6B06102 Вычислительная техника и программное обеспечение в АТУ

Дисциплины

• Алгебра и геометрия

  Введение в высшую математику. Элементы линейной алгебры. Матрицы, определители, операции над матрицами. Обратная матрица. Системы линейных уравнений. Элементы векторной алгебры. Скалярное, векторное и смешанное произведение векторов. Аналитическая геометрия на плоскости. Кривые второго порядка.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Модуль экономико-правовых и экологических знаний (Основы экономики и предпринимательства, основы права и антикоррупционная культура, основы финансовой грамотности)

  Основы экономики. Проблемы экономического развития. Экономические потребности и ресурсы. Сущность предпринимательства, бизнес-модель, планирование и стратегия продаж. Лидерство и восприимчивость к инновациям.Правовая система РК. Правовые отношения и ответственность субъектов. Система знаний по антикоррупционной культуре. Морально-нравственная и правовая ответственность за коррупционные правонарушения.Управление личными финансами. Инструменты в области финансов. Планирование бюджета, система накоплений. Система индивидуального налогообложения. Анализ финансовой информации. Финансовые продукты. Инвестиционные стратегии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика

  Механика: Кинематика и динамика поступательного и вращательного движения. Гидродинрамика. Молекулярная физика: Молекулярно-кинетическая теория идеальных и реальных газов. Свойства жидкостей. Основы термодинамики. Электричество и магнетизм: Электростатика. Постоянный ток. Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции. Магнитные свойства вещества. Основы теории Максвелла. Оптические приборы и использования их в технологических производствах. Волновая оптика. Атомная и ядерная физика.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Введение в специальность

  Состав и структура программного обеспечения современного персонального компьютера Программное обеспечение ЭВМ. Классификация программ: ОС, драйверы, служебные, оболочки, инструментальные, прикладные. Функциональные требования. Принципы построения работы с наиболее распространенными пакетными, системными, служебными и прикладными программами и инструментальными средствами. Операционные системы. Назначение и типы операционных систем (ОС). Понятия об операционных системах персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Программы-оболочки Программы-утилиты Архиваторы. Прикладное программное обеспечение, инструментальное программное обеспечение, системное программное обеспечение. Основы обработки графических данных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Алгоритмизация и программирование

  Принципы обработки алгоритмов. Анализ алгоритмов. Оценка сложности алгоритмов. Типы данных. Структурированные и базовые типы данных. Алгоритмы обработки структуры данных. Абстрактные типы данных. Алгоритмы обработки строк. Рекурсивные алгоритмы. Алгоритмы сортировки. Составление программ с использованием, типизированных файлом. Динамическое программирование.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математический анализ

  Теория пределов. Дифференциальное исчисление функции одной переменной. Исследование функции с помощью производной. Интегральное исчисление функции одной переменной. Основные понятия и методы интегрального исчисления. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных. Частные производные и полный дифференциал. Экстремум функции двух переменных. Числовые ряды.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Вычислительная математика и программирование

  Введение в вычислительную математику. Основные задачи вычислительной математики.Численные и аналитические методы решения. Ошибки вычислений и их влияние. Основы программирования для вычислительных методов.Языки программирования: Python (NumPy, SciPy), MATLAB, C++.Работа с массивами, матрицами, числами с плавающей запятой.Основные алгоритмы и структуры данных.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Программирование на языке С++

  Синтаксис языка программирования C++. Отличия его от других языков. Основные операторы языка программирования C++. Реализация функций на C++. Особенности объектно-ориентированного программирования на C++. Классы стандартной библиотеки C++. Стандартная библиотека шаблонов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Технология программирования

  Введение в технологию программирования. Классические технологические процессы. Стандартные технологические процессы. Основные этапы технологические подходы. Основные технологические приемы. Технология алгоритмического программирования. Технология событийного программирования.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Логические основы программирования

  Введение в логические основы программирования. Булева алгебра и логические выражения. Булевы переменные и операции. Законы де Моргана. Преобразование логических выражений. Истинностные таблицы (Truth Tables). Предикатная логика и формальные системы. Логическое программирование на языке Prolog. Логика в искусственном интеллекте. Функциональное программирование и логика.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Основы искусственного интеллекта

  Цель: ознакомить студентов с основными концепциями и принципами искусственного интеллекта (ИИ), а также дать предоставление базовых знаний о методах и инструментах, которые лежат в основе современных систем ИИ. Курс направлен на развитие понимания теоретических и практических аспектов ИИ и его применений в различных областях. Дисциплина охватывает основные теоретические принципы и методы искусственного интеллекта, включая машинное обучение, нейронные сети. Студенты ознакомятся с историей развития ИИ, его основными подходами и современными направлениями, а также с реальными примерами применения ИИ в различных сферах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Организация вычислительных систем и сетей

  Классификация ВМ. Основные понятия вычислительной техники. Способы представления информации в вычислительных машинах. Основные характеристики вычислительных машин. Системы счисления. Выполнение арифметических операций в ВМ. Машинные коды. Общие принципы построения ВМ. Структура команд. Способы адресации операндов и команд. Система команд. Организация процессоров. CISC- и RISC-процессоры.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Архитектура и организация компьютерных систем

