گروه مهندسی برق

    آزمایشگاه تئوری اطلاعات و یادگیری ماشین

     

    آزمایشگاه تحقیقاتی «تئوری اطلاعات و یادگیری ماشین»

    Information Theory and Machine Learning Lab.

    مدیر آزمایشگاه:

    دکتر احسان نامجو

    استادیار دانشگاه شهید چمران اهواز

    پست الکترونیکی: e.namjoo@scu.ac.ir

    وب سایت: https://itml.scu.ac.ir

    1- معرفی زمینه فعالیت آزمایشگاه:

    تئوری اطلاعات و یادگیری ماشین دو موضوع بنیادی و بسیار پرکاربرد به ترتیب در تئوری مخابرات دیجیتال و سامانه­ های شناسایی الگو هستند.  تئوری اطلاعات خود شامل دو بخش کدگذاری کانال و کدگذاری منبع است. این دو شاخه از تئوری اطلاعات به صورت گسترده­ ای در ارسال، ذخیره­سازی و فشرده­ سازی انواع اطلاعات دیجیتال به کار گرفته می­شوند. در زمین ه­ی تئوری اطلاعات هدف اصلی گروه تحقیقاتی، یافتن کران­های بنیادی تئوری اطلاعات، پیاده ­سازی نرم ­افزاری الگوریتم ­های کدگذاری کانال و منبع  بر روی منابع مختلف مانند صوت، تصویر و ویدئو، و همچنین پیاده­ سازی سخت ­افزاری این الگوریتم­ ها به منظور دستیابی به مدارات واسط و سخت افزارلازم برای فشرده ­سازی ، ارسال ، دریافت و ذخیره­ سازی مطمئن اطلاعات دیجیتال است. بنابراین می­توان اهداف گروه درزمینه تئوری اطلاعات را در دو بخش کلی بیان کرد. در بخش نخست موضوعاتی مرتبط با کدگذاری منبع محور اصلی کار پژوهشگران خواهد بود که خود شامل موضوعاتی چون فشرده ­سازی بدون تلف منابع، فشرده ­سازی با تلفات منابع،  بهینه ­سازی نرخ- اعوجاج برای منابع مستقل و هم­بسته و فشرده ­سازی توزیع­شده منابع وابسته خواهد بود. در بخش دوم نیز پژوهشگران به صورت خاص بر روی روش ­های کدگذاری کانال برای منابع تصویر و ویدئو متمرکز خواهند شد.  این بخش خود شامل موضوعاتی چون پیاده­ سازی انواع کدهای­های کانال، ذخیره­سازی و بازیابی مطمئن اطلاعات خواهد بود.

    در زمینه یادگیری ماشین تمرکز پژوهش­گران بر روی هسته ­ی سامانه­ ی شناسایی الگو، یا به بیان دیگر یادگیرنده خواهد بود. مطالعه و پژوهش بر روی الگوریتم­ های یادگیری ماشین و تئوری یادگیری و در نهایت پیاده ­سازی الگوریتم ­های یادگیری ماشین مورد توجه پژوهش­گران در این زمینه است؛ با این حال پژوهش در زمینه­ ی سایر موضوعات مرتبط با شناسایی الگو از جمله روش­ های کاهش بعد، روش­های خوشه­ بندی، روش­های انتخاب و یادگیری ویژگی، مورد توجه پژوهشگران آزمایشگاه خواهد بود. به شکل دقیق تر محورهای تحقیقاتی آزمایشگاه در ادامه شرح داده شده است

    1-1-تئوری اطلاعات و کدگذاری

     در این راستا موضوعاتی که در ادامه می­آیند مورد علاقه و توجه پژهش­گران آزمایشگاه است.

    1. پیاده­ سازی روش­ های کدگذاری با تلفات و بدون تلفات منابع اطلاعات به صورت مجزا
    2. پیاده ­سازی روش­ های کدگذاری توزیع­ یافته منابع وابسته و دارای مشارکت برای انواع منابع همبسته شامل منابع تک بعدی همچون صوت، دما و منابع چندبعدی همچون تصویر و ویدیو        
    3.    کدگذاری کانال و پباده­ سازی سخت افزاری آنها و بررسی میزان بهبود درعملکرد فرستنده ­ها و گیرنده­ ها وهمچنین بهبود الگوریتم­ های ذخیره­ سازی و بازیابی اطلاعات.  
    4. حسگری فشرده برای نمونه­برداری زیر نرخ نایکوئیست و همچنین کاربرد آن در فشرده ­سازی و بازیابی سیگنال­ های تنک

    2-1-تشخیص الگو و یادگیری ماشین 

    در این راستا موضوعاتی که در ادامه می­آید مورد علاقه و توجه پژهش­گران است.

    • طراحی سامانه­های شناسایی الگو برای تشخیص حرکت، تعقیب و یا شناسایی اهداف.
    • طراحی و ساخت سامانه­های شناسایی الگو برای اهداف بینایی ماشین و رباتیک
    • طراحی و ساخت سامانه­های نظارتی مانند سامانه تشخیص و شناسایی چهره

    3-1-زمینه­ های مرتبط با تلاقی دو زمینه­ ی پیشین

    بسیاری از زمینه­ های پژوهشی نوظهور اغلب از تلاقی زمینه­ های پژوهشی نزدیک به یکدیگر که برخی امروزه جایگاه بارزی در صنعت و تکنولوژی یافته­اند. در این راستا برای پژوهشگران علاقه­مند به تلفیق تئوری اطلاعات و یادگیری ماشین این بخش راه ­اندازی خواهد شد. از جمله موضوعاتی که در این زمینه بر روی آنها تمرکز خواهد شد، می­توان به موارد زیر اشاره کرد.

