ΑΠΘ: Τρέχει με ταχύτητες... Τεχνητής Νοημοσύνης

- Newsroom

Εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης που αναπτύσσονται από Τμήματα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων αλλά και οι προκλήσεις που αναδύονται σε ό,τι αφορά την εξέλιξη του εκπαιδευτικού μοντέλου που επιτάσσουν οι νέες τεχνολογίες παρουσιάστηκαν από καθηγητές του ιδρύματος, σε εκδήλωση στο Aristotle Innovation Forum.

   Ο καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ Ιωσήφ Κιοσέογλου ανέλυσε πώς η Τεχνητή Νοημοσύνη και η Μηχανική Μάθηση μετασχηματίζουν την επιστήμη των υλικών. Παρουσιάζοντας σύγχρονες προσεγγίσεις, όπως η βαθιά μάθηση, τα νευρωνικά δίκτυα γράφων (graph neural networks), τα παραγωγικά μοντέλα και οι πλατφόρμες αυτόνομου πειραματισμού, εξήγησε πώς οι τεχνολογίες αυτές επιταχύνουν την πρόβλεψη ιδιοτήτων, τη βελτιστοποίηση και τον σχεδιασμό νέων υλικών, προσφέροντας λύσεις σε περιοχές του χημικού χώρου που μέχρι πρότινος ήταν απρόσιτες.

   Αναφερόμενος ειδικότερα στα Νευρωνικά Δίκτυα Γράφων ο κ. Κιοσέογλου εξήγησε ότι μεταφράζουν φυσικά τις κρυσταλλικές δομές σε μαθηματικούς γράφους για να αποτυπώσουν τη χημική πληροφορία και την τοπική γεωμετρία, επιτρέποντας την ανακάλυψη υλικών πέρα από την απλή παρεμβολή δεδομένων.

   «Η Τεχνητή Νοημοσύνη για την επιστήμη των υλικών δεν εξαρτάται μόνο από επιμελημένες βάσεις δεδομένων, αλλά και από την ικανότητά μας να εξάγουμε πληροφορίες από την επιστημονική βιβλιογραφία με αξιόπιστο και αυτοματοποιημένο τρόπο», επισήμανε ο καθηγητής, προσθέτοντας ότι «η ΤΝ επιταχύνει την επιστήμη των υλικών όταν ενσωματώνεται στη ροή της επιστημονικής διαδικασίας του πεδίου». Προέβλεψε, δε, ότι «το επόμενο Βραβείο Νόμπελ στην επιστήμη υλικών θα έχει ως συν-συγγραφέα την Τεχνητή Νοημοσύνη».

   Ανάγκη για θεμελιώδη επανασχεδιασμό της εκπαίδευσης

   Για την ταχεία εξέλιξη της Τεχνητής Νοημοσύνης σε ένα αυτόνομο επιστημονικό πεδίο, το οποίος έχει ισχυρούς διεπιστημονικούς δεσμούς με την Επιστήμη Υπολογιστών, τη Νευροεπιστήμη, την Ψυχολογία, τη Γλωσσολογία και τη Μηχανική μίλησε ο καθηγητής Πληροφορικής του ΑΠΘ, Ιωάννης Πήτας.

Όπως εξήγησε, η παγκόσμια ανάπτυξη προπτυχιακών προγραμμάτων σπουδών στην ΤΝ καταδεικνύει ότι τα παραδοσιακά προγράμματα σπουδών της Επιστήμης Υπολογιστών και της Ηλεκτρολογίας δεν μπορούν πλέον να καλύψουν πλήρως το εύρος της, ενώ η ψηφιοποίηση και η μαθηματικοποίηση της γνώσης μετασχηματίζουν όλα τα ακαδημαϊκά πεδία και δημιουργούν την ανάγκη για έναν θεμελιώδη επανασχεδιασμό της εκπαίδευσης.

   Ο καθηγητής τάχθηκε υπέρ της διεύρυνσης της πρόσβασης σε ποιοτική εκπαίδευση στις χρήσεις της τεχνητής νοημοσύνης, μέσα από την καλλιέργεια της κριτικής και «αλγοριθμικής» σκέψης, αλλά και τη δημιουργία νέων ακαδημαϊκών δομών, όπως Σχολές Επιστήμης και Μηχανικής της Πληροφορίας.

   Ο κ. Πήτας προειδοποίησε για τον κίνδυνο κοινωνικής κατάρρευσης εάν η ανθρωπότητα αποτύχει να μεταδώσει τη γνώση στις νέες γενιές, περιγράφοντας μια «κοινωνία του 1/3-2/3», όπου πλειονότητα των ανθρώπων θα παραμείνουν τεχνοφοβικοί και περιθωριοποιημένοι, έναντι του 1/3 εκείνων που θα κατανοούν την επιστημονική πρόοδο και θα επωφελούνται από αυτή. «Η εκπαιδευτική έμφαση στις θεμελιώδεις επιστήμες, στην κριτική σκέψη και στην ικανότητα “να μαθαίνουμε πώς να μαθαίνουμε” είναι ο μόνος δρόμος προς τα εμπρός», υπογράμμισε ο καθηγητής, παρατηρώντας και ότι «η Τεχνητή Νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση δε διαθέτουν δική τους ξεχωριστή μεθοδολογία», αλλά «ουσιαστικά χρησιμοποιούν την ίδια μεθοδολογία με την επιστήμη υπολογιστών και τα μαθηματικά», ενώ «οι βασικές έννοιες της Τεχνητής Νοημοσύνης και της Πληροφορικής είναι απλές και μπορούν να διδαχθούν ήδη από το δημοτικό και το γυμνάσιο και λύκειο».

