The essay about scientific school "Computer design in information environment of Internet and Grid”

Established in the 70th of the last century at the Faculty of Electronics NTUU "Kyiv Polytechnic Institute".

Founders: prof., Dr.t.s Sikorsky Vitaliy, Honored Worker of Science of Ukraine, and prof., Dr.t.s.Petrenko Anatoliy, Honored Worker of Science of Ukraine, Laureate of the State Prize of Ukraine.

Vitaliy Sikorsky (1922 - 2007) - Soviet and Ukrainian physicist electronics, PhD (1959), Professor of Kyiv Polytechnic Institute. Sikorsky published 375 scientific transactions, including 24 monographs and books, some of which were published abroad. Among them, "The General Theory of quadrupole", "Methods of analysis of electrical circuits multi polar elements", "Analysis of Electronic Circuits", "multivalued discrete elements of technology" , "Matrices and Graphs in electronics", "Algorithms analysis of electronic circuits" "Fundamentals of the theory of electronic circuits" (co-authored with A. Smith), "The mathematical instrument of the engineer". He prepared 30 candidates and 9 doctors of technical sciences.

Anatoliy Petrenko ( date of birth 1935 ) – recognized in the country and the world scientist in the field of Computer Aided Design and High Performance Computing, Head of the Department System Design NTUU "KPI". Petrenko A. has prepared 52 candidates and 6 PhD, has 44 inventions and 2 patents, has published 460 scientific papers, including 29 monographs, books and teaching aids. Among them, "Algorithmic analysis of electronic circuits" (US, 1975), "Fundamentals of the theory of electronic circuits" (co-authored with Sikorsky VP), "Fundamentals of CAD", "Fundamentals of CAD", "ALLTED" - a Computer -Aided Engineering System for Electronic Circuit Design "(Authors, Australia, 1997)," Basics of Electronic Circuits Computer - Aided Design "(Korea, 2000)," Numerical methods in science "(in collaboration with Feldman L., Dmitrieva O.), "Introduction to Grid technologies in science and education", "The Semantic Grid in science and education" (co-authored with Bulakh B., Hondarom V.), "Workshop on Grid technologies" (co-authored with Svistunov S., Kiselev G.)

Well-known members of the research school

During the period school has defended 89 master's and 16 PhD theses. Among the school are professors of NTUU "KPI": Kalnibolotsky Y., Molchanov A., Denbnovetsky S. , Abakumov V., Slipchenko V. , Globa L., Rogoza V., Lukyanenko S., Timofeev V.; Professors those are working abroad Tetelbaum O., Chkalov V. and many others.

The main achievements of the scientific school

Scientific school of KPI design computerization was one of the main founders of the country's new direction in science relating to the creation of comput¬er-aided design, design of collective intellectual environment in grid, one of the organizers of training specialist in this area.

Were proposed, researched and implemented new methods of modeling and optimization heterogeneous nonlinear technical objects, methodology and principles of distributed software and hardware systems, organization design collective intellectual environment in Grid, aided design and adapt them to the real problems of different classes, and more.

The example of assembly route planning in complex interdisciplinary WEB-ALLTED, wich operates in grid environment

Established national Ukrainian technical systems for design circuit NetALLTED (ALL Technology Designer), part of which may be electronic components, mechanical, hydraulic, pneumatic, electrical subsystem. The system is based on the original numerical algorithms that the majority of little known Western users, and that compares favorably with existing Western counterparts, such as Pspice (Microsim Corp. USA), Saber (Analogy Corp. USA). The system is implemented in Grid environment and allows you to combine the work of several groups of experts to solve problems in various stages of planning.

The current state of scientific school

Scientific school NTUU "KPI" in computerization design is known for its significant achievements in the field of Grid technologies and their implementation in Ukraine, in particular, for the purposes of computer-aided design. Today is one of the country's largest grid projects targeted state programs "Implementation of Grid technologies in Ukraine in 2009-2013 years", namely "Interdisciplinary complex of optimal mathematical design in grid environment with automatic forming and solving equations corresponding mathematical models", which satisfy the needs of a wide range of scientists in mass mathematical modeling and computer support research.

