Научен проект # 10

Основен изпълнител: ПУ

Уеб и безжични технологии на бъдещето, Дейта Майнинг и моделиране с приложения

1. Мобилни комуникации и интернет на нещата

 Интернет на нещата (IoT) се разглежда като още една информационна и индустриална вълна след изобретяването на персоналните компютри, Интернет и мобилните комуникационни мрежи. Европейският съюз е одобрил пътна карта за стратегически изследвания в тази област, с цел насърчаване на резултатите от научните изследвания в областта на IoT, особено приложението на сензорни и безжични комуникационни технологии в IoT сфери като интелигентно електронно здравеопазване, умни домове и градове, интелигентен транспорт, автоматизация на дома и промишлеността, и др. 

Планираните изследователски дейности ще бъдат насочени към развитието на оперативна платформа за IoT с широко приложение и съответния мидълуер, заедно с нови далекосъобщителни модели и техники за ефективно предоставяне на услуги, приложими в различни области.  Ще бъдат разработени редица нови комуникационни решения и мобилни приложения за предоставяне не „най-добър“ експлоатационен опит на мобилните потребители.

Друго направление в изследванията ще бъде разработването на „умни“ препоръки за (мобилни) услуги на потребителите/клиентите в 5G съобщителни мрежи. Ще бъде разработена платформа за управление на разпределени данни (DMP), изградена на базата на Hadoop, Storm и Kafka технологии, с цел осигуряване на ефективна компютърна среда за Big Data разписания в реално време и обработка на съобщение в центъра за данни, включващ суперкомпютър. С помощта на тази разпределена архитектура , системата ще бъде в състояние да превърне мобилните услуги за дейности на потребителите в реални аналитични масиви от данни и препоръки за „добри“ мобилни услуги, приложими за всеки конкретен потребител в рамките на комуникационната парадигма за „винаги най-добре свързан и най-добре обслужен“ (ABC&S). Ще бъдат разработени нови софтуерни решения и услуги, както от страна на потребителя така и от страна на „облака“. 

2. Интегрирана интелигентна среда

Интегрираната интелигентна среда (ИИС), известна като виртуално пространство (ВП), осигурява интеграция на виртуалното с физическия свят и улеснява взаимодействието между различни софтуерни компоненти – интелигентни агенти, услуги, микро-услуги, и снопове. ВП е конструирано като IoT екосистема ИН, на базата на уеб, хибридни и безжични мрежи. Разпределената инфраструктура се състои от автономни, контекстно-ориентирани интелигентни компоненти с реактивно, проактивно и социално поведение, с възможност за самообучение (машинно обучение), които работят на сензорно, аналитично/оперативно, и когнитивно ниво. В настоящия момент във фокуса на нашите изследвания са две приложения на ВП: виртуално образователно пространство в подкрепа на различни форми на електронно обучение (смесено обучение, самообучение, ученето през целия живот, обучение под формата на игра) и осигуряване на интелигентно дигитално хранилище за българското културно-историческо наследство, в съответствие със стандарт CCO.

Лабораторията за 3D дигитализация ще бъде използвана интензивно в тази подзадача. На следващ етап, изследванията на ВП може да бъде адаптирани към области, като интелигентни градове, интелигентно селското стопанство, интелигентна околна среда, интелигентна медицина. Новият мощен център за данни ще осигури ефективното функциониране на планираните приложения на ВП.

3. Извличане на информация, предсказващо и числено моделиране в медицината и инженерните науки

Съвременното общество разполага с повече данни, отколкото когато и да било. Извличането на информация (ИИ) е интердисциплинарна област в компютърните науки, която съчетава методи за машинно обучение, изкуствен интелект, статистика и системи за бази данни. Чрез различни техники и инструменти, ИИ идентифицират основните закономерности на информация в данните, така че да могат да се използват за подпомагане вземането на решения, прогнози, предсказвания и оценки. Предсказващо и числено моделиране се прилагат за допълнителна обработка на данните. Планираните изследвания имат за цел  прилагане и развиване най-съвременни методи за ИИ, предсказващо и компютърно моделиране във високотехнологичното инженерство, като лазерна технология (включително по-нататъшно развитие на българските лазери: CuBr, UV и стронций-бромид атомни лазери и създаването на нови стронций-атомни лазери, намирането на основни приложения в медицината, лазерна аблация в наномедицината, както и прецизна обработка на материали); в обработка на реални емпирични данни за околната среда, за замърсяване на въздуха и водата, вредни за човешкото здраве, за анализ, прогноза и подготовка на независими експертни доклади за контрол и превенция на нивата на замърсяване; за решаване на многопараметрични диференциални задачи за Джозефсонови преходи, използвани в инженерно оборудване за измервания; при прилагане на ИИ във фармацията, хранителни и биотехнологии и др. На МСП, изследователски групи и др.  ще могат да бъдат предоставяни онлайн услуги, експертизи и обработка на потребителски данни на базата на ИИ. Тези дейности изискват поддръжка на големи хранилища за данни, както и високоскоростен суперкомпютър от ново поколение.