1 Иностранный язык
Целью дисциплины является языковая и коммуникативная подготовка специалистов, владеющих знаниями и умениями, позволяющими осуществлять межкультурную коммуникацию как в форме опосредованного письменного (чтение, письмо), так и непосредственного устного (говорение, аудирование) иноязычного общения. Формирование у студентов способности и готовности к межкультурному общению обуславливает коммуникативную направленность курса иностранного языка, что предполагает учет личностных и профессиональных потребностей, интересов и индивидуальных психологических особенностей обучаемых, общее интеллектуальное развитие личности студента.
Цель предполагает достижение определенного уровня компетенции, под которой понимается умение соотносить языковые средства с конкретными целями, ситуациями, условиями и задачами речевого общения.
Задачи курса заключаются в дальнейшем развитии и совершенствовании навыков чтения и перевода специализированной научно-технической литературы, аннотирования и реферирования, умений смысловой обработки, обобщения и анализа информации; навыков речевого общения, умений монологического высказывания и диалогической речи на основе профессионально-ориентированных ситуаций, умений выражать различные коммуникативные намерения (беседа, обсуждение, оценка, обоснование решения, аргументация, инструктаж); навыков письменной речи на основе умения осуществлять письменное общение в форме делового письма, отчета, статьи, доклада с определенной коммуникативной целью.
2 История и методология прикладной математики и информатики
Цель дисциплины - формирование у студентов ясного представления об актуальном понятии науки и научности, об исторической и логической обусловленности статуса понятия науки, о проблемах, возникающих при определении статуса и понятия науки.
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины, должны знать:
- историю возникновения естествознания на фоне философии, способы ее представления и основные исторически сложившиеся определения понятия познания и методы познания;
- основные школы и подходы, объясняющие понятие рациональности;
- основные теории, объясняющие понятия знания, истины, знака, языка, коммуникации и понимания;
- значение основных терминов, применяемых в системных языках описания естествознания представителями логики, семиотики и общей теории систем.
уметь:
- самостоятельно отличать научное знание от пара-, квази-, и ненаучного знания;
- применять аналитические методы познания к явлениям эмпирического и теоретического характера, оценивать и приводить основания собственной научной деятельности.
3 Современные проблемы прикладной математики и информатики
4 Информационные технологии анализа изображений
Курс относится к основным дисциплинам содержания образовательных программ подготовки магистров по специализации "Интеллектуальные системы обработки изображений" и имеет своей целью формирование у студентов практических навыков применения новых и перспективных информационных технологий, предназначенных для решения задач обработки и анализа изображений и задач из смежных областей.
В курсе рассматриваются основные алгоритмы и информационные технологии цифровой обработки и распознавания изображений, в том числе полихроматических и многоспектральных. Проводится изучение методов текстурного анализа, вейвлет- анализа, сжатия изображений, морфологического анализа изображений, сегментации изображений.
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины будут знать современное состояние и перспективы развития информационных технологий анализа изображений и уметь использовать методы и средства компьютерной обработки изображений и программные средства для решения прикладных научно-технических задач.
5 Математические методы распознавания образов и понимание изображений
Целью дисциплины является наделение студентов знаниями и практическими навыками по разработке математических методов, алгоритмов и программных средств для решения задач распознавания образов (в том числе зрительных), а также понимания (автоматической интерпретации) изображений. В процессе изучения курса студенты должны получить необходимые сведения об основных методах построения распознающих систем и систем обработки больших информационных массивов, научиться ставить и решать задачи обучения и самообучения при распознавании образов, производить анализ и оптимизацию алгоритмов распознавания и понимания изображений по критериям качества и вычислительной сложности.
6 Системы формирования оптических и электронных изображений
Целью изучения курса является формирование у студентов теоретических знаний о физических основах формирования изображений в оптических системах и электронных микроскопах, методах оценивания качества формируемых изображений, а также практических навыков в области компьютерного моделирования изображений.
