6B06141 Моделирование и конструирование виртуальной реальности в ЮКГУ им. М. Ауезова

Умение исследовать СЛАУ, проводить матричные вычисления, владеть методами вычисления определителей, углубленное решение геометрических задач, создание геометрических изображений, встречающихся в других математических и компьютерных дисциплинах и применять полученные навыки в профессиональной деятельности

Рассматриваются жизнь, творчество, биография в контексте с творчеством М.О.Ауэзова. Проводится обзор творческой лаборатории писателя; восприятие М.О.Ауэзова как создателя науки Абаеведения, исследователя жыра «Манас», видного общественного деятеля. Практические навыки применяются для анализа литературного наследия М.Ауэзова в мировой и восточной литературе. Прививаются чувства патриотизма и любви к родине.

Владеют общими принципами построения алгоритмов, основных алгоритмических конструкций; понятия систем программирования; основных элементов процедурного языка программирования, структур программы, операторов и операций, управляющих структур, структур данных, файлов, подпрограмм, библиотек программ; моделей программирования, понятий классов и объектов, их свойств и методов. Приобретенные знания применяются в процессе разработки программ в профессиональной области.

Рассматриваются актуальные проблемы науки и образования, духовного возрождения в рамках реализации основных направлений Программы «Руханижаңғыру». Изучаются: механизмы защиты экономических интересов Казахстана в условиях социальной модернизации; перспективы развития ИТ в науке, образовании и практике в рамках Государственной программы «Цифровой Казахстан-2020». Практический опыт и знания применяются для решения актуальных проблем современности, патриотизма и мировоззренческих, духовных ориентиров в современном обществе.

Рассматриваются законы классической и современной физики; современной научной аппаратуры и методики физического исследования; техники современного физического эксперимента. Оценивается степень достоверности результатов теоретических и экспериментальных исследований; планируется эксперимент и обрабатываются его результаты. Полученные знания применяются для решения конкретных задач из различных областей физики: механики, термодинамики и молекулярной физики, электродинамики, оптики и др.

Знание и понимание теории предела числовой последовательности и предела функции, теории числовых рядов, свойства производных и неопределенного интеграла. Углубленное изучение дифференциального исчисления функций одной вещественной переменной. Применять методы дифференциального исчисления для исследования функций. Навыки вычисления неопределенных интегралов и методов интегрирования, определенных интегралов и их применение в профессиональной деятельности.

Рассматриваются творчество Абая Кунанбаева, художественные ценности отдельных произведений поэта, выявляются их значения и роли в воспитании будущего поколения, а также формируются представления о развитии абаеведческой науки в целом. Практические навыки применяются для сравнения и классификации, научного анализа и оценки литературно-художественных произведений Абая Кунанбаева.

Демонстрируются навыки вычисления поверхностных интегралов первого и второго рода; способы вычисления поверхностных интегралов; понятия поверхности, площади поверхности, нормали и касательной плоскости к поверхности. Приобретенные знания и умения применяются в процессе моделирования виртуальной реальности.

Рассматриваются вопросы, связанные с аналитической текстовой деятельностью с учетом особенностей академических жанров (аннотации, реферата, аналитических и научных обзоров, докладов и др.). Формируются практические навыки, связанные с поиском информации в научных базах данных, анализом и реферированием текстов, цитированием различных жанров академического письма попрофессиональной тематике, прививаются принципы профессиональной тематике, прививаютсяпринципы Академической честности.

Знание и понимание вопросов, связанных с распределенными системами и областями их применения. Оценка базовых знаний о технологиях Java для реализации распределенных приложений. Применение полученных знаний для решения практических задач. Изучение технологий реализации распределенных Java-приложений. Практические навыки работы со средствами и способами построения и организации распределенных систем.

Владеют теорией и методами решения дифференциальных уравнений, имеющих фундаментальное теоретическое значение и используемые в качестве основных математических моделей в естествознании, технике и других областях, с применением моделей, содержащихся в дифференциальных уравнениях.

Развитие навыков извлечения из текста необходимой информации, ее интерпретации в учебно-профессиональном общении. Развитие способности устанавливать контакты на профессиональном уровне, грамотно строить коммуникации, исходя из целей и ситуации общения. Привитие способности к творчеству, инновациям, коллегиальности в процессе выстраивания программы речевого поведения на русском (казахском) языке в сфере профессионального общения.

