KIBERNETIKA I BIOINSPIRIRANI SUSTAVI
“Nije pitanje mogu li strojevi imati emocije već mogu li biti inteligentni bez emocija.”
Marvin Minsky (1927–2016), MIT Lab
Smjer Kibernetika i bioinspirirani sustavi objedinjuje interdisciplinarna znanja i kompetencije kao što su računalstvo, (distribuirana) umjetna inteligencija, robotika, mehatronika, elektrotehnika, virtualni svjetovi, interakcija čovjeka i računala, informacijsko-komunikacijske tehnologije, itd. Kibernetičko-fizički sustavi su sveprisutni, pametni te umreženi sustavi s ugrađenim i dijeljenim senzorima, procesorima i aktuatorima. Oni mogu djelovati u različitim prostorima po principima virtualne i miješane stvarnosti te donositi optimalna rješenja koristeći informacije iz oba svijeta, kibernetičkog i realnog. Istraživanja pokazuju da će buduće primjene ovakvih sustava u svim sferama ljudskog djelovanja postići značajnije promjene nego što je to postigla revolucija u informacijskim tehnologijama u protekla tri desetljeća. Kibernetika predstavlja temelje Industrije 4.0 te je sastavni dio vizije budućeg Društva 5.0. Već danas se vode bitke za što bolje pozicije u sklopu nadolazećih tehnologija kao što su MetaVerse koncepti, blockchain tehnologije, koncepti pametnih sustava i prostora, te svega onoga što uključuje sigurnost, povjerenje i predstavljanje na mreži. Stoga je edukacija u područjima kibernetike smještena među ključne faktore napretka ekonomija i ostvarivanja strateških prednosti na razini država te se ona izučava na najrazvijenijim znanstvenim ustanovama. Ovaj smjer u području kibernetike uključuje kolegije Računalne mreže, Internet stvari i računarstvo u oblaku, Miješana stvarnost i projektiranje pametnih prostora, Vizijski sustavi, itd.
Bioinspirirani sustavi u temelju imaju sponu između fenomena uočenih u prirodi i njihovoj transpoziciji u tehničku okolinu s ciljem razvoja pouzdanih, sigurnih, robusnih i društveno prihvatljivih tehničkih rješenja. Dvije temeljne grane bionispiriranih sustava usmjerene su a) prema razvoju algoritama (evolucijski algoritmi, algoritmi rojeva čestica) i b) prema razvoju tehničkih proizvoda (bionika, humanoidna robotika, meka robotika). Potreba za povećanom integracijom tehničkih proizvoda s čovjekom i njegovom okolinom pretpostavlja njihovu kompatibilnost na više razina. Stoga je izučavanje mogućnosti primjene procesa uočenih u prirodi pri razvoju novih spoznaja i na njima temeljenih proizvoda od iznimne važnosti. U području bioinspiriranih sustava novi smjer uključuje kolegije kao što su Evolucijsko računarstvo, Bionika, Meki robotski sustavi, Kognitivni sustavi i Funkcionalnost bioloških sustava.
Za više informacija kontaktirati:
- izv. prof. dr. sc. Tomislava Stipančića,
- izv. prof. dr. sc. Petra Ćurkovića.
Web: lapis.fsb.hr .
Diplomski studij traje dvije godine, a raspored predmeta po semestrima je slijedeći:
| STATUS | NAZIV KOLEGIJA | MODUL | Semestar | P | S | V | ECTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Obvezni kolegiji | Bionika | Kibernetika i bioinspirirani sustavi | 1 | 30 | 0 | 15 | 5 |
| Integracija mehatroničkih sustava | 1 | 30 | 0 | 30 | 6 | ||
| Računalne mreže | 1 | 30 | 0 | 15 | 4 | ||
| Umjetna inteligencija | 1 | 30 | 10 | 20 | 6 | ||
| Vjerojatnost i statistika | 1 | 30 | 0 | 15 | 6 | ||
| Slobodni izborni kolegij – diplomski MiR 1. i 3. semestar | 1 | 30 | 15 | 3 | |||
| Obvezni kolegiji | Stručna praksa | Kibernetika i bioinspirirani sustavi | 2 | 0 | 0 | 6 | |
| Funkcionalnost bioloških sustava | 2 | 30 | 0 | 30 | 4 | ||
| Evolucijsko računarstvo | 2 | 30 | 0 | 15 | 4 | ||
| Projektiranje mikroprocesorskih sustava | 2 | 15 | 0 | 30 | 4 | ||
| Umjetne neuronske mreže | 2 | 30 | 0 | 15 | 4 | ||
| Internet stvari i računalstvo u oblaku | 2 | 15 | 0 | 30 | 5 | ||
| Slobodni izborni kolegij – diplomski MiR 2. semestar | 2 | 30 | 15 | 3 | |||
| Obvezni kolegiji | Fizikalne osnove senzora | Kibernetika i bioinspirirani sustavi | 3 | 30 | 0 | 30 | 6 |
| Integrirano projektiranje proizvodnih sustava | 3 | 30 | 0 | 15 | 5 | ||
| Meki robotski sustavi | 3 | 30 | 0 | 30 | 5 | ||
| Kognitivni sustavi | 3 | 30 | 0 | 15 | 5 | ||
| Izborni projekt studija MiR | Svi moduli | 3 | 0 | 0 | 0 | 6 | |
| Slobodni izborni kolegij – diplomski MiR 1. i 3. semestar | Svi moduli | 3 | 30 | 15 | 3 | ||
| Obvezni kolegiji | Diplomski rad | Kibernetika i bioinspirirani sustavi | 4 | 0 | 0 | 0 | 15 |
| Miješana stvarnost i projektiranje pametnih prostora | 4 | 30 | 0 | 30 | 5 | ||
| Izborni kolegij modula KIBS | 10 | ||||||
| Izborni kolegij modula KIBS | Vizijski sustavi | Kibernetika i bioinspirirani sustavi | 4 | 30 | 0 | 15 | 5 |
| Odabrana poglavlja iz aditivne proizvodnje | 4 | 30 | 0 | 15 | 5 | ||
| Humanoidni roboti i biomimetički sustavi | 4 | 15 | 15 | 15 | 5 | ||
| Prediktivno održavanje | 4 | 30 | 0 | 15 | 5 | ||
| Autonomna vozila | 4 | 30 | 0 | 15 | 5 | ||
| Programiranje robota | 4 | 20 | 0 | 25 | 5 | ||