    • استفاده از روش ­های یادگیری ماشین برای طراحی سامانه­ های کدگذاری و فشرده­سازی تصویر و ویدئو
    • استفاده از روش­ های مبتنی بر تئوری اطلاعات برای نیل به اهدافی چون یادگیری ویژگی و انتخاب ویژگی

    2- اهداف کلی آزمایشگاه:

     با توجه به مقدمه ارائه شده اهداف و سیاست­ های کلی آزمایشگاه در ادامه آمده است

    • پیاده­ سازی عملی الگوریتم ­های حوزه­­ های تحقیقاتی آزمایشگاه شامل تئوری اطلاعات، کدگذاری و  یادگیری ماشین به منظور ارزیابی صحت و عملی بودن ایده­ های تئوری
    • انجام پژوهش­ های ب­روز در حوزه­ های تحقیقاتی آزمایشگاه
    • فراهم آوردن بستر مناسب برای کاربردی نمودن پژوهش­ های دانشجویان تحصیلات تکمیلی و صنابع فعال در حوزه­ های تحقیقاتی آزمایشگاه
    • همکاری با سایر آزمایشگاه های تحقیقاتی موجود در دانشکده در قالب تعریف پروژه­ های پژوهشی به منظور پیشبرد اهداف تحقیقاتی آزمایشگاه و توانمندسازی آنها برای فعالیت در شرکت ­های دانش ­بنیان و پژوهش­ های صنعتی
    • ارائه­ ی خدمات آزمایشگاهی به دانشجویان تحصیلات تکمیلی با زمینه­ های تحقیقاتی مشابه با زمینه ­های تحقیقاتی آزمایشگاه
    • ارائه ­ی خدمات پژوهشی به شرکت ­های دانش ­بنیان­ و همکاری با آنها در تولید محصولات دانش بنیان

    3- انتشارات علمی در مرتبط با زمینه تحقیقاتی آزمایشگاه

    Journal Papers

    Ehsan. Namjoo, Ali Aghagolzadeh, and J. Musevi-nia, "Robust Transmission of Scalable Video Stream using Modified LT Codes," Computers and Electrical Engineering, Elsevier, vol. 37, issue 5, September 2011.

    Ehsan. Namjoo, Ali Aghagolzadeh, and J. Musevi-nia,, "A New Rateless Code With Unequal Error Protection Property,"  Computers and Electrical Engineering, Elsevier, Elsevier, vol. 39, issue 7, September 2013.

    Elham Besharati, Marjan Naderan Tahan, Ehsan Namjoo, "LR-HIDS: logistic regression host-based intrusion detection system for cloud environments," Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, vol. 53, Issue 10, pp. 1-26, 2019.

    Masoud Aramideh, Ehsan Namjoo, and Mahdi Nooshyar, " New Sparse Source Models and Their Rate-Distortion Behaivior," under preparatio

     

    Conference Papers

    M.A. Tinati, E. Namjoo, M.B.A. Haghighat, "Evaluating the Effect of the Eigenvalues on BDF Classifier in Face Detection," The 5th IEEE International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT), pp. 647-651, Oct. 2011, 

    M.B.A. Haghighat, E. Namjoo, "Evaluating the Informativity of Features in Dimensionality Reduction Methods," The 5th IEEE International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT), Oct. 2011, Baku, Azerbaijan.

    M.B.A. Haghighat, M. Geravanchizadeh, E. Namjoo, "A Region-Based Edge Detection Technique for Noisy Images," The 3rd IEEE International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT), pp. 1-5, Oct. 2009, Baku, Azerbaijan.

    S. Kamali-Klathur ,A. Aghagolzadeh, and E. Namjoo "Finding the optimum number of skin-tone Clusters in Skin Color Segmentation" presented in 17th Iranian Conference of Electrical Engineering, University of Science and Technology, May 2008 Tehran, Iran. Skin Color-based Face Detection," presented at 15th Iranian Conference on electrical Engineering (ICEE), May 2007, Tehran, Iran.

    E. Namjoo and A. Aghagolzadeh, "A Novel Approach for Skin Regions Extraction in Color Images" presented in IEEE International Conference on Signal Processing and communication, 24-27 November 2007, Dubai, UAE.

    4- خدمات آموزشی ارائه شده توسط آزمایشگاه

    خدمات آموزشی زیر در ارتباط با موضوعات مورد علاقه آزمایشگاه به منظور ارتقای دانش علمی آزمایشگاه برگزار خواهند شد. در جدول (1) به برخی از این خدمات اشاره شده است.

    5- خدمات پژوهشی/ صنعتی ارائه شده توسط آزمایشگاه

    آزمایشگاه توان ارائه خدمات پژوهشی و صنعتی مورد نیاز دانشگاه و صنعت را در قالب موارد زیر دارد.

    • فراهم آوردن بسترهای سخت­ افزاری ، مشاوره و راهنمایی به منظور عملیاتی نمودن پژوهش­ های مرتبط مورد نیاز صنعت و پایان ­نامه­ های تحصیلات تکمیلی
    • فراهم آوردن بسترهای سخت­ افزاری ، راهنمایی و مشاوره جهت کار با شرکت ­های دانش بنیان.

     

    6- فضای آزمایشگاهی و تجهیزات آزمایشگاه

     

    آزمایشگاه در دانشکده­ مهندسی، طبقه همکف، جنب انجمن اسلامی دانشجویان قرار دارد. همچنین فهرست تجهیزات آزمایشگاه در جدول (2) ارایه شده است.