Соединение ИИ и программной инженерии: новый подход к обучению системам с интенсивным использованием ИИ

Системы с интенсивным использованием ИИ становятся все более распространенными в нашем быстро меняющемся мире, примеры таких систем, как Uber и Netflix, ведут за собой. Эти системы требуют высокой параллельности в доступе к данным, быстро меняющихся потоков данных и быстрой аналитики. Однако для обеспечения надежности, поддерживаемости и соблюдения норм эти системы должны разрабатываться и управляться с учетом принципов программной инженерии (ПИ). Интеграция аналитики данных и ПИ предлагает уникальные возможности для инноваций, решения проблем и процессов принятия решений. Этот раздел исследует необходимость междисциплинарного сотрудничества между инженерами ИИ и ПИ для создания надежных систем с интенсивным использованием ИИ.

Курс 'Инженерия систем с интенсивным использованием ИИ' был введен в Университете Иоганна Кеплера для содействия сотрудничеству между студентами ИИ и ПИ. Цель курса - подготовить следующее поколение программных инженеров к эффективной разработке систем с интенсивным использованием ИИ. Ключевые результаты обучения включают знакомство с этапами жизненного цикла систем и ПИ, понимание статистического моделирования и управления данными, владение соответствующими языками программирования и фреймворками, а также способность применять концепции ИИ и ПИ для решения реальных проблем.

Курс использует комбинацию лекционных занятий и практической проектной работы. Лекции охватывают такие темы, как системная инженерия с использованием SysML, жизненный цикл инженерии систем ИИ, инженерия требований для систем с интенсивным использованием ИИ и проектные соображения. Курс подчеркивает важность аспектов ИИ, ориентированных на человека, и этических соображений в проектировании систем. Студенты знакомятся с различными инструментами, платформами и стандартами, относящимися как к области ИИ, так и к ПИ.

Ключевым компонентом курса являются совместные групповые проекты. Студенты формируют междисциплинарные команды, состоящие как из членов ИИ, так и из членов ПИ, чтобы работать над реальными проектами систем с интенсивным использованием ИИ. Четыре заметных проекта, разработанных в ходе курса, включают устройство управления жестами для людей с теносиновитом, приложение для поиска рецептов на основе ИИ, генератор изображений для описаний, связанных с природой, и чат-бота для поддержки продаж на основе ИИ. Эти проекты демонстрируют практическое применение концепций курса и успешную интеграцию принципов ИИ и ПИ.

Процесс оценки разработан для оценки понимания студентами как концепций ИИ, так и ПИ. Он включает итеративную разработку проектов с регулярными проверками, документирование требований и проектных решений, а также финальную презентацию проекта. Студенты должны продемонстрировать свое понимание междисциплинарных концепций через письменный экзамен. Подход к оценке обеспечивает успешное достижение всех результатов обучения, при этом студенты показывают владение применением принципов ПИ к приложениям ИИ и наоборот.

Курс столкнулся с несколькими проблемами, включая интеграцию разнообразных навыков, управление различными предпочтениями инструментов и инфраструктуры, а также балансировку теории и практики. Междисциплинарный характер команд оказался полезным, позволяя студентам учиться друг у друга и получать опыт работы с различными инструментами и платформами. Подход к обучению на основе проектов, наряду с обучением сверстников и постоянной обратной связью, помог решить проблему балансировки теоретических знаний с практическим применением.

Курс 'Инженерия систем с интенсивным использованием ИИ' успешно соединяет разрыв между образованием в области ИИ и ПИ, подготавливая студентов к вызовам разработки современных систем с интенсивным использованием ИИ. Содействуя междисциплинарному сотрудничеству и сосредоточившись на реальных приложениях, курс оснащает студентов необходимыми навыками в современном технологически ориентированном рынке. Будущие итерации курса могут рассмотреть возможность включения более продвинутых тем в области этики ИИ, расширения диапазона совместных проектов и дальнейшей интеграции партнерств с индустрией для улучшения учебного процесса.