Кафедра технической кибернетики

[История кафедры] [Направления и специальности подготовки] [Характеристика ППС YouTube]
[Направления научной работы] [Учебные, научные лаборатории и их оснащение]

 

История кафедры

Кафедра технической кибернетики (ТК) входит в состав факультета информатики и робототехники. Кафедра создана в 1976 году в результате разделения кафедры прикладной математики и теории надежности. Первым заведующим кафедрой был д-р техн. наук, профессор Зайнашев Надим Карамович.

С 1980 года кафедру бессменно возглавляет заслуженный деятель науки и техники РФ и РБ, член-корр. АН РБ, академик Академии навигации и управления движением, д-р техн. наук, профессор Ильясов Барый Галеевич.

В 1979 кафедра начала подготовку новой перспективной специальности, популярной до сих пор – «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (АСОИУ). Первый выпуск специалистов состоялся в 1984г.

Начало 80-х годов было отмечено широким внедрением в производство роботов и средств автоматизации.

В 1984г. кафедре ТК была поручена подготовка студентов еще по двум специальностям – «Автоматизация и механизация машиностроительного производства» (АМ) и «Робототехнические системы и комплексы» (РС).

В 1995г. был произведен первый набор студентов для подготовки инженеров по специальности «Управление и информатика в технических системах».

Кроме того кафедра одной из первых в УГАТУ получила разрешение Госкомитета РФ по высшему образованию на подготовку магистров по направлениям «Автоматизация и управление» и «Информатика и вычислительная техника».

В 1996г. кафедра осуществила первый выпуск бакалавров направления в рамках специальности РС и направления «Информатика и вычислительная техника» в рамках специальности АСОИУ.

На базе кафедры технической кибернетики 16 сентября 2003 года на основании приказа ректора университета М.Б. Гузаирова была создана кафедра геоинформационных систем. Заведующим кафедрой геоинформационных систем назначен профессор, д-р техн. наук Павлов Сергей Владимирович. За кафедрой закреплена специальность «Информационные системы и технологии» 071900 (230201) со специализацией «Геоинформационные системы».

На базе кафедры технической кибернетики в июне 2006 года была образована кафедра автоматизации проектирования информационных систем (АПрИС). Кафедру возглавляет заслуженный деятель науки РБ, д-р техн. наук, профессор Гвоздев Владимир Ефимович.

В 2005г. – первый набор на направление подготовки бакалавров «Системный анализ и управление». Первый выпуск – 2008г.

В 2006г. на кафедре открыта специальность 220501 «Управление качеством». Первый выпуск – 2011г.

 

Направления и специальности подготовки

Подготовка бакалавров по следующим направлениям:

Направление: 220400 – «Управление в технических системах»
Профиль: «Управление и информатика в технических системах»

Краткое описание:

Управление и информатика в технических системах – это область науки и техники, изучающая совокупность технических и программных средств, алгоритмов и методов проектирования и исследования систем управления сложными объектами различной физической природы. Обучаясь на этой специальности, Вы научитесь разрабатывать и моделировать интеллектуальные, информационные системы управления сложными динамическими объектами, станете специалистом по проектированию новейших вычислительных систем и разработке программного обеспечения к ним.

Объектами профессиональной деятельности бакалавра по направлению 220400 являются  системы и средства контроля и управления, их математическое, программное, информационное и техническое обеспечение в системах различного назначения: технических, технологических, производственных, социально-экономических, экологических и т.п.

Направление: 220100 – Системный анализ и управление»
Профиль:
«Теория и математические методы системного анализа и управление в технических, экономических и социальных системах»

Краткое описание:

Системный анализ и управление – область науки и техники, которая включает совокупность принципов, методов и способов, направленных на анализ, создание и применение сложных систем в различных сферах деятельности.

Объекты профессиональной деятельности – сложные системы в различных сферах деятельности, требующие применения принципов системного подхода и управления.

Например: авиационные и аэрокосмические системы, объекты промышленности, энергетики, транспорта, экономики, экологии, медицины и т.д.; технологические производственные процессы; техническое диагностирование, научные исследования и производственные испытания

Виды профессиональной деятельности: научно-исследовательская, проектно-конструкторская, проектно-технологическая, научно-педагогическая.

Направление: 221000 – «Мехатроника и робототехника»
Профиль:
«Компьютерные технологии управления в робототехники и мехатронике»

Краткое описание:

Робототехника – это область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, предназначенных для автоматизации сложных технологических процессов и операций, в том числе, выполняемых в недетерминированных условиях, для замены человека при выполнении тяжелых, утомительных и опасных работ.

