1. Компьютерные науки

Развернутая аннотация магистерской программы «Компьютерные науки»
Направление 010300 – Фундаментальная информатика и информационные
технологии
Руководитель программы – профессор кафедры теоретических основ информатики, доктор
технических наук, профессор Костюк Юрий Леонидович.
1. Цель создания магистерской программы
Магистерская программа «Компьютерные науки» в рамках направления 010300
«Фундаментальная информатика и информационные технологии» имеет главной целью
подготовку высококвалифицированных ИТ-специалистов, способных выполнять функции
ведущих программистов и системных аналитиков в проектах по разработке программного
обеспечения, вести научно-исследовательскую работу, аналитическую, проектную и
организационно-управленческую деятельность в области компьютерных наук:
- обладающих фундаментальными знаниями в области современных информационных
технологий, методов разработки и исследования эффективных алгоритмов,
- обладающих глубокими знаниями и пониманием особенностей современных
процессов разработки программного обеспечения,
- способных
анализировать,
прогнозировать
и
управлять
качественными
характеристиками разрабатываемого программного обеспечения,
- умеющих работать в условиях неопределенности и изменчивости функциональных
требований к программному обеспечению,
- способных производить исследование свойств алгоритмов и разрабатывать новые
алгоритмы,
- свободно владеющих иностранным языком.
2. Концепция магистерской программы
Необходимость создания данной программы обусловлена бурным развитием научных
и практических работ, посвященных разработке различного программного обеспечения в
разнообразных предметных областях. При этом особенно актуальным является реализация в
разрабатываемом программном обеспечении наиболее эффективных алгоритмов, для чего
необходимо создавать новые алгоритмы и проводить исследование их свойств,
прогнозировать характеристики создаваемого программного обеспечения. Общие тенденции
развития отрасли информационных технологий показывают, что для успешной реализации
проектов по разработке программного обеспечения необходимы высококвалифицированные
разработчики и исследователи, особенно такие, которые не только владеют современными
средствами проектирования, но способны также вести аналитическую, организационноуправленческую деятельность и научно-исследовательскую работу.
В магистерскую программу входит большой блок дисциплин, в которых глубоко
изучаются многочисленные фундаментальные алгоритмы, лежащие в их основе
математические и информационные модели, методы аналитического исследования
алгоритмов. Кроме того, имеется блок дисциплин, в которых изучаются современные
методы и средства проектирования и разработки надежного программного обеспечения, в
том числе в условиях неопределенности и изменчивости функциональных требований к
программному обеспечению.
3. Обоснование потребности в магистрах данного профиля
Повышение темпов деловой активности и интенсивное развитие информационных
технологий в промышленности, управленческих структурах, бизнесе, вызвало огромную
потребность в специалистах по информационным системам и технологиям. Мониторинг
вакансий специалистов в ИТ-компаниях, показывает, что в настоящее время количество
ежегодно требующихся ИТ-специалистов необходимо намного больше, чем их выпускают
российские вузы. Поэтому нередко на должностях ИТ-специалистов работают люди, не
имеющие соответствующего базового образования, получившие недостаточную подготовку
в
ИТ-направлении.
Особый
дефицит
ИТ-компании
испытывают
в
таких
высококвалифицированных специалистах, которые способны не только разрабатывать
качественное программное обеспечение, но и проводить его исследование, выбирать
наиболее эффективные варианты реализации, выполнять аналитическую и организационно-
управленческую работу в процессе разработки, руководить группами программистов.
Кроме того, магистерская программа «Компьютерные науки» позволяет вести научноисследовательскую деятельность, востребованную в настоящее время в НИИ и вузах
различного профиля, так как в современных условиях разработка специализированного
программного обеспечения необходима при выполнении НИР любого профиля, не только в
ИТ-направлении.
Таким образом, высококвалифицированные специалисты, получившие подготовку в
рамках данной магистерской программы, чрезвычайно востребованы на рынке труда.
4. Условия обучения
Срок обучения - 2 года (4 семестра).
Форма обучения: очная.
5. Набор студентов и требования к поступающим в магистратуру
Прием в магистратуру осуществляется на конкурсной основе по результатам
вступительных испытаний:
 вступительный экзамен по направлению 010300 Фундаментальная
информатика и информационные технологии;
 собеседование по направлению 010300 Фундаментальная информатика и
информационные технологии.
Поступающий должен владеть общекультурными и профессиональными компетенциями
в соответствии с ФГОС ВПО по соответствующему направлению бакалавриата 010300
Фундаментальная информатика и информационные технологии.
Количество мест: 15 бюджетных и 10 платных мест.
6. НИР выпускающей кафедры, факультета
Компьютерная графика и вычислительная геометрия – область науки, которая
занимается изучением методов представления геометрических объектов на плоскости и в
трехмерном пространстве, созданием алгоритмов обработки таких данных и представлением
их в графическом виде. В частности, изучаются триангуляционные структуры на плоскости
и в пространстве и алгоритмы их построения и преобразования, алгоритмы анализа,
обработки и распознавания изображений, представленных в различных формах.
