Иммерсивные технологии в МУИТ

Описание образовательной программы 6B06118 Иммерсивные технологии в МУИТ

Целью образовательной программы является подготовка специалистов с высокой квалификацией, обладающих навыками программирования и создания прототипов современных систем дополненной и виртуальной реальности. Эти навыки будут применяться в различных областях, таких как промышленность, робототехника, мультимедийные системы, спецэффекты в кино и на телевидении, а также компьютерные игры.

Языки обучения: английский.
Срок обучения: 4 года.

Общеобразовательная программа

Экономика и организация производства. Изучение организационно-управленческих решений в нестандартных условиях, а также в условиях различных мнений. Умение считать экономические показатели, понимание значения принципов и культуры академической честности.

Вузовские компоненты — перечень базовых учебных дисциплин для освоения образовательной программы.

1. Алгебра и геометрия. Успешное применение алгебры и геометрии для решения конкретных задач обусловлено прежде всего быстрым ростом вычислительной техники. Курс включает в себя аналитическую геометрию и линейную алгебру. Линейная алгебра — раздел математики, изучающий матрицы, векторы, векторные пространства, линейные преобразования и системы линейных уравнений. Аналитическая геометрия — это раздел, где основными понятиями являются простые геометрические фигуры (точки, линии, плоскости, кривые и поверхности второго порядка). Основными средствами исследования в аналитической геометрии являются метод координат и методы элементарной алгебры.
2. Алгоритмизация и программирование. Вводный курс программирования, который изучает линейные, условные, повторяющиеся структуры алгоритмов; одномерные и двухмерные массивы и строки в языке программирования C++. Рассматривается программирование с использованием процедур, функций и стандартных модулей.
3. Архитектура и дизайн программного обеспечения (SDP5). Целью является изучение больших систем и как они декомпозируются на подсистемы и компоненты. Рассматриваются различные нотации и формализмы, детальный дизайн и архитектура. Исследуется использование различных обозначений с упором на UML. Роль архитектуры и подробные спецификации проекта рассматриваются с точки зрения управления рисками.
4. Дискретная математика. Изучение дискретных объектов, решение комбинаторных задач, исследование типов отображений и бинарных отношений, приведение формул алгебры высказываний к нормальным формам, применение алгебры логики к теории переключательных схем. Развиваются способности к анализу и синтезу, математическая зрелость.
5. Математический анализ. Ознакомление студентов с важными отраслями исчисления и его применениями в IT. Умение применять математические методы и инструменты для решения различных прикладных задач. Изучение фундаментальных методов исследования бесконечно малых переменных с помощью анализа, основу которого составляет теория дифференциальных и интегральных вычислений.
6. Объектно-ориентированное программирование. Курс посвящен принципам объектно-ориентированного программирования с использованием C ++ и GUI-части библиотеки QT. Рассматриваются такие темы как классы и объекты, наследование и полиморфизм. Изучаются все основные концепции программирования GUI в библиотеке QT.
7. Оптика. Дисциплина «Оптика» в образовательной программе по иммерсивным технологиям является важной частью изучения основ оптики и ее применения в виртуальной и дополненной реальности. В рамках этой дисциплины студенты изучают принципы работы оптических систем, взаимодействие света с материей, волновую и корпускулярную природу света, а также различные оптические явления.
8. Основы информационной безопасности. Рассматриваются базовые концепции безопасности, принципы и технологии, криптография, методы атак и мониторинг безопасности. Изучение базовых методов безопасности для поиска угроз в сети с использованием различных популярных инструментов безопасности в реальной сетевой инфраструктуре.
