono generatywnej AI, która zgodnie z prognozami Gartnera rozwijać się będzie równolegle w dwóch kierunkach – poprzez innowacje wspierające jej rozwój oraz innowacje przyspieszające jej wdrożenie w praktyce.

Prezentacja zawierała także przegląd przełomowych osiągnięć, w tym laureatów Nagrody Nobla za zastosowania AI w medycynie i fizyce. Podkreślono interdyscyplinarne podejście do rozwoju algorytmów deterministycznych, topologicznych oraz hybrydowych, mających zastosowanie m.in. w tomografii, monitoringu infrastruktury i systemach e-zdrowia.

Przedstawiono również wdrożenia rozwiązań AI w przemyśle, marketingu i analizie zachowań konsumenckich, a także kierunki dalszych prac badawczo-rozwojowych.

Dr Dariusz Wójcik przedstawił wykład dotyczący metod optymalizacji polityki w uczeniu ze wzmocnieniem, stosowanych w dużych modelach językowych. Omówiono popularne algorytmy takie jak PPO oraz nowo zaproponowany GRPO, który charakteryzuje się uproszczoną architekturą i niższymi wymaganiami obliczeniowymi, eliminując potrzebę stosowania modelu krytyka.

Przedstawiono klasyfikację algorytmów RL na podejścia modelowe i bezmodelowe, a także porównano wydajność PPO i GRPO na przykładach treningowych. Podkreślono, że GRPO może stanowić kolejny przełom, porównywalny z momentem upowszechnienia ChatGPT, otwierając nowe możliwości dla rozwoju „myślących” modeli.

W podsumowaniu zwrócono uwagę na konieczność dalszych prac nad eliminacją zjawiska „przemyślenia” (overthinking) i dalszego doskonalenia algorytmu.

Sesja 1: Algorytmy, sensory i systemy tomograficzne

Konrad Niderla przedstawił zastosowanie metod uczenia ze wzmocnieniem do optymalizacji procesu krystalizacji, który znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym oraz spożywczym.

W prezentacji omówiono wykorzystanie tomografii procesowej do monitorowania parametrów procesu w czasie rzeczywistym oraz implementację algorytmów PPO do automatycznego sterowania.

Zaprezentowano wyniki symulacji i testów, które wykazały skuteczność zastosowanego podejścia w poprawie wydajności i jakości procesu krystalizacji poprzez dynamiczne dostosowanie parametrów procesu na podstawie danych pomiarowych.

Krzysztof Król przedstawił kompleksową analizę metod rekonstrukcji obrazów w EIT. W wykładzie wyjaśniono podstawowe zasady działania tej techniki obrazowania oraz przedstawiono jej zastosowania w medycynie, przemyśle i geofizyce. Zaprezentowano kryteria wyboru algorytmów rekonstrukcyjnych, w tym miary jakości takie jak RMSE, PSNR, SSIM oraz współczynnik Pearsona.

Przeprowadzono porównanie różnych metod, takich jak ElasticNet, LARS, resNet oraz metoda Tikhonova. Wyniki badań wskazały, że najlepszą jakość rekonstrukcji uzyskano przy użyciu metody resNet oraz Tikhonova, co potwierdzono zarówno na danych symulacyjnych, jak i rzeczywistych pomiarach eksperymentalnych.

Barbara Stefaniak zaprezentowała badania dotyczące zastosowania elektrycznej tomografii impedancyjnej (EIT) w diagnostyce chorób układu oddechowego. W prezentacji przedstawiono projekt specjalistycznej kamizelki wyposażonej w czujniki, umożliwiającej zbieranie danych z powierzchni ciała pacjenta.

Omówiono numeryczne modele symulacyjne procesów oddechowych oraz zastosowanie algorytmów rekonstrukcji obrazów i klasyfikacji danych z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego.

Zaprezentowano pierwsze wyniki rekonstrukcji rozkładów impedancji w płucach, które mogą wspomóc wczesną diagnostykę chorób takich jak POChP czy astma. Projekt stanowi przykład praktycznego wykorzystania AI i technik tomograficznych w nowoczesnej diagnostyce medycznej.

Michał Styła przedstawił projekt systemu detekcji obecności i ruchu osób w przestrzeniach zamkniętych z wykorzystaniem tomografii refleksyjnej. Celem projektu jest opracowanie niskokosztowego i energooszczędnego rozwiązania radarowego, które umożliwi lokalizację z dokładnością do pojedynczych centymetrów na dystansie do 10 metrów.

Omówiono aspekty konstrukcyjne systemu, takie jak dobór rodzaju radaru, architektura sprzętowa, wybór algorytmów analizy danych oraz wyniki pierwszych pomiarów i symulacji.

Przedstawiono także przewagi proponowanego rozwiązania nad technologiami takimi jak GSM, GPS, Wi-Fi czy RFID, wskazując na jego potencjalne zastosowania w systemach bezpieczeństwa i monitoringu.

Sesja 2: Innowacyjne technologie

Prezentacja Pawła Olszewskiego dotyczyła wykorzystania WebAssembly (WASM) do budowy aplikacji działających w przeglądarce, z jednoczesną możliwością komunikacji ze sprzętem.