Объектами профессиональной деятельности бакалавра по направлению 221000 являются роботы и робототехнические системы как промышленного, так и специального назначения, а также агрегаты, машины и комплексы машин различного назначения, построенные на базе мехатронных модулей, используемых в качестве информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих устройств.

Направление: 221400 – «Управление качеством»
Профиль:
«Управление в производственно-технологических системах»

Краткое описание:

В процессе подготовки обучаемый получает профессиональные знания в области разработки и эксплуатации систем и средств контроля качества, производственного менеджмента, управления персоналом, производственно-технологической деятельности, обеспечения безопасности и экологичности технологических процессов и услуг, научно-исследовательской деятельности в области анализа, синтеза и оптимизации процессов обеспечения качества продуктов и услуг.

Подготовка магистров по следующим направлениям:

Направление: 22.04.00 – «Управление в технических системах»
Профиль: «Интеллектуальные системы управления»

Область профессиональной деятельности магистров включает:

  • проектирование, исследование, производство и эксплуатацию систем и средств управления в промышленной и оборонной отраслях, в экономике, на транспорте, в сельском хозяйстве, медицине;
  • создание современных программных и аппаратных средств исследования и проектирования, контроля, технического диагностирования и промышленных испытаний систем автоматического и автоматизированного управления.

Объектами профессиональной деятельности магистров являются:

  • системы управления, контроля, технического диагностирования, автоматизации и информационного обслуживания;
  • методы и средства их проектирования, моделирования, экспериментальной обработки, подготовки к производству и технического обслуживания.

Магистр по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

  • проектно-конструкторской;
  • проектно-технологической;
  • научно-исследовательской;
  • организационно-управленческой;
  • научно-педагогической.

Направление: 221000 – «Мехатроника и робототехника»
Профиль:
«Роботы и робототехнические системы»

Область профессиональной деятельности магистров включает в себя мехатронику и робототехнику.

Мехатроника – область науки и техники, основанная на системном объединении узлов точной механики, датчиков состояния внешней среды и самого объекта, источников энергии, исполнительных механизмов, усилителей, вычислительных устройств. Мехатронная система – единый комплекс электромеханических, электрогидравлических, электронных элементов и средств вычислительной техники, между которыми осуществляется постоянный динамически меняющийся обмен энергией и информацией, объединенный общей системой автоматического управления, обладающей элементами искусственного интеллекта.

Робототехника – область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, построенных на базе мехатронных модулей (информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих). Роботы и робототехнические системы предназначены для выполнения рабочих операций от микро до макро размерностей, в том числе с заменой человека на тяжелых, утомительных и опасных работах.

Объектами профессиональной деятельности являются базирующиеся на мехатронных модулях и роботах:

  • автоматические и автоматизированные системы;
  • средства управления и контроля;
  • математическое, алгоритмическое, программное и информационное обеспечение;
  • способы и методы проектирования, производства, отладки и эксплуатации;
  • научные исследования и производственные испытания в промышленности, в том числе оборонной, энергетике, транспорте, медицине и сельском хозяйстве.

Направление: 230100 – «Информатика и вычислительная техника»
Профиль: «Информационное и программное обеспечение автоматизированных систем».

Область профессиональной деятельности магистров включает:

  • ЭВМ, системы и сети;
  • автоматизированные системы обработки информации и управления;
  • системы автоматизированного проектирования и информационной поддержки изделий;
  • программное обеспечение автоматизированных систем.

Объектами профессиональной деятельности магистров являются:

  • вычислительные машины, комплексы, системы и сети;
  • автоматизированные системы обработки информации и управления;
  • системы автоматизированного проектирования и информационной поддержки жизненного цикла промышленных изделий;
  • программное обеспечение средств вычислительной техники и автоматизированных систем (программы, программные комплексы и системы);
  • математическое, информационное, техническое, лингвистическое, программное, эргономическое, организационное и правовое обеспечение перечисленных систем.

Магистр по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

  • проектно-конструкторская деятельность;
  • проектно-технологическая деятельность;
  • научно-исследовательская деятельность;
  • научно-педагогическая деятельность;
  • организационно-управленческая деятельность.

Направление: 220100 «Системный анализ и управление»
Профиль «Теория и математические методы системного анализа и управления в технических системах»

Область профессиональной деятельности магистров включает в себя совокупность принципов, средств, методов и способов человеческой деятельности, направленную на моделирование, анализ, синтез, производство и эксплуатацию технических объектов, приборов и устройств различного назначения для проектирования и управления сложными системами, ресурсами, процессами и технологиями.