9. Основы Unity. Данный курс посвящен основам разработки в игровом движке Unity. Он позволит студентам ознакомиться с интерфейсом, базовыми инструментами и функциями приложения. Главная цель курса – обучить студентов созданию собственных проектов, внедрять дополнительные пакеты. В ходе изучения дисциплины студенты ознакомятся с различными проектами других разработчиков, что позволит научиться отличать хорошие проекты от плохих. Впоследствии это поможет студентам учитывать полученные знания в собственные проекты. Курс является стартовым, и позволит студентам обрести минимальный необходимый набор умений, для независимой разработки проектов. В ходе курса будут изучены способы создания интерфейса приложения, написание скриптов для обеспечения взаимодействия между элементами проекта, импортирование внешних пакетов, для обеспечения проекта дополнительным функционалом, развертывание приложения на разных платформах.
10. Теория вероятностей и математическая статистика. Курс фокусируется на вероятности и статистике любых событий, а также на взаимосвязи между математикой и программированием посредством междисциплинарной программы обучения, которая углубляет математическое понимание вероятности и развивает навыки логического и алгоритмического мышления.
11. Теория информации. Теория информации является подразделом прикладной математики и кибернетики направленная на количественное и качественное измерение информации. Целью данного курса является формирования системы знаний об основах теории информации и ее практического применения в современных информационных системах. Задачами курса являются формирование концепта и типов информационных систем, энтропии и методов ее измерения и оценки, методы измерения и оценки количества информации, теоретичесих и практическх аспектов эффективного (оптимального) кодирования, теоретических и практических аспектах шумо-устойчивого кодирования, системы передачи данных, модуляции и демодуляции сигнала.
12. Управление проектами. Дисциплина поможет выработать целостного представления о теоретических и методологических основах управления проектами; освоить студентами инновационных процессов и жизненных циклов различных видов инноваций, а также стратегий инновационного развития организации, методов и форм управления инновационными проектами и программами; сформирует у студентов представления о единстве эффективной профессиональной деятельности и необходимости постоянного инновационного развития, обеспечивающего достижение нового качества жизни.
13. Физика. Изучение законов, принципов, постулатов и уравнений механики, молекулярной физики и термодинамики, электричества и магнетизма, уравнений лучевой оптики, квантовой оптики использование уравнений физики для решения конкретных физических задач, использование методов физики для исследований, анализа и проведения лабораторных работ с целью проверки работы и выполнения законов физики в природе и технике.
14. Web-технологии. Дисциплина «Веб-технологии» обеспечивает студентов знаниями и навыками, необходимыми для проектирования, создания и оптимизации веб-решений, обеспечивая их эффективность, действенность и удобство пользователя. Задачи дисциплины «Веб-технологии»: 1. Понимание веб-архитектуры. Эта дисциплина направлена на то, чтобы дать учащимся четкое представление об базовой архитектуре Всемирной паутины, включая взаимодействие клиент-сервер, протоколы и стандарты, такие как HTTP, HTML, CSS и JavaScript. 2. Навыки веб-разработки. Одной из основных целей является обучение студентов основным языкам программирования, средам и инструментам, необходимым для веб-разработки, таким как HTML, CSS, JavaScript и популярным средам, таким как React, Angular или Vue.js. Студенты учатся создавать динамические и интерактивные веб-страницы и приложения. 3. Backend-разработка. Эта дисциплина также охватывает программирование на стороне сервера и управление базами данных, позволяя студентам разрабатывать надежные серверные системы с использованием таких технологий, как PHP, Python, Ruby, Node.js. Они приобретают навыки обработки данных, серверной логики и интеграции баз данных для создания мощных веб-приложений. Основная цель — дать студентам возможность применить свои теоретические знания в реальных проектах веб-разработки. Благодаря практическим упражнениям, заданиям и проектам студенты приобретают практический опыт и развивают навыки решения проблем в контексте веб-разработки. Дисциплина «Веб-технологии» направлена на то, чтобы дать студентам прочную основу для веб-разработки, способствуя творчеству, техническим навыкам и глубокому пониманию принципов, лежащих в основе успешных веб-приложений.