Place in the world of science

Ukrainian school of computerization design is accepted in the world. This is evidenced by a lot of :

• translation and publication in the US, Bulgaria, Australia and Korea 4 monographs prepared by the Scientific School;
• inviting representatives of the school in 2010 to participate in the project FP7-PEOPLE-2010- IRSES "Developing Multidomain MEMS Models for Educational Purposes (EduMEMS)" Framework Program of the European FW7 (Partners France, Belgium, Poland);
• direct implementation of long-term contracts with companies: Intel (1992- 2002 years), General Electric (2001), IBM (2008), Panasonic (2006), Samsung approved batteries (since 2008);
• invitation prof. Petrenko A. for scientific seminars and lectures to California University (Berkeley, USA, 1976), Michigan State University (USA, 1991), Concordia University (Montreal, Canada, 1993), New Jersey Institute of Technology (USA, 1995), Hong Kong University (1997), Sun-Moon University (Korea, 1998), Pohang University of Science and Technology (Korea, 2000) Magdeburg (2003) and Ilmenau (2009) universities in Germany;
• choosing prof. Petrenko A. as adjunct-professor to Michigan State University (USA, 1994), Honorable Professor of Middle South University of China (2001), Honorable Member (Fellow) Institute of Electric Engineers (IEE).

Prof. A.I.Petrenko (to the left) at the International Exhibition in particular, СeBIT-09

Employment

Graduates of the department are specialists of a wide profile who have comprehensive knowledge in the field of computational mathematics and algorithmization, programming and computer graphics, databases and artificial intelligence, computer architecture and computer networking. The main purpose of such specialists is the design and operation of complex software, hardware and software information systems of various uses, which requires a clear understanding of their mathematical, software and hardware interactions.

At the same time, the systemic thinking and thorough preparation in the field of computer sciences, the availability of skills for the use of modern network information technologies allows graduates to easily specialize in various fields of information technology, change their activities, work In various organizations and institutions.

Our graduates work as architects of software and hardware of information systems, project managers, programmer, computer system analyst, computer network administrators, databases, etc., it's hard to list everything, but you can highlight a few key areas of activity and placement of graduates.

Main directions of activity of graduates

Computer Information Systems:

• Designing Computer Information Systems
• System Integration of Computing Technology and Software, Designing Internet Applications and Services
• System Integration of Solutions in Related Fields of Knowledge
• Administering and supporting complex hardware and software systems

Application Software:

• Software Development for Computer Information Systems
• Web design and web design
• Software Interface Design and Visual Software Components
• Software Integration
• Software Support
• Quality Score and Software Testing

Databases and Knowledge:

• Designing databases and knowledge
• Administering and maintaining databases
• Designing Artificial Intelligence Systems
• Administration and maintenance of artificial intelligence systems
• Intelligent Analysis and Data Processing

Network infrastructure support:

• Computer Network Administration
• Exploitation and maintenance of computer networks
• Maintenance of the system software of computer information systems
• Organization of computer networks protection

Information Management:

• Project Management
• Information Technology Management
• Information Systems Management
• Managing Databases and Knowledge
• Management of enterprise management systems

Automated Design Systems:

• Automation of the design of computer systems, including microprocessor systems and their elements
• Automation of designing biomedical, physical and other data processing systems
• Business Process Modeling and Forecasting
• Formalization of subject areas when creating automated systems
• Modeling objects and automation processes in computer information systems

Studies show that with the growth of scientific and technological progress, automation of labor is increasing. In order to get a job in the future, a person needs to develop new tools in a timely manner, seek out non-standard solutions, and work in the sphere where the creative and scientific approach is most valued. An engineer is probably one of the most sought after professions in the future. The largest IT companies in the world are already putting their programming strategies and engineering into their strategies.

Answering the numerous questions of students and their parents, we have collected some information about positions and approximate salaries for these areas.

Чому слід обирати СП?

