6B07101 Промышленный Интернет Вещей в Astana IT University

Дисциплины

• Введение в вычислительную технику и программирование

  Эта дисциплина охватывает основные концепции информатики, включая понимание того, как работают компьютеры, их историю, основы аппаратного и программного обеспечения, алгоритмы, структуры данных и введение в языки программирования

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика 1

  В данном курсе будут изучаться фундаментальные законы природы: закон сохранение импульса, закон сохранение энергии и закон сохранение момента импульса, и фундаментальные понятия статистической механики. Студенты смогут решать широкий спектр физических и инженерных задач на основе усвоение небольшого количества фундаментальных законов природы. Основное внимание будет уделяться атомной структуре материи и взаимодействиям между материальными объектами. В течение курса студенты научатся объяснять и предсказывать поведение разных систем, как элементарные частицы, молекулы, твердые металлы и галактики. В курс интегрированы задачи моделирования физических процессов на основе Visual Python

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Математический анализ 1

  Академическая дисциплина включает в себя знание анализа функций, представленных различными способами, и понимание отношений между этими различными представлениями; понимание значения производной с точки зрения скорости изменения и локальной линейной аппроксимации, а также использование производных для решения различных задач. Дисциплина нацелена на формирования у студентов математического аппарата для решения прикладных задач по своей специальности

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика 2

  На данном курсе будут изучаться понятия электрического и магнитного поля, что даст возможность глубже понять атомную структуру материи, электрические и магнитные свойства твердых тел, и генерацию и распространения электромагнитных волн. Курс нацелен на изучение фундаментальных принципов электричества и магнетизма, который лежит в основе многих современных технологий, от сотовых телефонов до медицинской визуализации. В курс интегрированы задачи моделирования физических процессов на основе Visual Python.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математический анализ 2

  Учебная дисциплина знакомит студентов с важными отраслями исчисления и его применениями в прикладных науках. Дисциплина формирует умение применять математические методы и инструменты (дифференциальные уравнения, ряды, двойные и тройные интегралы) для решения сложных прикладных задач по своей специальности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Введение в программирование (С++)

  Курс предназначен для изучения программирования, отладки и реализации задач. Анализируются принципы работы сетевых технологий, получения доступа к локальным и удаленным сетевым ресурсам, программ с использованием языка C ++.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Дискретная математика

  Курс нацелен на формирование понимания основ математики, комбинаторики и теории графов. Предметом изучения дисциплины является основные математические принципы, такие как доказательство, понимание дискретных объектов; решение задач подсчета с использованием различных методов перебора.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Программирование на C

  Курс направлен на изучение студентами возможностей языка программирования С, включая написание и выполнение кода, использование структур данных и алгоритмов, а также решение проблем с разработки кода на С. Кроме того, студенты будут способны разрабатывать и тестировать программы, оптимизировать код как для отладки, так и для повышения производительности программ.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Линейная алгебра

  Курс нацелен на формирование понимания основ линейной алгебры и теории матриц. Предметом изучения дисциплины является основные свойства матриц, включая детерминанты, обратные матрицы, матричные факторизации, собственные значения, линейные преобразования и др.

  Год обучения - 1
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Академическое письмо

  Данная учебная дисциплина нацелена на развитие умения дифференцировать стили письменной речи, навыков конструктивного критического чтения и письма с включением критического анализа написанного; освоение особенностей академической лексики, грамматики и стиля; закрепление на практике умения писать структурно правильные абзацы; позволяет получить практические навыки подкрепления утверждений аргументами и доказательствами в письменной форме, умения писать академическое эссе.

