Image

Кафедра высшей математики № 1

О нас Образовательная деятельность Научно-инновационная деятельность Сотрудники История НОЦ Олимпиада

контакты

О кафедре

Научные школы кафедры высшей математики №1:

Цифровая обработка сигналов и изображений – д.ф.-м.н., профессор Умняшкин Сергей Владимирович.

Алгебраическая теория полугрупп и автоматов – д.ф.-м.н., профессор Кожухов Игорь Борисович.

Математические методы и моделирование в естественнонаучной и технической сферах – д.ф.-м.н., профессор Алфимов Георгий Леонидович.

Методы и алгоритмы обработки данных дистанционного зондирования Земли – д.ф.-м.н., проф. Лебедев Сергей Анатольевич.

Разработка моделей геофизической гидродинамики – д.ф.-м.н., проф. Лебедев Сергей Анатольевич.

Кафедра высшей математики № 1 является выпускающей по направлениям подготовки «Прикладная математика» (01.03.04) и «Математика и компьютерные науки (02.03.01) с присвоением степеней «бакалавр» и «магистр» соответственно.

Происходящая в последнее время математизация многих наук и областей деятельности ставит прикладного математика в ряд наиболее востребованных специалистов. Математические знания относятся к фундаментальным, они позволяют производить глубокий анализ прикладных проблем, что зачастую делает специалиста по прикладной математике незаменимым во многих отраслях науки, техники и практической деятельности.

Деление математики на «чистую» и «прикладную» достаточно условно. К прикладной математике обычно относят те разделы математики, развитие которых связано с потребностями других наук, инженерной деятельностью и другими приложениями.

Программа обучения по направлению «Прикладная математика» представляет собой уникальную систему курсов по избранным разделам современной математики, математического моделирования, компьютерного обеспечения научных и прикладных исследований.

Студенты направления «Прикладная математика» изучают обязательные общеобразовательные дисциплины – ставшие классическими прикладные разделы математики, такие как численные методы, методы оптимизации, математическое моделирование, а также прикладные разделы математики, учитывающие специфику нашего вуза, например, математические основы цифровой обработки сигналов, методы сжатия сигналов и данных.

На четвертом курсе студенты определяются с местом прохождения производственной практики. За каждым студентом закрепляется научный руководитель – преподаватель кафедры. Если практика проходит во внешней организации, то в задачу руководителя дополнительно включается развитие научных и организационных контактов с ней.

Исключительно важной задачей для кафедры было и остается формирование круга партнеров для заключительной стадии обучения (производственная, преддипломная практика) и, соответственно, потенциальных «потребителей» наших выпускников. Благоприятным обстоятельством здесь явилось то, что специалисты в области прикладной математики сейчас очень востребованы на рынке труда, причем в самых различных областях: от традиционных естественнонаучных, до экономических и даже гуманитарных. В этом легко убедиться, просмотрев хотя бы названия выпускных работ. В этих работах, как правило, выполнен весь цикл изучения объекта или явления: построение математической модели, ее исследование аналитически и с помощью компьютера, сравнение полученных результатов с практикой.

В 2013 году с участием индустриального партнера – группы компаний «ЭЛВИС» – был образован научно-образовательный центр «Компьютерное зрение и семантический анализ изображений». Многие студенты, проходят здесь практику, участвуют в проводимых в центре научных исследованиях и в разработке специализированных программных продуктов.

На базовой кафедре математического моделирования (Институт математического моделирования РАН) студентам-математикам читаются курсы «Численные методы в микроэлектронике» и «Параллельные вычисления в микроэлектронике», ведутся практикумы по программированию и параллельным вычислениям.

Наши выпускники ориентируются, прежде всего, на работу в IT-компаниях, развивающих и внедряющих соответствующие технологии. Причем работают как в России, так и за рубежом. Они успешно зарекомендовали себя в компаниях, наиболее известными из которых являются Яндекс, Skype (ныне это подразделение Microsoft), Huawei, лаборатория Касперского.

