Badania naukowe prowadzone w Zakładzie Projektowania i Grafiki Komputerowej dotyczą interaktywnych systemów komputerowego wspomagania projektowania wizualnego, ze szczególnym uwzględnieniem wykorzystania wiedzy projektowej w problemach decyzyjnych na wstępnym etapie projektowania. Opracowywane konceptualizacje różnych dziedzin projektowania umożliwiają tworzenie specyficznych języków wizualnych. Do reprezentacji i przetwarzania wiedzy o projektach służą struktury grafowe i ich transformacje. Wiedza ta pozwala na tworzenie mechanizmów wnioskowania o poprawności rozwiązań projektowych zarówno z wykorzystaniem języków logicznych jak i rozmytej klasyfikacji tych rozwiązań, analizy występowania częstych wzorców oraz grafowych funkcji jądra. Innym obszarem badań jest opracowywanie metod wyodrębniania z plików IFC zawierających dane o budynkach, elementów istotnych z punktu widzenia zadań projektowych i inżynierskich, takich jak wyszukiwanie ścieżek w budynkach z uwzględnieniem potrzeb osób niepełnosprawnych, monitorowanie stanu budynku i planowanie prac konserwatorskich czy nawigowanie mobilnych robotów. Opracowywane ontologie dziedzinowe wspierają wnioskowanie na temat jakości tworzonych projektów, ich zgodności z wymogami budowlanymi, czy też zadanym stylem. Badania dotyczą także ewolucyjnych metod generowania nowych rozwiązań projektowych, w której genotypy projektowanych obiektów mają postać hipergrafów, oraz wyposażenia systemu projektowego w inteligentnych agentów będących asystentami projektanta wspomagającymi kreatywne projektowanie koncepcyjne. Badana jest również zbieżność algorytmów ewolucyjnych. Ponadto prowadzone są badania z modelowania dotyczącego metody elementów skończonych (algorytmy automatycznej hp-adaptacji), przy użyciu gramatyk grafowych. Opracowany formalizm umożliwia reprezentację siatki początkowej, transformowanie siatki oraz sprawdzanie poprawności jej struktury. Wszystkie prace w zakresie zastosowań informatyki opierają się na opracowanych własnych modelach formalnych.
Zakład Technologii Gier zrzesza ludzi o dość zróżnicowanych zainteresowaniach, co jest odzwierciedlone w zakresie tematów badawczych w nim podejmowanych. Do mnajważniejszych należą:
- Informatyka afektywna czyli próby wyposażenia maszyn, począwszy od komputerów po telefony, w umiejętność rozpoznawania ludzkich emocji. W tym celu wykorzystywane są zarówno dane z różnego rodzaju czujników mierzących różne reakcje fizjologiczne gracza, jak i analiza twarzy za pomocą kamer. Zastosowania obejmują m.in dostosowywananie poziomu gry do stanu emocjonalnego gracza czy ocenę jego zachowania w trakcie treningowych gier poważnych. Ocena chocćby częściowa emocji wyrażanych przez uzżytkowników, pozwala też na lepszą, półautomatyczną ocenę zadowolenia użytkownika z usługi czy aplikacji.
- Szeroko pojęte inteligentne systemy: Zastosowanie metod sztucznej inteligiencji (AI), uczenia maszynowego czy eksploracji danych ("data mining"), semantycznej inżynierii wiedzy w tym grafów wiedzy do tworzenia systemów wspomagających użytkownikoów w wielu dziedzinach życia, w tym w ramach tzw. systemów rekomendacyjnych. Specjalny nacisk kładziony jest na dopasowanie do kontekstu w którym w danej chwili znajduje się uzżytkownik, w tym z uwzględnieneiemim jego stanu emocjonalnego.
- Wytłumaczalna sztuczna inteligencja (XAI): tworzenie metod pozwoalających zrozumieć/wytłumaczyć dlaczego inteligentny agent podjął taką, a nie inna decyzję. Jest to konieczny krok, aby można było wykorzystać metody sztucznej inteligencji w takich dziedzinach jak medycyna, prawo czy finanse.
- Rzeczywistość wirtualna i poszerzona. Wykorzystanie urządzeń VR i AR w grach poważnych. Badanie zachowania się użytkowników w rzeczywistości wirtualnej z wykorzystaniem czujników afektywnych i okulografii.
- Badania nad sieciami neuronowymi w szczegoólności nad nowymi inspirowanymi biologią metodami uczenia.
- Programowanie procesorów graficznych, zarówno na użytek grafiki jak i w innych dziedzinach taki jak symyulacje urządzeń medycznych typu PET.
Głównym celem badań prowadzonych w Zakładzie Technologii Informatycznych jest tworzenie inteligentnych systemów informatycznych posiadających zdolność uczenia się, pozyskiwania (Data Mining) i generowania wiedzy (Knowledge Mining) oraz ich praktyczne zastosowanie do rozwiązywania rzeczywistych problemów. Dziedziny zainteresowań to: stosowana analiza danych, uczenie maszynowe, rozpoznawanie wzorców (pattern analysis), pozyskiwanie i generowanie wiedzy, biometria, inteligentne systemy w bioinformatyce.
Rozwijane w ZTI metody i wykorzystujące je systemy są eksperymentalnie wykorzystywane do rozwiązywania szeregu problemów naukowych, jak i biznesowych. Szczególnie interesują nas zastosowania w diagnostyce medycznej wspomaganej komputerem w tym diagnostyce raka skóry oraz projektowanie (EDA) mikro i nano układów elektronicznych nowych generacji przy użyciu metod sztucznej inteligencji.
www.iis.uj.edu.pl