О кафедре

Идея создания кафедры физико-технической информатики на физическом факультете Новосибирского государственного университета родилась в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера Сибирского отделения Российской Академии наук и была реализована в январе 1984 года. ИЯФ стал базовым институтом этой кафедры. К этому решению подталкивала сама жизнь.

Институт ядерной физики является самым крупным научным комплексом в СО РАН. В его состав входят научные лаборатории, конструкторские бюро и экспериментальное производство. В его стенах решается масса самых разнообразных задач, выполняются сложные и продолжительные физические эксперименты по физике элементарных частиц, плазмы, изучению и использованию синхротронного излучения, разрабатывается новое оборудование с применением последних достижений науки для медицинских целей, промышленности и сельского хозяйства.

Для решения этих задач требуются специалисты разного профиля, в том числе и в области физико-технической информатики, подготовленные к работе на стыке различных научных направлений с использованием современных языков программирования и информационных технологий. Кроме того, они должны иметь фундаментальную общенаучную подготовку, разбираться не только в информатике, но и достаточно глубоко знать физику, математику для того, чтобы грамотно осуществлять планирование, подготовку и управление научными экспериментами, сбор и обработку информации, разрабатывать электронику и программное обеспечение. Поэтому возникла необходимость в организации кафедры, которая бы имела базовым институтом ИЯФ СО РАН. Однако, как показал последующий опыт, специалисты, выпускаемые кафедрой ФТИ, оказались востребованными и в других институтах СО РАН.

Большой вклад в осуществлении идеи организации кафедры физико-технической информатики внесли заместитель директора ИЯФ СО РАН член-корреспондент РАН В.А.Сидоров - первый заведующий кафедрой, и профессор В.И.Нифонтов, бывший сначала заместителем, а с 1992 по 2001 год - заведующим. В 2000 году профессор В.И.Нифонтов стал деканом-организатором Факультета информационных технологий НГУ.

Активное участие в разработке программ обучения и преподавании приняли д.т.н. В.М.Аульченко, д.ф.-м.н. А.Д.Букин, д.т.н. Э.А.Купер, д.т.н. М.М.Карлинер, к.ф.-м.н. М.Ю.Лельчук, к.ф.-м.н. С.И.Эйдельман, к.ф.-м.н. А.Д.Орешков, к.т.н. Б.Н.Шувалов, к.т.н. Б.Л.Сысолетин, с.н.с. С.Д.Белов, с.н.с. Ю.В.Коваленко, ведущий программист С.В.Дубров, с.н.с. А.Н.Селиванов и другие сотрудники Института.

Первыми студентами, специализирующимися на кафедре, стали 11 человек из числа ранее распределившихся на кафедру радиофизики. В настоящий момент количество студентов, обучающихся на кафедре, составляет около 100 человек. С 1986 года на кафедре ФТИ были защищены 184 диплома специалиста, 141 дипломов бакалавров, 63 магистерские диссертации. Из них 7 человек впоследствии защитили кандидатские диссертации.

В настоящий момент обучение на кафедре ФТИ отделения информатики Физического факультета разделено на две ступени - бакалавратуру и магистратуру.

Абитуриенты поступают на первую ступень и учатся четыре года. За это время они получают базовую подготовку по физике, высшей математике, циклу гуманитарных дисциплин. Кроме того, с первого курса начинается чтение спецпредметов по информатике.

На кафедре читается большое количество спецкурсов:

• ЭВМ в планировании и обработке физических экспериментов.
  

  Программа курса включает основы моделирования и обработки экспериментов: стандартные методы генерации случайных величин с произвольным распределением вероятностей, оценка параметров модели и их статистических ошибок, критерии согласия экспериментальных данных с теоретическими предсказаниями.

• Практикум по программированию на языке СИ.
  

  Знакомство с основными типами языков программирования. Построение лексических и синтаксических анализаторов. Разбор регулярных выражений. Алгоритмы компрессии - декомпрессии информации. Основы ведения коллективных проектов.

• Архитектура и эволюция ЭВМ.
  

  Общие принципы построения ЭВМ и глубокое изучение отдельных его узлов. История развития микропроцессоров фирмы Intel. Архитектура супер-ЭВМ и мэйнфрэймов.

• Объектно-ориентированное программирование.
  

  Изучение современных технологий программирования на основе языков C++ и Java.

• Операционные системы.
  

  Обзор истории развития и функций современных операционных систем. Загрузка программ. Управление памятью. Многозадачность. Синхронизация процессов. Работа с внешними устройствами. Файловые системы. Безопасность.

• Администрирование ОС Linux.
  

  Получение практических навыков по администрированию операционной системы Linux. Установка системы и программного обеспечения, управление пользователями, безопасность и др.

• Аналоговая электроника в экспериментальной физике.
  