Основными задачами курса являются: изучение физических основ формирования изображения в оптических и электронных системах с учетом различных факторов; изучение математических и компьютерных моделей формирования оптического и электронного изображения; изучение математической модели аберраций оптических и электронных систем; изучение основных передаточных характеристик систем формирования изображений и оценка влияния на них различных факторов; освоение основных методик оценки качества изображения и критериев качества изображения; получение студентами практических навыков по компьютерному моделированию и оценке качества изображения.
7 Интеллектуальный анализ данных
Целью изучения дисциплины является наделение студентов знаниями и практическими навыками по построению математических моделей данных, разработке методов, алгоритмов и программных средств анализа данных, применению инструментальные средств, применению алгоритмов и программных средств для решения задач интеллектуального анализа данных, получаемых в результате экспериментальных исследований (Data Mining), в том числе большого объёма (Big Data). Основные задачи изучения дисциплины: изучение основных понятий и овладение классическим аппаратом математической статистики; изучение математических моделей данных для различных классов статистических данных; изучение технологий Data Mining; изучение технологий Big Data; приобретение студентами навыков самостоятельно ставить и решать прикладные задачи интеллектуального анализа данных; приобретение студентами навыков работы с соответствующими прикладными пакетами.
8 Методы компьютерной обработки изображений
Дисциплина является одной из базовых дисциплин магистерской программы, имеет своей целью формирование у студентов теоретической основы цифровой обработки изображений как дискретных двумерных сигналов и ознакомление с методами и средствами компьютерной обработки изображений.
Основное содержание данной дисциплины составляет теория двумерных дискретных линейных систем, статистическая теория оценивания дискретных сигналов и теория математической обработки изображений, включающая основные модели и меры качества представления изображений, методы и алгоритмы решения основных прикладных задач обработки изображений на ЭВМ.
Задачами дисциплины являются: создание у студентов основ широкой теоретической подготовки в области обработки изображений, обеспечивающей им практические навыки использования основных методов цифровой обработки изображений, восстановления, анализа, классификации и распознавания изображений; приобретение знаний современных принципов компьютерного кодирования изображений, в том числе методик цветового кодирования; наделение студентов знаниями и практическими навыками по разработке математических методов и алгоритмов компьютерной обработки и анализа цифровых изображений.
9 Технологии распределённого программирования
Цель дисциплины: знакомство с современными проблемами распределённого программирования, а также подходами к их решению.
Содержание курса.
Распределённые программные системы. Особенности распределённых программных систем уровня предприятия. Принципы реализации систем уровня предприятия в рамках технологии Java Enterprise Edition (JavaEE). Модель JavaEE. Основы языка Java. Принципы разработки программного обеспечения. Вспомогательные технологии разработки: XML, JNDI, JDBC, Servlets, JSP, EJB2, Session Beans, Entity Beans, JMS.MDB, Hibernate, EJB3, Entity Persistence, JSF, JTA, RUP.
10 Научно-исследовательская работа магистра
Задачами данной дисциплины являются:
- совершенствование студентами практических навыков выполнения научно-исследовательской работы, решения реальных научных и проектно-технологических задач в области прикладной математики и информатики;
- развитие у студентов творческих способностей и навыков самостоятельной постановки и решения научных и инженерных задач в указанной области;
- закрепление студентами теоретических знаний, полученных в процессе обучения, развитие способности их практического применения;
- приобретение и накопление опыта активного участия в работе научных семинаров, конференций, симпозиумов;
- формирование задела для последующего выполнения студентами выпускной квалификационной работы магистра.
Студенты, завершившие выполнение НИР магистра, должны знать: основные принципы проведения научно-исследовательской работы; методологию выполнения теоретических и экспериментальных исследований по выбранной тематике НИР магистра; актуальность выполнения исследований по выбранной тематике НИР магистра, варианты практического применения результатов исследования; программное обеспечение, компьютерные технологии, математический аппарат, использованные при выполнении научно-исследовательской работы; действующие стандарты и правила оформления научно-технического отчета (научной публикации) по результатам проведенного исследования.