  Логические основы ЭВМ, элементы и узлы. Основы построения ЭВМ. Внутренняя организация процессора. Организация работы памяти компьютера. Интерфейсы. Режимы работы процессора, современные процессоры. Организация вычислений в вычислительных системах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Инженерия баз данных

  Проектирование баз данных. Концептуальное, логическое и физическое проектирование. Нормализация данных и нормальные формы. ER-диаграммы (моделирование структуры базы данных). Языки управления данными. Оптимизация SQL-запросов NoSQL базы данных (MongoDB, Redis, Cassandra). Администрирование баз данных. Управление пользователями и правами доступа. Индексы, транзакции и механизмы блокировок. Резервное копирование и восстановление данных. Оптимизация и масштабирование баз данных.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Технологии обработки данных

  Основы обработки данных. Виды данных и их форматы.Методы сбора, очистки и трансформации данных. Хранение и обработка структурированных и неструктурированных данных. Базы данных и управление данными. Реляционные базы данных (SQL, MySQL, PostgreSQL).Нереляционные базы данных (NoSQL: MongoDB, Redis). Основы работы с облачными хранилищами. Методы и алгоритмы обработки данных. Основные алгоритмы сортировки и поиска. Статистическая обработка данных.Методы фильтрации и агрегирования данных. Обработка больших данных (Big Data). Основные технологии Big Data (Hadoop, Spark).Основы распределенной обработки данных.Анализ потоковых данных.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Операционная система Linux

  Архитектура ОС Понятие ядра ОС. Многослойная структура. Микроядерная структура. Пример структуры современной ОС Windows NT. Процессы и потоки. Процессы и потоки в UNIX Мультипрограммирование в системах пакетной обработки. мультипрограммирование в системах разделения времени. Мультипрограммирование в системах реального времени. Планирование и диспетчеризация потоков. Иерархия запоминающих устройств. Алгоритмы распределения памяти. Свопинг и виртуальная память. Принцип действия кэш-памяти. Организация системы ввода-вывода. Файловые системы современных ОС.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экономика предприятия

  Предприятие основное звено экономической системы. Основной и оборотный капитал предприятия. Сырьевые, материальные и топливно-энергетические ресурсы. Трудовые ресурсы и оплата труда на предприятии. Инвестиционная и инновационная деятельность предприятия. Издержки производства и реализации продукции. Маркетинговая и производственная деятельность предприятия. Обеспечение конкурентоспособности и финансы предприятия. Финансовые результаты и экономическая эффективность деятельности предприятия.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Сетевые операционные системы

  Классификация СОС. Особенности алгоритмов управления ресурсами. Особенности аппаратных платформ. Особенности областей использования. Особенности методов построения. Одноранговые СОС и СОС с выделенными серверами. Требования, предъявляемые к СОС: расширяемость, переносимость, совместимость, безопасность. Управление локальными ресурсами. Управление процессами. Контекст и дескриптор процесса. Алгоритмы планирования процессов. Средства синхронизации и взаимодействия процессов. Управление памятью. Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных. Средства аппаратной поддержки управления памятью и многозадачной среды в микропроцессорах Intel.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Микроэлектроника

  Физические основы полупроводниковой микроэлектроники, физические явления и процессы в полупроводниковых структурах. Основы реализации оперативных и долговременных запоминающих устройств. Принципы построения микроэлектронных приборов и устройств, цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства. Микропроцессоры. Понятие об интегральных схемах, элементы полупроводниковой микроэлектроники.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Системное программирование

  Основные элементы управления в Visual C++, создание и разработка проекта. Работа с файлами. Трансляция и компиляция проекта. Типы мастеров проектов. Основные классы проекта. Debug и Release проекты. Изменение установок проекта. Иерархия классов MFC. Функции MFC. Обработка сообщений в MFC. Анализ классов проекта. Создание ресурсов. Типы диалогов. Введение элементов в диалоговое окно. Виды применяемых элементов

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Кинематика и динамика роботов

  Роботы как механические системы. Фундаментальные принципы механики. Кинематика. Координаты и параметры. Матрицы поворота. Линейные координаты и углы ориентации звеньев. Прямая и обратная позиционные кинематические задачи. Угловые и линейные скорости звеньев. Кинематические задачи. Угловые и линейные ускорения звеньев. Понятия динамической модели. Силы и моменты. Уравнения движения. Задачи динамики. Прямая задача динамики.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Инструментальные средства разработки программ

  Основные понятия и характеристики инструментальных средств разработки программных продуктов. Инструментальные средства моделей технологий разработки программного обеспечения. Среды реализации инструментов разработки. Инструментальные средства разработки Windows-приложений. Инструментальные средства этапа отладки и тестирования программ. Масштабирование ИС. Экстремальное программирование. Быстрое прототипирование интерфейсов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Электроника