  Год обучения - 1
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теория электрических цепей

  Данный курс обучает студентов математическому и концептуальному анализу электрических цепей. Студенты применяют математические концепции, такие как дифференциальные уравнения, комплексный анализ, линейная алгебра и теория вероятности, для решения проблем, связанных с проектированием и анализом электрических цепей. Они развивают глубокое понимание законов Кирхгофа, теорем Тевенина и Нортона, и обучаются анализировать электрические цепи во временной и частотной областях, используя методы преобразования Лапласа и Фурье. Курс также включает в себя анализ полупроводниковых устройств, таких как диоды и транзисторы, с использованием уравнений дифференциального и интегрального исчисления. Этот курс представляет собой ключевой компонент в образовании инженеров электротехники и предполагает высокий уровень математической подготовки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Вероятность и статистика

  Курс обучает изучению закономерностей случайных явлений и их свойств, и использовать их для анализа данных. В результате изучения данной дисциплины обучающиеся будут знать основные понятия теории вероятностей и математической статистики и их свойства, а также уметь использовать вероятностные модели при решении задач, работать со случайными величинами, выполнять расчет выборочных характеристик, оценивать надежность статистических данных.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Электроника

  В курсе рассматриваются основные методы расчета установившихся и переходных процессов в электрических цепях, их применение к наиболее распространенным в инженерной практике электронным схемам, включая усилители, выпрямители, стабилизаторы, триггеры и другие устройства. Большое внимание уделено свойствам и характеристикам полупроводниковых элементов: диодов, биполярных и полевых транзисторов, тиристоров, операционных усилителей, простейших логических элементов. Отдельные главы посвящены схемотехнике цифровых устройств.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Сигналы и системы

  Курс предлагает обширное понимание разнообразных сигналов (непрерывных и дискретных), свойств систем (линейных и нелинейных), а также инструментов для анализа сигналов и систем, включая преобразования Фурье и Лапласа. Кроме того, в нем рассматриваются спектральный анализ, основы цифровых сигналов и систем, а также проектирование фильтров. Этот курс создает основу для более сложных тем, таких как обработка сигналов, системы связи и управление системами.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Цифровой логический дизайн

  В данном курсе подробно излагаются принципы и приложения цифровой схемотехники, включая основы булевой алгебры, проектирование и анализ комбинационных и последовательных логических схем, функционирование и применение ключевых цифровых элементов, таких как дешифраторы, мультиплексоры, счетчики и регистры. Кроме того, студенты знакомятся с различными схемами памяти и основами программируемых логических устройств. Курс также охватывает современные методы и технологии проектирования цифровых систем, подготавливая студентов к работе в области электроники и микропроцессорной техники.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Алгоритмы машинного обучения

  Цель курса - получить теоретические и практические знания в области искусственного интеллекта в целом, и в частности в построении алгоритмов, способных обучаться. Курс рассматривает основные алгоритмы машинного обучения, различные подходы и технологии анализа данных, их качества, особенности и влияние в различных сферах науки и техники. В результате освоения курса, обучающиеся смогут применять методы машинного обучения для визуализации своих данных, строить графики, качественно представлять результаты.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Программирование микроконтроллеров

  Дисциплина нацелена на формирования знаний и навыков программирования на языках ассемблер и Си, и знакомит студентов с интерфейсом и строением различных семейств микроконтроллеров. Освоение курса позволит студентам начать разрабатывать простые встроенные системы на основе различных семейств микроконтроллеров.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Цифровая обработка сигналов

  Курс нацелен на изучение методов и алгоритмов для улучшения, анализа и преобразования сигналов в цифровой форме. Студенты изучают базовые принципы и теории цифровой обработки сигналов, включая дискретное преобразование Фурье (ДПФ), быстрое преобразование Фурье (БПФ), z-преобразование и преобразование Лапласа. Курс также включает в себя изучение цифровых фильтров, линейных и нелинейных систем, статистической обработки сигналов, а также основы цифровой модуляции и кодирования. Студенты также приобретают практические навыки работы с программным обеспечением для цифровой обработки сигналов (на MATLAB). Данные курс является основой для более продвинутых курсов, связанных с обработкой сигналов, таких как обработка изображений, обработка речи и связь.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Системы управления 1

  «Системы управления 1» — это вводный курс по теории автоматического управления. Из-за междисциплинарного характера систем управления идеи и концепции из этого курса являются неотъемлемой частью систем в широком диапазоне применений, включая электрическую, механическую, химическую, информационную и биомедицинскую инженерию, робототехнику и мехатронику и т. д. Курс представляет и объединяет основные концепции линейных систем автоматического регулирования. Обсуждаются и иллюстрируются экспозиция и демонстрация основных концепций систем управления с обратной связью, таких как классическое ПИД-регулирование, цифровое управление, управление в пространстве состояний и многомерное управление.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Промышленная безопасность