Объектами профессиональной деятельности магистров являются сложные технические, информационно-управляющие, конструкторско-технологические и большие системы, а также объекты, требующие для управления системно-аналитического подхода.

Магистр по направлению подготовки 220100 «Системный анализ и управление» готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

  • научно-исследовательская;
  • проектно-конструкторская;
  • проектно-технологическая;
  • научно-педагогическая;
  • организационно-управленческая.

Направление: 221400 «Управление качеством» Профиль: «Управление качеством в социально-экономических системах»;
Профиль: «Управление качеством в производственно-технических системах».

Область профессиональной деятельности магистров включает: разработку, исследование, внедрение и сопровождение в организациях всех видов деятельности и всех форм собственности систем управления качеством, охватывающих все процессы организации, вовлекающих в деятельность по непрерывному улучшению качества всех ее сотрудников и направленных на достижение долговременного успеха и стабильности функционирования организации.

Объектами профессиональной деятельности магистров являются: системы управления качеством, образующие их организационные структуры, методики, процессы и ресурсы, способы и методы их исследования, проектирования, отладки, эксплуатации, аудирования и сертификации в различных сферах деятельности. Объектами управления качеством являются организации промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, торговли, медицины, образования и всех форм собственности; технологические, производственные и бизнес-процессы, охватывающие все этапы жизненного цикла продукции.

Магистр по направлению подготовки 221400 «Управление качеством» готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

  • производственно-технологическая,
  • организационно-управленческая,
  • научно-исследовательская,
  • проектно-конструкторская.

 

Направления научной работы

  1. Системный анализ поведения сложных динамических систем.
  2. Разработка структур, методов анализа и синтеза интеллектуальных систем планирования, контроля, диагностики и управления сложными динамическими объектами, функционирующими в условиях неопределенности и риска.
  3. Анализ и синтез нелинейных адаптивных многосвязных систем управления сложными динамическими объектами
  4. Управление в социальных и экономических системах.
  5. Моделирование динамики и интеллектуальное управление производственными и экономическими системами.
  6. Интеллектуальные системы планирования и управления промышленными и автономными мобильными роботами
  7. Исследование и моделирование функционирования сложных микросистем и микророботов в условиях неопределенности с использованием виртуального базиса.
  8. Разработка систем поддержки принятия решений при управлении сложными организационными системами в проблемных и критических ситуациях на основе инженерии знаний.
  9. Интеллектуальное управление процессами добычи нефти.
  10. Проектирование оптоэлектронных систем контроля и управления сложными технологическими процессами.

В рамках данных направлений исследований разработаны:

  • методология проектирования, различные классы моделей, методы, алгоритмы и методики синтеза систем управления, контроля и диагностики сложных технических и технологических объектов (энергогазотурбинных установок, авиационных газотурбинных двигателей, мобильных автономных роботов и их коллективов, микросборочных роботизированных комплексов, технологическим оборудованием добычи нефти и др.), которые внедрены на предприятиях машиностроения и нефтедобывающей отрасли Республики Башкортостан;
  • методология исследования и моделирования поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами в организационных системах в условиях неопределенности, структура, алгоритмическое и программное обеспечение информационной системы поддержки принятия решений при управлении деловыми процессами в организационных системах с использованием онтологии, а также правил и прецедентов проблемных ситуаций в базе знаний;
  • концептуальные и методологические основы исследования, моделирования и управления воспроизводственным процессом многосекторной макроэкономической системы, комплекс когнитивных и динамических моделей, интеллектуальные методы и алгоритмы поддержки принятия решений при управлении воспроизводственным процессом многосекторной макроэкономической системы;
  • методология управления социальными процессами в научных и образовательных системах на основе когнитивных и динамических моделей.

Учебные, научные лаборатории и их оснащение

Учебная лаборатория «Электронные системы» (6-111) позволяет проводить лабораторные работы по экспериментальному исследованию полупроводниковых приборов, аналоговых, аналого-цифровых и цифровых устройств автоматических электронных систем контроля и управления. Лаборатория оборудована в полном объеме стандартными современными контрольно-измерительными приборами и оригинальными лабораторными стендами для проведения двадцати пяти лабораторных работ фронтальным способом. Имеющиеся лабораторные стенды позволяют реализовать лабораторный процесс по всем дисциплинам электронного профиля на всех специальностях ФИРТ и большинстве ФАП.