  Основы физики полупроводников. Математическое моделирование р-n перехода. Вольтамперные характеристики (ВАХ), динамические свойства, основные справочные параметры. Стабилитрон. ВАХ, эквивалентная схема замещения стабилитрона, справочные параметры. Теория работы и принцип действия биполярного транзистора и полевого транзистора. Высокочастотные свойства биполярного транзистора и полевого транзистора. Тиристор. Усилители. Усилители с общим эмиттером. Усилители с общим коллектором.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Объектно-ориентированное программирование

  Возможности языка C#: Структуры и вычисления, Функции, Классы и объекты, Конструкторы и деструкторы классов, Методы классов, Перегрузка операций, Наследование, Виртуальные функции, Шаблоны, Обработка исключений, Введение в объектно-ориентированный анализ и проектирование

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Цифровые технологии и интернет

  Основы цифровых технологий. Цифровая трансформация и её влияние на общество. Аппаратные и программные компоненты цифровых систем. Цифровая обработка данных и информационные системы. Принципы работы интернета. История и развитие интернета. Интернет-протоколы (IP, TCP, HTTP, FTP). Веб-технологии и их эволюция. Цифровые коммуникации и сети. Локальные и глобальные сети (LAN, WAN, VPN). Беспроводные технологии (Wi-Fi, 5G, IoT). Облачные вычисления и распределённые системы. Информационная безопасность и киберугрозы. Основные угрозы в цифровой среде (вирусы, фишинг, DDoS). Методы защиты данных (шифрование, бэкапы, пароли). Политики конфиденциальности и цифровая гигиена. Интернет вещей (IoT) и умные технологии. Концепция IoT и примеры использования (умные дома, носимые устройства).

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Цифровая схемотехника

  Арифметические основы цифровой схемотехники. Арифметические операции с кодированными числами. Логические основы цифровой схемотехники. Функциональная логика. Основы синтеза цифровых логических устройств. Цифровые интегральные микросхемы. Типовые устройства обработки цифровой информации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Программирование микроконтроллеров

  Классификация микроконтроллеров и области их применения. Память, виды памяти. Синхронизация. Тактовый генератор. Система прерываний. Таймеры - счетчики. Режимы микропроцессоров. Набор команд микропроцессоров, группы команд. Форматы и способы адресации. Регистры микропроцессора. Подсистема ввода-вывода. Другие встроенные периферийные устройства.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Сетевые технологии в вычислительных системах

  Основы компьютерных сетей. Введение в сетевые технологии. Классификация сетей (LAN, WAN, MAN, VPN). Модель OSI и стек протоколов TCP/IP. Сетевые протоколы и технологии передачи данных. Ethernet, Wi-Fi, 5G и другие технологии связи.IP-адресация (IPv4 и IPv6), маршрутизация и коммутация.DNS, DHCP, NAT, VPN. Администрирование и настройка сетей. Конфигурирование сетевого оборудования (роутеры, коммутаторы). Управление пропускной способностью и мониторинг трафика. Облачные и программно-определяемые сети (SDN). Сетевые технологии в вычислительных системах. Распределенные вычисления и облачные сети. Высокоскоростные соединения (оптоволокно, InfiniBand). Виртуальные сети и их интеграция в вычислительные системы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Программирование на языке Python

  Синтаксис и управляющие конструкции. Переменные, значения. типы. Присваивание значения. Ввод значений с клавиатуры. Модули и пакеты. Импортирование модулей. Создание собственных модулей. Последовательности. Списки, кортежи и словари. Операторы общие для всех типов последовательностей. Специальные операторы и функции для работы со списками. Работа со словарями. Методы словарей. Вложенные списки. Матрицы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы предпринимательской деятельности

  Принципы эффективного использования ресурсов, организации труда и планирования производственным процессом на предприятиях пищевых производств. Методика расчета основных технико-экономических показателей работы предприятия, современные методы планирования и организации эффективной работы. Субъекты и главный объект предпринимательской деятельности, цели и принципы бизнес-планирования в условиях конкуренции. Типы бизнес-планов, требования, предъявляемые к структурированию, контроль выполнения, его инструментарий.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Программирование на языке Java

  Введение. Обзор технологий и платформы Java. Типы данных Java. Ссылочные типы данных. Выражения и операторы. Преобразование типов. Метод main(). Переменные и константы, поля объектов и классов. Область видимости. Объектная модель Java. Класс и объект. Введение в ООП. Базовые принципы ООП. Множественное наследование. Конструкторы, методы и поля классов. Модификаторы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Приводы мехатронных и робототехнических систем

  Основные типы приводов, используемые в мехатронике и в робототехнике: пневматические приводы роботов, их элементы, статические и динамические характеристики; гидравлические приводы роботов и их основные элементы, математическое описание, статические и динамические характеристики; способы улучшения динамики с помощью корректирующих обратных связей; электроприводы роботов на базе двигателей постоянного тока, бесконтактных, асинхронных, шаговых двигателей, схемы управления электроприводами.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Прикладные программы графики