Комп’ютерні науки

Попит на IT-спеціалістів, без яких сьогодні не обходиться жодна компанія, росте постійно. Одним із найпопулярніших напрямків в області інформаційних технологій (ІТ) є «Комп’ютерні науки». Цей напрямок спрямований на активне використовування комп'ютерів в науці, техніці, бізнесі, комунікаціях і розвагах, охороні здоров'я і багатьох інших видах людської діяльності шляхом розробки алгоритмічного, програмного забезпечення та програмно-апаратних систем для широкого кола практичних застосувань.

Комп’ютерні науки  надають величезні можливості для успішної кар'єри, а ті, хто працює в цій області, грають ключову роль у формуванні сучасного інформаційного суспільства. Важливо те, що галузь комп’ютерних наук і інформаційних технологій у всьому світі привертає самих здатних студентів з різних верств населення, що, у свою чергу, дозволяє підготувати з них знаючих і  відповідальних професіоналів, вчених і інженерів.

Тільки у НТУУ «КПІ» 8 кафедр на п’яти різних факультетах з 2016 року будуть проводити набір абітурієнтів на згальну спеціальність «Комп’ютерні науки». Але, забезпечуючи певний обсяг базових знань і умінь загальної спеціальності, освітні програми різних кафедр, факультетів і ВНЗ суттєво відрізняються між собою професіональною складовою, яка визначається у спеціалізаціях підготовки. Спеціалізації визначають область застосування комп’ютерних наук і інформаційних технологій. Також відмінності у освітньо-наукових програмах багато в чому зумовлені традиціями наукових шкіл, досвідом викладачів і наукових співробітників різних кафедр, їх виробничими зв’язками з ІТ фірмами тощо.

Основи професійної підготовки майбутнього фахівця закладаються в рамках першого етапу (бакалаврської підготовки). Повний обсяг знань і умінь випускника за спеціалізацією забезпечується другим етапом (магістерської підготовки) і третім етапом (підготовки докторів філософії – PhD).

Тому вибираючи ВНЗ, факультет і кафедру для навчання, необхідно враховувати, як в освітньо-наукових програмах і планах вибраної Вами спеціалізації відображені тенденції розвитку самих ІТ-технологій і їх вплив на ІТ професії. Чи отримаєте Ви під час навчання в університеті достатні знання з новітніх технологій, що тільки зараз впроваджуються? Чи буде Ви в змозі плідно працювати з ІТ- технологіями майбутнього?

Основні тенденції розвитку ІТ- технологій

Інформаційні технології дуже швидко розвиваються. З кожним днем вони проникають у нові області виробництва, науки, управління, соціального і приватного життя.

Можна виділити декілька тенденцій, що характеризують прогрес у розвитку засобів ІТ:

Врахування досвіду аналогічних вітчизняних та іноземних навчальних програм

Кафедра Системного Проектування готує фахівців до успішної професійної кар’єри в сучасному суспільстві, в якому інформація і знання – це центральні чинники в рамках спеціальності 122-«комп’ютерні науки». за освітньою програмою (ОП) «Iнтелектуальнi сервiс-орiєнтованi розподiленi обчислювання».

За минулий короткий термін – близько п’яти років – новий напрям з сервіс-орієнтованих обчислень і архітектур набув широкого поширення в провідних університетах світу. Деякі з них зайняли лідируючі позиції в дослідженнях і привнесли інноваційне бачення науки про сервіси як нової дисципліни. До таких університетів відносяться: Берклі (Каліфорнія), Карнегі Мелон, Технологічний Інститут штату Джорджія, Массачусетський технологічний (всі США) Інститут Фраунгофера, Університет Карлштад (ФРН), університет Цинги Хуа (Тайвань), університет Кента (Великобританія). Сьогодні відомі 102-і такі навчальні програми по всьому світу ( 88 магістерських та 14 бакалаврських) з підготовки адаптивних новаторів сервісного керівництва наукою та економікою в 250 університетах світу 50-ти країн. Серйозний розвиток викладання нової науки отримало в Чехії та Угорщині. Деякі з перерахованих вузів розміщують на своїх сайтах матеріали, пов’язані з викладанням окремих дисциплін.

В Україні вітчизняних альтернатив для освітньої програмі «Iнтелектуальнi сервiс- орiєнтованi розподiленi обчислювання» поки немає. Серед множини існуючих навчальних іноземних програм в залежності від специфіки країни і вимог національної економіки наголос робиться на різні аспекти підготовки: дехто посилює ІТ підготовку, інші – підготовку з бізнесу і менеджменту. При розробці ОП «Iнтелектуальнi сервiс- орiєнтованi розподiленi обчислювання» вивчалися і порівнювалися програми підготовки магістрів і PhD з інженерії сервісів, що реалізовані в університеті Павіа (Pavia University, Італія) в співпраці з Харбінським технологічним інститутом (Harbin Institute of Technology, Китай), а також інші подібні освітні програми, зведені в табл.1:

Таблиця 1. Приклади зарубіжних університетів і їх освітніх програм

ОП «Iнтелектуальнi сервiс-орiєнтованi розподiленi обчислювання» за змістом і структурою наближається до ОП «Service Oriented Architecture» (Oxford і Cambridge, UK) та ОП «International Master in Service Engineering» (програма Erasmus Mundus в University of Tilburg (Netherlands), the University of Stuttgart (Germany) and University of Crete (Greece).

Особливості програми підготовки бакалаврів

1. Навчальна програма підготовки бакалаврів базується на міжнародних стандартах, які підготовлені спільно міжнародними Асоціацією з Обчислень, Асоціацією з Інформаційних Систем і Комп’ютерним Співтовариством, і містить уніфікований перелік рекомендованих базових дисциплін і їх основних розділів. Це гарантує студентам можливість вибирати для продовження освіти на магістерському рівні інші спеціалізації в різних університетах світу, де реалізовані подібні навчальні програми.

2. За рахунок дисциплін професійної складової кафедра СП пропонує студентам гармонійне поєднання базових курсів з комп’ютерних наук і курсів, які віддзеркалюють перспективні напрями розвитку ІТ- технологій.  Плідна міжнародна співпраця сприяла створенню на кафедрі СП потужної сучасної матеріально-технічної бази для досліджень і навчання.

3.Навчальний план бакалаврської підготовки пропонує студентам збалансоване поєднання курсів з комп’ютерних наук, обчислювальної математики, штучного інтелекту і програмно-апаратних платформ. З точки зору комп’ютерних наук акцент робиться на програмне забезпечення, програмування, алгоритмізацію та логіку. Курси з обчислювальної математики розроблені так, щоб студенти могли опанувати і далі застосовувати сучасні програмні засоби математичних обчислень, включаючи виконання паралельних обчислень. Штучний інтелект дозволяє їм робити різні висновки в залежності від доступних знань і уміти приймити рішення. Вивчення складних програмно-апаратних платформ дозволяє набути навички проводити розроблення сучасних складних комп’ютерних систем «під ключ».

Можливості професійно - наукової підготовки під час навчання

Спробувати свої сили у різних напрямах професійної діяльності і придбати досвід практичної роботи під час навчання студенти можуть, працюючи у структурах, які очолюють або, з якими співпрацюють викладачі кафедри СП.

1. Науково-дослідний відділ «Інформаційні ресурси» Інституту прикладного системного аналізу НАНУ (участь в виконанні виконання тематичних наукових робіт за Державними програмами)

2. Відділ обслуговування і адміністрування потужної комп’ютерної мережі кафедри, яка об’єднує декілька віддалених установ кафедри у різних районах Києва швидкісною магістраллю, включає понад 160 комп’ютерів, має широкосмугове підключення до Інтернет, мережі КПІ, Грід- інфраструктури України (об’єднання 26-ти суперкомп'юрів академічних інститутів і університетів).

3. Центр суперкомп’ютерних обчислень НТУУ”КПІ”, де функціонує найпотужніший в Україні кластер (обслуговування і виконання тематичних проектних робіт).

4. Центр розвитку і підтримки сайту КПІ (Web-програмування, збір статистики).

5. Тематична група з проекту FP7-PEOPLE-2010-IRSES “ Developing Multidomain MEMS Models forEducational Purposes (EduMEMS)”, з Європейської Рамочної Програми FW7, яка передбачає тривале (до місяця) стажування в лабораторіях партнерів з Франції, Бельгії, Польщі.

