Киберфизические системы в МУИТ

Описание образовательной программы 6B06107 Киберфизические системы в МУИТ

Основная цель образовательной программы состоит в создании практически ориентированного учебного курса, который будет готовить высококвалифицированных специалистов в сфере робототехники и управления производством, с особым акцентом на разработке и использовании совершенно новых технических средств для автоматизации производственных процессов в промышленном секторе РК.
Язык обучения: английский.
Срок обучения: 4 года.
—

Вузовские компоненты — перечень учебных дисциплин для освоения образовательной программы.

1. 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.
2. Алгебра и геометрия. Цели курса ознакомить студентов с важными разделами линейной алгебры и аналитической геометрии. В ходе учебного процесса студенты должны ознакомиться и уметь применять алгебраические и геометрические методы и инструменты для решения различных прикладных задач с такими важными понятиями, как матрицы, детерминанты, ранг матрицы, векторы, линии, плоскости, линейное и евклидово пространство, линейные преобразования и квадратичные формы.
3. Алгоритмизация и программирование. Курс предназначен для изучения алгоритмов и программ разработки для решения различных задач. Для этого рассматриваются программная структура, принципы построения алгоритмов и программ, методы решения, алгоритмизации, программирования, отладки и реализации программ с использованием языка C ++. более сложные, продвинутые алгоритмы и структуры данных с использованием языка программирования C ++.
4. Алгоритмы и структуры данных. Рассматриваются принципы разработки алгоритмов, анализа алгоритмов и основополагающих структур данных. Акцент делается на выборе соответствующих структур данных и разработке эффективных и правильных алгоритмов для их выполнения. Важными элементами курса являются измерение производительности и эффективности программ при сравнении и сопоставлении результатов небольших программ, написанных на разных языках.
5. Архитектура и дизайн программного обеспечения. 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.
6. Введение в компьютерные сети. Знакомство с основными сетевыми концепциями и технологиями, а также развитие навыков планирования и внедрения небольших сетей. Рассматриваются архитектура, структура, функции, компоненты и модели Интернета и других компьютерных сетей. Принципы и структура IP-адресации, а также основы концепций, медиа и операций Ethernet представлены в качестве основы для учебной программы.
7. Введение в робототехнику. Комплексное и всестороннее освещение робототехники как науки и технологии. Охватываются темы от основ до продвинутых приложений и сервисов, предоставляя возможности студентам для практического опыта работы с Arduino и настольными роботами.
8. Делопроизводство на государственном языке. Делопроизводство на государственном языке является очень важным предметом для студентов, т.к. данная дисциплина учит составлению, оформлению документов на государственном языке, формирует практические навыки и умения самостоятельно составлять, переводить на казахский язык документы.
9. Дискретная математика. Курс посвящен изучению дискретных объектов и элементов логики. Предусмотрено 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.
10. Искусственный интеллект в робототехнике. Изучение основных методов в области искусственного интеллекта, в том числе: вероятностный вывод, планирование и поиск, локализацию, отслеживание и контроль, все с акцентом на робототехнику.
11. 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.
12. 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.
13. Основы логического проектирования. Данный курс разработан и сформулирован, чтобы помочь студентам понять, решить и разработать цифровые логические схемы. Пройдя данный курс, студенты узнают о логике, лежащей в основе технологий 21-го века. Этот курс содержит подробные лекции, которые не только определяют или описывают логические элементы, но также примеры и проблемы, с помощью которых вы можете изучить реальную реализацию и работу логических элементов.
14. Основы научно-исследовательской работы. Изучение вопросов практической организации научного поиска, анализа и обобщения результатов исследований, овладение теорией принятия инженерных решений, основами управления проектом, анализа требований, разработки архитектуры, детального проектирования, разработки пользовательских интерфейсов и методов тестирования.
15. Прикладная робототехника (IoT). Моделирование, создание и демонстрация сложных мульти-роботизированных систем, включающих зондирование, вычисления и приведение в действие. Рассматриваются промышленные проблемы реального мира. Студент спроектирует и построит механическую подсистему с соответствующими приводами и датчиками для компьютерного управления.
16. Программирование на языке Python. Знакомство с языком программирования Python и его библиотеками. Акцент делается на процедурное программирование, нестрогие типы переменных, проектирование алгоритмов, рабочие формы приложений (библиотек), объектно-ориентированное программирование, создание веб-приложений и приложений баз данных, а также предварительную обработку данных.
17. 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).
18. Проектирование и моделирование электронных устройств. Данный курс дает базовое представление о полупроводниковых материалах — характеристиках, принципах работы и применениях; дает представление, полезное для понимания полупроводниковых приборов и технологий; физика полупроводников, диоды p-n-переходов, контакты металл-полупроводник, гетеропереходы, транзисторы.
19. Сенсорные технологии. Знакомство с различными типами датчиков, которые применяются для промышленной автоматизации, оценки состояния окружающей среды, а также для взаимодействия человека с компьютером.
20. 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.
21. Теория электрических цепей. Курс был разработан для ознакомления с фундаментальными принципами теории электрических цепей, обычно используемых в инженерных исследованиях и научных приложениях. Методы и принципы анализа электрических цепей, включая основные понятия, такие как напряжение, ток, сопротивление, импеданс, закон Ома и Кирхгофа; основные методы анализа электрических цепей, резистивные цепи, цепи 1-го и 2-го порядка; цепи с источниками постоянного и переменного тока.
22. Технологии Smart City. Курс «Технологии Smart City» предназначен для тех, кто хочет изучить, как современные технологии могут использоваться для улучшения городской среды и повышения качества жизни жителей. В курсе будут рассмотрены основные концепции и принципы Smart City, а также примеры успешных реализованных проектов в различных странах. Студенты изучат различные технологии, такие как IoT, беспроводные сети, Big Data, искусственный интеллект, а также технологии управления энергопотреблением, управления транспортом, улучшения общественной безопасности и управления отходами.
23. 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.
24. Цифровая обработка сигналов. В дисциплине изучаются базовые методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов и их компьютерное моделирование с помощью пакета программ (MATLAB). Подробно рассматривается специфика представления сигналов и систем цифровой обработки сигналов на языке MATLAB, описываются линейные дискретные системы, синтез цифровых фильтров и моделирование этих объектов и процессов программными средствами MATLAB.