  Введение в компьютерную графику и ее приложения.Основные понятия: пиксели, векторы, растровая и векторная графика.Графические примитивы и их отображение.Графические алгоритмы и структуры данных. Алгоритмы отрисовки прямых, окружностей, эллипсов.Алгоритмы заливки и обработки изображений.Использование структур данных для эффективного хранения и обработки графических данных.Трехмерная компьютерная графика. Основы трехмерной графики: координатные системы, преобразования.Моделирование объектов: полигональные сети, поверхности, текстуры.Освещение и теневые эффекты в трехмерной графике

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Визуальное программирование

  Введение в визуальное программирование. Библиотека визуальных компонентов. Интегрированная среда разработчика приложений системы Visual C++. Технология программирования в среде Visual C++. Разработка приложений в среде Visual C++. Структура проекта, модули. Управление файлами проекта. Сравнительный анализ существующих систем визуального программирования.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы распознования образов

  Определение понятий и основные задачи распознавания образов.Типы образов и методы их представления.Основные подходы к обработке и анализу образов.Статистические методы распознавания образов. Методы оценки вероятности и статистического анализа данных.Байесовский подход к распознаванию образов.Метод главных компонент и его применение.- Методы машинного обучения в распознавании образов. Обучение с учителем и без учителя.Классификация и кластеризация данных.Использование нейронных сетей для распознавания образов.- Обработка изображений и фильтры. Цифровая обработка изображений.Применение фильтров и операторов к изображениям.Сегментация изображений и выделение признаков. Теория решающих функций и векторные машины. Решающие функции и их использование в задачах классификации.Метод опорных векторов (SVM) и его применение в распознавании образов.Оценка качества и обобщение результатов распознавания.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интернет программирование

  Введение в интернет-программирование. Архитектура веб-приложений. Принципы работы HTTP, HTTPS, REST API. Основы клиент-серверного взаимодействия. Фронтенд-разработка. HTML5 и CSS3 (структура и стилизация веб-страниц). JavaScript и современные фреймворки (React, Vue, Angular. Адаптивная верстка, Bootstrap, Flexbox, Grid. Бэкенд-разработка. Основы серверного программирования (Node.js, Python Flask/Django, PHP, Java Spring).

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы и технологии моделирования

  Основы математического моделирования и создание моделей для различных процессов. Численные методы решения уравнений: метод конечных элементов (FEM), метод Монте-Карло, методы разностей и интеграции. Программные средства для моделирования: MATLAB, COMSOL, OpenFOAM. Визуализация и интерпретация результатов моделирования. Моделирование динамических и стохастических систем. Основы 3D-моделирования: полигональные и воксельные модели, текстуры, шейдеры. Рендеринг: алгоритмы фотореалистичного рендеринга (ray tracing), GPU-ускорение. Анимация 3D-объектов и сцен. Интерактивная 3D-графика и рендеринг в реальном времени. Визуализация данных с использованием трехмерных технологий.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Системы виртуальной реальности

  Технологии и оборудование для создания виртуальной среды. Основы визуализации и иммерсивного пользовательского опыта. Графика и анимация в виртуальной реальности. Графические движки и средства разработки виртуальных сред. Техники текстурирования, освещения и теневых эффектов. Анимация объектов и переходы между сценами. Интерфейсы и управление в виртуальной реальности. Разработка пользовательских интерфейсов для виртуальных сред. Техники взаимодействия пользователя с виртуальной средой: жесты, голосовые команды, контроллеры. Адаптация интерфейсов для различных устройств виртуальной реальности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Технологии виртуальной и дополненной реальности

  История развития технологий AR и VR. Основные компоненты систем виртуальной и дополненной реальности. Технические аспекты виртуальной и дополненной реальности. Технологии отображения: VR-шлемы, AR-очки, дисплеи, преобразователи изображения. Системы отслеживания положения и жестов пользователя. Взаимодействие с окружающим миром: датчики, камеры, обработка данных. Программирование для виртуальной и дополненной реальности. Языки программирования и среды разработки: Unity, Unreal Engine, ARKit, ARCore.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы научных исследований

  Освоение навыков проведения научных исследований, методов поиска, сбора и анализа научной информации, а также подготовка к написанию научных работ. Роль науки в современном обществе и ее основные функции. Управление в сфере науки. Политика государства в области науки. Фундаментальные, прикладные и поисковые науки. Теоретический и эмпирический уровни исследования. Методологические основы научных исследований. Выбор направления и обоснование темы научного исследования. Поиск, накопление и обработка научной информации. Патенты, виды патентных исследований, их особенности и связь с этапами создания продукции. Принципы систематизации литературы в библиотечных учреждениях и нормативные документы на библиографические описания. Научные работы, жанры академического письма, характеристика (статья, рецензия, монография, диссертация, реферат, аннотация). Язык и стиль научной работы. Редактирование и рецензирование научной работы. Этические принципы научной деятельности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы математического моделирования на компьютере