Демонстрируют навыки использования математических моделей, описывающих физические, химические, экономические процессы и явления, и приводящие к дифференциальным уравнениям; постановки основных типов задач математической физики и свойств моделируемых процессов, для различных типов задач уравнений в частных производных. Умение анализировать полученные решения, а также осуществлять интерпретацию этих решений. Применяют дифференциальные уравнения в разработке математических моделей.

Знание основных команд и инструментов AutoCAD в режиме диалога пользователя с компьютером. Приобретение навыков выполнения основных геометрических построений, ортогональных и изометрических чертежей на плоскости и в трехмерном пространстве. Формирование практических навыков по 2D проектированию, 3D моделированию и визуализации в AutoCAD.

У студентов формируются: представления о будущей специальности, перспективахееразвития и особенностях профессиональной подготовки по специальности; знания в областиоснов моделирования и конструирования виртуальной реальности, необходимых для последующего обучения и творчества; вырабатываются умения пользоваться информационными ресурсами и программно-аппаратнымобеспечением, формируется мотивация к самообучению и развитию.

Демонстрируются навыки вычисления определенных интегралов и их применение в геометрии, механике и физике; несобственных интегралов, владеют теорией функций многих переменных; числовых, функциональных и степенных рядов, признаками их сходимости; дифференциального исчисления функций многих переменных и их применением в профессиональной деятельности.

Знание и понимание вопросов, связанных с ознакомлением с основами программирования. Изучение принципов проектирования и разработки программ на языке программирования высокого уровня. Формирование практических навыков по: созданию консольных приложений на языке С++, разработке программ с использованием функций, строк и файлов на языке С++, самостоятельному решению задач посредством разработки и отладки сложных программ на языке С++.

Рассматриваются технологии профессионально-ориентированного иностранного языка для использования знания иностранного языка в процессе изучения других вузовских предметов, иноязычные компетенции применяются в дальнейшей профессиональной деятельности. Формируются практические навыки по изучению и применению специальной иностранной терминологии. Умение эффективно работать в команде и индивидуально, корректно отстаивать свою точку зрения при выполнении упражнений, тестовых заданий.

Знание и понимание классификации языков программирования, понятия типов данных, операций и операторов языка Java, принципов разработки программ для решения задач на языке Java. Формируются практические навыки разработки программ с использованием функций, строк и файлов, обработки символьной информации на языке Java. Разрабатывается стиль программирования.

Знание и понимание вопросов по использованию основных законов и положения теории распознавания образов: концептуальные основы подходов и методов распознавания образов; алгоритмы, используемые при анализе изображений, акустического сигнала или сенсоров другого типа; лингвистического анализа или машинного обучения. Формирование практических навыков по разработке и эксплуатации систем распознавания образов.

Формирование интегрированных знаний в области экономики, права, антикоррупционной культуры, экологии и безопасности жизнедеятельности, предпринимательства, методов научных исследований. Основы безопасного взаимодействия человека и природы, продуктивности экосистем и биосферы. Предпринимательская деятельность в условиях ограниченности ресурсов, повышение конкурентоспособности бизнеса и национальной экономики. Регулирование отношений в сфере экологии и безопасности жизнедеятельности человека. Знание и соблюдение казахстанского права, обязанностей и гарантий субъектов, государственное регулирование общественных отношений для обеспечения социального прогресса. Применение методов научных исследований.

Освоение методов проведения системных анализа базовых алгоритмов. Оценка и обоснование выбора способа представления геометрических моделей и алгоритмов их визуализации. Проведение моделирования алгоритмов и анализ его результатов. Формирование практических навыков в области моделирования алгоритмов объектов виртуальной реальности.

Знание и понимание вопросов по способам цифрового представления изображений, а также способам пространственной и спектральной обработки изображений. Построение математических моделей, используемых для оценки качества изображений. Формируются практические навыки по распознаванию образов и обработке изображений.

Знание и понимание основных понятий об оборудовании, ведущих компаниях-разработчиках VR проектов, платформах для разработки приложений AR. Умение применять и оценивать этапы разработки: выбор среды с учетом особенностей (мобильное приложение, промышленный или корпоративный контекст), выбор инструментальных средств, разработка дизайна, кодирование (отображение, взаимодействие, поддержка), тестирование. Практические навыки применяются в рамках технологии разработки AR-приложения в Unity.

