Inžinieriams vien techninių žinių nebeužtenka: kaip Baltijos ir Šiaurės šalys rengia naujos kartos kūrėjus?
Inžinerija išlieka viena perspektyviausių ir paklausiausių karjeros krypčių, tad aukštojo mokslo institucijos nuolat investuoja į inžinerijos studentų pritraukimą ir parengimą. Vis dėlto, technologijų pažangos pagreitis veikia ir tai, ko reikalaujama iš būsimų inžinierių – jų kompetencijos nebegali būti matuojamos vien gebėjimu skaičiuoti, programuoti ar konstruoti.
Ateities inžinieriaus formulė
Ateities inžinieriams reikalinga plati kompetencijų formulė: techninės žinios, kritinis mąstymas, kibernetinis saugumas, energinis efektyvumas, etinė atsakomybė ir tarptautinis bendradarbiavimas.
Šį iššūkį sprendžia tarptautinis projektas „Dirbtinio intelekto taikymas inžinierių ugdymo plėtrai, siekiant kibernetinio tvarumo ir efektyvaus energijos vartojimo visuomenėje“ – ENERGYCOM, (angl. „Advancing the Education of Engineers Through AI for Cyber-Sustainable and Energy-Efficient Union“), finansuojamas pagal Nordplus Higher Education programą.
Projekto tikslas – pasitelkti dirbtinį intelektą (DI) rengiant inžinierius, gebančius kurti ne tik pažangias, bet ir saugias, energetiškai efektyvias bei aplinkai draugiškas technologijas.
„ENERGYCOM projektas rodo, kad DI šioje formulėje nėra žmogaus pakaitalas. Jis yra galingas įrankis, galintis pagreitinti mokymąsi, padėti analizuoti sudėtingas sistemas ir atrasti naujus sprendimus.
Tačiau technologijų kryptį vis tiek turi pasirinkti žmogus. Būtent todėl naujos kartos inžinierių rengimas prasideda ne nuo klausimo, ką už mus gali padaryti dirbtinis intelektas. Daug svarbiau klausti, kaip jį panaudoti taip, kad mūsų kuriamos sistemos būtų saugesnės, taupesnės ir naudingesnės visuomenei“, – sako projekto koordinatorė, Kauno technologijos universiteto Kompiuterių katedros docentė dr. Rasa Brūzgienė.
Kodėl inžinieriams nebeužtenka vien techninių žinių?
Šiuolaikinės technologijos tampa vis labiau susietos – elektros tinklai, gamybos įrenginiai, automobiliai, pastatai ir net buitinė technika renka duomenis, bendrauja internetu ir priima automatinius sprendimus.
Kuo daugiau tokių sistemų atsiranda, tuo svarbesnės tampa trys tarpusavyje susijusios sritys – energijos vartojimo efektyvumas, kibernetinis saugumas ir atsakingas DI taikymas. Ateities inžinierius turės vertinti ne tik tai, ar sistema veikia, bet ir kiek energijos ji sunaudoja, ar yra saugi, kokius duomenis renka ir kokių pasekmių jos sprendimai gali turėti žmogui ir aplinkai.
„Pavyzdžiui, išmanioji gamybos sistema su DI gali optimizuoti elektros energijos vartojimą, tačiau jeigu ši sistema nėra tinkamai apsaugota, ją gali sutrikdyti kibernetinė ataka. Kita vertus, itin sudėtingas DI modelis gali padidinti sistemos tikslumą, bet kartu sunaudoti daugiau skaičiavimo išteklių ir energijos“, – teigia VILNIUS TECH Elektronikos fakulteto profesorius dr. Darius Plonis, vadovaujantis universiteto vykdomoms projekto veikloms.
Išskiriamos net trys tvarumo kryptys
ENERGYCOM projekte išskiriamos net trys tarpusavyje susijusios kompetencijų kryptys. Pirmiausia – tvarioji inžinerija, apimanti mechaninių ir elektroninių sistemų, valdymo technologijų, robotikos, mechatronikos ir energiją taupančių įrenginių projektavimą. Tai reiškia, kad studentai mokosi vertinti visą kuriamo sprendimo gyvavimo ciklą, o ne vien jo veikimą laboratorijoje.
Tuo tarpu tvarioji kompiuterija aprėpia programinę įrangą, algoritmus, debesų kompiuteriją, autonomines sistemas, daugialypės terpės technologijas, sprendimų priėmimo procesus ir gali tapti ne tik techninio meistriškumo, bet ir aplinkosauginės atsakomybės klausimu.
