Кафедра автоматизации физико - технических исследований

Руководители

Заведующий кафедрой

Заведующий кафедрой

кандидат технических наук

Телефон: (913) 916-83-96

Заместитель заведующего кафедрой

Телефон: (383) 33-99-220

Секретарь кафедры

Телефон: (383) 333-32-67

О кафедре

Направление подготовки:
03.03.02 Физика (уровень бакалавриата)
03.04.02 Физика (уровень магистратуры)
03.06.01 Физика и астрономия (уровень подготовки кадров высшей квалификации)
Специализации магистратуры: Информационные процессы и системы

Группа кафедры ВКонтакте: https://vk.com/afti_nsu


Программирование – это искусство перевода с языка общения людей на язык информатики с учетом особенностей процессорной архитектуры


Кафедра автоматизации физико-технических исследований физического факультета НГУ – это ведущий центр обучения и научных исследований по всем вопросам, связанным с применением компьютеров и их программным обеспечением. Сегодня трудно назвать какую-либо область, где бы ни использовалась вычислительная техника и новейшие информационные технологии.

Кафедра была основана в 1964 году членом-корреспондентом РАН К.В. Карандеевым и первоначально называлась кафедрой автоматики и электрометрии.

В период с 1969 по 1985 гг. кафедру возглавлял академик Ю.Е. Нестерихин. В 1979 году кафедра получила свое нынешнее название.


Ключевые особенности обучения

1. Обучение в фундаментальном университете направлено на подготовку исследователей, которые вначале проводят анализ поставленной задачи, затем научно обосновывают и выбирают путь решения, а после доказывают эффективность и достоверность полученного решения. Именно такой подход характерен для лучших университетов мира.

2. Обучаясь по профилю «физика», вы получаете физическое мировоззрение, что дает возможность воспринимать поставленную задачу в совокупности с окружающей ее моделью.

3. Помимо глубоких знаний в области физики и информатики, обучающиеся получают достаточный блок математических дисциплин, включающий математический анализ, функциональный анализ, математическую статистику и численные методы. Это дает возможность успешно работать выпускникам в областях Machine Learning и Data Mining, связанных с нейронными сетями и искусственным интеллектом AI.

4. Постоянная тесная связь с реальным сектором: все практические курсы курируются ведущими лабораториями институтов СО РАН и ведущими компаниями разработчиками.

5. Блок курсов по физической информатике включает в себя:

  •  Физические основы: от аналоговой электроники до физических основ микроэлектроники и квантовых вычислений, от полупроводниковой микроэлектроники до наноэлектроники и нанотехнологий. Работа с современным измерительным оборудованием.
  •  Software: глубокое изучение основ программирования и подходов на примере языков С и С++ (по 1 году на каждый в группах по 6 человек), объектно-ориентированный анализ и дизайн, проектирование больших программных систем, а также обзор систем и средств современного программирования.
  •  Hardware: полный путь от аналоговой схемотехники с паяльником в руках до систем промышленной автоматизации. Обучающиеся изучают архитектуры микроконтроллеров и микропроцессоров (ARM, включая Arduino), принципы построения спецпроцессоров (GPU и FPGA), суперкомпьютеров, промышленные контроллеры и системы жесткого реального времени.
  •  DataProcessing: особенности обработки данных в научных исследованиях и экспериментах, применение математических методов для обработки сигналов и изображений, системы 3D-графики и виртуальной реальности, применение нейронных систем для разработки экспертных систем и обработки данных.


Специализация

На втором году обучения студентов отделения "физическая информатика" происходит разделение по направлениям специализации. 

Кафедра АФТИ предлагает два направления:

1. Разработка прикладного программного обеспечения для моделирования физических процессов и высокопроизводительных систем обработки больших данных

Дипломную практику студенты проходят в научных институтах СО РАН и компаниях Академпарка. Круг решаемых задач лежит в широкой области: начиная от моделирования процессов плавления ТВЭЛ в ядерных реакторах (Институт проблем безопасного развития атомной энергетики) и ПО для контроля обледенения лопастей гидротурбин (Институт теплофизики) до облачных технологий и геометрических решателей и оптимизации отображения графики для САПР систем (Ледас, Кадвайз).

 2. Микроэлектроника, схемотехника и встраиваемые системы

Направление ориентировано на подготовку специалистов по разработке, проектированию и созданию аппаратных устройств обработки данных и программно-аппаратных комплексов. Решаемые задачи включают в себя области промышленной автоматизации (Сибирская генерирующая компания), IoT и встраиваемые системы (Газпромнефть, геофизика и геологоразведка), робототехнику (СибАкадемСофт), а также прототипирование и производство полупроводниковых кристаллов и микросхем для тепловизионной техники (институт физики полупроводников).


Обучение

Для занятий по профильным дисциплинам студентам доступны оборудованные всем необходимым оборудованием аудитории и терминальные классы в НГУ, а также Образовательный центр ИАиЭ СО РАН.

 Все аудитории оборудованы всем необходимым для проведения лекций, лабораторных и практических занятий, а также для проведения видеоконференций..

При обучении на кафедре большое внимание уделяется практическим навыкам работы с современным измерительным и диагностическим оборудованием. При этом знакомство всегда начинается с основ: паяльной станции и аналоговой схемотехники.



Дипломная практика и дальнейшее трудоустройство

На третьем году обучения студенты выбирают для себя конкретную область специализации где выполняют сначала курсовую работу, а затем проходят дипломную практику.

Многие институты и коммерческие организации заинтересованы в привлечении наших студентов, поэтому присылают на кафедру предложения для прохождения практики. Среди постоянных партнеров можно выделить как подразделения НГУ (лаборатории факультетов, Научно-образовательный центр "Газпромнефть-НГУ", лаборатория Малых космических аппаратов и др.), так и институты Сибирского Отделения РАН (Институт автоматики и электрометрии, Институт ядерной физики, Институт теплофизики, Новосибирский филиал института безопасности атомной энергетики, Институт геологии и геофизики, Институт физики полупроводников и др.) и коммерческие фирмы (ПетроГМ, СофтЛаб-НСК, Экспасофт, Кадвайз, Ледас, True Engineering, Мотив Нейроморфные Технологии, Тайга IoT и др.).

Количество ежегодных запросов в несколько раз превышает количество обучающихся, а их постоянство свидетельствует о высоком уровне обучения и востребованности наших студентов.

Вопрос с трудоустройством после окончания обучения перед выпускниками не стоит, поскольку все они имеют устройство еще во время прохождения дипломной практики, а научные руководители, являющиеся зачастую руководителями тематических групп и отделов, заинтересованы в том, чтобы выпускники продолжили те работы, которые им были предложены во время обучения.


Расписание спецкурсов



Преподаватели

Особенность и специфика кафедры определяется прикладным характером преподаваемых дисциплин и проводимых исследований:

  Кафедра АФТИ организует проведение 36 учебных дисциплин
  •  Количество преподавателей составляет 42 человека

При этом все преподаватели являются совместителями, продолжая заложенную традицию

«Учить прикладным наукам должны те, кто достиг успехов в этом сам и продолжает развивать его».

Поэтому среди наших преподавателей можно встретить директоров инновационных компаний, начальников и руководителей отделов, менеджеров коммерческих проектов, TeamLead-ов и технических директоров. Все они занимаются преподаванием для передачи своего опыта и знаний, воспитания и обучения молодых кадров в интересах своих компаний.

Разумеется, не только коммерческий сектор является основой кадрового состава кафедры: научные институты, ведущие успешные работы, также являются не только потребителями выпускников, но и участвуют в обучении студентов. Доктора наук, заведующие научными лабораториями и тематическими группами и даже заместители директоров институтов участвуют как в чтении учебных курсов, так и в курировании циклов преподаваемых дисциплин.


  ФИО Степень Должность Читаемые курсы
1 Абрамкин Д.С. к.ф.-м.н. старший преподаватель Физические основы информационных технологий
2 Бабуров Ю.В.
старший преподаватель Нейронные сети и искусственный интеллект
3 Барамия Д. А.
старший преподаватель Введение в объектно-ориентированное программирование,
Объектно-ориентированное программирование 
4 Беляев П.Е. 
старший преподаватель Компьютерные сети 
5 Блошкин А.А.
к.ф.-м.н. доцент Физические основы микроэлектроники
6 Борин В.М.  к.ф.-м.н. старший преподаватель Структурное программирование, 
Основы программного конструирования
7 Войтишек А.В.
д.ф.-м.н. профессор Символьные и численные расчеты в физических приложениях
8 Володин В.А.
д.ф.-м.н. профессор Физические основы микроэлектроники
9 Гончаренко А.И.  старший преподаватель
Введение в машинное обучение 
10 Горчаков К.М.
старший преподаватель  Аналоговая электроника 
11 Герасимов Р.Е.
к.ф.-м.н. старший преподаватель Символьные и численные расчеты в физических приложениях
12 Гузенкова А.А. ассистент
Введение в объектно-ориентированное программирование,
Объектно-ориентированное программирование
13 Двойнишников С.В. д.т.н. профессор Методы обработки данных в научных исследованиях
14 Жадан Д.С.
старший преподаватель Основы программирования, Практическое программирование
15 Зуев В. О.
ассистент Структурное программирование, Основы программного конструирования
16 Зубакин А. С.
ассистент Практическое программирование
17 Исламов Д.Р.
к.ф.-м.н. доцент Основы проектирования интегральных микросхем,
Проектирование современных интегральных микросхем
18 Котов К.Ю.
к.т.н. старший преподаватель Основы робототехники
19 Куприков Е.А. старший преподаватель Основы программирования,
Практическое программирование
20 Козулин И.А. к.ф.-м.н. доцент Цифровая обработка данных и методы дискретного анализа
21 Козырев Е.А. к.ф.-м.н. старший преподаватель Основы программирования
22 Личман И.В.
старший преподаватель Теоретические основы построения САПР
23 Лысаков К.Ф. 
к.т.н. доцент Основы программирования,
Практическое программирование,
Современные системы автоматизации,
Тьюториал по системотехнике и программированию,
Групповая разработка программного обеспечения,
Системы сбора и обработки данных на базе микроконтроллеров
24 Мальцев А.С
к.т.н. старший преподаватель Основы робототехники
25 Мамутов Р.З.
ассистент Основы программирования
26 Пак А.В.
ассистент Основы программирования, Практическое программирование
27 Пальчиков Е.И.
профессор Физические основы информатики
28 Парыгин А.В. 
старший преподаватель Компьютерные сети 
29 Поляков В.Г  к.т.н. старший преподаватель
Архитектуры АСУ ТП
30 Ремнев М.А.
ассистент Основы программирования
31 Рудаков А.В. 
старший преподаватель Программируемые микроконтроллеры
32 Серёдкин А.В. к.ф.-м.н. старший преподаватель Структурное программирование, Основы программного конструирования
33  Соловьев А.А.   к.т.н. старший преподаватель Обработка сигналов и изображений
34 Стоцкий В.А.    ассистент Символьные и численные расчеты в физических приложениях
35 Таранцев И.Г.    доцент  Компьютерная графика
36 Тимиртдинов Ю.А.   старший преподаватель   Аналоговая схемотехника
37 Толкачев М.С.    ассистент  Основы программирования
38 Феофанов А.В.   старший преподаватель   Аналоговая схемотехника
39 Шадрин М.Ю.
доцент Цифровая схемотехника и архитектура вычислительных систем
40

Шамирзаев Т.С.
д.ф.-м.н. профессор Физические основы информационных технологи
41 Шуклин Н.А.    ассистент Практическое программирование, Основы программного конструирования
42 Ягодницына А.А.  к.ф.-м.н. старший преподаватель   Основы программирования

Программы курсов кафедры

Бакалавриат

Все читаемые дисциплины, можно условно разделить по их направленности:

1. Программирование:
2. Электроника, микропроцессоры и архитектуры:  3. Прикладные курсы:

Также кафедрой читаются дисциплины для студентов общефизического отделения:

Рабочие программы дисциплин, читаемых в бакалавриате, подготовленные в соответствии с требованиями самостоятельно устанавливаемых образовательных стандартов (СУОС), размещены здесь

Магистратура

В магистратуре кафедра АФТИ предлагает студентам следующие дисциплины:



Рабочие программы дисциплин, читаемых в магистратуре, подготовленные в соответствии с требованиями самостоятельно устанавливаемых образовательных стандартов (СУОС), размещены здесь
Дипломные и курсовые работы
Все студенты 3 курса во 2 семестре должны выполнить курсовую работу, которая соответствует профилю кафедры и выбранной специализации.
Работа оформляется согласно утвержденному Положению, защищается на заседании кафедры и оценка идет в Приложение к диплому о высшем образовании.
Утверждением тем курсовых работ занимается кафедра.

  Курсовая работа рассматривается в качестве предварительной подготовки для выполнения бакалаврской квалификационной работы, и имеет следующие задачи:
  •  Знакомство студентов с предлагаемой областью исследований и спецификой задач, решаемых в подразделении (лаборатории института или отделе предприятия)
  •  Знакомство руководителей со студентами – кандидатами на научное руководство
  •  Определение квалификации студентов и их соответствие выполняемым задачам.

После защиты курсовой работы студент по своему выбору либо остается для выполнения бакалаврского диплома, либо может выбрать другую область исследований.

Тематики выполненных дипломных работ в бакалавриате за последние 5 лет:
  •  Разработка программных средств доступа к системе архивирования ускорительного комплекса ВЭПП-2000
  •  Создание программного обеспечения для универсального сенсора "SpectraAnalyte"
  •  Разработка программных средств моделирования процесса селективного лазерного плавления в приближении сплошной среды
  •  Моделирование движения расплава при термическом разрушении твэла в быстром реакторе
  •  Разработка методов исследования параметров течений несмешивающихся жидкостей в микроканалах 
  •  Разработка алгоритма управления группировкой мобильных роботов
  •  Разработка децентрализованной системы взаимодействия группы роботов на базе ROS
  •  Разработка программных средств для задач аддитивного формообразования металлических изделий
  •  Разработка программно-аппаратного комплекса для ультразвуковой диагностики двухфазных потоков в оптически непрозрачной среде
  •  Моделирование движения парогазовой смеси в жидком металле с учётом процессов тепло-массообмена
  •  Уменьшение погрешностей терагерцового спектрометра за счет компенсации нестабильности оптической линии задержки
  •  Построение траектории движения объекта в системах видеонаблюдения
  •  Разработка программно-аппаратного комплекса для восстановления смазанных изображений в темпе поступления
  •  Вычисление полей давления на поверхности аэродинамической модели
  •  Оптимизация вычислений нейронных сетей на мобильных платформах
  •  Разработка методов автоматического поиска архитектур нейронных сетей для задачи распознавания дикторов на мобильной платформе
  •  Упрощение и визуализация сеточных моделей трехмерных тел в клиент-серверных приложениях
  •  Разработка средства верификации систем управления установками электронного охлаждения
  •  Разработка встроенного программного обеспечения автономного сейсмического регистратора
  •  Разработка модуля автокалибровки программного комплекса для измерения трехмерной геометрии сложнопрофильных объектов методом фазовой триангуляции
  •  Разработка программного модуль постобработки данных лазерного доплеровского измерителя скорости
  •  Автоматизация поиска режима синхронизации мод волоконного лазера на эффекте нелинейного вращения поляризации
  •  Разработка веб-приложения для спектрального анализа на основе онлайн-базы данных эталонных спектров
  •  Разработка программного комплекса для тестирования триангуляционных методов измерения трехмерной формы объекта с использованием структурированного освещения
  •  Ускорение алгоритма генерации русскоязычной речи
  •  Разработка программно-аппаратного комплекса для сбора данных со сканирующего проточного цитометра
  •  Разработка программно-аппаратного комплекса для стабилизации излучения охлаждающего лазера на выходе оптической схемы при переключении режимов работы акустооптического модулятора
  •  Разработка и реализация алгоритмов расчета скорости движения и ускорения частиц на основе оптической триангуляции их траекторий
  •  Разработка алгоритма поиска специфических сигнатур и их переходов в видеопотоке
  •  Исследование применимости сопрограмм в параллельных системах обработки данных
  •  Разработка алгоритма определения времен первых вступлений в сейсмических данных
  •  Детектирование когерентных структур в потоках  с использованием сингулярного разложения
  •  Оптимизация алгоритма детектирования человека при помощи нейронных сетей
  •  Разработка программного обеспечения для автоматизации работы напорного кавитационного стенда