  Основы математического моделирования и методы представления реальных процессов. Численные методы для решения дифференциальных и алгебраических уравнений. Использование программных средств (MATLAB, Python, Mathematica) для моделирования. Применение методов численного интегрирования, аппроксимации и оптимизации. Разработка алгоритмов и программ для решения реальных математических моделей. Моделирование трехмерных объектов: полигональные и воксельные модели. Рендеринг: фотореалистичный рендеринг (ray tracing), методы ускорения с использованием GPU. Анимация 3D-объектов и сцены. Применение текстур и материалов для улучшения визуального восприятия. Визуализация данных с помощью трехмерных технологий.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы экономики

  Роль и сущность экономики. Факторы современного производства. Экономические отношения в обществе. Рынок. Макроэкономика. Производство - источник экономических благ. Экономические показатели и их сущность. Закон спроса и поведение покупателей. Закон предложения и логика бизнеса. Экономические основы бизнеса. Производство, производительность труда. Издержки и прибыль фирмы в условиях конкуренции. Конкуренция и монополия.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы логического проектирования

  Метод Карно и его применение для минимизации булевых функций. Минимизация функций методом Квайна-Мак-Класки. Применение программных средств для автоматизации минимизации. Логическое проектирование комбинационных схем. Проектирование и анализ комбинационных схем на основе булевой алгебры. Реализация логических функций с использованием комбинационных элементов. Оптимизация комбинационных схем и проверка их функциональности. Логическое проектирование последовательных схем. Основы последовательных логических схем: регистры, счетчики, память. Проектирование и анализ последовательных схем на основе триггеров.Синтез последовательных схем и их тестирование.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Проектирование и моделирование электронно-вычислительных устройств

  Проектирование электрических схем: схемотехника, схемы вентилей, усилители, генераторы. Работа с электронными компонентами: резисторы, конденсаторы, индуктивности, полупроводниковые элементы. Моделирование и анализ электронных цепей. Методы моделирования цифровых и аналоговых схем: SPICE, VHDL, Verilog. Анализ электрических параметров: напряжение, ток, частота, импеданс. Симуляция работы цепей и оптимизация проектов. Проектирование печатных плат и монтаж. Проектирование многослойных печатных плат: трассировка, разводка, размещение компонентов. Технологии монтажа компонентов: SMT, THT, механическое крепление.Проверка проектирования и подготовка к производству. Программируемая логика и микроконтроллеры.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Устойчивое развитие, экология и безопасность жизнедеятельности

  Приобретение базовых знаний по экологии и безопасности жизнедеятельности, а также формирование компетенций для реализации стратегии устойчивого развития экосистем и общества. Дисциплина охватывает ключевые аспекты общей и глобальной экологии, включая состав, свойства и функции экосистем, биосферу и круговорот веществ в природе. Рассматриваются основные виды экологии (аутэкология, демэкология, синэкология, глобальная экология), а также влияние биотических, абиотических и антропогенных факторов на окружающую среду. Особое внимание уделено актуальным экологическим проблемам современности, приоритетам стратегии устойчивого развития, защитным механизмам природной среды и оценке антропогенного воздействия на экосистемы. Дисциплина также изучает состояние устойчивости экосистем и выполнение требований экологической безопасности на производстве. Рассматриваются чрезвычайные ситуации экологического характера, природные катастрофы и способы защиты населения и окружающей среды.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Моделирование роботов и робототехнических систем

  Моделирование как метод познания. Важнейшие понятия, связанные с математическим моделированием. Имитационное моделирование. Моделирование стохастических систем. Моделирование сложных робото-технических систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Информационные технологии безопасности

  Введение в информационные технологии безопасности. Основные угрозы информационной безопасности. Принципы обеспечения безопасности (конфиденциальность, целостность, доступность CIA). Категории атак (вредоносное ПО, атаки на сети, социальная инженерия). Методы и модели обеспечения информационной безопасности. Модели безопасности данных (Bell-LaPadula, Biba, Clark-Wilson). Безопасность операционных систем. Безопасность Windows, Linux, macOS. Контроль доступа и управление привилегиями (RBAC, DAC, MAC). Многоуровневая защита (Defense in Depth).

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Методы защиты информации и вычислительных систем

  Введение в информационную безопасность. Основные угрозы и атаки на информационные системы. Классификация атак (пассивные, активные, физические, программные). Криптография и методы шифрования. Симметричные алгоритмы шифрования (AES, DES, 3DES). Асимметричное шифрование (RSA, ECC, ElGamal). Хеш-функции и контроль целостности (SHA, MD5, HMAC). Защита веб-приложений и баз данных. Основные уязвимости веб-приложений (SQL-инъекции, XSS, CSRF). Методы защиты API и веб-приложений. Безопасность баз данных (шифрование, контроль доступа).