Уметь выбирать инструментальные средства и платформы для разработки и создания приложений виртуальной и расширенной реальности. Применять платформы для создания контента VR/AR. Проводить подборку популярных инструментов для создания приложений дополненной и виртуальной реальности, с учетом их сферы применения. Возможность создания AR контента с применением современных платформ.

Владеют возможностями расчета средствами среды Matlab математических задач с применением методологий и методик построения. Демонстрируя навыки анализа математического моделирования, организации программных конструкций с использованием операторов управления программой, оформление модулей MATLAB в виде файлов-сценариев и файлов-функций.

Владеют основными возможностями и принципами применения современных ИТ, развитие навыков использования прикладных компьютерныхпрограмм в решении математических задач c применением технологий распараллеливания задач в математическом пакете Mathcad при выполнении лабораторных работ в группе и индивидуально.

Формирование теоретических знаний и практических навыков в области разработки приложений виртуальной реальности. Владеть терминологией разработчика приложений виртуальной реальности, а также навыками разработки систем VR/AR. Применять полученные знания при проектировании систем VR.

Знание основных методов разработки математических моделей. Применение фундаментальных законов природы, закономерностей техники и технологий. Проведение экспериментов с обработкой данных в виде аналитических зависимостей. Формирование практических навыков по выбору математического аппарата для моделирования и методик реализации моделей. Оценивание методов установления адекватности результатов моделей.

Владеют основами объектно-ориентированного программирования на языке C++, формируют практические навыки работы в средеобъектно-ориентированного языка программирования для решения математических, экономических и прикладныхзадач с использованием языка C++ .

Владение навыками программной реализации мультимедийных систем виртуальной реальности с применением различного оборудования, с учетом биопсихопараметров пользователя. Демонстрировать способность и готовность применять полученные знания при проектировании систем VR, импортировать 3D-модели в среду разработки VR/AR.

Знание и понимание вопросов, связанных с созданием рабочего пространства для разработки приложений ОС Android, установкой и настройкой SDK. Формирование практических навыков по разработке программного обеспечения для мобильных устройств, а также пользовательского интерфейса на мобильных устройствах и их моделях. Практические навыки по соблюдению основных принципов дизайна и разработки мобильных приложений, освоения технологии AdvancedReality.

Сформировать представление о разновидностях информационных технологий виртуальной реальности и способах их применения. Оценивать степень востребованности ИТ виртуальной реальности в различных сферах деятельности человека. Формирование практических навыков применения информационных технологий виртуальной реальности

Знания в области применения систем виртуальной реальности, основных понятий, принципов и инструментария разработки систем, а также оборудования для реализации, этапов и технологии создания систем VR и ее компонентов. Владеть и применять базовые навыки разработки аппаратных и программных составляющих пользовательских интерфейсов для взаимодействия с иммерсивным контентом.

Владеть основными этапами разработки объектов АR: выбор среды с учетом особенностей (мобильное приложение, промышленный или корпоративный контекст), выбор инструментальных средств, разработка дизайна, кодирование (отображение, взаимодействие, поддержка), тестирование. Оценить технологию разработки AR-приложения в Unity. Выработать практические навыки о создании графического интерфейса пользователя, разработке меню, создании нескольких сцен в одном проекте

Сформировать представление о математических моделях и их теоретических основах, их практической реализации. Умение проводить линеаризацию математических моделей. Применять фундаментальные законы природы и по отраслям знаний для установления адекватности математических моделей процессов разной природы. Оценивать модели при решении прикладных задач.

Применение технологий создания облачных сервисов, работа с существующими облачными сервисами, а также возможности использования облачных вычислений при решении задач оптимизации ИТ-процессов в сфере бизнеса. Формирование практических навыков реализации выгод облачных технологий в современном бизнесе, а также широкого использования инструментальных средств данных технологий в профессиональной деятельности.

Иметь представление о VR и AR проектах в медиа. Применять специфику иммерсивной журналистики, технологии производства контента в виртуальной и дополненной реальности от этапа планирования до презентации. Оценивать эффективность применения технологий VR/AR в СМИ и рекламе.