„Trečioji kryptis – ryšys ir komunikacija, kuri jungia kompiuterių tinklus, ryšio protokolus, aparatinę įrangą, duomenų apsaugą ir kibernetinį saugumą. Didėjant daiktų interneto įrenginių skaičiui, svarbu nustatyti, kokie duomenys turi būti siunčiami į debesiją, o kokius galima apdoroti pačiame įrenginyje. Vietinis duomenų apdorojimas gali sumažinti perdavimo apkrovą ir energijos sąnaudas, bet kartu reikia užtikrinti įrenginio saugumą bei duomenų konfidencialumą“, – teigia VILNIUS TECH Elektronikos fakulteto profesorius dr. Andrius Katkevičius.
DI – kaip studentų ir dėstytojų asistentas
Kaip teigia VILNIUS TECH Elektroninių sistemų katedros docentė dr. Diana Belova-Plonienė, viena svarbiausių projekto idėjų yra DI grindžiamų asistentų įtraukimas į mokymosi aplinką. Jie gali labai padėti studentams – paaiškinti sudėtingas teorines sąvokas, pateikti individualizuotų užduočių, pastebėti programinio kodo ar skaičiavimo klaidas, suteikti grįžtamąjį ryšį, analizuoti mokymosi pažangą ir nustatyti žinių spragas, o dėstytojams – rengti interaktyvią mokomąją medžiagą.
Tiesa, DI pasiūlytas atsakymas ne visada yra teisingas – modelis gali pateikti įtikinamai skambančią, bet techniniu požiūriu klaidingą informaciją. Inžinerijoje tokia klaida gali lemti netinkamai suprojektuotą grandinę, pažeidžiamą ryšio protokolą ar nesaugų autonominės sistemos sprendimą.
„Dėl šios priežasties projekto metodikoje itin svarbus kritinis mąstymas. Studentas turi mokėti patikrinti DI pateiktą rezultatą, įvertinti jo prielaidas, palyginti su eksperimentiniais duomenimis ir prisiimti atsakomybę už galutinį inžinerinį sprendimą. Taigi, žmogaus sprendimas, etinis vertinimas ir dalykinė kompetencija išlieka esminiai“, – sako docentė.
Tikimasi, kad ENERGYCOM veiklos sustiprins dėstytojų gebėjimus tinkamai integruoti DI į studijas, padidins studentų motyvaciją ir išplės tarptautinio bendradarbiavimo galimybes. Absolventai turėtų būti geriau pasirengę kurti kibernetiškai saugias, energetiškai efektyvias ir žmogaus poreikius atitinkančias sistemas.
Vis dėlto, nauda visuomenei gali būti dar platesnė – atsakingai parengti inžinieriai galėtų kurti patikimesnę kritinę infrastruktūrą, efektyvesnius energetikos sprendimus, saugesnius daiktų interneto įrenginius ir skaidresnes DI sistemas.
„Europos skaitmeninio švietimo kryptys pabrėžia, kad pažangūs skaitmeniniai gebėjimai, įskaitant DI, kibernetinį saugumą ir duomenų mokslą, yra svarbūs Europos konkurencingumui bei strateginiams technologiniams pajėgumams“, – teigia dr. D. Belova-Plonienė.
Jungia dešimt Baltijos ir Šiaurės šalių universitetų
ENERGYCOM tinkle bendradarbiauja dešimt Baltijos ir Šiaurės šalių aukštųjų mokyklų: Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Kauno technologijos universitetas, Rygos technikos universitetas, Talino technologijos universitetas, Tartu universitetas, Suomijos Vasa universitetas, Norvegijos Arkties universitetas, Reikjaviko universitetas, Islandijos universitetas, Linšiopingo universitetas. Partnerių kompetencijos apima elektroniką, mechatroniką, robotiką, energetiką, daiktų internetą, signalų apdorojimą, programinės įrangos kūrimą, kibernetinį saugumą, DI ir į žmogų orientuotas informacines sistemas.
Toks platus kompetencijų spektras leidžia inžinerijos problemas nagrinėti sistemiškai. Vienos institucijos mokslininkai gali pasiūlyti energetikos ar galios elektronikos žinių, kiti – prisidėti kibernetinio saugumo metodais, o treti parodyti, kaip dirbtinis intelektas gali būti integruojamas į valdymo, komunikacijų ir autonomines sistemas.
Šiame tinkle universitetai tampa ne atskiromis žinių salomis, o bendra tarptautine laboratorija, kurioje keičiamasi mokymo metodais, kuriamos bendros praktinės užduotys ir išbandomos naujos dirbtiniu intelektu papildytos studijų formos.
Projektas buvo vykdomas nuo 2025 m. gegužės 1 d. iki 2026 m. spalio 1 d., jį koordinavo Kauno technologijos universitetas, o Vilniaus Gedimino technikos universiteto veikloms vadovavo Elektroninių sistemų katedros profesorius Darius Plonis.
Plačiau