Тематики выполненных дипломных работ в магистратуре за последние 5 лет:
  •  Разработка системы мониторинга двигательной активности лабораторных мышей в биологических экспериментах
  •  Разработка воспроизводящей системы для передачи аудиоинформации в слуховые аппараты в режиме телекатушки
  •  Разработка автоматизированной системы управления для роботизированной кинетической кровати                       
  •  Разработка протокола для децентрализованной системы хранения данных с избыточным кодированием
  •  Автоматическое приближенное совмещение облака точек с 3D моделью строительного объекта
  •  Разработка программно-аппаратного комплекса для ресурсных испытаний плоских резинотросовых канатов
  •  Управление траекторным движением квадрокоптера при транспортировке груза на подвесе
  •  Разработка экстремальной системы поддержания требуемой высоты полета параплана
  •  Разработка моделирующего комплекса для анализа систем управления летательными аппаратами вертикального взлёта и посадки
  •  Разработка программных средств для обеспечения групповой мобильной связи в условиях шахты
  •  Создание системы сбора и анализа данных для датчика изгибных деформаций на основе многосердцевинного волоконного световода
  •  Разработка системы параметрического управления роботизированными манипуляторами
  •  Разработка программно-алгоритмических средств управления лазерными системами послойного синтеза
  •  Разработка программного обеспечения для каскадируемой системы согласованного управления сервоприводами многоосевых манипуляторов
  •  Разработка алгоритмов анализа и обработки трехмерных сеток в применении к задачам цифровой ортодонтии
  •  Исследование применимости методов автоматического поиска архитектур нейронных сетей для архитектуры Transformer
  •  Исследование применимости подходов увеличения разрешения изображений с помощью нейронных сетей при последовательной съёмке
  •  Разработка программно-аппаратного комплекса для визуализации отложений внутри вихревой камеры
Научные руководители, активно сотрудничающие с кафедрой:
  •  Бессмельцев Виктор Павлович, к.т.н., зав. лаб. ИАиЭ СО РАН
  •  Бильский Артур Валерьевич, к.ф.-м.н. с.н.с. ИТ СО РАН
  •  Бульонков Михаил Алексеевич, к.ф.-м.н., зав. лаб. ИСИ СО РАН
  •  Вольф Алексей Анатольевич, инженер-программист ИАиЭ СО РАН
  •  Гилев Константин Викторович, к.ф.-м.н. н.с. ИХКГ СО РАН
  •  Гончаренко Александр Игоревич, ст. преподаватель КафАФТИ ФФ НГУ
  •  Двойнишников Сергей Владимирович, д.т.н., зав. лаб. ИТ СО РАН,
  •  Дробчик Аркадий Николаевич, н.с. ИНГГ СО РАН
  •  Дубков Илья Сергеевич, вед. инженер ООО НПО "Гранч"
  •  Дулин Владимир Михайлович, д.ф.-м.н., с.н.с. ИТ СО РАН
  •  Дучков Антон Альбертович, к.ф.-м.н. зав. лабораторией ИНГГ СО РАН
  •  Казаков Виталий Геннадьевич, к.ф.-м.н, с.н.с. ОАИ НГУ
  •  Косых Валерий Петрович, к.т.н., зав. лаб. ИАиЭ СО РАН
  •  Котов Константин Юрьевич, к.т.н. н.с. ИАиЭ СО РАН
  •  Кравцова Александра Юрьевна, к.ф.-м.н., м.н.с. ИТ СО РАН
  •  Лысаков Константин Фёдорович, к.т.н., зав. кафедрой АФТИ ФФ НГУ
  •  Мамрашев Александр Анатольевич, к.т.н. с.н.с. ИАиЭ СО РАН
  •  Рева Владимир Борисович, к.ф.-м.н. зав. лаб. ИЯФ СО РАН
  •  Рудаков Аркадий Владимирович, директор ООО "ЦЭДР"
  •  Смолянинов Николай Николаевич, инженер-исследователь ИАиЭ СО РАН
  •  Снытников Николай Валерьевич, к.ф.-м.н. руководитель проектов ЗАО «ЛЕДАС»
  •  Таранцев Игорь Геннадьевич, вед. инженер ИАиЭ СО РАН
  •  Усов Эдуард Викторович, к.т.н., зав. лаб. НФ ИБРАЭ РАН
  • Якшина Елена Алексеевна, м.н.с. ИФП СО РАН 

Текущие запросы от организаций и руководителей