Metro TK – sztuczna inteligencja wspiera przemysł

Projekt zapewni lepsze wykorzystanie tomografii komputerowej w metrologii przemysłowej za pomocą sztucznej inteligencji. W realizacji zadania ekspertów OPI będą wspierać specjaliści z Politechniki Warszawskiej i spółki ITA. Rozpoczęcie projektu Metro TK jest możliwe dzięki dofinansowaniu ze środków NCBR, które pozyskano w ramach konkursu INFOSTRATEG VII.

Sztuczna inteligencja przyszłością przemysłu

Ośrodek Przetwarzania Informacji już od kilku lat aktywnie wspiera różne branże, dostarczając im zaawansowane narzędzia cyfrowe oparte na sztucznej inteligencji. Do tej pory efekty pracy ekspertów OPI wykorzystywały m.in. administracja, medycyna czy przemysł obuwniczy. Tym razem nowe rozwiązania oparte na AI będą wspierać takie branże jak: przemysł precyzyjny, motoryzacyjny, lotniczy oraz energetyczny.

– Polskie firmy coraz częściej wykorzystują narzędzie cyfrowe oparte na sztucznej inteligencji, co odzwierciedla światowe trendy. Chcąc uzyskać przewagę konkurencyjną, konieczne są inwestycje w innowacyjne rozwiązania. Stwarza to dobre warunki do współpracy biznesu ze światem nauki, a to z kolei zwiększa innowacyjność polskiej gospodarki – mówi dr hab. inż. Jarosław Protasiewicz, dyrektor Ośrodka Przetwarzania Informacji. – Dzięki wsparciu finansowemu z konkursu INFOSTRATEG VII rozpoczynamy nowy projekt, którego efekty będą wykorzystywane nie tylko przez jedną branżę, ale przez kilka ważnych gałęzi przemysłu. Tym razem sztuczna inteligencja umożliwi zaawansowaną analizę obrazowania w tomografii komputerowej (TK), która jest wykorzystywana w metrologii przemysłowej. Rozwiązania te wzmocnią przede wszystkim kontrolę jakości w przemyśle – dodaje dyrektor OPI.

W ramach realizacji projektu opracowany zostanie zaawansowany system analizy, który umożliwi automatyczne i dokładne wyznaczanie objętości wewnętrznej elementów bez konieczności demontażu oraz manualnego zaangażowania operatora przy obliczaniu parametrów elementów składowych na podstawie obrazowania TK, co zwiększy efektywność i dokładność procesu pomiarowego. Rozwiązanie zostanie opracowane jako usługa dostępna za pośrednictwem dedykowanej aplikacji. Umożliwi to analizę kształtu oraz objętości zamkniętych, wewnętrznych objętości, szczególnie gdy tradycyjne metody pomiarowe okazują się niewystarczające ze względu na specyfikę badanego obiektu. Kluczową funkcjonalnością aplikacji będzie zwiększenie dokładności i efektywności procesów pomiarowych objętości wewnętrznej komór jonizacyjnych oraz objętości zawartości puszek aerozolowych.

Tomografia komputerowa to nie tylko medycyna

Wielu osobom tomografia komputerowa kojarzy się tylko z medycyną. Technika ta jednak jest często wykorzystywana przez różne firmy produkcyjne. To właśnie tomografia komputerowa przyniosła przełom w metrologii przemysłowej (w dziedzinie współrzędnościowych pomiarów nieniszczących), stając się kluczowym narzędziem w wielu sektorach, m.in. takich jak: przemysł precyzyjny, motoryzacyjny, lotniczy oraz energetyczny. Pomiary tomograficzne dostarczają przede wszystkim wyników przestrzennych, uwzględniających wnętrze mierzonego elementu, w tym nieciągłości materiałowe. Zadania tego nie da się zrealizować innymi metodami pomiarowymi. Jednak ten rodzaj pomiaru również obarczony jest wieloma problemami wynikającymi ze sposobu pomiaru, analizy danych objętościowych oraz braku wzorców objętości wewnętrznej. W efekcie, utrudnione jest uzyskiwanie dokładnych pomiarów objętościowych obiektów, które charakteryzują się złożoną strukturą i różnorodnością materiałów.

– Nasz projekt wprowadza nowatorskie podejście do analizy danych uzyskanych za pomocą tomografii komputerowej, polegające na automatyzacji procesu wyznaczania objętości oraz dokładności detekcji krawędzi i powierzchni rekonstruowanych obiektów. Współczesne metody, mimo swojej zaawansowanej technologii, często wymagają zaangażowania doświadczonego operatora, co może prowadzić do subiektywnych błędów i niespójności pomiarowej – mówi dr inż. Piotr Sobecki, kierownik Laboratorium Stosowanej Sztucznej Inteligencji w OPI, który odpowiada ze merytorykę projektu. – Proponowane przez ekspertów OPI i naszych partnerów rozwiązanie polega na minimalizacji zaangażowania ludzkiego poprzez wdrożenie zaawansowanych algorytmów AI i technik analizy, które automatycznie i precyzyjnie określają granice pomiędzy materiałem a powietrzem oraz między różnymi materiałami. Dzięki temu możliwe jest dokładne i spójne określenie objętości wewnętrznej i wymiarów badanych obiektów bez konieczności ręcznej interwencji – dodaje doktor Piotr Sobecki.

Projekt Metro TK – metrologiczna platforma wolumetrii w tomografii komputerowej realizowany jest w konsorcjum. Liderem jest Ośrodek Przetwarzania Informacji, a partnerami Politechnika Warszawska i spółka ITA. Projekt uzyskał dofinansowanie w ramach konkursu INFOSTRATEG VII, ogłoszonego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Prace w ramach projektu zakończą się do 31 sierpnia 2027 roku.

Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy (OPI PIB)

Interdyscyplinarny instytut naukowy i lider w tworzeniu oprogramowania systemów informatycznych dla polskiej nauki i szkolnictwa wyższego. Posiada wiedzę o prawie każdym polskim naukowcu, jego projektach czy aparaturze badawczej. Gromadzi, analizuje i tworzy informacje o sektorze badań i rozwoju, wpływając tym samym na kształt polskiej polityki naukowej. OPI PIB tworzy inteligentne systemy informatyczne dla sektora publicznego oraz wykorzystywane w celach komercyjnych.

Główne obszary badań prowadzonych w instytucie to: algorytmy uczenia maszynowego, algorytmy przetwarzania języka naturalnego, analiza sentymentu, sieci neuronowe, odkrywanie wiedzy z danych tekstowych, interakcja człowiek-komputer (HCI), systemy komputerowego wspomagania decyzji, sztuczna inteligencja.

W działalności badawczej OPI PIB stawia na interdyscyplinarność. Instytut prowadzi badania z wielu dziedzin. Poza ekspertami od technologii informatycznych w zespole OPI PIB pracują ekonomiści, socjologowie, prawnicy, statystycy i psychologowie. Konfrontacja różnych podejść naukowych sprzyja dogłębnej analizie zagadnień badawczych i napędza innowacyjność.

www.opi.org.pl