Вузовские компоненты

1. Анимация и визуальные эффекты. Эта дисциплина фокусируется на изучении техник создания анимации и визуальных эффектов, используемых в XR-приложениях и компьютерных играх. Студенты изучают принципы анимации, работу с ключевыми кадрами, риггингом и скиннингом персонажей, а также созданием визуальных эффектов.
2. Введение в технологии AR/VR. Курс посвящен дополненной и виртуальной реальности, в течение которого студентам будет рассказана история развития технологий, кейсы использования, перспективы развития. Электив позволит узнать, насколько широко эти инструменты распространены в медиа, индустрии развлечений, медицине и промышленности. Также будет рассказано о том какие именно инструменты позволяют работать с AR/VR, какие навыки и знания необходимо обрести для успешного овладения ими. Основная цель курса: рассказать о AR/VR, принципах работы, инструментах разработки, областях применения и истории возникновения. Помимо этого, студенты смогут ознакомиться с текущими тенденциями в области, что позволит им начать разработку собственных проектов. Дисциплина нацелена на развитие у студентов творческого мышления и развитие навыков критического мышления.
3. Виртуальное моделирование физических процессов. В рамках этой дисциплины студенты изучают основы моделирования физических процессов с использованием компьютерных симуляций. Они осваивают техники создания трехмерных моделей объектов, а также методы визуализации и анализа результатов моделирования. Студенты также знакомятся с принципами создания физических симуляций в различных приложениях, таких как физические движки для компьютерных игр или программы для моделирования природных явлений.
4. Дизайн XR систем. Дисциплина «Дизайн XR систем» знакомит студентов с основами проектирования систем дополненной и виртуальной реальности. Студенты изучают принципы создания увлекательных и интерактивных виртуальных миров, а также разрабатывают навыки работы с специализированными программными средствами и оборудованием, такими как Oculus и другими популярными платформами XR.
5. Компьютерное зрение. Эта дисциплина посвящена изучению алгоритмов и технологий, используемых в компьютерном зрении, таких как распознавание образов, трекинг движения, детектирование объектов и др. Студенты изучают основные подходы и методы компьютерного зрения, а также их применение в XR-технологиях.
6. Основы графического дизайна В рамках этой дисциплины студенты изучают основы композиции, цвета, типографики и других важных аспектов графического дизайна. Они осваивают принципы создания эффективных визуальных решений и разрабатывают навыки работы с графическими инструментами, такими как Adobe Photoshop, Illustrator и другими популярными программами для графического дизайна.
7. Проектирование баз данных. Введение в SQL. В ходе курса студенты узнают, как создавать реляционные базы данных, проходя все этапы процесса проектирования баз данных (концептуальный, логический и физический). Во второй части курса студенты познакомятся с основами языка структурированных запросов (SQL).
8. Системы виртуальной реальности. Дисциплина «Системы виртуальной реальности» в образовательной программе по иммерсивным технологиям предоставляет студентам знания и навыки, необходимые для понимания и разработки систем виртуальной реальности. В рамках этой дисциплины студенты изучают различные компоненты систем виртуальной реальности, их принципы работы, методы взаимодействия и применение в различных областях, таких как игровая индустрия, медицина, образование, архитектура и другие.
9. Системы распознавания образов. Дисциплина «Системы распознавания образов» является важным компонентом образовательной программы, ориентирован на изучение и применение алгоритмов и методик распознавания и интерпретации образов в различных типах данных. Он дает учащимся знания и навыки, необходимые для разработки систем, которые могут автоматически выявлять и анализировать шаблоны, что приводит к достижениям в таких областях, как компьютерное зрение, распознавание речи, интеллектуальный анализ данных и машинное обучение. Дисциплина «Системы распознавания образов» направлена на то, чтобы вооружить учащихся всесторонним пониманием алгоритмов, методов распознавания образов и их практического применения. Он готовит их к карьере в таких областях, как искусственный интеллект, наука о данных и машинное обучение, где способность распознавать и интерпретировать закономерности жизненно важна для развития технологий и решения сложных проблем.
10. Технология блокчейн. Курс «Blockchain» предназначен для тех, кто хочет узнать больше о технологии блокчейн и ее применении. В курсе будет рассмотрено, как блокчейн работает, какие у него преимущества и недостатки, какие криптовалюты и токены используют блокчейн, как создавать и использовать смарт-контракты, а также какие есть примеры применения блокчейн в разных областях, таких как финансы, логистика, медицина и др.
11. HCI — UI/UX в AR/VR. Данная дисциплина фокусируется на исследовании и разработке интерфейсов взаимодействия пользователя с XR-приложениями. Студенты изучают основы проектирования пользовательских интерфейсов в XR, включая взаимодействие с помощью жестов, голосовых команд, контроллеров и других вводных устройств.