  Курс рассматривает законодательство РК в области охраны труда, основ профгигиены, профсанитарии и пожаробезопасности, а также экологии. В результате освоения курса обучающиеся будут понимать условия создания безвредных условий труда, обеспечения условий безопасности жизнедеятельности, выполнению мер безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования и снижения влияния на окружающую среду.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Алгоритмы и структура данных

  Курс рассматривает базовые, классические алгоритмы и структуры данных, используемые в программировании. Рассматриваются принципы построения и описания алгоритмов, понятия сложности и производительности алгоритмов, их основные классы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Сенсоры для IoT

  Данный курс нацелен на изучения датчиков применимых в IoT. Студенты познакомятся с устройством и принципом работы распространённых датчиков, с физическими эффектами и математическими принципами, связанными с датчиками. Полученные знания позволять решать задачи измерения физических величин с помощью датчиков, а также проектировать и создавать новые реализации на основе датчиков.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 4
  

• Введение в цифровые двойники

  Курс формирует у обучающихся понимание возможностей технологий цифрового моделирования индустриальных объектов и процессов для создания двойников. Освоив данный курс обучающиеся будут уметь разрабатывать и использовать базовые элементы цифровых двойников, составлять цифровые модели процессов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Проектирование встроенных систем

  Курс посвящен проектированию и разработке продвинутых встроенных систем. Курс направлен на формирование у студентов представление о встроенных системах на основе продвинутых и промышленных микроконтроллеров, специфике их проектирования и эксплуатации. В результате обучения происходит формирование базовой системы знаний и навыков, позволяющей понимать принципы функционирования сложных встроенных систем, выбирать средства и технологии их разработки, оценивать эффективность их использования в различных прикладных областях, включая IoT.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Модели и системы управления базами данных

  Курс дает представление о различных концептуальных подходах к хранению данных и базовых технологиях, реализующих данные подходы. Практическая компонента направлена на формирование понимания работы различных классов СУБД и сценариев их применения.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Механическое проектирование и прототипирование

  Этот курс посвящен основам механического проектирования и трехмерного твердотельного моделирования, которое закладывает аналитическую основу, необходимую для проектирования, сборки, структурного анализа и моделирования движения обычных элементов машин. Практические занятия курса обучают студентов базовым навыкам автоматизированного проектирования (САПР) с использованием программного обеспечения Autodesk Fusion 360 и знакомят их с различными производственными процессами с особым упором на аддитивные и субтрактивные производственные технологии.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Системы управления 2

  Данная дисциплина является продолжением курса «Системы управления 1». В этом курсе представлен фундаментальный подход к проектированию систем управления на основе моделей. Будут подробно изучены понятия о моделировании и идентификации объектов управления. Будут подробно изучены, проанализированы и синтезированы передовые системы управления, такие как линейно-квадратичный регулятор, линейно-квадратичное гауссовское управление, управление с прогнозированием моделей, и т.д.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Компьютерные сети

  Курс предоставляет обширное понимание принципов, архитектуры и технологий, стоящих за компьютерными сетями. Студенты изучают основы сетевой коммуникации, технологии проводного и беспроводного подключения, протоколы передачи данных, маршрутизацию и коммутацию, сетевую безопасность и управление сетевыми ресурсами. Особое внимание уделяется пониманию и использованию модели OSI и модели TCP/IP. Этот курс подготавливает студентов к проектированию, управлению и обеспечению безопасности компьютерных сетей, а также является основой для более продвинутых сетевых тем и специализаций.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Операционные системы

  Курс дает студентам всестороннее понимание основных принципов и механизмов, лежащих в основе современных операционных систем. Студенты изучают такие темы, как управление процессами, управление памятью, файловые системы и управление вводом/выводом. Они узнают о внутренних структурах и алгоритмах, используемых операционными системами для оптимизации распределения ресурсов и планирования, что обеспечивает эффективное выполнение приложений. В течение курса студенты выполняют практические упражнения и проекты, которые позволяют им получить практический опыт работы с реальными или имитационными операционными системами. К концу курса студенты формируют прочную основу в области операционных систем, обеспечивая их способность анализировать и решать проблемы, связанные с управлением процессами, управлением памятью, файловыми системами и операциями ввода/вывода, что позволяет им эффективно разрабатывать программное обеспечение, взаимодействующее с базовой операционной системой.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Введение в робототехнику

