Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mesterséges intelligencia alapú szoftverek és szolgáltatások fejlesztése

    A tantárgy angol neve: Development of Artificial Intelligence based Software and Services

    Adatlap utolsó módosítása: 2024. június 6.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Mérnökinformatikus szak
    Villamosmérnöki szak
    Szabadon választható tantárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIAUBXAV081-00   2/0/2/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék dr. Csorba Kristóf,
    4. A tantárgy előadója

    Dr. Csorba Kristóf

    docens

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Dr. Forstner Bertalan

    docens

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Dr. Ekler Péter

    docens

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Pomázi Krisztián

    tanársegéd

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Békési Gergő Bendegúz

    doktorandusz

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Alapvető programozási ismeretek, legalább egy script nyelv ismerete, adatstruktúrák és alapvető adatbázis ismeretek.

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy célja, hogy a hallgatók megismerjék a mesterséges intelligencia (MI) alapú szoftverek és szolgáltatások fejlesztésének elméleti hátterét és a gyakorlati megvalósítás eszközeit, módszereit és technológiáit. A kurzus során a hallgatók elsajátítják az MI-alapú szolgáltatások és alkalmazások tervezésének, implementálásának és tesztelésének alapelveit, valamint betekintést nyernek az MI-eszközök és -technikák széles skálájába. A kurzus kitér az MI szolgáltatások fejlesztésére különféle alkalmazás kategóriákban, mint például webes és felhő megoldások, mobil alkalmazások, valamint asztali alkalmazások és szórakoztató elektronikai eszközökön futó alkalmazásk. A tárgy a felhő megoldások által nyújtott MI szolgáltatások integrációjára is kitér, ismerteti az MLOps fejlesztési elveket és a klasszikus mesterséges intelligencia szolgáltatásokon túl a nagy nyelvi modellek és a gépi látással kapcsolatos funkciókat integráló szolgáltatás fejlesztést is tartalmazza.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    A tárgyra jellemző, hogy minden héten egy gyakorlat orientált előadás lesz és egy hozzá tartozó labor, amely online formában elvégezhető a laborvezetők online támogatásával.

    Hét

    Előadás anyaga

    1.

    Bevezetés, alkalmazás és szolgáltatás típusok áttekintése, esettanulmányok. Mesterséges intelligencia szolgáltatások kategóriái, aktuális technológiai trendek.

    2.

    Alkalmazás és szolgáltatás fejlesztési alapelvek, integrációs alapelvek, modern fejlesztési folyamatok áttekintése, felhő és egyéb integrációs lehetőségek áttekintése. Tipikus API-k áttekintése. API integrációs lehetőségek objektum orientált nyelveken és scriptnyelvi környezetben. Scriptek futtatása objektum orientált környezetekből és ismert keretrendszerekből, pl. Spring Boot stb.

    3.

    Egyszerű mesterséges intelligencia alapú alkalmazások és szolgáltatások fejlesztése, bevezető megoldások vizsgálata, egyszerűbb modellek felhasználása és integrálása mobil és webes alkalmazásokba, alapfogalmak és alapelvek áttekintése a fejlesztési folyamatokban.

    4.

    DevOps és MLOps elvek részletes ismertetése. Az MLOps céljai és előnyei, GIT alkalmazása AI alapú alkalmazások és szolgáltatások fejlesztése esetén, modellek verziókezelése, függőségek hatékony kezelése, modellek konténerizálása, monitorozás és metrikák elemzése. CI/CD az MLOps-ban, MLOps eszközök, például MLflow, Kubeflow, TensorFlow Serving, Vertex AI stb.

    5.

    Mesterséges intelligencia szolgáltatások mobil platformokon. Google és Apple MI alapú SDK-inak és szolgáltatásainak integrálása. MI szolgáltatások karbantartható integrálása modern alkalmazás architektúrákba. MI szolgáltatások MVVM és MVI architektúrák esetén.

    6.

    Mobil alkalmazások integrációja külső mesterséges intelligencia szolgáltatásokkal. Nyílt forráskódú/publikus modellek használata mobil platformon. Modellek optimalizálása mobil környezetben. Komplex alkalmazás szolgáltatások, háttér szolgáltatások és MI funkciók integrációja.

    7.

    FullStack alkalmazások tipikus felépítése és bővítési, valamint integrációs felületeink bemutatása. FullStack és asztali alkalmazások közti különbségek és hasonlóságok. Gyakorlati példák mesterséges intelligencia szolgáltatások integrálására FullStack alkalmazásokba. Processzek indítási lehetőségei FullStack környezetben, aszinkron, hosszabb ideig tartó és akár párhuzamosan futó AI folyamatok és szolgáltatások felügyelete, az eredmények felhasználási lehetőségei.

    8.

    A relációs és nem relációs adatbázisok mellett speciális adatbázisokat is alkalmazhatunk az MI különböző területein alkalmazások és szolgáltatások fejlesztése kapcsán. Ismertetjük a különböző adatbázis technológiák erősségeit és gyengeségeit MI szolgáltatások fejlesztése és használata szempontjából. Áttekintésre kerülnek a különféle új adatbázis technológiák is, melyek túl mutatnak a klasszikus megoldásokon és ismertetjük azok integrációs lehetőségeit.