Компоненты по выбору – перечень учебных дисциплин, которые можно выбрать самостоятельно.

1. Введение в квантовое вычисление. В курсе квантовые вычисления будут рассматриваться скорее с точки зрения математики, а не квантовой физики, будут рассказаны основные концепции, на которых строятся квантовые алгоритмы, будут рассмотрены некоторые существующие квантовые алгоритмы.
2. Введение в науку о данных. Базовое понимание основ машинного обучения и статистики. Изучение методологии науки о данных, инструментов с открытым исходным кодом для науки о данных, основ математической статистики, необходимой для машинного обучения. Построение и проверка гипотез. Применение простых прогностических моделей.
3. Операционная система Linux. Целью дисциплины «Операционная система Linux» является обучение студентов основам работы и управления операционной системой Linux. По окончании курса студенты должны иметь понимание основных концепций Linux и уметь эффективно использовать его в различных сценариях.
4. Операционные системы. Знакомство с современными операционными системами, их функционалом и структурой. Рассматриваются методы планирования процессов, межпроцессное взаимодействие, синхронизация процессов, обработка взаимоблокировок, управление основной памятью во время выполнения процесса, классические внутренние алгоритмы и структуры управления хранением, проектирование системы ввода-вывода.

Вузовские компоненты

1. Профессионально-ориентированный иностранный язык. Данный курс предполагает дальнейшее совершенствование коммуникативных навыков и умений во всех видах речевой деятельности на основе учебно-методических комплектов для изучения профессионально- ориентированного иностранного языка. Под профессионально- ориентированным понимается обучение, основанное на учете потребностей студентов в изучении иностранного языка, диктуемого особенностями будущей профессии или специальности.
2. Управление проектами. Изучение основ управления проектами и необходимых шагов для обеспечения успешного управления проектами. Изучение основных характеристик управления проектами и различных ролей в проекте для обеспечения успеха. Применение к проекту ключевых навыков оценки, планирования и разработки механизмов контроля.

Компоненты по выбору

1. 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)
2. 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)
3. 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)
4. Облачные вычисления и виртуализация. Вводный курс от экспертов Linux Foundation. Изучение основ облачных вычислений, терминологии, инструментов и технологий, связанных с современными облачными платформами. Курс отображает весь облачный ландшафт и объясняет, как различные инструменты и платформы взаимодействуют друг с другом.
5. 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.
6. 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.
7. QA testing. Данный курс включает в себя теоретические и практические занятия по следующим темам: основные виды тестирования; основы и классификация тестирования; принципы тестирования; тестирование WEB-продукта; методологии разработки программного обеспечения; техники тест-дизайна; работа с Требованиями для тестировщика; составление и работа с чек-листами на практике; составление и работа с тест-кейсами на практике; составление и работа с баг-репортами на практике; составление и работа с тестовыми наборами; работа в системе JIRA и т.д.