ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Студенты кафедры проходят полный курс обучения компьютерным наукам и программной инженерии на уровне бакалавриата, магистратуры и аспирантуры и выполняют выпускные квалификационные работы, участвуя в реальных проектах в IT-компаниях, научно-исследовательских институтах СО РАН и других организациях по направлениям исследований: системное программирование, компьютерное моделирование, интеллектуальные системы; геоинформатика; бизнес-информатика, биоинформатика, образовательная информатика.

Выпускники кафедры в совершенстве владеют актуальными IT-технологиями и успешно применяют свои знания для решения реальных задач в различных областях науки, техники и бизнеса. Многие студенты кафедры начинают работать в IT-компаниях еще на этапе обучения в НГУ, а после получения диплома приобретают статус высокооплачиваемых специалистов, остро востребованных на рынке труда, как в России, так и по всему миру.

Студентам этого направления предлагается развиваться в таких сферах, как компьютерное моделирование, автоматизация в научных исследованиях и промышленности, цифровые двойники, безопасность и защита информации и криптография.

Здесь студенты приобретают навыки проектирования и разработки программных систем для:

• моделирования социального профиля гражданина через нейросетевой анализ,
• моделирования распространения вирусных и бактериальных инфекций,
• аэрокосмического мониторинга и обработки данных,
• анализа и обработки биомедицинских данных,
• безопасных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП),
• индустриальных программно-аппаратных систем, основанных на технологиях интернета вещей (IoT),
• цифровых двойников природных объектов (водных бассейнов),
• создания метамодели «виртуального пациента» с прогнозным моделированием и цифровой диагностикой/прогностикой пациента (виртуальный ассистент врача),
• создания криптографически надежных генераторов случайных чисел,
• когнитивного анализа текстов и применение этих систем для определения авторства и анализа социальных сетей.

Основная цель кафедры – дать полный и сбалансированный спектр методов и технологий современной IT-индустрии.

Ключевой особенностью кафедры является ориентация производственной практики студентов на технологии промышленного изготовления программных продуктов (от конечного (end-user) продукта до корпоративных систем), которая реализуется за счёт прохождения практики в НИИ и в ведущих IT-компаниях Новосибирска.

Все преподаватели по общепрофессиональным дисциплинам работают в ведущих IT-компаниях Новосибирска и хорошо знакомы с требованиями современной IT-индустрии. В результате студенты, обучающиеся на кафедре, знакомятся с наиболее современными технологиями разработки программного обеспечения и процессом создания программных продуктов.

На кафедре представлен полный и сбалансированный спектр методов и технологий современной IT-индустрии. Студенты могут выбрать одно из следующих направлений:

Инженерия знаний:
1. Построение диалога с пользователем на естественном языке.
2. Разработка вопросно-ответных систем, чат-ботов, интеллектуальных помощников.
3. Извлечение и обработка знаний, порождение новых знаний.

Семантическое моделирование:
1. Построение и использование семантических моделей.
2. Разработка онтологий.
3. Блокчейны, семантические смарт-контракты, цифровые двойники.

Программная инженерия:
1. Программные и инструментальные средства семантической паутины (Semantic Web).
2. Адаптивные пользовательские интерфейсы.

Интернет-маркетинг:
1. Методы оптимизации и продвижения Интернет-ресурсов.
2. Методы разработки новых IT-продуктов и вывода их на рынок.

Моделирование поведения пользователей:
1. Семантическое моделирование пользователей.
2. Определение характеристик пользователей, их интересов, желаний, намерений, целей, эмоционального состояния.

Методы искусственного интеллекта и анализ данных:
1. Нечёткие логики и нечёткие модели, мягкие вычисления.
2. Разработка методов автоматического обнаружения закономерностей.
3. Разработка и применение алгоритмов анализа данных.

Биоинформатика, нейровычислительные технологии, информационные технологии в медицине:
1. Моделирование поведения человека.
2. Компьютерные методы анализа и визуализации ЭЭГ и фМРТ человека.
3. Технологии геномного анализа.

Здесь изучаются проблемно-ориентированные технологии программирования в таких областях, как: автоматизация научных исследований и сложных технических систем; нейронные сети и машинное обучение; разработка мобильных роботов и беспилотных летательных аппаратов; обработка изображений и мультимедиа; виртуальная и дополненная реальность.

Выбирающие это направление учатся разрабатывать сложные программные системы и становятся как исследователями в области компьютерных наук, так и высококлассными IT-специалистами.

