Αντικείμενο του μεταπτυχιακού

Η Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) σε συνεργασία με τις Σχολές Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, Πολιτικών Μηχανικών και Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ οργανώνει και λειτουργεί από το ακαδημαϊκό έτος 2018-2019 Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΔΠΜΣ) στο επιστημονικό πεδίο «Επιστήμη Δεδομένων και Μηχανική Μάθηση (Data Science and Machine Learning)».

Η αλματώδης ανάπτυξη των υπολογιστικών συστημάτων (τόσο σταθερών όσο και κινητών) σε συνάρτηση με την ολοένα και μεγαλύτερη διείσδυση των ασύρματων και των ενσύρματων δικτύων έχουν ως συνέπεια την δημιουργία πολύ μεγάλων όγκων δεδομένων σε καθημερινή βάση. Η αποτελεσματική ανάλυση αυτών των δεδομένων μπορεί να προσφέρει ουσιαστικές λύσεις και να  βοηθήσει στη λήψη αποφάσεων σε διάφορα επίπεδα.

Η ίδια η Επιστήμη των Δεδομένων είναι στη βάση της ένα διεπιστημονικό πεδίο με κύριο αντικείμενο τη διαχείριση, ανάλυση, επεξεργασία και εξαγωγή γνώσης από δεδομένα είτε σε δομημένη είτε σε αδόμητη μορφή. Οι ραγδαίες εξελίξεις των τελευταίων ετών στον τομέα της διαχείρισης των δεδομένων έχουν οδηγήσει στην εμφάνιση νέων αλγορίθμων και αρχιτεκτονικών που επιτυγχάνουν πολύ μεγάλη βελτίωση στην ταχύτητα επεξεργασίας πολύ μεγάλων, ετερογενών και συνεχώς μεταβαλλόμενων όγκων δεδομένων.

Η βελτίωση της απόδοσης και της ταχύτητας των υπολογιστικών συστημάτων (επεξεργαστές, κάρτες γραφικών) είχε ως συνέπεια την εξέλιξη των τεχνικών μηχανικής μάθησης προς την κατεύθυνση των πλήρως διασυνδεδεμένων δικτύων και της βαθιάς μηχανικής μάθησης, υποστηρίζοντας την εύρεση όλο και πιο περίπλοκων μοτίβων και εξαρτήσεων στα δεδομένα.

Ως διεπιστημονικά πεδία, η Επιστήμη των Δεδομένων και η Μηχανική Μάθηση έχουν άμεση εξάρτηση, πέρα από τα μαθηματικά και την πληροφορική και με το πεδίο εφαρμογής τους, το οποίο μπορεί να σχετίζεται για παράδειγμα με την επεξεργασία και ανάλυση εικόνας και βίντεο, την ανάλυση κοινωνικών δικτύων, την επεξεργασία γεωχωρικών δεδομένων κλπ.

Στόχοι του μεταπτυχιακού

Το παρόν πρόγραμμα μεταπτυχιακών σπουδών στοχεύει στην εξυπηρέτηση της έντονης ανάγκης που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια για προγράμματα μεταπτυχιακών σπουδών στην περιοχή της Επιστήμης Δεδομένων και της Μηχανικής Μάθησης, όπως αυτή αποδεικνύεται από τα αυξημένα ποσοστά παρακολούθησης αντίστοιχων προγραμμάτων από Έλληνες αποφοίτους σε Πανεπιστήμια του εξωτερικού, με προφανείς οικονομικές συνέπειες. Η ανάγκη αυτή είναι αποτέλεσμα της μεγάλης ζήτησης που υπάρχει στην αγορά εργασίας για στελέχη με κατάρτιση στα αντικείμενα της Επιστήμης Δεδομένων και Μηχανικής Μάθησης.

Στο πλαίσιο αυτό, οι μεταπτυχιακές σπουδές που προσφέρει το συγκεκριμένο πρόγραμμα αποβλέπουν:

--- Στην εμβάθυνση μηχανικών και επιστημόνων θετικής κατεύθυνσης στις μεθόδους και τις τεχνικές της ολοκληρωμένης διεπιστημονικής προσέγγισης, έρευνας και αντιμετώπισης των επί μέρους θεμάτων της Επιστήμης Δεδομένων και Μηχανικής Μάθησης, έτσι ώστε να διαμορφωθούν στελέχη με εξειδικευμένη γνώση στις επιστημονικές αυτές περιοχές, ικανά να καλύψουν με επάρκεια τις αυξανόμενες ανάγκες των ιδιωτικών και δημοσίων επιχειρήσεων, οργανισμών και υπηρεσιών της χώρας ή και άλλων χωρών, στα πολυδιάστατα θέματα της Επιστήμης Δεδομένων και Μηχανικής Μάθησης.

--- Στη σε βάθος κατάρτιση μηχανικών και άλλων επιστημόνων και η ανάπτυξη των ερευνητικών ικανοτήτων τους, ώστε να καθίστανται ικανοί για παραγωγή νέας γνώσης στην περιοχή της Επιστήμης Δεδομένων και Μηχανικής Μάθησης.

 

Οι απόφοιτοι του μεταπτυχιακού αποκτούν μεταξύ άλλων τις παρακάτω γνώσεις και δεξιότητες:

--- Θεωρητική και πρακτική γνώση μεθόδων και τεχνολογιών αναπαράστασης, αποθήκευσης και επεξεργασίας ετερογενών τύπων δεδομένων με σύγχρονες αλγοριθμικές και υπολογιστικές τεχνικές.