    9.

    Gépi látás alapfogalmak, karakterfelismerés, objektum felismerés, mozgás felismerés, arc felismerés és hasonló gépi látás szolgáltatások használata és fejlesztése. OpenCV lehetőségei és szolgáltatásai, használata más eszközökkel.

    10.

    Gépi látás funkciók integrációja webes, asztali és mobil alkalmazások számára. Integrációs kihívások fullstack, asztali és mobil alkalmazásokban, az asztali és a mobil kamera használata gépi látási feladatokhoz. Egyedi szolgáltatások fejlesztése és azok integrációja skálázható módon. MI modulok monitorozása, performancia vizsgálat, visszacsatolási lehetőségek, dinamikus modell frissítés.

    11.

    Felhő alapú Mesterséges Intelligencia Szolgáltatások. Bevezetés, alapok. Áttekintjük a felhőszolgáltatások és mesterséges intelligencia (MI) közötti kapcsolatot. Kiemeljük a felhő alapú MI szolgáltatások előnyeit és kihívásait, valamint bemutatjuk a legnépszerűbb felhőszolgáltatók által kínált MI eszközöket és platformokat. Részletesen megvizsgáljuk az MI alapú gépi tanulás és adatelemzés felhasználását az üzleti és technológiai területeken felhő környezetben, és megvitatjuk azokat az eszközöket és stratégiákat, amelyekkel a saját MI projektek indíthatók felhő alapú környezetben.

    12.

    Felhőszolgáltatások által támogatott mesterséges intelligencia alkalmazások és üzleti stratégiák. Felhő alapú MI szolgáltatások hatékony integrációja különböző üzleti környezetekbe. Megvizsgáljuk az üzleti alkalmazásokat, például az értékesítési előrejelzést, az ügyfélszolgálatot és a termékfejlesztést, és bemutatjuk, hogyan lehet ezeket az alkalmazásokat felhő alapú MI platformok segítségével optimalizálni és skálázni, de további tipikus használati esetekre is kitérünk. Különös figyelmet fordítunk az etikai és adatvédelmi kérdésekre, amelyek felmerülhetnek az MI alapú felhőszolgáltatások használata során, valamint megvitatjuk a legújabb trendeket és jövőbeli kilátásokat ezen a területen.

    13.

    Üzleti intelligencia és mesterséges intelligencia kapcsolata. Adatvizualizációs lehetőségek mesterséges intelligencia szolgáltatások használata esetén. Klasszikus üzleti intelligencia határai és adatbányászat, valamint mesterséges intelligencia által nyújtható kiegészítő szolgáltatások. Predikciós modellek, idősoros és egyéb előrejelzési megoldások, csalás detekció MI segítségével.

    14.

    Nagy nyelvi modellek felhasználása alkalmazás és szolgáltatás fejlesztése céljából. Elérhető legújabb nyelvi modellek, valamint nagy szolgáltatások használata technikai és üzleti szempontból. LLM-ek desktop/backend szolgáltatások fejlesztéséhez. Ismert AI API-k, előnyök, hátrányok, fizetési modellek. Kitekintés, jövőbeli várható trendek és technológiák.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Gyakorlatias, alkalmazásközpontú előadások keretében.
    Kijelölt írásos anyag elsajátítása.
    A tárgyhoz online/otthon elvégezhető laborok tartoznak, melyeket a laborvezetők ellenőriznek. 

    10. Követelmények

    A szorgalmi időszakban: ZH megírása kötelező félév közben, valamint a laborok 70%-ának sikeres elvégzése. További követelmény a vizsga a vizsgaidőszakban.

    Az aláírás feltétele:

    - ZH-n legalább 40% elérése.

    - Laborok 70%-ának legalább elégségesre való teljesítése.

    - Vizsgára kapható pontszám legalább 40%-nak elérése.

    Az érdemjegy a ZH pontszámból, a laborok pontszámából és vizsga pontszámából tevődik össze, 20%-30%-50% súlyokkal.

    11. Pótlási lehetőségek

    A zárthelyi, valamint 1 labor pótolható a pótlási héten.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény szerint, az oktatókkal egyeztetve.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    A tárgy weboldalán elhelyezett írásos anyagok. 

    További javasolt jegyzetek:

    - Aurélien Géron: Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras & TensorFlow
    - Christopher M. Bishop: Pattern Recognition and Machine Learning
    - Stuart Russell, Peter Norvig: Artificial Intelligence: A Modern Approach

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra28
    Félévközi készülés órákra4
    Felkészülés zárthelyire16
    Laborok távoli elvégzése42
    Vizsgafelkészülés30
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Csorba Kristóf

    docens

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Dr. Forstner Bertalan

    docens

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Dr. Ekler Péter

    docens

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Pomázi Krisztián

    tanársegéd

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

    Békési Gergő Bendegúz

    doktorandusz

    Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék