Хабрахабр

О направлениях «Фотоника», «Программирование и ИТ» и «Информационная и кибербезопасность» олимпиады «Я — профессионал»

Продолжаем рассказывать об олимпиаде «Я — профессионал», проводимой при поддержке «Яндекса», РСПП, и крупнейших вузов страны, в том числе Университета ИТМО.

Сегодня говорим еще о трех направлениях, которые курирует наш вуз.

Информационная и кибербезопасность

Это направление подойдет тем, кто намерен поступать на специальности в сфере безопасности компьютерных систем и сетей, защиты информации в автоматизированных системах или администрирования сетевых устройств. В Университете ИТМО есть международная образовательная программа «Информационная безопасность», организованная в партнерстве с финским Университетом Аалто. Магистранты же могут выбрать специальности: «ИБ специализированных систем» или «Кибербезопаcность в банковской сфере».

Студенты и преподаватели факультета изучают вопросы безопасности компьютерных, киберфизических систем и машинного проектирования бортовых ЭВМ. Во всех этих сферах Университет ИТМО ведет активные разработки. На базе факультета также функционирует лаборатория «Безопасных информационных технологий». Например, учащиеся прорабатывают методы отражения атак на прошивку материнских плат с помощью гипервизора. Её сотрудники выступают в роли компьютерных криминалистов и помогают заказчикам строить защищенную ИТ-инфраструктуру.

Это — система для обнаружения вредоносных запросов к ядру вычислительной системы. Также в рамках кафедры сотрудники Университета ИТМО разрабатывают проект CODA.

Экспертиза преподавателей Университета ИТМО нашла отражение в олимпиадных задачах направления «Информационная и кибербезопасность». Составлять их также помогают специалисты из Kaspersky Lab, INFOWATCH и «Сбербанка».

Также есть вопросы на логику и реверс. Какие будут задачи. Среди тематик можно выделить: симметричную и асимметричную, постквантовую криптографию, передачу данных в компьютерных сетях, безопасность ОС. «Бумажной безопасности» здесь не будет, поэтому номера ФЗ можно не заучивать.

Также примеры можно найти на сайте cit.ifmo.ru/profi. Как подготовиться. После регистрации участники олимпиады получают доступ к демоверсиям вариантов с задачами отборочного этапа прошлого года. Отметим, что пока сайт на реконструкции, но его уже скоро запустят.

Полезные материалы есть и в группе «Вконтакте» SPbCTF, идейные вдохновители которой — партнеры направления «Информационная и кибербезопасность». Также полезно обратить внимание на write-up’ы различных CTF-соревнований, проводимых по всему миру.

Программирование и информационные технологии

Университет ИТМО проводит множество конкурсов по информатике. Это — школьные и студенческие олимпиады. Университет также выступает площадкой для проведения этапов чемпионата мира ICPC. Задачи направления «Программирование и IT» учитывают опыт проведения этих мероприятий. Составлять их помогают коллеги из компаний-партнеров: «Сбербанк», Netcracker и ЦРТ.

Студенты должны продемонстрировать знания в теории вычислительной сложности. Какие будут задачи. Тематика заданий охватывает широкий спектр дисциплин: программирование, алгоритмы и структуры данных, теория информации, базы и хранилища данных, архитектура ЭВМ, операционные системы, компьютерные сети, UML, многопоточное программирование. Например, в 2017 году учащихся просили проанализировать код, имитирующий работу очереди запросов.

Например, на YouTube-канале олимпиады «Я — профессионал» есть записи вебинаров с разбором задач. Как подготовиться. Ориентируйтесь на примеры заданий прошлых лет. Вот в этом видео спикер говорит о системах хранения данных:

Фотоника

Фотоника изучает взаимодействие света с веществом и в целом включает в себя все аспекты распространения оптического излучения: от генерации и передачи световых сигналов до разработки уникальных функциональных материалов, лазерных технологий, устройств интегральной оптоэлектроники, космической и медицинской техники, квантовых коммуникаций и светового дизайна.