Партнеры по стажировке выпускников и студентов

  • Группа компаний «ЭЛВИС»
  • Американская компания CQG – поставщик биржевой информации, разработчик программных средств для технического анализа и электронной торговли
  • Linnaeus University (Швеция)
  • Lisbon University (Португалия)
  • Complutense University of Madrid (Испания)
  • Институт прикладной математики им. В.М.Келдыша РАН

Партнеры по трудоустройству выпускников и студентов

  • Зеленоградские предприятия: «МИКРОН», «ЭЛИНС», группа компаний «ЭЛВИС», НИИ Физических Проблем
  • НПО ЭНЕРГОМАШ им. академика В.П. Глушко – ведущий разработчик и производитель жидкостных ракетных двигателей
  • ФИАН РАН – физический институт им. П. Н. Лебедева
  • НИЦЭВТ предприятие-разработчик средств вычислительной техники и системного программного обеспечения
  • НПП ОПТЭКС – специализируется в области космического приборостроения
  • НИИФП им. Ф.В.Лукина – разработчик и создатель элементной компонентной базы в области наноэлектроники и микромеханики
  • ВНИИФТРИ – один из ведущих национальных метрологических институтов России

Сферы занятости выпускников

  • Автоматизированные системы управления предприятием
  • Математическое моделирование
  • Программирование
  • Разработка наукоёмкого программного обеспечения
  • Средства современной математики и информатики
  • Цифровая обработка сигналов и изображений

контакты

Учебный процесс

Кафедра готовит бакалавров и магистров по направлению «Прикладная математика» и одновременно осуществляет математическую подготовку на других технических направлениях университета.

Для реализации учебного процесса на кафедре постоянно ведется работа по подготовке учебно-методической литературы. В частности, сотрудниками кафедры выпущен «Сборник задач по математике для втузов» (в нескольких частях), выдержавший пять переизданий в центральных издательствах и использующийся в качестве учебного пособия десятками технических вузов нашей страны.

На базовой кафедре математического моделирования студентам, обучающимся по направлению «Прикладная математика», читаются курсы «Численные методы в микроэлектронике» и «Параллельные вычисления в микроэлектронике», ведутся практикумы по программированию на С++ и параллельным вычислениям.

Студенты кафедры, имеют возможность заниматься научной работой, начиная со второго курса. Каждый из них имеет научного руководителя из числа преподавателей кафедры. Для студентов и аспирантов кафедры действуют спец. семинары по различным научным направлениям. Желающие могут продолжить обучение в магистратуре и аспирантуре.

На кафедре преподаются

Классические математические дисциплины

  • математический анализ
  • линейная и общая алгебра
  • дифференциальные уравнения
  • теория вероятностей и математическая статистика
  • функциональный анализ
  • методы оптимизации и уравнения математической физики

  • А также дисциплины, имеющие более выраженную прикладную направленность

    • дискретная математика
    • математическая логика и теория алгоритмов
    • математическое моделирование
    • теория игр и исследование операций
    • математические основы цифровой обработки информации
    • теоретические основы методов сжатия сигналов и данных

    Направления подготовки

    Image
    01.03.04

    Прикладная математика

    Кафедра высшей математики № 1

    Профили:

    Компьютерная математика и математическое моделирование

    Все направления
    Все направления

    контакты

    О деятельности

    Основные направления научных исследований кафедры ВМ-1:

    • Алгебраические методы и алгоритмы цифровой обработки информации; компьютерная алгебра; теория полугрупп и колец, автоматов и формальных языков (руководитель направления — д.ф.-м.н., профессор И.Б. Кожухов)
    • Компьютерное зрение, семантический анализ и цифровая обработка изображений; методы компрессии изображений (руководитель направления — д.ф.-м.н., профессор С.В. Умняшкин)
    • Математические модели в теории конденсата Бозе-Эйнштейна, математические модели в теории контактов Джозефсона, применение математического моделирования для изучения процесса разрушения археологических памятников (руководитель направления – д.ф.-м.н. Г.Л. Алфимов)
    • Методы и алгоритмы обработки данных дистанционного зондирования Земли (руководитель направления - д.ф.-м.н., проф. С.А. Лебедев)
    • Разработка моделей геофизической гидродинамики (руководитель направления – д.ф.-м.н., проф. С. А. Лебедев)
    • Методика преподавания математики в высшей и средней школе (руководитель направления – д.пед.н., доцент А.А. Прокофьев)