Геоинформационные технологии позволяют работать с картографическими
объектами, привязанными к поверхности Земли, используя дополнительные (атрибутивные)
данные об этих объектах. Научные исследования в этой области направлены на создание и
исследование структур данных для представления картографических объектов, алгоритмов
для работы с такими данными. В частности, разрабатываются модели рельефа местности,
модели географических объектов на местности, экологические модели и др.
Разрабатываются и исследуются алгоритмы обработки данных дистанционного
зондирования Земли, алгоритмы проектирования протяженных объектов на поверхности
Земли (например, дорог), оптимизационные алгоритмы (например, алгоритмы оптимизации
планирования перевозок по системе дорог) и многие другие. Кроме того, разрабатываются
инструментальные геоинформационные системы (ГИС), позволяющие создавать
программные надстройки для решения частных геоинформационных задач.
7. Кадровая, методическая и материально-техническая базы магистерской
программы:
В программе участвуют кафедра прикладной информатики, кафедра программной
инженерии, выпускающей является кафедра теоретических основ информатики.
Профессорско-преподавательский состав, участвующий в реализации программы
включает 9 профессоров, 17 кандидатов наук. Значительная часть преподавателей
факультета занимаются профессиональной деятельностью на предприятиях по разработке
и внедрения информационных технологий. Ряд профессиональных дисциплин преподают
приглашенные специалисты ведущих ИТ-компаний города.
Факультет
информатики
располагает
материально-технической
базой,
обеспечивающей проведение всех видов дисциплинарной и междисциплинарной
подготовки, лабораторной, практической и научно-исследовательской работы,
предусмотренной учебным планом магистерской программы. Компьютерный парк
факультета объединяет в сеть более ста компьютеров, сервера, лабораторный стенд
Академии «Сиско» из 15 сетевых устройств (комутаторы, маршрутизаторы). На
факультете организованно четыре компьютерных классах, каждый на 13 рабочих мест, две
лекционные аудитории, оснащенные электронными досками и проекционным
оборудованием.
Производственная практика и научно-исследовательская работа проводится на базе
кафедр факультета и на базе компаний, являющихся стратегическими партнерами
факультета информатики. Среди них ведущие фирмы города в области ИТ-технологий:
ООО Ф5 Нетворкс (г.Томск), ООО «ИндорСофт» (г. Томск), ООО «Интант» (г. Томск),
ООО «Битворкс» (г. Томск), ООО «Синтек» (г. Томск), ООО «ВДОМ Бокс Ресерч» (г.
Томск),, НПО «Сибгеоинформатика» (г. Томск), ООО «Элекард» (г. Томск) и др.
8. Содержание программы и общая характеристика учебного плана
№№
1
Наименование циклов, модулей,
дисциплин, практик, НИР
Кол-во
акад.
часов
Английский язык
128
2
3
4
Педагогика и психология высшей
школы
Правовые и экономические
основы информационного
общества
Математические модели и методы
принятия решений
32
32
32
Краткое описание курса
Формирование продвинутого
уровня владения иностранным
языком, а также формирование
межкультурной коммуникативной
компетенции для решения
социально-коммуникативных задач в
различных областях бытовой,
культурной, профессиональной и
научной деятельности при общении с
зарубежными партнерами, а также
для дальнейшего самообразования.
Курс имеет общенаучное значение,
способствует формированию
современного подхода к организации
учебного процесса в вузе с
использованием новых психологопедагогических достижений и
достижений в области
информационных технологий.
Является связующим звеном между
набором экономических дисциплин и
по методам и технологиям
информационных технологий.
Формирует комплексное
представление о правовом
обеспечении экономической
деятельности субъектов и их
документообороте. Развивает
аналитическое мышление в области
управления электронным
документооборотом хозяйствующих
субъектов.
Целями освоения дисциплины
является формирование компетенций
в области математических методов
5
6
7
8
9
Математические основы защиты
информации и информационной
безопасности
Алгоритмические основы
мультимедийных технологий
Математические модели
вычислительных систем и
компьютерных сетей
Проектирование систем
электронных коммуникаций
64
80
32
32
Постреляционные модели данных
64
10
Параллельное и распределенное
программирование
обоснования управленческих
решений.
Протоколы конфиденциальной
передачи данных, алгоритмы
симметричного шифрования и
шифрования с открытым ключом, их
криптографическая стойкость,
алгоритмы и протоколы электронной
подписи.
Классические и современные методы
и алгоритмы кодирования звуковых и
видеоданных, в том числе со сжатием
при допустимой потере информации.
Служит введением в математические
методы и приемы научных
исследований и обоснованного
выбора архитектурных решений в
области вычислительных систем и
компьютерных сетей, а также
оптимизации операционных
характеристик информационнотелекоммуникационных технологий.
Способствует формированию
концептуальных представлений и
практических навыков по широкому
кругу вопросов создания
распределенных прикладных систем,
сетевого программирования
взаимодействия корреспондирующих
субъектов и реализации
высокоуровневых информационнокоммуникационных технологий.