Omówiono ograniczenia środowiska sandbox i sposoby ich obejścia poprzez wykorzystanie interfejsów takich jak WebUSB i WebBluetooth. Przedstawiono również przykład aplikacji serwisowej, która działa w przeglądarce bez konieczności instalacji na systemie operacyjnym użytkownika, co znacząco upraszcza dystrybucję i wdrażanie takich rozwiązań.

Prezentacja Jakuba Szumowskiego przybliżyła technologię tworzenia interfejsów graficznych dla paneli operatorskich wbudowanych w urządzenia przemysłowe. Omówiono możliwości mikrokontrolerów STM32 wyposażonych w akceleratory graficzne oraz zastosowanie frameworku TouchGFX, umożliwiającego szybkie projektowanie interfejsów w trybie WYSIWYG.

Zaprezentowano przykłady wdrożeń, m.in. w urządzeniach podnośnikowych, podkreślając znaczenie wygody użytkowania i wydajności sprzętowej.

Prezentacja dotyczyła systemu lokalizacji wewnętrznej opartego na technologii Ultra-Wideband (UWB). Dominik Gnaś przedstawił architekturę systemu umożliwiającego detekcję i śledzenie obiektów oraz osób w przestrzeniach zamkniętych.

Omówiono wykorzystanie metody Time of Flight (ToF) oraz projekt urządzeń: kotwic i znaczników. Wyniki pomiarów wykazały wysoką precyzję działania systemu, co czyni go przydatnym w aplikacjach związanych z logistyką, bezpieczeństwem i zarządzaniem zasobami.

Michał Gołąbek przedstawił projekt przenośnego tomografu ultradźwiękowego do wykrywania defektów strukturalnych. Zaprezentowano koncepcję urządzenia, budowę prototypu oraz jego parametry techniczne, takie jak prędkość akwizycji danych i obsługa wielu kanałów pomiarowych.

Przedstawiono również etapy prac rozwojowych i plany wdrożenia na rynek. Rozwiązanie to znajduje zastosowanie w przemyśle, gdzie wymagana jest mobilna i szybka diagnostyka materiałów i konstrukcji.

Barbara Stefaniak przedstawiła aplikacyjne aspekty wykorzystania przenośnego ultradźwiękowego tomografu defektoskopowego. Zaprezentowano oprogramowanie użytkowe składające się z trzech modułów – Controls, Scan 1D oraz Scan 2D – umożliwiające sterowanie urządzeniem, wykonywanie pomiarów oraz wizualizację danych.

Omówiono metody rekonstrukcji obrazów w czasie rzeczywistym z zastosowaniem algorytmów wykorzystujących wagi apodyzacji i kompensację amplitudy. Przedstawione rozwiązanie stanowi nowoczesne narzędzie diagnostyczne do szybkiej i precyzyjnej detekcji defektów.

Damian Pliszczuk zaprezentował koncepcję wykorzystania dużych modeli językowych (LLM) do automatyzacji wypełniania dokumentacji medycznej w czasie rzeczywistym. Omówiono integrację z systemem P1 oraz standardem CDA, a także przedstawiono prototyp aplikacji umożliwiającej dynamiczne uzupełnianie formularzy na podstawie transkrypcji rozmowy lekarza z pacjentem.

Podkreślono znaczenie tego rozwiązania w kontekście odciążenia personelu medycznego od obowiązków administracyjnych i poprawy jakości obsługi pacjentów.

Prezentacja dotyczyła zastosowania systemów agentowych do analizy dokumentów, ze szczególnym uwzględnieniem analizy specyfikacji zamówień publicznych. Patryk Marek przedstawił architekturę rozwiązania opartego na frameworku LangGraph, który umożliwia budowę agentów współpracujących przy ekstrakcji wiedzy z nieustrukturyzowanych dokumentów.

Omówiono techniki segmentacji semantycznej i równoległego przetwarzania informacji w modelu MapReduce oraz perspektywy rozwoju systemu w kierunku budowy relacyjnych baz wiedzy.

Dr Przemysław Adamkiewicz przedstawił przegląd technologii radiowych wykorzystywanych w inteligentnych systemach lokalizacji. Omówiono metody triangulacji, obrazowania tomograficznego i radarowego oraz zastosowanie technologii UWB.

Prezentacja podkreśliła znaczenie tych rozwiązań w logistyce, opiece zdrowotnej, transporcie i inteligentnych budynkach. Wskazano również na wyzwania związane z integracją sztucznej inteligencji oraz przyszłość rozwoju systemów pozycjonowania.

Zwieńczeniem warsztatów była sesja podsumowująca, w której uczestnicy mieli możliwość wymiany spostrzeżeń, podzielenia się doświadczeniami oraz zaproponowania kierunków dalszych działań i współpracy. Wydarzenie spotkało się z dużym zainteresowaniem zarówno środowiska naukowego, jak i przemysłowego, potwierdzając potrzebę organizacji kolejnych edycji, które będą kontynuować misję integracji nauki i biznesu wokół wyzwań związanych z rozwojem sztucznej inteligencji oraz technologii informacyjnych.