На базе университета работает Школа светового дизайна, Школа лазерных технологий и Студенческая научная лаборатория оптики (СНЛО), где студенты выполняют собственные проекты под руководством наставников. Университет ИТМО проводит большое количество исследований в этих областях.

Фотоэкскурсию по музею мы проводили в одном из предыдущих материалов. Также на базе университета открыт музей Оптики, где представлены различные оптические экспонаты.

Также отметим приборостроение, биотехнические системы, физику, астрономию и др. К участию в олимпиаде «Я — профессионал» по направлению «Фотоника» приглашаем бакалавров, магистров и учащихся специалитета по таким направлениям подготовки, как фотоника и оптоинформатика, оптотехника, лазерная техника и лазерные технологии. Победители-бакалавры смогут без вступительных испытаний пройти в магистратуру Мегафакультета фотоники Университета ИТМО.

Например, корпоративная «Прикладная оптика», индустриальная «Светодиодные технологии и оптоэлектроника», научная «Квантовые коммуникации и фемтотехнологии». В 2020 году абитуриенты могут выбрать из 14 программ различной направленности.

Какие будут задачи. Для успешного прохождения заочного тура необходимо обладать базовыми знаниями фундаментальных основ физической и геометрической оптики, генерации лазерного излучения, оптического материаловедения и формообразования, конструирования, метрологии и стандартизации.

А — Радуга, В — Мираж, С — Гало Пример задачи №1: Сопоставьте, какие оптические явления изображены на рисунке?

Участникам очного тура придется проявить системность мышления и креативность, продемонстрировать навыки проектной деятельности. Задания-кейсы разработаны совместно с индустриальными партнерами и имеют практико-ориентированный характер. Вот пример такой задачи:

Для большинства приложений используется менее чувствительные, но дешевые волоконно-оптические гироскопы (ВОГ). Пример задачи №2: В приборах навигации широко применяются оптические технологии, в частности, лазерные гироскопы, которые обладают очень высокой чувствительностью, но отличаются высокой стоимостью и достаточно большими габаритами.


Действие всех оптических гироскопов основано на эффекте Саньяка. Для встречных волн, распространяющихся в противоположных направлениях, в замкнутом контуре появляется сдвиг фаз, если этот замкнутый контур вращается с некоторой угловой частотой ω, а именно:

$inline$Δφ=2π ΔL/λ$inline$, где $ΔL$ — оптическая разность хода между встречными волнами.

  1. Выведите формулы (пренебрегая релятивистскими эффектами) зависимости разности фаз от площади S, ограниченной одним витком оптоволокна, и круговой частоты вращения ВОГ Ω.
  2. Оцените минимально допустимые размеры такого волоконного гироскопа (радиус его кольца), если используется одномодовое волокно с показателем преломления n = 1,5 и диаметром d = 1 мм.
  3. Определите необходимую длину волокна при минимально возможном радиусе, если чувствительность ВОГ к скорости вращения, выраженная в единицах ΔφC/Ωμ, равна 1 мкрад (то есть при Ω = Ωμ).
  4. Определите минимальную необходимую энергию источника для обеспечения чувствительности, определённой в п.3, то есть считать, что чувствительность приемника ограничена фотонным дробовым шумом.

Как подготовиться. Учащимся нужно «подтянуть» квантовую физику, квантовую оптику, физику твердого тела и математику. При подготовке просмотрите вебинары, на которых представители методической комиссии разбирают задания заочного тура олимпиады. Например, в следующем видео Полозков Роман Григорьевич, ведущий научный сотрудник и доцент физико-технического факультета, говорит об интерференции, дифракции и поляризации света:

Также стоит обратить внимание на курсы, посвящённые фотонике, из этого списка MOOC.
Дополнительная информация об олимпиаде:

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть