6B07103 Цифровые технологии в атомной энергетике в Astana IT University

Дисциплины

• Механика

  Курс охватывает основы механики с акцентом на законы сохранения, моделирование взаимодействий частиц, вычислительные методы и микроуровневые представления. Формируются навыки системного анализа физических процессов с использованием численного моделирования.

  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
  

• Молекулярная физика и термодинамика

  Дисциплина изучает молекулярную структуру вещества, тепловое движение, законы термодинамики и статистические модели. Рассматриваются внутренние энергии, энтропия, фазовые переходы и тепловые процессы в замкнутых и открытых системах.

  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 - 2
  Кредитов - 5
  

• Введение в объектно-ориентированное программирование

  Дисциплина раскрывает принципы объектно-ориентированного подхода к разработке программного обеспечения. Изучаются основные концепции: классы, объекты, инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Формируются навыки проектирования и реализации программных решений с использованием ООП.

  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
  

• Электричество и магнетизм

  Курс охватывает электрические и магнитные поля, закон Гаусса, поток поля, циркуляцию, уравнения Максвелла и электромагнитную индукцию. Делается акцент на микроскопических моделях, численных расчетах и законах сохранения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теоретическая механика

  Курс посвящён аналитическим методам механики, включая лагранжев и гамильтонов формализмы. Рассматриваются обобщённые координаты, вариационные принципы, уравнения Эйлера–Лагранжа и гамильтонов подход к динамике. Формируются навыки строгого описания и анализа механических систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• 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 - 1
  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 - 1
  Кредитов - 5
  

• Продвинутое программирование для инженеров

  Дисциплина углубляет знания объектно-ориентированного подхода, включая абстракции, шаблоны проектирования, обработку исключений, работу с модулями и компонентами. Формируются навыки разработки масштабируемых и поддерживаемых программных систем с использованием принципов ООП.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Электротехника и аналоговая электроника

  Дисциплина охватывает основы электрических цепей, анализ сигналов, законы Кирхгофа, а также работу пассивных и активных компонентов. Рассматриваются принципы усиления, фильтрации и обработки сигналов в аналоговых электронных схемах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Атомная и квантовая физика

  Дисциплина охватывает основы квантовой механики и строения атомов. Рассматриваются корпускулярно-волновой дуализм, квантование энергии, модель Бора, уравнение Шрёдингера и принципы суперпозиции. Изучаются спектры атомов и квантовые эффекты в микрообъектах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Введение в кибербезопасность

  Этот курс предоставляет широкий обзор кибербезопасности, в том числе то, как компьютеры и сети подвергаются атакам, какую выгоду получают злоумышленники и как смягчить атаки. Изучаются типы атак, уязвимостей, злоумышленников и вредоносных программ, а также внедряются базовые технологии, используемые в кибербезопасности. Также представлены социальная инженерия, криптография и безопасность приложений. В ходе курса будут изучены принципы безопасности как конфиденциальность данных, целостность данных и доступность данных.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Цифровая электроника

  На данном курсе подробно излагаются принципы и приложения цифровой электроники, 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 - 2
  Кредитов - 5
  

• Введение в AR/VR

  Дисциплина знакомит с основами дополненной (AR) и виртуальной реальности (VR), их архитектурой, принципами взаимодействия и областями применения. Изучаются базовые технологии трекинга, отображения, пользовательского интерфейса и инструменты разработки цифровых 3D-сцен.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Базы данных

  Дисциплина охватывает принципы проектирования, создания и управления реляционными базами данных. Изучаются модели данных, язык SQL, нормализация, транзакции и основы администрирования. Формируются практические навыки работы с СУБД в инженерных задачах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Физика конденсированного состояния

  Дисциплина изучает физические свойства твёрдых тел и жидкостей на основе квантовых и статистических моделей. Рассматриваются кристаллическая структура, зонная теория, проводимость, полупроводники, магнетизм и фазовые переходы.

  Год обучения - 2
  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 - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Проектирование цифровых устройств на ПЛИС

  Дисциплина изучает основы проектирования логических схем с использованием программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Рассматриваются языки описания аппаратуры (HDL), моделирование, синтез, отладка и реализация цифровых устройств на FPGA-платформах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Ядерная физика

  Дисциплина посвящена изучению структуры и свойств атомных ядер, ядерных реакций, радиоактивного распада и взаимодействия излучений с веществом. Рассматриваются механизмы деления и синтеза, основные методы регистрации и применения ядерных процессов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  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 - 3
  Кредитов - 5
  

• Анализ данных и визуализация

  Дисциплина направлена на освоение методов обработки, очистки и интерпретации данных. Рассматриваются основы статистического анализа, построения графиков, интерактивной визуализации и представления результатов с использованием современных инструментов анализа данных (например, Python, pandas, matplotlib).

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• IoT технологии

  Дисциплина охватывает принципы построения интернета вещей (IoT): сенсоры, беспроводные сети, микроконтроллеры и облачные платформы. Изучаются архитектуры IoT-систем, протоколы обмена данными и применение IoT в мониторинге и управлении инженерными объектами.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Моделирование и расчёт ядерных установок (MCNP, SCALE)

  Дисциплина знакомит с методами численного моделирования нейтронно-физических процессов в ядерных установках с использованием профессионального программного обеспечения MCNP и SCALE. Рассматриваются расчёты критичности, выгорания, радиационных полей и shielding-анализ.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика ядерных реакторов

  Дисциплина изучает физические процессы, происходящие в активной зоне ядерных реакторов. Рассматриваются теория переноса нейтронов, критичность, реакторные коэффициенты, выгорание топлива и кинетика реакторов. Основа для понимания проектирования и эксплуатации АЭС.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Большие данные в атомной энергетике

  Дисциплина рассматривает принципы хранения, обработки и анализа больших данных, возникающих в процессе эксплуатации и мониторинга ядерных установок. Изучаются архитектуры распределённых систем, инструменты анализа и методы интеграции данных в системе принятия решений.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы и инструменты исследования

  Курс предназначен для изучения основных методов и инструментов требуемых для ведения 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 - 4
  

• Машинное обучение

  В данном курсе студент изучит основные типы задач, решаемых с помощью машинного обучения — в основном речь пойдёт о классификации, регрессии и кластеризации. А также, они смогут узнать об основных методах машинного обучения и их особенностях, научаться оценивать качество моделей — и решать, подходит ли модель для решения конкретной задачи.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Технологии кибербезопасности в атомной энергетике

  Дисциплина рассматривает основы кибербезопасности применительно к системам управления и критической инфраструктуре АЭС. Изучаются угрозы, уязвимости, архитектуры защиты, нормативные требования и методы обеспечения устойчивости автоматизированных и цифровых систем атомной отрасли.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• 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
  

• Финансовая грамотность

  Курс направлен на формирование базовых знаний и представлений в области личных и цифровых финансов. Студенты знакомятся с ключевыми финансовыми понятиями, инструментами и стратегиями, необходимыми для эффективного управления финансовыми ресурсами в повседневной жизни и профессиональной деятельности. В рамках дисциплины рассматриваются основы финансового планирования, принципы бюджетирования, особенности современного банковского обслуживания, а также риски и возможности, связанные с цифровыми финансовыми технологиями. Освоение курса способствует развитию финансовой ответственности, критического мышления и способности принимать обоснованные решения в быстро меняющейся экономической среде.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Цифровизация и автоматизация процессов на АЭС (SCADA, цифровые двойники)

  Дисциплина изучает принципы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами на АЭС. Рассматриваются архитектура SCADA-систем, технологии цифровых двойников, сбор и обработка данных, визуализация параметров и интеграция с инженерной инфраструктурой.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Радиационные материалы и ядерное топливо

  Дисциплина посвящена изучению свойств конструкционных и топливных материалов в условиях воздействия ионизирующего излучения. Рассматриваются радиационные дефекты, тепловыделяющие элементы, выгорание топлива, коррозионная стойкость и принципы выбора материалов для ядерных установок.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Эксплуатация и обслуживание АЭС

  Дисциплина изучает принципы функционирования атомных электростанций, организацию их эксплуатации, диагностику оборудования, техническое обслуживание и ремонт. Особое внимание уделяется регламентам безопасности, системам защиты и культуре безопасности в атомной энергетике.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Искусственный интеллект

  Дисциплина охватывает классические подходы в области искусственного интеллекта: интеллектуальные агенты, методы логического вывода, эвристический поиск, планирование, экспертные системы и принятие решений. Изучаются архитектуры ИИ и области их применения в инженерных задачах.