 В учебно-научной лаборатории «Промышленных и автономных мобильных роботов» (6-115) проводится обучение студентов по направлениям 221000 «Мехатроника и робототехника», 220400 «Управление в технических системах», по дисциплинам «Управление роботами и робототехническими системами», «Моделирование роботов и робототехнических систем», «Ооботы спецназначения», «Интеллектуальное управление роботами и робототехническими системами», «Информационные технологии в мехатронике и робототехнике», «Методы искусственного интеллекта в управлении сложными техническими объектами» и др.

Лаборатория оборудована учебными роботами семейства РОБАС (МИРЭА, Россия), промышленным роботом IRB 1600 (фирма ABB, Швейцария), учебными миниатюрными мобильными роботами «Khepera» (фирма K-Team, Швейцария) и MicroCamp (фирма INEX, Тайланд), робототехническими комплектами Mindstorms NXT (фирма Lego, Нидерланды), стендами для изучения высокоскоростных систем управления на базе программируемых контроллеров и ПЛИС CompactRIO (фирма National Instruments, США), а также собственными разработкам: микроботы семейства МикРоб и шагающий мультимодульный реконфигурируемый мобильный робот «Легион».На базе лаборатории проводятся прикладные исследования и опытно-конструкторские работы по созданию и внедрению инспекционных телеуправляемых и автономных мобильных роботов, предназначенных для мониторинга внутреннего состояния труб газокомпрессорных станций  (заказчик - ООО «Газпром Трансгаз Уфа»).

В рамках студенческого научного общества УГАТУ на базе лаборатории с 2010 года функционирует кружок по робототехнике. Члены кружка участвовали в Международной студенческой олимпиаде по робототехнике "Robolympics" (Полетехнический музей, г. Москва, 16-20 февраля 2012г.), команда УГАТУ заняла 4-е место, в  Первом открытом чемпионате Республики Башкортостан по робототехнике среди школьников и студентов (АН РБ, г. Уфа, 20 октября 2012 г.), команда УГАТУ заняла 1-е место.

 В лаборатории «Автоматизированные системы управления технологическими процессами и производствами» (6-316) проводится обучение студентов по направлениям 220400 «Управление в технических системах», 220100 «Системный анализ и управление», 221000 «Мехатроника и робототехника» по дисциплинам «Современные информационные технологии автоматизации», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Методы и средства измерений, испытаний и контроля», «Информационно-измерительные и исполнительные элементы систем управления», «Информационные технологии в мехатронике и робототехнике».

Лаборатория оборудована учебными стендами на базе современных промышленных контроллеров (Advantech,Oven), позволяющими изучить аппаратные средства современных АСУ ТП (датчики, контроллеры, промышленные компьютеры) и реализовать различные алгоритмы управления с использованием SCADA-систем оперативного диспетчерского контроля и управления.

Межвузовская Научно-Исследовательская Лаборатория Оптоэлектронных Контрольно-Измерительных Систем (МНИЛОКИС)  УГАТУ (6-101) была организована согласно приказу Минвуза РСФСР от 30.11.1988г. в рамках Башкирского межвузовского комплекса «СОЮЗ». МНИЛОКИС в настоящее время выполняет хоздоговора в составе НИЧ УГАТУ.

В лаборатории совместно с НПП «ОПТЭЛ» разработаны и производятся новые высокоточные и высокопроизводительные бесконтактные системы (ОПТЭЛ-КЛ, ОПТЭЛ-КЛ200, ОПТЭЛ-КЛ400, ОПТЭЛ-КЛ600, ОПТЭЛ-200, ОПТЭЛ-ТЛ, ОПТЭЛ-Ш, ОПТЭЛ-ЛПШ, ОПТЭЛ-ЭКЛ, ОПТЭЛ-ТУРБ, ОПТЭЛ-1200) автоматизированного лазерного оптоэлектронного комплексного контроля геометрии изделий сложной формы – лопаток, заготовок ЭХО, оснастки, координатных шаблонов, калибров, фрез, инструмента, пресс-форм, калибров и др. Созданные системы с оригинальным ПО соответствуют мировому уровню и внедрены на ряде ведущих авиамоторных  предприятий: ОАО «Сатурн» – 8 систем, ОАО «Рыбинские моторы» – 2 системы, ОАО «КМПО», ОАО «УМПО», ГУП «Завод им. Климова», ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», ММПП «Салют» – 9 систем, первые из которых успешно эксплуатируются уже более 13 лет.