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Распределенные вычисления в облачных средах

  Основы распределенных вычислений. Понятие и эволюция распределенных систем. Типы распределенных архитектур (кластерные, грид- и облачные вычисления). Модели взаимодействия узлов (P2P, клиент-сервер, микросервисы). Облачные технологии и платформы. Основы облачных вычислений (IaaS, PaaS, SaaS).Обзор облачных провайдеров (AWS, Google Cloud, Microsoft Azure). Виртуализация и контейнеризация (Docker, Kubernetes). Методы и алгоритмы распределенных вычислений. Распределенные алгоритмы обработки данных (MapReduce, Apache Spark).Балансировка нагрузки и отказоустойчивость.Параллельные вычисления и многопоточная обработка.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Программирование на PHP

  Понятие стиля и основные стили. Логика действия PHP: установка и настройка. Синтаксис встраивания PHP. ипы данных, выражения и операции в PHP. Функции в PHP. Сессии в PHP. Передача и приём параметров в скрипт PHP. Обработка форм с помощью PHP. Структура web-приложения. Авторизация пользователей в web-приложениях. Обмен информацией между модулями в web-приложении. Использование внешних данных в web-приложении.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Клиент-серверные технологии СУБД

  Принципы построения систем баз данных. Модели представления данных. Современные СУБД. Функционально-логическое построение различных типов БД. Анализ предметной области. Способы построения моделей предметной области. Проектирование БД. Построение информационных приложений с использованием современных СУБД на различных аппаратных платформах в различных предметных областях. Программирование пользовательского интерфейса для доступа БД.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирования корпоративных сетей

  Корпоративные сети сети масштаба предприятия. Задачи анализа и синтеза корпоративных сетей. Критерии и факторы выбора типа сети и ее конфигурации. Выбор компонентов сети. Сети с компонентами от разных производителей, решения со стороны клиента и со стороны сервера. Выбор средств контроля и диагностики. Планирование развития сети. Оценка надежности. Оптимизация проектирования и модернизации. Моделирование сети в симмуляторе Cisco Packet Tracer.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование и моделирование корпоративной сети Cisco

  Архитектура и типы корпоративных сетей. Программно-аппаратная платформа КС. Роль и место корпоративных сетей в КИС. Проектирование и моделирование КС. Этапы проектирования КС. Трехуровневая иерархическая модель корпоративной сети. Одно- и двухуровневые модели корпоративной сети. Межсетевая операционная система компании Cisco (IOS). Версии Cisco IOS. Режимы конфигурирования оборудования и интерфейс командной строки. Конфигурирование коммутаторов Cisco Catalyst. Первоначальная настройка коммутаторов. Виртуальные локальные сети (VLAN). Методы инкапсуляции. Конфигурирование VLAN. Протокол распределенного связующего дерева (STP). Конфигурирование маршрутизаторов Cisco. Конфигурирование протоколов маршрутизации RIP, IGRP, OSPF. Фильтрация трафика на маршрутизаторах с помощью списков доступа (ACL).

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Разработка приложений для мобильных устройств на базе Android

  Введение в разработку Android приложений. Создание пользовательских интерфейсов и использование элементов управления в приложениях под Android. Краткая история ОС Android. Intel для Android: приложений партнерство и инструментарий разработчика. Архитектура приложений для Android. Ресурсы приложения. Пользовательский интерфейс. Инструментарий разработки приложений для Android. Обзор шагов разработки типичного приложения под Android.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Разработка приложений для мобильных устройств

  Введение в мобильные платформы (Android, iOS). Основы программирования на Java, Kotlin (для Android) и Swift (для iOS). Проектирование пользовательских интерфейсов (UI/UX). Работа с базами данных и локальным хранением данных (SQLite, Core Data). Использование API и сетевых протоколов для обмена данными. Работа с аппаратными ресурсами мобильных устройств (GPS, камера, датчики). Кроссплатформенные инструменты разработки (Flutter, React Native). Тестирование, отладка и оптимизация приложений. Публикация мобильных приложений в Google Play и App Store.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• IoT - технологии

  Общие положения интернета вещей. Введение, базовые принципы, стандарты, архитектура IoT. Web вещей WoT. Когнитивный Интернет вещей CIoT. Способы взаимодействия с интернет-вещами. Концепция IoT и составляющие ее технологии. Взаимодействие IoT с перспективными инфокоммуникационными технологиями. Направления практического применения IoT. Интернет нано вещей. Беспроводные сенсорные сети. WSN. Основные понятия и принципы сенсорных сетей. Базовая архитектура, узлы, способы передачи данных, протоколы и технологии передачи данных в БСС. Типовые архитектуры и топологии, режимы работы, протоколы маршрутизации БСС. Мобильные БСС. Сопряжение БСС с сетями общего пользования. Проблемы реализации БСС, электропитание узлов от внешней среды. БСС и Интернет вещей.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Блокчейн технологии

  Введение в технологии блокчейн. Архитектура блокчейн. Порядок работы блокчейн-транзакции. Назначение блокчейн. Ограничения технологии блокчейн. Использование технологии блокчейн для организации распределенных баз данных. Криптовалюты. Криптографические основы технологии блокчейн на платформе .Net. Хеширование. Структура данных цепочки блоков блокчейн-технологии. Реализация технологии блокчейн на платформе .Net.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Разработка клиентских Web-приложений

  Понятие web-приложения. Технология CGI. Серверные скрипты. Объектные технологии. Классическая технология ASP. Платформа программирования Microsoft .Net. Новый тип приложений сборка (assembly). Метаданные и промежуточный код. Среда выполнения (Runtime Environment). Пространства имен (namespaces). Единая библиотека платформы - Microsoft Framework Library, основные пространства имен. Технологии ASP.Net. Создание класса производного от класса Page. Создание web приложений с использованием интегрированной среды разработки Visual Studio. Web сайты и web проекты. Создание web страниц (web form).