  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. Особое внимание уделяется принципам инклюзивного предпринимательства, способствующего созданию равных возможностей для всех, независимо от физических возможностей, пола, возраста или социального положения. Курс рассматривает механизмы поддержки и интеграции различных групп населения в бизнес-среду, подчеркивая важность доступности, справедливости и многообразия в предпринимательской деятельности. Дисциплина позволит понять основные принципы и содержание бизнес-плана субъектов предпринимательской деятельности, а также формирование мышления, основанного на современной антикоррупционной культуре. Рассматриваются организационные формы предпринимательской деятельности, в том числе с учетом принципов устойчивого развития, экологии, безопасности жизнедеятельности персонала и социальной ответственности бизнеса.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Нейросети и глубокое обучение

  Дисциплина изучает архитектуры искусственных нейронных сетей, алгоритмы обратного распространения, сверточные и рекуррентные сети. Рассматриваются методы обучения глубоких моделей и их применение в задачах классификации, распознавания образов и технической диагностики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Применять навыки командного взаимодействия, этического поведения, предпринимательского подхода и финансовой грамотности в профессиональной деятельности с учётом её социальной значимости. Оценивать влияние физической активности и здорового образа жизни на устойчивое личностное развитие.
• Использовать казахский, русский и английский языки для устной профессиональной и академической коммуникации в мультикультурной среде. Оформлять академические и технические тексты на казахском, русском и английском языках в соответствии с требованиями письменной профессиональной коммуникации. Анализировать и интерпретировать научные тексты и источники на различных языках с использованием методологии исследовательских подходов и научных методов анализа и синтеза. Аргументировать выводы на основе анализа, обобщения и синтеза научной литературы и информации.
• Интегрировать математические методы (дифференциальные уравнения, численные методы, статистический анализ, компьютерное моделирование) и естественнонаучные подходы для описания и предсказания физических процессов, лежащих в основе ядерных процессов и энергетических технологий с использованием элементов математического и компьютерного моделирования.
• Проектировать и анализировать аналоговые электронные схемы с учётом принципов работы компонентов аппаратных модулей и требований к функциональности системы.
• Реализовывать и настраивать программируемые модули (например, ПЛИС и микроконтроллеры) для встраиваемых и управляющих систем и интерпретировать результаты их функционирования.
• Разрабатывать программные решения инженерной направленности с использованием современных языков программирования (Python, C++, Java, JavaScript), систем управления базами данных (MySQL, PostgreSQL, SQLite, MongoDB) и цифровых платформ (MATLAB, Simulink, LabVIEW, Arduino IDE, Raspberry Pi) с получением программных решений, таких как: система мониторинга температуры реактора, цифровой двойник оборудования, интеллектуальный интерфейс управления микроконтроллером, цифровой модуль анализа технологических данных.
• Анализировать принципы работы ядерных реакторов и определить методы расчёта ядерных процессов с использованием современного специализированного программного обеспечения/цифровой платформы.
• Моделировать процессы ядерных реакций при работе ядерных реакторов с последующим оцениванием свойства ядерного топлива и конструкционных материалов.
• Разрабатывать и обучать модели машинного и глубокого обучения данных для оптимизации инженерных и энергетических процессов, а также интерпретировать полученные результаты моделирования и интеллектуального анализа.
• Проектировать и внедрять цифровые системы мониторинга и управления для технологических процессов в атомной энергетике с использованием специализированного программного и аппаратного обеспечения.
• Обеспечивать информационную и кибербезопасность промышленной /производственной инфраструктуры атомной энергетики с учётом стандартов, угроз и принципов защиты критически важных объектов.
• Участвовать в профессиональной деятельности в атомной отрасли в рамках учебных и производственных практик; выполнять выпускной проект с применением теоретических знаний и методов научной деятельности на практике.

Похожие ОП