   Από τους βυζαντινούς ύμνους στα «έξυπνα» έμβρυα

   Ο καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ, Σωτήρης Γούδος παρουσίασε δύο ερευνητικές εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης που αναπτύχθηκαν στο ΑΠΘ, αναδεικνύοντας τον αυξανόμενο ρόλο της ΤΝ στον πολιτισμό και στις επιστήμες υγείας.

   Η πρώτη εφαρμογή αφορά τη χρήση Συνελικτικών Νευρωνικών Δικτύων (Convolutional Neural Networks) για την αναγνώριση βυζαντινών ύμνων, ένα ιδιαίτερα σύνθετο έργο λόγω των ξεχωριστών μουσικών και ακουστικών χαρακτηριστικών της ελληνορθόδοξης παράδοσης. Για την υλοποίηση αυτής της προσέγγισης, η ερευνητική ομάδα μετέτρεψε τα ηχητικά δεδομένα (αρχεία wav) σε οπτικές αναπαραστάσεις που ονομάζονται φασματογραφήματα, επιτρέποντας σε εξειδικευμένα μοντέλα βαθιάς μάθησης όπως το MicroVGG να αναγνωρίζουν τους ύμνους με βάση τη συχνότητα και τον χρόνο.

   Η δεύτερη εφαρμογή επικεντρώνεται στη χρήση ΤΝ και Υπολογιστικής Όρασης στην Υποβοηθούμενη Αναπαραγωγή, μέσω της ανάπτυξης λογισμικού που έχει σχεδιαστεί για να εντοπίζει το πιο βιώσιμο έμβρυο και να υποστηρίζει την επιτυχή έκβαση της εγκυμοσύνης. Η εφαρμογή, η οποία αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου «Smart Embryo», αξιοποιεί την ικανότητα της Τεχνητής Νοημοσύνης να αναλύει οπτικά δεδομένα με ακρίβεια, προσφέροντας στους εμβρυολόγους ένα κρίσιμο εργαλείο υποστήριξης του επιστημονικού τους έργου.

   Στην παγκόσμια πρωτοπορία των νανοεπιστημών

   Ο ιδρυτής και πρόεδρος του Συνδέσμου HOPE-A, καθηγητής Φυσικής Στέργιος Λογοθετίδης  ανέδειξε την πορεία 25 ετών που οδήγησε τη Θεσσαλονίκη στην παγκόσμια πρωτοπορία των νανοεπιστημών. Όπως επισήμανε, το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, μέσω του Εργαστηρίου Νανοτεχνολογίας LTFN που λειτουργεί από το 1991 και του Κέντρου Αριστείας COPE-Nano, κατάφερε να μετατρέψει την επιστημονική αριστεία σε εφαρμοσμένη καινοτομία.

   Ο κ. Λογοθετίδης μίλησε για το πρώτο παγκοσμίως εργοστάσιο μαζικής παραγωγής εύκαμπτων και οργανικών φωτοβολταϊκών (OPVs) τρίτης γενιάς, το οποίο χαρακτήρισε «game changer», καθώς σε αυτό θα γίνεται βιομηχανική παραγωγή εύκαμπτων, ημιδιαφανών οργανικών φωτοβολταϊκών και άλλων ηλεκτρονικών διατάξεων χωρίς την ανάγκη για πολύ ακριβές εγκαταστάσεις «καθαρών χώρων», μειώνοντας έτσι το κόστος παραγωγής έως και δέκα φορές.

   Όπως υπογράμμισε ο καθηγητής, ένα ολοκληρωμένο οικοσύστημα, που περιλαμβάνει περισσότερους από 750 οργανισμούς παγκοσμίως μέσω του δικτύου NANONET, αποτελεί τη βάση του Διεθνούς Κόμβου Νανοτεχνολογίας Θεσσαλονίκης, ο οποίος συνδέει την έρευνα με τη βιομηχανία και τις spin-off επιχειρήσεις, δημιουργώντας μια νέα γενιά ελαφριών και βιώσιμων συσκευών για την ενέργεια, την υγεία (αισθητήρες, νανοϊατρική) και τις ψηφιακές τεχνολογίες. «Η ενσωμάτωση της αυτοματοποίησης, της Τεχνητής Νοημοσύνης, της βελτιστοποίησης διεργασιών βάσει δεδομένων και των έξυπνων αρχιτεκτονικών παραγωγής τοποθετεί αυτό το οικοσύστημα ως θεμελιώδες πρότυπο για τα μελλοντικά παραδείγματα εργοστασίων ΤΝ. Η σύγκλιση της νανοτεχνολογίας, των οργανικών ηλεκτρονικών και της ψηφιακής και ευφυούς παραγωγής προωθεί ανθεκτικές, πράσινες και ψηφιακά διασυνδεδεμένες βιομηχανίες, υποστηρίζοντας τη μετάβαση προς μια κλιματικά ουδέτερη οικονομία και ένα αισιόδοξο μέλλον», τόνισε ο κ.Λογοθετίδης.

   Την εκδήλωση συντόνισε ο καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ, Πάνος Πατσαλάς.