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Вычисления в облаке

  Основы облачных вычислений.Облачные платформы и провайдеры. Обзор ведущих облачных платформ (AWS, Microsoft Azure, Google Cloud).Облачные вычисления в частных, публичных и гибридных облаках. Виртуализация серверов и ресурсов. Модели развертывания и управления ресурсами. Контейнеризация и оркестрация (Docker, Kubernetes). Автоматизация развертывания (Terraform, Ansible).Балансировка нагрузки и авто-масштабирование. Облачные базы данных и хранилища

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование клиент-серверных приложении

  Клиент-серверные технологии. Многопользовательские базы данных. Интерактивные средства SQL Server для управления и создания объектов многопользовательской БД. Администрирование сервера баз данных. Аналитическая обработка данных. Технологии хранения и анализа корпоративных данных. Хранилища и витрины данных. Модели аналитической обработки данных в СУБД. Оперативная аналитическая обработка данных. Интеллектуальный анализ данных.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Бизнес-планирование

  Данная дисциплина раскрывает практику бизнес-планирования во всех ее проявлениях и рассматривает умение определять цели, стратегию деятельности предприятия, разрабатывать план действий на перспективу, определять сумму инвестиций для достижения поставленных целей и оценивать эффективность инвестиционных затрат в проект. Углубление и осмысление теоретических знаний закрепляются на практических занятиях, где приобретаются необходимые умения и навыки по технологии составления и методике расчета бизнес-плана, которые выпускники смогут реализовать в своей будущей деятельности. В развитии малого и среднего предпринимательства, как типа и стиля хозяйствования, важная роль принадлежит планированию. В силу формирования рыночных отношений, становления конкуренции товаропроизводителей проблема планирования приобрела большую актуальность для предприятий.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы и технологии управления ИТ-проектами

  Основы управления проектами в сфере ИТ. Методологии разработки ПО (Agile, Scrum, Kanban). Оценка сроков, бюджета и рисков проекта. Инструменты управления проектами (JIRA, Trello, MS Project). Взаимодействие команды разработчиков, аналитиков и заказчиков.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы и средства разработки игр

  История развития компьютерных игр как направления разработки программного обеспечения. Принципы функционирования компьютерных игр. Самые распространенные и популярные средства разработки игр. Основные этапы процесса разработки игрового продукта. Современные методы и средства разработки игр. Основы разработки в Unity 3D; доступные языки. UnityScript, C#, Boo. Среда графического программирования Blockly. Язык и среда программирования Scratch. Игра Макег: Студия. Программа конструктора игр Construct. Их возможности и принципиальные отличия. Инструменты сценария. Создание примитивных компонентов. Процедурная генерация игровых объектов. Оптимизация и подготовка к реализации разработанного приложения. Ухаживать. Консоль. Профайлер. Occlusion Culling. Fillrate GUI. Draw calls CPU. Оптимизация ЦП.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Технология разработки игровых приложений

  Теоретические основы технологии игры. Основные характеристики игры (сюжет, стратегия, тактика). Психология игры. Значение ролевых игр в учебном процессе. Жанры компьютерной игры. Проектирование компьютерной игры. Гейм-девелопинг: основные понятия, команда создателей игры. Разработка компьютерной игры (программирование, Unity, Godot, Kodu, Скретч и др.). Создание алгоритма, игрового приложения. Разработка компьютерных игр разного жанра.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения

  Основные принципы машинного обучения.Различиемеждуконтролируемыминеконтролируемымобучением. Глубокоеобучениеинейронныесети.Методыоптимизациииалгоритмыградиентногоспуска. Обработкаианализданных. ПрактическоеприменениеалгоритмовнаPython.РаботасбиблиотекамиTensorFlow, PyTorch, Scikit-learn. РазработкаитестированиемоделейМО.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Управление проектами в области ИТ

  Разработка Roadmap проекта. Определение сроков и этапов работы (спринты, итерации). Распределение задач между членами команды. Управление командой. Формирование и мотивация команды. Разделение ролей (разработчики, аналитики, тестировщики, DevOps). Организация продуктивного взаимодействия. Контроль бюджета и сроков. Оценка затрат (Story Points, Man-hours). Контроль выполнения задач и спринтов. Оптимизация ресурсов. Риск-менеджмент. Анализ потенциальных рисков. Разработка стратегий их минимизации. Мониторинг критических этапов проекта

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Проектирование мехатронных и робототехнических систем

  Системный подход при проектировании мехатронных и робототехнических систем. Проектирование систем. Методика проектирования модулей мехатронных и робототехнических систем.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные технологии искусственного интеллекта и машинного обучения

  Введение в искусственный интеллект и машинное обучение.Основные методы машинного обучения.Глубокое обучение (Deep Learning) и нейронные сети.Компьютерное зрение (Computer Vision).Генеративные модели и искусственный интеллект.Машинное обучение в бизнесе и индустрии.Интерпретация моделей и объяснимый ИИ (Explainable AI).