6. Спільна з фірмою Meleхis (Бельгія) навчально - дослідна лабораторія з проектування ВІС, що спрямована для підготовки фахівців під потреби фірми і компаній мікроелектроніки. Щорічно за спеціальною програмою комп’ютерного проектування інтегральних схем навчаються 10-12 студентів, вибраних за конкурсом серед студентів ІПСА,ФЕЛ і РТФ. Їх розрахункові і курсові проекти пов’язані з тематикою фірми. Студенти отримують від фірми додаткові стипендії і щорічно здають заліки, які приймають працівники фірми. Після успішного завершення такого навчання студенти працевлаштовуються на фірмі.

7. Співробітництво з німецькою компанією  IHP (Innovation for High Performance) Франкфурт (Одер), яке дає можливість кафедрі готувати фахівців з проектування мікросхем на сучасній технологічній базі (0.25 мкм), відсутній в Україні. Проектування  мікросхем на замовлення IHP ведеться на кафедрі за технологічними нормами, переданими IHP, з використанням найсучасніших систем проектування, а їх наступне виготовлення відбувається в Німеччині. Здійснюється стажування магістрів кафедри в IHP з можливістю продовжити навчання на ступень «доктора філософії» у Котбуському університеті.

8. Співробітництво з міжнародною організацією EUROPRACTICE (Англія). Кафедра отримує для проведення навчання та науково-дослідних робіт сучасне програмне забезпечення для автоматизованого проектування інтегральних схем  (САПР Cadence, 32 ліцензії), при чому щорічну вартість ліцензій сплачують компанії Meleхis і IHP.

9.Студентський проект зі створення приватної обчислювальної хмари кафедрі з серверів і мережевого обладнання,переданого кафедрі безкоштовно компанією МТС, хоч його вартість сягає за 2 млн.грн.

Попит на випускників кафедри СП

Проблем з працевлаштуванням випускників кафедри просто не існує, навпаки, на кожного випускника припадає по кілька українських та закордонних пропозицій. Потужна фундаментальна підготовка, широка профілізація наших випускників (особливо після закінчення магістерської підготовки) забезпечує їм гнучку професійну адаптацію до соціальних замовлень суспільства. Як показують дослідження, випускники кафедри СП володіють професійними компетенціями, які висувають сьогодні до фахівців в галузі ІТ провідні компанії світу.

Професійні компетенції, за якими фірми і компанії відбирають для себе  фахівців ІТ

Без сумніву, вказані вимоги до професійної компетенції ІТ фахівців стануть реаліями і для українських підприємств в найближчі роки, ще до того, як Ви закінчите навчання в університеті.

Західна система освіти сьогодні не в змозі забезпечити ринок ІТ достатньою кількістю висококваліфікованих спеціалістів, тому відомі іноземні фірми готові підтримати їх підготовку в Україні, про це свідчать угоди кафедри з провідними компаніями Melexis (Бельгія), ZMD і IНР (Німеччина), ПроФІКС (Україна) про спільну підготовку фахівців з комп’ютерного проектування, яким пропонуються спеціальні стипендії, можливість стажування і навчання в аспірантурі за кордоном, гарантованого працевлаштування на філіях цих фірм у Києві і безпосередньо за кордоном.

Можна виділити декілька основних напрямів працевлаштування наших випускників:

• Розробка ПЗ і систем: програмісти, Web-дизайнери, розробники інформаційних систем, програмно - апаратних комплексів;
• Інформаційний менеджмент: адміністратори БД, інформаційних систем, ERP-систем;
• Підтримка мережевої інфраструктури: адміністратори локальних і глобальних комп’ютерних мереж;
• Комп’ютеризація проектування: проектування мікро- і наносистем, систем обробки біомедичних, фізичних та інших даних.

Багато наших випускників працюють сьогодні аналітиками комп’ютерних систем, керівниками проектів, програмістами, тестувальниками, адміністраторами комп’ютерних мереж, систем сервісів та баз даних в провідних ІТ компаніях: IBM, Oracle, Google, Miratech, Samsung, EPAM, Luxoft, GlobalLogic, Melexis, МТС, Київстар та інших.

(дивись також Відгуки випускників)