Компоненты по выбору

1. Архитектура и организация компьютерных систем. Дисциплина «Архитектура и организация компьютерных систем» фокусируется на изучении архитектуры компьютерного оборудования, организации системы и принципов, регулирующих проектирование и работу компьютерных систем. Он дает учащимся глубокое понимание внутренней работы компьютеров, что позволяет им разрабатывать эффективные и надежные системы. Дисциплина «Архитектура и организация компьютерных систем» направлена на то, чтобы дать студентам всестороннее представление об архитектуре, организации и принципах проектирования компьютерных систем. Он готовит их к карьере в области компьютерной инженерии, встроенных систем, системного администрирования и смежных областях, снабжая их знаниями и навыками проектирования, разработки и оптимизации эффективных и надежных компьютерных систем.
2. Введение в машинное обучение. Дисциплина «Введение в машинное обучение» в образовательной программе по иммерсивным технологиям предоставляет студентам базовые знания и понимание в области машинного обучения и его применения в иммерсивных технологиях. В рамках этой дисциплины студенты изучают основные концепции, методы и алгоритмы машинного обучения, а также их применение в различных сценариях иммерсивных технологий, таких как виртуальная реальность, дополненная реальность, смешанная реальность и другие.
3. Визуальная информация и визуализация данных. Дисциплина «Визуальная информация и визуализация данных» является частью вузовской образовательной программы и предназначена для студентов, интересующихся визуальным представлением информации и анализом данных с использованием графических инструментов и технологий. В рамках данной дисциплины студенты изучают основы визуализации данных, включая принципы проектирования эффективных визуальных элементов, таких как диаграммы, графики, карты, и др. Они также изучают принципы визуального кодирования данных, выбор подходящих типов визуальных представлений в зависимости от типа данных и целей анализа. Студенты осваивают различные инструменты и технологии визуализации данных, такие как программное обеспечение для создания графических представлений, инструменты интерактивной визуализации, веб-технологии, а также основы работы с графическими библиотеками и инструментами программирования визуализации данных.
4. Компьютерное и математическое моделирование. Компьютерное и математическое моделирование – это одна из ключевых дисциплин, входящих в вузовскую образовательную программу, предназначенную для студентов, интересующихся применением компьютерных и математических методов в решении реальных задач. Курс обучения включает в себя изучение основ теории моделирования, а также практических навыков создания и анализа компьютерных моделей. В рамках дисциплины «Компьютерное и математическое моделирование» студенты изучают различные методы и подходы к созданию компьютерных моделей. Это включает в себя изучение математических основ моделирования, таких как дифференциальные уравнения, статистика, теория вероятностей, численные методы и другие математические инструменты, используемые в моделировании.
5. Майнор 1. Дополнительная образовательная программа (Мinor) – совокупность дисциплин и (или) модулей и других видов учебной работы, определенная обучающимся для изучения с целью формирования дополнительных компетенций (предлагаемые курсы : UI/UX дизайн, JAVA, Большие данные, информационные системы)
6. Майнор 2. Дополнительная образовательная программа (Мinor) – совокупность дисциплин и (или) модулей и других видов учебной работы, определенная обучающимся для изучения с целью формирования дополнительных компетенций (предлагаемые курсы : UI/UX дизайн, JAVA, Большие данные, информационные системы)
7. Майнор 3. Дополнительная образовательная программа (Мinor) – совокупность дисциплин и (или) модулей и других видов учебной работы, определенная обучающимся для изучения с целью формирования дополнительных компетенций (предлагаемые курсы : UI/UX дизайн, JAVA, Большие данные, информационные системы)
8. Основы искусственного интеллекта. Дисциплина «Основы искусственного интеллекта» в образовательной программе по иммерсивным технологиям предоставляет студентам базовые знания и понимание в области искусственного интеллекта (ИИ) и его применения в контексте иммерсивных технологий. В рамках этой дисциплины студенты изучают основные концепции, методы и техники искусственного интеллекта, а также их применение для создания уникальных иммерсивных впечатлений и взаимодействий с виртуальным миром.
9. Разработка компьютерных игр. Дисциплина «Разработка компьютерных игр» в образовательной программе по иммерсивным технологиям предоставляет студентам знания и практические навыки в области создания компьютерных игр, использующих иммерсивные технологии, такие как виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR). Студенты изучают основные концепции, методы и техники разработки игр, а также их применение для создания уникальных иммерсивных игровых впечатлений и взаимодействий с виртуальным миром.
10. Системы виртуальной реальности. Рассматриваются в основном технологические аспекты реализации систем виртуальной реальности: специальные устройства, этапы создания систем виртуальной реальности, ее компонентов, 3D-графика для моделирования сред, объектов, персонажей, программные инструментарии (движки) для управления моделью в интерактивном режиме в реальном времени.
11. Системы распознавания образов  . В рамках этой дисциплины студенты изучают методы и алгоритмы распознавания образов и объектов в видео и изображениях, таких как машинное зрение, обработка изображений и компьютерное зрение.
12. Технологии разработки цифровых двойников + BIM. Дисциплина «Технологии разработки цифровых двойников + BIM» входит в вузовскую образовательную программу и предназначена для студентов, интересующихся разработкой цифровых моделей объектов и инфраструктурных систем, а также применением технологии Building Information Modeling (BIM) в проектировании и строительстве. Курс обучения включает в себя изучение основ технологий разработки цифровых двойников, в том числе с использованием современных инструментов и платформ, таких как компьютерное моделирование, виртуальное моделирование, а также разработка трехмерных моделей объектов и инфраструктурных систем.
13. Цифровая обработка изображений. Дисциплина «Цифровая обработка изображений» в образовательной программе иммерсивных технологий предоставляет студентам знания и навыки в области обработки изображений с использованием цифровых технологий, с акцентом на применение в иммерсивных приложениях, таких как виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR). Студенты изучают основные техники и алгоритмы обработки изображений, а также их применение для создания реалистичных и впечатляющих визуальных эффектов и взаимодействий в иммерсивных средах.
14. Microsoft .NET Framework — Разработка приложений. Дисциплина «Microsoft .NET Framework — Разработка приложений» входит в вузовскую образовательную программу и предназначена для студентов, интересующихся разработкой программного обеспечения на платформе Microsoft .NET Framework. Курс обучения включает в себя изучение основ технологий и инструментов, используемых для создания современных приложений, работающих на платформе .NET. В рамках этой дисциплины студенты изучают основы программирования на платформе .NET, включая языки программирования C# и Visual Basic.NET, а также основы работы с интегрированной средой разработки Visual Studio. Студенты также учатся создавать и отлаживать приложения, использующие различные компоненты .NET, такие как Windows Forms, ASP.NET, ADO.NET, WPF (Windows Presentation Foundation) и другие.