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Проявляет социально-гражданскую ответственность в принятии решений по сохранению и рациональному использованию природных ресурсов Казахстана; - анализируют факторы экологической безопасности биосферы на национальном и глобальном уровне; - реализует стратегию устойчивого развития экосистем и общества;
• Применяет знания основ экономики, предпринимательства, права, антикоррупционной культуры и финансовой грамотности в профессиональной деятельности
• Разрабатывать эффективные алгоритмы, анализировать логические схемы, применять принципы булевой алгебры и формальной логики в реальных программных задачах.
• использует методику поиска, накопления, обработки научно-технической и патентной информации;  проводит патентный поиск по теме исследования;  использует источники научно-технической информации; использует нормативные документы на библиографические описания;
• Проектировать и разрабатывать системы хранения и обработки больших данных. Разрабатывать настольные, мобильные и веб-приложения. Применять принципы объектно-ориентированного программирования (ООП). Работать с базами данных (MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Firebase). Использовать фреймворки и библиотеки для ускорения разработки (Django, Flask, React, Angular, Spring, .NET). Писать чистый и оптимизированный код. Работать с Hadoop-экосистемой (HDFS, MapReduce, YARN, Hive, HBase). Использовать Apache Spark для обработки данных в памяти.
• Применять отладчики и профилировщики для анализа и оптимизации кода. Использовать облачные платформы для размещения, масштабирования и управления приложениями; Работать с инструментами системного программирования (компиляторы, отладчики, профилировщики); Использовать системные вызовы и интерфейсы ОС для управления ресурсами и процессами. Настраивать и обучать модели на реальных данных; Анализировать и интерпретировать результаты работы систем распознавания. Использовать шаблоны и стили оформления в прикладных графических системах; Подготавливать изображения к публикации и экспорту в нужные форматы Использовать прикладные программные средства для моделирования и анализа моделей; Проводить верификацию, валидацию и калибровку моделей; • Разрабатывать управляющее программное обеспечение для робототехнических систем; Интегрировать аппаратные и программные модули в единую мехатронную систему.
• Оптимизировать производительность игр (рендеринг, ресурсы, код). Интегрировать VR/AR технологии в игровые проекты. Разрабатывать мобильные игры на iOS, Android. Использовать шумовые эффекты и музыку в играх. Работать с игровыми API и SDK для Steam, PlayStation, Xbox.
• Разрабатывать игры на игровых движках (Unity, Unreal Engine, Godot).Работать с языками программирования C++, C#, Python. Создавать 2D и 3D-графику для игр (Blender, Maya, Photoshop)..
• ПРазрабатывать встроенные системы на основе Arduino, ESP32, Raspberry Pi. Подключать и программировать датчики и модули (температуры, влажности, движения, камеры). Настраивать протоколы связи для беспроводного обмена данными (MQTT, LoRa, Zigbee, Wi-Fi). Разрабатывать IoT-приложения для удаленного мониторинга и управления. Работать с облачными сервисами для сбора и обработки данных (AWS, Google Cloud, Azure).
• Проектировать и анализировать архитектуру компьютерных систем. Оптимизировать производительность программного кода под конкретную архитектуру процессора. Работать с инструментами моделирования (например, Gem5, Simics, QEMU, NS3). Настраивать и управлять виртуальными машинами (VMware, VirtualBox, Docker, KVM). Применять принципы энергоэффективных вычислений в системах
• Web-серверы (Apache, Nginx, IIS). Почтовые серверы (Postfix, Exchange). Работать с виртуализацией и контейнеризацией (VMware, VirtualBox, Docker). Настраивать сетевую безопасность и защиту данных. Автоматизировать администрирование с помощью скриптов (Bash, PowerShell, Python). Настраивать резервное копирование и восстановление данных. Использовать инструменты мониторинга и диагностики сетей. Разрабатывать модели машинного обучения с использованием Python, R, Julia. Работать с библиотеками и фреймворками AI (TensorFlow, PyTorch, Scikit-learn, OpenCV). Реализовывать NLP-модели для чат-ботов, машинного перевода и анализа текста. Работать с генеративными моделями (GPT, Stable Diffusion, DALL·E). Оптимизировать и развертывать AI-приложения в облаке и на мобильных устройствах.
• Анализировать постановку задач и выбирать соответствующие методы ИИ; Обрабатывать и готовить данные для использования в моделях ИИ; Проектировать концептуальные, логические и физические модели баз данных; Реализовывать базы данных в СУБД и выполнять основные операции с данными; Применять блокчейн-инфраструктуру для хранения и проверки данных; Использовать API и библиотеки (Web3.js, Ethers.js) для взаимодействия с блокчейнами

Похожие ОП