  Данная дисциплина предназначена специально для студентов бакалавриата, специализирующихся в области электроники, автоматизации и управления и т. д. В ходе этого курса студенты приобретут знания, касающиеся фундаментальных аспектов робототехники, таких как прямая и обратная кинематика робота-манипулятора, параметры Денавита-Хартенберга (D-H), дифференциальные кинематика и динамика роботов. Также в данном курсе рассматриваются мобильные роботы с их датчиками и исполнительными механизмами. Будет продемонстрирован ряд алгоритмов управления и изучена интеграция контроллера с аппаратным обеспечением (Hardware-in-the-Loop).

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Промышленная автоматизация

  Использование систем управления, таких как компьютеры или роботы, и информационных технологий для управления различными процессами и оборудованием в промышленности для замены человека.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Встраиваемые операционные системы

  На курсе рассматриваются принципы и практика проектирования и использования операционных систем для встраиваемых систем. Студенты изучают основы архитектуры встраиваемых систем, особенности различных типов встраиваемых операционных систем, включая реального времени, и подходы к проектированию и оптимизации программного обеспечения для этих систем. Курс также включает практические задания и проекты, в которых студенты разрабатывают и тестируют свои собственные встраиваемые приложения, используя реальные аппаратные платформы и операционные системы. Этот курс представляет собой важный шаг на пути становления компетентным инженером-разработчиком в области встраиваемых систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Облачные вычисления

  Данный курс предназначен для разработки программных систем и приложении где основной упор будет сделан на применение облачных решении там где это покажет наибольшую эффективность. У обучающихся будет возможность работать с различными провайдерами облачных решении, таких как Amazon, Google, Microsoft. Они научатся развертывать облачные решения для баз данных, аналитики данных, машинного обучения. Курс содержит следующие темы: "Load Balancing", "Scalability, Availability and Fault Tolerance", "BigQuery", "Machine Learning on Unstructured Datasets" и т.д.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Сетевые протоколы для IoT

  Данный курс нацелен на изучения технологий беспроводных сетей включая сети с низким энергопотреблением разного радиуса действия, понимания принципа работы и сценария использования, будут также рассматриваться специфичные протоколы такие как MQTT, AMQP, CoAP, DDS, XMPP, JMS.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы и инструменты исследования

  Курс предназначен для изучения основных методов и инструментов требуемых для введения научных исследований. Курс также знакомит студентов с наиболее популярными поисковыми и наукометрическими базами данных научных статей, такими как Web of Science, Scopus, ScienceDirect и другие. Во время курса обучающиеся ознакомятся с инструментами цитирования и поиска требуемой научной информации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Промышленные технологии хранения данных

  Курс формирует комплексное понимание промышленных технологий хранения данных. Первый раздел обучает развертыванию, настройке и администрированию систем хранения данных. Практический компонент обеспечит обучающихся навыками работы с механизмами резервного копирования и конфигурирования промышленного хранилища на виртуальных серверах. Второй компонент основан на практических сценариях развертывания и применения NoSQL систем на облачных серверах.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  В рамках учебной дисциплины обучающийся изучает сущность предпринимательской деятельности на основе действующего законодательства РК. На курсе будет продемонстрирована роль и место малых предприятий в современных условиях функционирования экономики государства и общества. Дисциплина позволит понять основные принципы и содержание бизнес-плана субъектов предпринимательской деятельности, сформировать мышление, основанное на современной антикоррупционной культуре, разъяснены организационные формы предпринимательской деятельности, в том числе с учетом устойчивого развития, экологии и безопасности жизнедеятельности персонала.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Технологическое предпринимательство

  Дисциплина знакомит обучающихся с современными концепциями и инструментами предпринимательства и получения теоретических знаний и практических навыков, необходимых для запуска собственного стартапа с учетом основ безопасности жизнедеятельности. На основе права и антикоррупционной культуры изучается процесс получения патента, законности правообладания технологической разработкой с учетом законодательства РК в сфере интеллектуальной собственности. Обучающиеся применяют стратегический анализ в области экономики, управления, коммуникации и технологического предпринимательства.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Промышленная связь