  Назначение и место аналоговой электроники в физическом эксперименте. Основные типы усилителей. Отрицательная обратная связь и ее влияние на основные характеристики усилителей. Интегрирующая ООС. Источники шумов в усилителях. Фильтрация шумов. Сравнение различных фильтров методом шумовых индексов. Оптимальная фильтрация.

• Цифровые интегральные схемы.
  

  Базовые логические элементы ТТЛ и КМОП серий. Булевы функции. Совершенная Коньюктивная Нормальная форма. Программируемая Логическая Матрица. Реализация комбинационных схем на базе ПЛМ. Автомат Мили. Автомат Мура. Реализация автоматов на программируемой матрице. Статическое и динамическое ОЗУ. ПЗУ.

• Введение в САПР РЭУ.
  

  Изучение современных средств проектирования радиоэлектронных устройств на примере пакета Orcad.

• Электроника детекторных систем.
  

  Рассматриваются основные системы современных детекторов для экспериментов по физике высоких энергий и сопутствующая электроника.

• Микропроцессоры и микропроцессорная техника.
  

  Микропроцессоры с разрядно-модульной организацией. RISC и CISC процессоры. Микроконтроллеры и программируемые контроллеры периферии. Средства разработки и отладки программного обеспечения МП. Стандартные средства построения МП систем. Сигнальные процессоры.

• Архитектура и проектирование микроконтроллеров.
  

  Изучение архитектуры микроконтроллеров, средств разработки и отладки программного обеспечения на основе пакета MPLAB и с применением PIC16F84.

• Машинная графика.
  

  Графические устройства. Визуализация данных и обработка графической информации. Работа с графикой в современных редакторах и создание графических приложений в среде Visual C++.

• Визуальная 3-D графика.
  

  Изучение графических пакетов DirectX, OpenGL.

• Информационные сети и системы.
  

  Основные понятия информационных сетей. Семиуровневая модель OSI. Стек протоколов NetBIOS. Системные вызовы Linux для работы с сокетами. Протоколы семейства TCP/IP. Обзор СУБД. Реляционные, иерархические, сетевые СУБД. Язык SQL.

• Программируемая логика.
  

  Изучение САПР для Программируемых Логических Матриц на примере пакета Altera MAX plus II.

• Новые информационные технологии.
  

  Доклады самих студентов по новым информационным технологиям и коллективное их обсуждение.

• Системные библиотеки и вызовы Unix.
  

  Методы и средства системного программирования в среде Unix.

• Администрирование в среде UnixWare.
  

  Настройка системы. Загрузка и разгрузка системы. Управление пользователями. Служба доступа. Файловые системы. Процедуры резервного копирования и восстановления. Служба печати и средства UUCP. Обзор расширений администрирования. Безопасность.

• Программирование больших программных систем.
  

  Методы и технологии проектирования и конструирования больших программ и программных комплексов. Методы коллективного написания программ.

• Проблемы безопасности в информационных технологиях.
  

  Слабые места в информационных системах. Виды атак в компьютерных сетях и защита от них.

• Объектно-ориентированный анализ и дизайн.
• Программирование в среде Windows.
  

  Основные возможности программ в среде Win32 и их структура. Среда разработки программ Visual C++. Функции работы с окнами, процессами и потоками. Динамическая компоновка. Ресурсы.

В конце третьего курса происходит распределение студентов для прохождения научной практики и выполнения дипломной работы бакалавра. Студенты могут самостоятельно выбирать место для практики не только внутри ИЯФ. По окончании четвертого курса и защиты диплома выпускник может продолжить обучение в магистратуре в течение последующих двух лет и защитить магистерскую диссертацию. В дальнейшем есть возможность поступления в аспирантуру Сибирского отделения или НГУ.

В распоряжении наших студентов имеется оборудованный на территории ИЯФ компьютерный класс на 12 рабочих мест, два сервера, выход в Интернет. При распределении на научную практику каждый студент обеспечивается рабочим местом и возможностью использования ресурсов лаборатории. На территории ИЯФ есть библиотека и читальный зал. У студентов кафедры есть возможность заниматься в спортивном и тренажерном залах ИЯФ. Кроме этого, у института есть футбольное поле и лыжная база.

Занятия по спецкурсам проходят в ИЯФ, который имеет несколько прекрасно оборудованных конференц-залов.

Наши студенты активно участвуют в конференциях, конкурсах молодых ученых, являются соавторами статей, докладов, препринтов.

Судьба выпускников кафедры складывается по разному, но никто не остается невостребованным. Часть из них продолжает обучение в аспирантуре СО РАН или НГУ, а потом остается работать в родных стенах. Около 51 человек из выпускников кафедры в настоящий момент работает в ИЯФ. Часть уходит в компании, производящие программное обеспечение, добиваются успеха и становятся менеджерами проектов, архитекторами или аналитиками. Кто-то уезжает на учебу и стажировку в университеты Европы и Америки или находит свое призвание в чём-то другом.