В настоящее время в классе СУБДориентированных моделей данных
наиболее широко распространена
реляционная модель. Именно ее
традиционно изучают в курсах по
базам данных. Но в последнее время
в коммерческих СУБД нашли
отражение и другие модели данных,
знание которых существенно
поднимает профессиональный
уровень разработчиков систем баз
данным. В рамках курса
рассматриваются модели хранилищ
данных и инструментов OLAP,
объектные расширения моделей
SQL-серверов, инструменты O-Rпреобразований и т.д
В рамках дисциплины
рассматриваются различные виды
архитектуры параллельных
многопроцессорных вычислительных
систем: векторно-конвейерные, с
общей и распределенной памятью, с
одним и многими потоками команд.
Изучаются модели параллельных
вычислений, общие принципы
построения параллельных
алгоритмов, их графовое
представление, методы анализа
производительности параллельных
алгоритмов. Рассматриваются
программные средства и языки
разработки параллельных программ,
библиотеки и технологии для
параллельного программирования:
OpenMP, MPI.
11
12
13
Теория информации и
кодирования
64
Корпоративные информационные
системы
64
Вычислительная геометрия
14 Геоинформационные технологии
Основы теории информации по
Шеннону, классические и
современные алгоритмы кодирования
со сжатием данных,
помехоустойчивое кодирование,
генерация случайных
последовательностей, алгоритмы
сверхдлинной арифметики.
В рамках курса рассматривается
широкий спектр прикладных
информационных систем, связанных
с системами международных
стандартов. Изучаются особенности
построения, внедрения и
эксплуатации систем различных
типов (управленческих,
бухгалтерских, расчетных,
документооборота).
В рамках дисциплины
рассматриваются методы
представления геометрических
объектов на плоскости и в
трехмерном пространстве, алгоритмы
обработки таких данных и
представления их в графическом
виде. Изучаются триангуляционные
структуры на плоскости и в
пространстве, алгоритмы их
построения, преобразования и
графического отображения.
Изучаются алгоритмы графического
поиска, алгоритмы вычисления
оптимальных маршрутов на
графовых моделях. Исследуется
эффективность изучаемых
алгоритмов, возможность их
использования для обработки
больших объемов данных.
В рамках дисциплины
рассматриваются различные
векторные цифровые модели
представления пространственных
объектов, расположенных на
поверхности Земли, модели рельефа
местности, алгоритмы построения
таких моделей, графического поиска
на них. Изучаются методы
проектирования специализированных
геоинформационных систем (ГИС)
на основе универсальных
инструментальных ГИС, модели
представления и анализа
атрибутивной информации в ГИС,
экспертные системы в ГИС, системы
обработки данных дистанционного
зондирования Земли.
15 Системное администрирование
В рамках дисциплины изучаются
технологии установки и настройки
операционных систем (Windows и
UNIX), программного обеспечения,
сетевого окружения. Изучаются
сценарии и протоколы
администрирования компьютерной
сети, управление доступом
пользователей к сетевым ресурсам.
Важную роль в учебном плане магистерской программы занимает научноисследовательская работа и производственная практика. НИР выполняется на кафедрах
факультета, на предприятиях г.Томска, НИИ, подразделениях ТГУ, ведущих исследования
и разработки программных систем по заказу предприятий и организаций.
9. Перспективы научно-исследовательской деятельности в связи с развитием ТГУ
и потребностями Томского региона
Научно-исследовательская работа выполняется как на кафедрах факультета
информатики, так и на предприятиях, НИИ и других подразделениях ТГУ под
руководством, как правило, преподавателей и научных сотрудников факультета
информатики. При этом место выполнения НИР выбирается индивидуально для каждого
студента и утверждается выпускающей кафедрой. В случае, когда НИР выполняется в
интересах предприятиях, НИИ или других подразделений ТГУ, от кафедры назначается
руководитель-консультант НИР.
Ряд предприятий, входящих в инновационную зону Томского региона и занимающихся
разработкой программного обеспечения, заинтересованы в выполнении для них НИР
студентами и сотрудниками факультета информатики. Предполагается дальнейшее развитие
связей с этими предприятиями.
9. Перспективы профессиональной деятельности и рудоустройства
Ввиду
того,
что
ИТ-компании
испытывают
дефицит
в
таких
высококвалифицированных специалистах, которые, в частности, получают образование в
рамках магистерской программы «Компьютерные науки», никакой сложности с
трудоустройством выпускников не наблюдается. Более того, большинство студентов с
самого начала обучения в магистратуре проходят практику и выполняют НИР на тех
предприятиях и организациях (или в интересах тех предприятий и организаций), на которых
будут работать после окончания обучения.
Наиболее талантливые выпускники, имеющие стремление к научно-исследовательской
деятельности, получают рекомендацию в аспирантуру факультета информатики, а также
привлекаются к преподавательской деятельности на факультете.