Студенты должны уметь: вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий; формулировать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской работы, и выбирать методы их решения; осваивать новые информационные технологии и системы, применять их в практической деятельности; оформлять итоги проделанной работы в виде отчета, реферата, научной публикации, презентации, оформленных в соответствии с имеющимися требованиями, с привлечением современных средств редактирования; представлять результаты научно-исследовательской работы в виде доклада на научных семинарах, конференциях, симпозиумах.
11 Научно-исследовательская практика магистра
Цели практики: систематизация и углубление полученных теоретических знаний; приобретение опыта выполнения работ в подразделениях предприятия, занимающихся разработкой и применением математических методов, математических моделей, компьютерного программного обеспечения и информационных технологий; ознакомление студентов с организационной и функциональной структурой предприятия-базы практики; подбор и изучение информации по теме выпускной квалификационной работы магистра (магистерской диссертации).
Для достижения поставленных целей студенту необходимо решить следующие задачи:
- ознакомиться с предприятием, теми его подразделениями, деятельность которых связана с прикладной математикой и информатикой;
- получить у руководителя тему выпускной квалификационной работы магистра и задание на практику;
- найти и изучить информацию, которая необходима для успешного выполнения выпускной работы магистра, выполнить задание руководителя.
12 Магистерская диссертация
Выполнение выпускной квалификационной работы по теме, соответствующей направлению «Математическое моделирование и вычислительные технологии». Получение результатов, обладающих практической значимостью и элементами научной новизны. Апробация результатов работы на научных семинарах, конференциях, симпозиумах. Публичная защита работы на заседании Государственной аттестационной комиссии.
Курсы по выбору:
13.1 Технологии обработки потоков видеоданных
Курс «Технологии обработки потоков видеоданных» является основой для получения студентами практических навыков по проектированию, а также исследованию систем обработки видеосигналов, предназначенных для использования на персональных компьютерах, а также для передачи видеоинформации по цифровым каналам связи.
Целью преподавания дисциплины является изучение особенностей видеоизображений. Рассматриваются принципы сжатия видеосигналов, аппаратные и программные средства, обеспечивающие ввод, вывод и комплексную обработку видеоинформации на компьютерах, а также стандарты ее представления.
Основной задачей курса является приобретение студентами знаний и представлений о возможностях комплексной обработки потоков видеоданных, а также принципов построения и функционирования программных систем анализа движения на кадрах видеопоследовательности.
13.2 Распределенные базы данных
Цели и задачи изучения дисциплины: наделение студентов знаниями о принципах проектирования, различных задачах администрирования и обеспечении безопасности, логической и ссылочной целостности распределённых баз данных (БД); выработка у студентов приёмов и навыков решения разнообразных задач, связанных с извлечением, анализом и модификацией данных; формирование у студентов понятия, о различных проблемах обработки распределённых и разнородных данных и обоснованном выборе способов их решений; ознакомление студентов с системой управления базами данных (СУБД) Microsoft SQL Server, закрепление вышеозначенных теоретических навыков лабораторными занятиями на базе этой СУБД; знакомство студентов с современными принципами и технологиями проектирования программного обеспечения (ПО) взаимодействующего с СУБД.
14.1 Программные комплексы обработки изображений
Целью преподавания дисциплины является создание у студентов основ теоретических знаний в области разработки программного обеспечения, формирование у студентов фундаментальных знаний о принципах построения, реализации и функционирования программных комплексов, о методах, технологиях, средствах и стандартах разработки программного обеспечения, а также теоретических знаний и практических навыков в области применения технологий, методов и средств проектирования и разработки программного обеспечения систем обработки изображений, в соответствии с современными требованиями, предъявляемыми к подготовке студентов по направлению «Прикладная математика и информатика».
Основными задачами курса являются: приобретение студентами знаний о методологии разработки программных комплексов; изучение принципов построения и функционирования программных систем обработки изображений.