Знание и понимание принципов работы в программном пакете 3D Studio MAX, состава и структуры, используемых в системах мультимедиа технических и программных средств, а также построение анимационных моделей. Оценивание методов и приема работы над трехмерной сценой. Формирование практических навыков по применению профессиональной графики и графических редакторов в профессиональной деятельности на базе 3D Studio MAX.

Изучение теоретических и практических основ управления, имитационного моделирования бизнес-процессов. Получение навыков разработки имитационных моделей и проведения с ними экспериментов, позволяющих решать задачи оценки и оптимизации параметров экономических, производственных и технологических систем.

Применение дополнительной образовательной программы (Minor), определяющей совокупность дисциплин и (или) модулей и других видов учебной работы определенного обучающимся с целью формирования дополнительных компетенций. Позволяет определить степень усвоения бакалаврами объема учебных модулей, профессиональную компетентность и готовность выпускника к профессиональной деятельности. Позволяет проявить и оценить приобретенные знания, навыки и компетенции, в том числе с углубленной специализацией в рамках основной программы.

Применение знаний по эффективному использованию базовых инструментов создания объектов, модификации, изменению и редактированию объектов или их отдельных элементов. Использование фундаментальных и прикладных знаний в области трехмерной компьютерной графики в профессиональной деятельности. Объединение созданных объектов в функциональные группы. Формирование практических навыков по созданию простых трёхмерных моделей реальных объектов.

Сформировать понимание об использовании VR в образовательной сфере. Иметь представления о крупных образовательных VR-проектах: Образование», «Цифровая школа», «Современная цифровая образовательная среда», «Цифровая экономика». Умение характеризовать преимущества и недостатки иммерсивного подхода в сфере образования. Обобщить представление о возможностях и перспективах применения виртуальной реальности в образовании.

Освоение основных принципов разработки имитационных моделей на базе различных подходов, таких как системная динамика, дискретно-событийное и агентное моделирование. Дисциплина «Имитационное моделирование в среде AnyLogic» предполагает формирование знаний о современных технологиях имитационного моделирования систем в среде AnyLogic для прогнозирования, планирования и принятия управленческих решений.

Знание и понимание современных возможностей проектирования простых программных алгоритмов с помощью современных средств программирования, выполнения анализа технологических процессов и оборудования как объектов автоматизации и управления, составления структурных схем производств, их математических моделей как объектов управления, определение критериев качества функционирования, разработки алгоритмов централизованного контроля координат технологического объекта.

Сформировать знания о системе компьютерной математики MAXIMA. Изучить и владеть возможностями программы по преобразованию выражений, работе с частями выражений, решения задач линейной алгебры, математического анализа, комбинаторики, теории чисел, тензорного анализа, статистических задач, построения графиков функций на плоскости и в пространстве в различных системах координат. Применять знания в профессиональной деятельности.

Понимание концепции цифровых двойников; знание программных решений, принимаемых в Концепции; Выделять проблемы внедрения Цифровых двойников в мире. Умение характеризовать и оценивать этапы работы цифрового двойника, факторы технологии цифровых двойников. Применять технические средства сбора и первичного анализа информации цифровыми двойниками. Формирование цифровых макетов и работа с ними в рамках платформы цифровых двойников производства. Формирование практических навыков по вопросу искусственный интеллект как инструмент обеспечения работоспособности цифровых двойников.

Знание и понимание принципов проектирования баз данных, классификации систем управления базами данных. Оценивание методов разработки и управления базами данных. Формируются практические навыки по: технологии работы с данными в конкретной системе, проектированию баз данных конкретных предметных областей с использованием современных СУБД.

Знание и понимание основных фундаментальных положений и методологий применения современных статистических методов анализа экспериментальных данных с помощью программного пакета Statistica. Умение выбирать и оценивать инструментальные средства для обработки данных в соответствии с поставленной задачей, проводить анализ результатов расчетов и обосновать полученные выводы. Формирование практических навыков решения аналитических и исследовательских задач с применением современных технических средств и информационных технологий.

Формулирование основных понятий теории исследования задач промышленной безопасности. Изучается способность критически анализировать современные проблемы промышленной безопасности, ставить задачи и разрабатывать программу исследования, выбирать соответствующие методы решения экспериментальных и теоретических задач, интерпретировать, представлять и применять полученные результаты с помощью виртуальных исследований.