--- Προχωρημένες γνώσεις και δεξιότητες σχετικές με τα αντικείμενα της στατιστικής, των πιθανοτήτων και γενικότερα των μαθηματικών εννοιών που απαιτούνται για τη κατανόηση απλών αλλά και προχωρημένων ζητημάτων των υπό εξέταση περιοχών, όπως και γνώσεις για την χρήση των κατάλληλων για την κάθε περίσταση εργαλείων για τα διαφορετικά σύνολα δεδομένων.

--- Εμβάθυνση στις πλέον σύγχρονες τεχνικές και μεθοδολογίες που έχουν παρουσιαστεί στην περιοχή της Επιστήμης των Δεδομένων και της Μηχανικής Μάθησης και σχετίζονται με την επίλυση προβλημάτων με τεχνικές επεξεργασίας και ανάλυσης μεγάλου όγκου δεδομένων για την κατασκευή μοντέλων πρόβλεψης και τη λήψη αποφάσεων.

--- Επιστημονικά άρτια σύνοψη και αποτελεσματική παρουσίαση των μοντέλων και των πορισμάτων που προκύπτουν από την ανάλυση των δεδομένων με μεθόδους Μηχανικής Μάθησης.

--- Γνώσεις σε εξειδικευμένα πεδία εφαρμογής (ανάλυση εικόνας, όραση υπολογιστών, επεξεργασία γεωχωρικών συντεταγμένων κλπ).

Χρονική διάρκεια φοίτησης

Το Πρόγραμμα Σπουδών είναι πλήρους απασχόλησης και περιλαμβάνει δύο εξάμηνα μαθημάτων και ένα εξάμηνο εκπόνησης της μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας. Η ελάχιστη διάρκεια σπουδών είναι 3 ακαδημαϊκά εξάμηνα και η μέγιστη διάρκεια φοίτησης είναι 2 έτη περιλαμβανομένης της εκπόνησης της Διπλωματικής Εργασίας.

Πρόγραμμα σπουδών

Για την απόκτηση του ΔΜΣ απαιτείται η παρακολούθηση και επιτυχής εξέταση σε μαθήματα που συνολικά αντιστοιχούν σε τουλάχιστον 60 πιστωτικές μονάδες, και η εκπόνηση και επιτυχής εξέταση της μεταπτυχιακής Διπλωματικής εργασίας που ισοδυναμεί σε άλλες 30 μονάδες.

Συνολικά, προσφέρεται στους φοιτητές ένα σύνολο από 8 υποχρεωτικά μαθήματα και 20 μαθήματα επιλογής που δίνουν έμφαση τόσο στην πλήρη κατανόηση του θεωρητικού υποβάθρου, όσο και στην εργαστηριακή εξάσκηση στις περιοχές της Επιστήμης Δεδομένων και της Μηχανικής Μάθησης.  

Η Διπλωματική Εργασία ξεκινά μετά το τέλος του πρώτου έτους σπουδών, με την προϋπόθεση ότι ο μεταπτυχιακός φοιτητής έχει ως τότε εξεταστεί επιτυχώς τουλάχιστον στα μισά από τα μεταπτυχιακά μαθήματα του ΔΠΜΣ. Στόχος της Διπλωματικής Εργασίας είναι η μελέτη, η ανάπτυξη και εφαρμογή νέων μεθόδων, τεχνολογιών και συστημάτων Επιστήμης Δεδομένων και Μηχανικής Μάθησης, ώστε οι φοιτητές να εμπεδώσουν τις γνώσεις που προσφέρονται και να εξασκηθούν στην πραγματική εφαρμογή τους.

Διδάσκοντες

Η διδασκαλία όλων των μαθημάτων του προγράμματος ανατίθεται σε μέλη ΔΕΠ, ΕΔΙΠ και ΕΤΕΠ των Σχολών ΣΗΜΜΥ, ΣΕΜΦΕ, ΣΠΜ και ΣΑΤΜ του ΕΜΠ, καθώς και καταξιωμένους επιστήμονες με διδακτορικό σε σχετικό γνωστικό αντικείμενο. Στη διδασκαλία συμμετέχουν και μεταπτυχιακοί σπουδαστές στην εκπόνηση ασκήσεων, θεμάτων και εργαστηρίων. Η διδασκαλία κάθε μαθήματος ανατίθεται σε τουλάχιστον ένα μέλος ΔΕΠ των Σχολών ΣΗΜΜΥ, ΣΕΜΦΕ, ΣΠΜ και ΣΑΤΜ του ΕΜΠ με σχετικό γνωστικό αντικείμενο. Η εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας των μεταπτυχιακών φοιτητών γίνεται υπό την επίβλεψη μέλους ΔΕΠ και εξετάζεται από τριμελή επιτροπή.

Οι διδάσκοντες που επιλέγονται είναι καταξιωμένοι ερευνητές και έχουν μεγάλη εμπειρία στην θεραπεία των γνωστικών τους αντικειμένων, με εκτενή παροχή συναφούς διδακτικού έργου, επίβλεψη σχετικών διπλωματικών εργασιών και διδακτορικών διατριβών, παραγωγή συναφών δημοσιεύσεων σε διεθνή περιοδικά και συνέδρια και συμμετοχή σε αντίστοιχα ερευνητικά έργα (χρηματοδοτούμενα και μη). 

Δίδακτρα

Οι σπουδαστές του μεταπτυχιακού προγράμματος δεν καταβάλλουν δίδακτρα για την παρακολούθησή του.