fot. archiwum własne
Pracownik Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki PK, dr inż. Tomasz Cieślik, został laureatem prestiżowego konkursu MINIATURA 10, organizowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN). Przyznane finansowanie zostanie przeznaczone na realizację pionierskiego projektu badawczego z zakresu zastosowania sztucznych sieci neuronowych w prognozowaniu procesów cieplno-przepływowych. Oficjalny tytuł nagrodzonego projektu to: „Prognozowanie wymiany ciepła w wymiennikach rurowo-żebrowych w oparciu o dane: badanie pilotażowe dotyczące generalizacji sieci neuronowych poza geometrią użytą podczas treningu sieci”.
Dr inż. Tomasz Cieślik jest pracownikiem naukowo-dydaktycznym Politechniki Krakowskiej oraz konstruktorem w Instytucie Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie. Jego zainteresowania naukowe koncentrują się na modelowaniu i prognozowaniu procesów energetycznych, wykorzystaniu sztucznych sieci neuronowych i metod uczenia maszynowego, analizie systemów gazowniczych oraz zagadnieniach cieplno-przepływowych. W swojej działalności łączy metody obliczeniowe, badania eksperymentalne i rozwiązania inżynierskie, znajdujące zastosowanie zarówno w energetyce, jak i zaawansowanych instalacjach badawczych.
Dorobek naukowy i działalność badawcza
W 2022 roku dr Tomasz Cieślik obronił rozprawę doktorską w Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, uzyskując stopień doktora w dyscyplinie inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka. Rozprawa pt. „Identyfikacja kluczowych czynników zużycia gazu ziemnego przez gospodarstwa domowe i ich wykorzystanie w procesie gazyfikacji i prognozowania zapotrzebowania na ten nośnik energii” dotyczyła analizy czynników wpływających na zużycie gazu ziemnego przez gospodarstwa domowe oraz możliwości wykorzystania wyników badań do prognozowania zapotrzebowania na ten nośnik energii i wspomagania planowania rozwoju infrastruktury gazowniczej.
W swoich badaniach zajmował się również modelowaniem pracy sieci gazowych, prognozowaniem zużycia gazu ziemnego oraz wykorzystaniem metod regresyjnych i sztucznych sieci neuronowych do analizy systemów energetycznych. Wyniki tych prac zostały opublikowane w recenzowanych czasopismach naukowych.
Obecnie jego działalność badawcza koncentruje się na wykorzystaniu metod sztucznej inteligencji do prognozowania parametrów cieplno-przepływowych wymienników ciepła, modelowaniu procesów wymiany ciepła oraz zastosowaniu sztucznych sieci neuronowych do przewidywania rozkładów temperatury.
Dr Cieślik uzyskał grant badawczy w ramach konkursu MINIATURA 10 organizowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) na realizację projektu pt. „Prognozowanie wymiany ciepła w wymiennikach rurowo-żebrowych w oparciu o dane: badanie pilotażowe dotyczące generalizacji sieci neuronowych poza geometrią użytą podczas treningu sieci”. Wartość przyznanego finansowania wynosi 11 000 zł. Celem projektu jest zbadanie możliwości wykorzystania sztucznych sieci neuronowych do prognozowania procesów wymiany ciepła w wymiennikach rurowo-żebrowych o zróżnicowanej geometrii. Szczególny nacisk położono na ocenę zdolności modeli neuronowych do generalizacji wyników dla konstrukcji wymienników nieuwzględnionych na etapie uczenia sieci. Badania mają na celu określenie możliwości wykorzystania metod uczenia maszynowego do modelowania wymiany ciepła oraz ocenę ich potencjału w zastosowaniach inżynierskich.
Katedrowa współpraca i synergia badawcza
W ramach prowadzonej działalności naukowej dr inż. Tomasz Cieślik ściśle współpracuje z dr. inż. Mateuszem Marcinkowskim, prof. dr. hab. inż. Janem Talerem oraz prof. dr. hab. inż. Dawidem Talerem. Współpraca koncentruje się na badaniach procesów wymiany ciepła, modelowaniu zjawisk cieplno-przepływowych oraz wykorzystaniu sztucznych sieci neuronowych i metod uczenia maszynowego do prognozowania parametrów pracy wymienników ciepła.
Wspólnie prowadzone badania obejmują analizy eksperymentalne, opracowywanie modeli predykcyjnych oraz ocenę możliwości ich zastosowania do wymienników ciepła o zróżnicowanej geometrii. Szczególnie istotnym kierunkiem prac jest analiza zdolności sztucznych sieci neuronowych do przewidywania parametrów cieplnych w warunkach odbiegających od tych, które wykorzystano podczas procesu uczenia. Współpraca ta stanowi ważny element rozwoju nowoczesnych metod modelowania i optymalizacji procesów wymiany ciepła.
Międzynarodowe doświadczenie: Od CERN i ITER po badania w GANIL
Od 2014 roku dr inż. Tomasz Cieślik jest związany z Instytutem Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, gdzie uczestniczy w międzynarodowych projektach naukowo-technicznych dotyczących budowy i rozwoju zaawansowanej infrastruktury badawczej.
Brał udział w pracach związanych z budową i uruchamianiem akceleratora liniowego SPIRAL2 w ośrodku GANIL we Francji, obejmujących instalację oraz testowanie układów kriogenicznych i próżniowych. Uczestniczył również w pracach projektowych nad systemem diagnostycznym Radial Neutron Camera (RNC) dla międzynarodowego eksperymentalnego reaktora termojądrowego ITER.
Aktualnie angażuje się w rozwój systemów chłodzenia detektora FoCal-E, przygotowywanego na potrzeby eksperymentu ALICE w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN. Prace obejmują projektowanie, analizy cieplno-przepływowe, badania eksperymentalne oraz optymalizację układów chłodzenia elementów detektora. Jego doświadczenie obejmuje współpracę z międzynarodowymi zespołami naukowymi oraz realizację projektów wymagających połączenia wiedzy z zakresu energetyki, mechaniki, wymiany ciepła, kriogeniki i nowoczesnych technologii badawczych.
Sylwetka naukowo-dydaktyczna
Dr Cieślik prowadzi również działalność dydaktyczną, wykorzystując doświadczenie zdobyte podczas realizacji projektów badawczych i inżynierskich. Był związany z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie, gdzie prowadził zajęcia dla studentów studiów stacjonarnych oraz podyplomowych, zarówno w języku polskim, jak i angielskim.
Obecnie kontynuuje działalność naukowo-dydaktyczną na Politechnice Krakowskiej, łącząc zagadnienia teoretyczne z praktycznymi zastosowaniami metod obliczeniowych, technik modelowania oraz nowoczesnych rozwiązań stosowanych w energetyce i inżynierii środowiska.
Jego działalność naukowa i zawodowa łączy badania podstawowe i aplikacyjne, ze szczególnym uwzględnieniem wykorzystania metod sztucznej inteligencji, modelowania procesów energetycznych oraz projektowania zaawansowanych systemów technicznych.
Serdecznie gratulujemy dr. inż. Tomaszowi Cieślikowi sukcesu w konkursie NCN MINIATURA 10 i życzymy kolejnych przełomowych osiągnięć naukowych!