14.2 Математические методы криптографии и защиты информации
Цели дисциплины: создание у студентов основ широкой теоретической подготовки в области современных математических методов криптографии и защиты информации, алгоритмических методов решения теоретических и прикладных задач, позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающей им возможность использования разнообразных методов и современных достижений в тех областях техники, в которых они специализируются; формирование у студентов научного мышления, правильного понимания границ применимости криптографических методов и их криптоустойчивости. умения оценивать степень достоверности полученных теоретических результатов и компьютерных экспериментов; выработка у студентов приёмов и навыков решения конкретных задач защиты информации, помогающих студентам в дальнейшем решать инженерные задачи; ознакомление студентов с современным алгоритмическим и аппаратным обеспечением решения задач защиты информации и выработка у студентов начальных навыков проведения экспериментальных исследований и оценки эффективности алгоритмов.
15.1 Методы обработки данных дистанционного зондирования
Цели дисциплины: Ознакомление студентов с современным положением дел в области ДЗЗ и наделение студентов знаниями позволяющими понять принципы функционирования различных космических платформ и специфику получаемых данных ДЗЗ. Создание у студентов основ теоретической подготовки в области обработки, дешифрирования и понимания данных ДЗЗ, обеспечивающей им возможность использования разнообразных подходов, методов и алгоритмов работы с данными ДЗЗ. Выработка у студентов приёмов и навыков решения прикладных задач из разных областей научно-хозяйственной деятельности с использованием данных ДЗЗ, помогающих студентам в дальнейшем решать конкретные инженерные, производственные и прикладные задачи. Ознакомление студентов с современным программным обеспечением, предназначенным для обработки и анализа космических снимков, а также выработка у студентов навыков проведения вычислительных экспериментов, анализа и понимание результатов исследований.
15.2 Геоинформационные системы и технологии
Цели дисциплины: наделение студентов знаниями, относящимися к одной из важнейших областей применения компьютерной обработки изображений - геоинформатике, а также практическими навыками по разработке и применению геоинформационных систем (ГИС) и технологий различного назначения.
Задачи дисциплины: создание у студентов основ широкой теоретической подготовки в области ГИС; выработка у студентов приёмов и навыков решения конкретных практических задач геоинформатики; приобретение знаний об информационных технологиях формирования и текущего обновления ("актуализации") баз пространственно распределённых данных, о проектировании и практическом применении ГИС; приобретение теоретических и практических знаний об аналитических функциях и возможностях ГИС; решение большого числа практических задач на лабораторных работах и в рамках курсового проекта непосредственно в ГИС-пакетах.
16.1 Методы обработки биомедицинских изображений
Основное содержание дисциплины «Методы и средства обработки медицинских изображений» составляют теория, технология, методы и алгоритмы цифровой обработки и анализа изображений, содержащих биомедицинскую информацию.
Цели дисциплины: изучение и классификация основных задач и способов обработки изображений в современных биомедицинских системах, изучение информационных процессов получения и формирования изображений в медицинской практике; знакомство с общей теорией обработки изображений с учётом медицинской специфики, а также изучение наиболее разработанных методов обработки изображений: линейной фильтрации, нелинейной фильтрации, Фурье-анализа изображений, методов коррекции, преобразования и анализа биомедицинских изображений, методов компьютерной томографии» формирование специальных знаний, умений, навыков в создании новых систем и методов цифровой обработки изображений для медицинской диагностической аппаратуры.
В результате изучение дисциплины магистры будут подготовлены для научно-исследовательской и практической деятельности в области задача автоматизации обработки и анализа биомедицинских изображений.
16.2 Моделирование систем формирования изображений
Целями и задачами изучения дисциплины является получение студентами необходимых знаний об основных этапах преобразования оптических сигналов в "видеоинформационном тракте" систем формирования и обработки изображений, формирование у них навыков и умений строить математические модели видеоинформационного тракта, производить анализ и оптимизацию моделей по критериям адекватности (точности) и вычислительной сложности. Моделирование включает в себя воспроизведение (имитацию) эффектов преобразования и искажения оптических сигналов при формировании изображений; реализацию обработки искажённых изображений исследуемыми алгоритмами; проведение вычислительных экспериментов с моделями и получение характеристик эффективности алгоритмов.
Материал дисциплины является достаточно универсальным, изучаемые в ней принципы и подходы математического моделирования могут быть применены к широкому классу систем, ориентированных на формирование и компьютерную обработку изображений.