Здесь учатся:

• создавать сложные системы управления техническими объектами (киберфизические, встраиваемые, реактивные системы, Промышленный Интернет вещей) и обеспечивать высокое качество создаваемых программ;
• обрабатывать изображения, которые представлены как в виде фотографий, так и видеопотоком. Такие технологии применяются в слежении за объектом на видео, в распознавании лиц/объектов/текста, в обработке рентгеновских снимков, в поиске подозрительных объектов (проверка в аэропортах) и во многом другом;
• навыкам работы с мультимедиа (разработка программ для телевидения – добавление бегущей строки, новостной ленты, различных объектов на видеопоток);
• работать с аппаратными средствами, разбираться в логике работы микропроцессоров, компоновать схемы под решение конкретной задачи;
• создавать робототехнические устройства (квадрокоптеры, парапланы, наземных роботов), в том числе, ориентированные на групповое взаимодействие, связывать аппаратную часть робота с программной, моделировать и управлять.

Кафедра базируется на Лаборатории синтеза параллельных программ ИВМиМГ СО РАН.

На кафедре проводятся исследования в следующих сферах: модели параллельных вычислений, архитектуры высокопроизводительных вычислителей, системное и прикладное параллельное программное обеспечение.

Студенты этой кафедры изучают практические и теоретические вопросы создания эффективных алгоритмов и программ, которые бы учитывали возможности современных вычислительных систем, знакомятся с программным обеспечением современных суперкомпьютеров, а также другими аспектами высокопроизводительных вычислений. Здесь студенты вовлекаются в различные проекты по разработке сложных научных и прикладных моделей природных явлений и технических устройств; языков, систем и технологий параллельного программирования; моделей вычислений и новейших архитектур вычислителей.

Ключевыми проектами кафедры являются разработка технологии фрагментированного программирования и технологии активных знаний. Студенты могут принимать участие в создании системы LuNA - экспериментальной системы автоматического конструирования параллельных программ, разрабатываемой в лаборатории.

На кафедре дискретного анализа и исследования операций существуют три основных направления:

Математические модели и методы принятия решений

На этом направлении студентов учат разрабатывать точные и приближенные алгоритмы для решения задач дискретной оптимизации и использовать их при создании компьютерных систем поддержки принятия решений.

В течение обучения студенты могут получить углубленные знания в области двухуровневого программирования, создания алгоритмов локального поиска и метаэвристик, изучат метод ветвей и границ, приближенные алгоритмы с гарантированными оценками точности, аппроксимационные схемы.

Методы исследования операций находят широкое применение в самых разных сферах жизни человека: составление расписаний, составление маршрутов, управление цепями поставок, размещение предприятий, планирование проектов, оптимизация сетей, балансировка нагрузки на сервера, задачи раскроя материалов и упаковки товаров, размещение сенсоров, задачи о назначениях.


Перечислительная комбинаторика и теория графов

На этом направлении студенты получают углубленные знания в основных областях дискретной математики: комбинаторике, теории графов, дискретных динамических системах. Студенты научатся разрабатывать и применять алгоритмы порождения и перечисления различных комбинаторных объектов, решать прикладные математические задачи.

Основные направления исследований: дискретные метрические пространства, геометрия n-мерного булева куба, коды и схемы; общая и перечислительная комбинаторика, совершенные раскраски графов, комбинаторика слов и символьных последовательностей; задачи анализа, синтеза и сложности дискретных функций и систем (в том числе дискретных моделей генных сетей).

Теория кодирования

При передаче информационных сообщений по каналам связи возникают искажения, вызванные шумами. Для того чтобы получатель смог восстановить исходную информацию, последнюю представляют в избыточном закодированном виде. Основной задачей теории кодирования является создание быстрой системы кодирования сообщений и надежного исправления ошибок, вызванных шумами. В настоящее время коды, исправляющие ошибки, имеют широкое практическое применение почти во всех линиях телекоммуникационной связи, а также используются для хранения информации и криптографических протоколах.

Основные направления исследований: конструирование кодов, исправляющих ошибки в каналах связи с шумами; исследование алгебраических и комбинаторных свойств кодов; изучение других дискретных объектов, возникающих в задачах теории кодирования, а также в близких к ним по своей природе задачах криптографии: систем Штейнера, латинских квадратов, графов Кэли, корреляционно-иммунных функций и пр.