Ανάλυση Δεδομένων, Τεχνητή Νοημοσύνη και Κυβερνοασφάλεια στη Ναυτιλία
Γενικά στοιχεία
- Τίτλος: Ανάλυση Δεδομένων, Τεχνητή Νοημοσύνη και Κυβερνοασφάλεια στη Ναυτιλία
- Κωδικός μαθήματος: NAOΜE1374
- Εξάμηνο σπουδών: 7ο
- Κατηγορία: Επιλογής - ΜΕ1
- Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας: 3(Θ)2
- Μονάδες ECTS: 4
- Σύνδεσμος στο eclass: https://eclass.uniwa.gr/courses/NA275/
- Διδάσκων καθηγητής: Ν. Σγούρος
Περιεχόμενο Μαθήματος
1. Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη / Μηχανική Μάθηση και την επιστήμη δεδομένων. i. Επανάληψη βασικών εννοιών (Άλγεβρα-Πιθανότητες- Θεωρία Πληροφορίας). ii. Τεχνικές Δειγματοληψίας. iii. Προβλήματα υπερδειγματοληψίας και υποδειγματοληψίας iv. Ανάκτηση και Οργάνωση δεδομένων. 2. Βασικά Στοιχεία Αναγνώρισης προτύπων. i. Μέθοδοι αξιολόγησης και επιλογής χαρακτηριστικών. ii. Μετρικές απόστασης και ομοιότητας, Συναρτήσεις κόστους. iii. Κανονικοποίηση μεταβλητών (π.χ. z-score) iv. Μετασχηματισμοί δεδομένων και πληροφορία (π.χ.PCA). 3. Βασικές τεχνικές ανάλυσης δεδομενων. i. Επιβλεπόμενη Μάθηση / Μη επιβλεπόμενη Μάθηση. ii. Συνδυαστική Μάθηση. iii. Ενισχυτική Μάθηση. iv. Τεχνικές επικύρωσης (Cross Validation). v. Μέτρα αποτίμησης απόδοσης. 4. Βασικές βιβλιοθήκες και εργαλεία. i. Βιβλιοθήκες τεχνητής νοημοσύνης / μηχανικής μάθησης (π.χ. Scikit learn, Tensorflow – Keras, Pytorch, Caffe). 5. Βασικοί αλγόριθμοι. i. Επιβλεπόμενη μάθηση 1. Αλγόριθμοι Παλινδρόμησης (π.χ. Γραμμική, Λογιστική) 2. Αλγόριθμοι Ταξινόμησης (π.x. KNN,SVM, Δέντρα Απόφασης) 3. Νευρωνικά δίκτυα – Βαθιά μάθηση (Εκπαίδευση, Σφάλματα, Συναρτήσεις ενεργοποίησης, Κανονικοποίηση, Συνελικτικά νευρωνικά δίκτυα) 4. Συνδυαστικoί αλγόριθμοι ii. Μη επιβλεπόμενη Μάθηση 1. Αλγόριθμοι Συσταδοποίησης (K-means), Ιεραρχική συσταδοποίηση 2. Προβλήματα Βελτιστοποίησης Γενετικοί Αλγόριθμοι iii. Παραδείγματα και εφαρμογές στη Ναυπηγική και τις Θαλάσσιες μεταφορές 6. Κανονιστικά Πλαίσια i. Ασφάλεια και ιδιωτικότητα δεδομένων ii. Κανονιστικά πλαίσια ανάπτυξης συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης και ηθική δεοντολογία b. Κυβερνοασφάλεια i. Βασικές αρχές κυβερνοασφάλειας ii. Ασφάλεια και ιδιωτικότητα δεδομενων iii. Θέματα Κυβεροασφάλειας στη ναυτιλία (Πλοία, Λιμάνια) 1. Κυβερνοφυσικά συστήματα (Συστήματα πλοήγησης, Αυτόνομα συστήματα) 2. Δίκτυα Αισθητήρων (π.χ. δίκτυα ΙοΤ)) 3.Αντιμετώπιση κυβερνοαπειλών