Знание и понимание основополагающих принципов криптографических методов и алгоритмов защиты информации. Анализ особенностей применения криптосистем, а также формирование математической культуры студентов и системного подхода к организации защиты информации. Фундаментальная подготовка по основам профессиональных знаний. Формируется способность применения знаний на практике в области информационной безопасности.

Знания и понимания о современных устройствах и программном обеспечении виртуальной реальности в медицине. Проведение обзора технологий виртуальной и дополненной реальностей в здравоохранении, применяемые для обучения врачей и реабилитации пациентов. Формирование практических навыков по разработке и эксплуатации кейсов VR-разработок в сфере здравоохранения: VR-модель сердца, VR-терапия, VR-тренажеры и другие.

Знание и понимание принципов разработки и использования устройств визуализации виртуальных объектов: VR шлемы, очки дополненной реальности, панели и мониторы для отображения виртуальных объектов. Применение устройств взаимодействия с виртуальными объектами в иммерсивных средах: системы трекинга головы, глаз, движений тела; перчатки, 3D контроллеры, устройства с обратной связью, платформы, датчики. Формирование практических навыков по эксплуатации виртуальных технологий в различных сферах бизнеса.

Знание и понимание основных вычислительных методов, применяемых при решении физических задач и при обработке данных эксперимента. Владеть способами их оптимальной реализации на компьютере, оценки погрешности результата проводимых расчетов. Применение практических навыков программирования основных математических алгоритмов при моделировании физических явлений, а также при создании численной модели реального физического явления.

Знание и понимание базовых понятий и определения моделей физических процессов; основных физических законов и их применение для создания виртуальных моделей различных процессов. Умение создать адекватную модель системы и анализировать влияние различных параметров на поведение виртуальной системы. Применять полученные знания в разрабатке и отладке эффективных алгоритмов решения физических проблем. Оценивать способы визуализации решений задач в среде компьютерных (виртуальных) математических систем

Знание и понимание принципов и технологий организации глобальной компьютерной сети Интернет. Использование и оценивание методов разработки интернет-приложений с применением языков разметки гипертекста HTML и XHTML, каскадных таблиц стилей CSS с использованием технологии прикладного программирования для сети Интернет с точки зрения обеспечения информационной безопасности.Умение эффективно работать в команде и индивидуально, корректно отстаивать свою точку зрения при работе с интернет технологиями.

Использовать механизмы и закономерности в разработке концептуальных и теоретических моделей решаемых научных проблем и задач по конструированию VR/AR. Применять современные методы математического и компьютерного моделирования для решения задач эксплуатации иммерсивных технологий.

Изучение теоретических аспектов моделирования технологий виртуальной и расширенной реальности. Формирование умений и навыков моделирования аппаратной и программной составляющей формирования иммерсивного контента с разной степенью погружения в виртуальное пространство. Практические навыки применяются для установления адекватности математических моделей VR объектов с применением экспериментальных данных в процессе выполнения индивидуальных и групповых заданий.

Применять возможности VR и AR систем на основе интерактивной 3D-графики, платформ для создания данных приложений, особенностей их программной реализации;

Свободно коммуницировать в профессиональной среде и социуме на казахском, русском и английском языках с учетом принципов академического письма и культуры академической честности.

Применять естественнонаучные, математические, общественные, социально-экономические и инженерные знания в профессиональной деятельности, методы математической обработки данных, научного и экспериментального исследования, нормативные документы и элементы экономического анализа.

Уметь эффективно работать индивидуально и как член команды, корректно отстаивать свою точку зрения.

Внедрять и эксплуатировать готовые программные продукты интерфейсов в области систем VR, разрабатывать инструкции по работе с данными системами.

Разрабатывать математические модели в различных областях с инновационными подходами для достижения конкретных результатов в области математического и компьютерного моделирования.

Разработать и создавать эффективные алгоритмы приложений виртуальной и расширенной реальности с учетом современных методов.

Проектировать системы VR и интерактивного трехмерного моделирования.

Управлять информационными процессами, тестировать, эксплуатировать и обслуживать аппаратные и программные средства в области систем VR.

Конструировать проекты виртуальной реальности посредством использования ресурсов математических и компьютерных моделей с предварительным технико-экономическим обоснованием проектных расчетов.

Моделировать и конструировать виртуальную реальность; создавать виртуальную анимацию.

Вести здоровый образ жизни, применять способность самообучения и самовоспитания в течение всей жизни.