| Neizrazito upravljanje | 4 | 30 | 0 | 15 | 5 | ||
| Izborni projekt studija MiR | Izborni projekt studija – modeliranje i simulacija u mehatronici i robotici | Svi moduli | 3 | 6 | |||
| Izborni projekt studija – projektiranje i integracija u mehatronici i robotici | 3 | 6 | |||||
| Izborni projekt studija – upravljanje i automatizacija u mehatronici i robotici | 3 | 6 | |||||
| Izborni projekt studija – programiranje, strojni vid i umjetna inteligencija u mehatronici i robotici | 3 | 6 | |||||
| Slobodni izborni kolegij – diplomski MiR 1. i 3. semestar | Digitalizacija u mjeriteljstvu | Svi moduli | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 |
| Energetika i transport | 1, 3 | 30 | 2 | 13 | 3 | ||
| Financijska pismenost | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Formula student | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Fotomehanika | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Industrijski dizajn | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Konstrukcija motornih vozila | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Mjerenje vibracija | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Navigacijski sustavi | 1, 3 | 30 | 10 | 5 | 3 | ||
| Nove tehnologije u energetici | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Održivo gospodarenje energijom u pametnim gradovima | 1, 3 | 30 | 10 | 5 | 3 | ||
| Osiguravanje valjanosti rezultata mjerenja i ispitivanja | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Pametni energetski sustavi | 1, 3 | 30 | 15 | 0 | 3 | ||
| Poslovne komunikacijske vještine na engleskom jeziku | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Poslovne komunikacijske vještine na njemačkom jeziku | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Primjena inženjerskih numeričkih metoda | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Primjene umjetne inteligencije u održivim energetskim sustavima | 1, 3 | 30 | 5 | 10 | 3 | ||
| Topološko optimiranje | 1, 3 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Slobodni izborni kolegij – diplomski MiR 2. semestar | Dinamika i upravljanje svemirskim letjelicama | Svi moduli | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 |
| EGPR I | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| EGPR II | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Fotogrametrija i vizualizacija objekata | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Inženjerstvo i profesionalna etika | 2 | 30 | 15 | 0 | 3 | ||
| Numerički modeli u OpenFOAM-u | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Održivost u razvoju proizvoda – ecodesign | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Poslovne kompetencije | 2 | 30 | 15 | 0 | 3 | ||
| Poslovni engleski jezik za inženjere | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Poslovni njemački jezik za inženjere | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Razvoj softvera u upravljanju automobilskim sustavima | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Upravljanje hibridnim pogonima vozila | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Upravljanje rizicima | 2 | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Izborni netehnički kolegij – fakultativno | Inženjerstvo i profesionalna etika | Svi moduli osim APS | Da | 30 | 15 | 0 | 3 |
| Poslovne kompetencije | Da | 30 | 15 | 0 | 3 | ||
| Poslovni engleski jezik za inženjere | Da | 30 | 0 | 15 | 3 | ||
| Poslovni njemački jezik za inženjere | Da | 30 | 0 | 15 | 3 |
Završetkom predloženog smjera student će:
- razumijeti osnovne koncepte kibernetičkih načela u različitim kontekstima (biološkom, mehaničkom, društvenom),
- steći vještine u području AI-a te strojnog i dubokog učenja, te razumijeti njihove uloge u razvoju kibernetičkih i biološko inspiriranih sustava,
- steći znanje o dizajnu, izradi, upravljanju i primjeni robota i autonomnih sustava, integrirajući kibernetička načela te načela bioinspiriranih sustava,
- razumijeti teorije komunikacije i obrade signala u kontekstu prijenosa i interpretacije informacija u kibernetičkim te bioinspiriranim sustavima,
- steći vještine u dizajniranju i evaluaciji sučelja koja omogućuju učinkovitu interakciju čovjeka i robota u sklopu različitih okolina (realna okolina, virtualna, nadopunjena i miješana stvarnost),
- razviti sposobnost analiziranja složenih sustava, te razumijeti kako njihove komponente međusobno djeluju i utječu jedna na drugu unutar cjeline,
- dobiti uvid u primjenu kibernetike u biološkim sustavima, uključujući neuronske mreže i sučelje između bioloških i umjetnih sustava,
- razviti sposobnost učinkovitog rada u interdisciplinarnim timovima, komuniciranja u različitim područjima kao što su inženjerstvo, biologija i društvene znanosti,
- razviti svijest o etičkim, pravnim i društvenim razmatranjima u kibernetici te bioinspiriranim sustavima, uključujući privatnost podataka, autonomiju i utjecaj automatiziranih sustava na društvo.