  Этот курс развивает навыки работы с различными устройствами промышленного управления и сетями, которые их соединяют. Темы включают обзор различных типов датчиков обнаружения и их интерфейсов. Вы узнаете о различных промышленных беспроводных технологиях, их стандартах и устройствах, а также поэкспериментируете с современными протоколами промышленных сетей связи, включая Modbus, HART, Profibus, при этом значительное количество времени будет потрачено на сети Ethernet/IP. В этом курсе также будут рассмотрены оптоволоконные коммуникации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Кибер-физическое моделирование промышленных процессов

  Курс формирует у обучающихся понимание принципов и вырабатывает навыки построения цифровых двойников промышленных производств для дальнейшей симуляции производственных процессов и их модификаций. В результате его освоения обучающиеся смогут создавать сложные кибер-физические системы промышленных объектов, предназначенные для моделирования будущего применения нового оборудования или процессов с целью планирования и контроля.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Проектирование роботизированных и мехатронных систем

  Этот курс является кульминацией всего пути по робототехнике и системам управления студентов, специализирующихся в области электроники. Первая часть курса посвящена моделированию и управлению беспилотными летательными аппаратами (БПЛА). Особое внимание будет уделено мехатронному проектированию БПЛА и установки контроллера с интеграцией аппаратной частью в систему управления квадрокоптерным БПЛА. Остальная часть курса посвящена курсовым проектам по робототехнике/мехатронике студентов, выполненных на основе знаний, полученных во время всей учебы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Разработка IoT систем

  Курс является практико-ориентированным и формирует у обучающихся навыки разработки комплексных программно-аппаратных решений интернета вещей. Первый раздел курса ознакомит обучающихся с SDK платформой, набором инструментов и практиками программирования для устройств промышленного интернета вещей. Во втором разделе обучающиеся разработают и презентуют авторское решение системы интернета вещей.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Способен участвовать в монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию систем контроля и автоматизации на основе технологий интернет вещей, участвовать в технологической подготовке систем интернет вещей различного назначения и принципа действия.
• Способен выполнять наладку, настройку и опытную проверку встроенных систем в лабораторных условиях и на объектах производства.
• Применяет теоретические и практические знания естественнонаучных дисциплин, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования для решения учебно-практических и профессиональных задач.
• Применяет знания и понимание фактов, явлений, теорий и сложных зависимостей между ними при разработке функциональных и структурных схем комплексных систем интернета вещей промышленного назначения с использованием стандартных средств компьютерного проектирования.
• Применяет знания и понимания на профессиональном уровне организации безопасности жизнедеятельности производственного персонала и населения, формулирует аргументы и решение их защиты, в том числе при возникновении чрезвычайной ситуации.
• Владеет основными современными химическими, физико-механическими, электронно-оптическими методами, используемых в разработке систем интернет вещей, как бытового так и производственного назначения.
• Знать электронные и механические устройства (и их компоненты) интернета вещей промышленного назначения; понимать принципы их работы и эксплуатации, технологию подключения к сети и управления, понимать вопросы промышленной безопасности и охраны труда на производстве.
• Уметь проектировать решения систем промышленного интернета вещей, включая разработку проектной документации, подбор основных узлов комплексной систем промышленного интернета вещей, организацию защиты информационной безопасности.
• Имеет навыки математического и кибер-физического моделирования для построения моделей технологических и производственных объектов, явлений и систем, а также описания динамических процессов.
• Уметь письменно и устно излагать идеи и рассуждения на тему информационных технологий, выступать перед аудиторией и защищать точку зрения на государственном, английском языках и на языке межнационального общения.
• Способен выбрать типовые сенсоры, встроенные системы, технологий передачи, хранения и визуализации данных для проектирования системы контроля и/или автоматизация технологического процесса c концепции интернет вещей, а также предварительно оценить экономическую эффективность техпроцессов.
• Знать основные классы систем, задач и инструментов ИКТ, понимать доменные области их применения и аргументировать выбор при решении задач.

Похожие ОП