    Программа «Цифровая обработка сигналов и изображений» (ЦОСИ)

    Развитие вычислительной техники, интернета и средств мультимедиа вызвало настоящий бум в сфере применений ЦОСИ. Трудно переоценить важность ЦОСИ для радиотехники, телекоммуникаций и перспективность дальнейшего внедрения технологий компьютерного зрения в робототехнику, системы дистанционного зондирования Земли, системы специального назначения. И, конечно, в бытовую технику – отличный пример применения таких технологий в быту представляют собой смартфоны и видеокамеры. При этом экспоненциально растет и потребность в специалистах, умеющих разрабатывать алгоритмы и методы ЦОСИ. Для подготовки таких специалистов, обладающих как теоретическими знаниями, так и практическими навыками, и была разработана соответствующая магистерская программа.

    Наши выпускники ориентируются, прежде всего, на работу в IT-компаниях, развивающих и внедряющих соответствующие технологии. Причем работают как в России, так и за рубежом. Они успешно зарекомендовали себя в компаниях, наиболее известными из которых являются Яндекс, Skype (ныне это подразделение Microsoft), Huawei.

    Непосредственно во время учебы в рамках производственной практики многие студенты начинают работу на предприятиях Зеленограда (группа компаний «ЭЛВИС», НПП «ОПТЭКС», компании из университетского инновационного комплекса и др.), решая вопрос трудоустройства, ещё находясь на студенческой скамье. Некоторые выпускники затем продолжают обучение в аспирантуре и занимаются научными исследованиями, работая в научных группах в МИЭТе.

    Руководителем научно-образовательного направления является д.ф.-м.н., профессор С.В. Умняшкин (автор ряда учебных пособий по ЦОС, одно из которых – «Основы теории цифровой обработки сигналов», 528 с. – выпущено издательством «Техносфера» в 2016 году).

    В 2013 году при кафедре высшей математики №1 с участием индустриального партнера – группы компаний «ЭЛВИС» – был образован научно-образовательный центр «Компьютерное зрение и семантический анализ изображений». Многие обучающиеся по магистерской программе ЦОСИ студенты проходят здесь практику, участвуют в проводимых в центре научных исследованиях и в разработке специализированных программных продуктов.

    Программа «Математические методы и моделирование в естественнонаучной и технической сферах»

    Математическое моделирование является важнейшим инструментом исследования в самых различных областях науки и техники. Без него не может обойтись современная физика, где размеры структур характеризуются приставкой «нано», а для описания явлений приходится учитывать квантовые эффекты. Поэтому исследование традиционно начинается с построения математической модели и изучения ее свойств. Такое исследование традиционно предполагает сотрудничество физиков и инженеров с математиками-прикладниками. Цель магистратуры по данному профилю – готовить математиков-прикладников высокого класса, способных понимать физическую постановку задачи и владеющих широким арсеналом методов, как численных, так и аналитических, для ее успешного исследования.

    Выпускники данного профиля могут работать (и уже успешно работают) как на зеленоградских предприятиях («Микрон», НИИ Физических Проблем), так и в институтах Академии Наук (ИППМ РАН, Физический Институт РАН, Институт Математического Моделирования РАН, Объединенный институт высоких температур РАН). В силу традиционно сложившихся связей кафедры с некоторыми зарубежными университетами (Испания, Португалия, Канада и др.), выпускники магистратуры продолжают работу в научных группах этих университетов.

    Преподаватели кафедры, работающие с магистрантами, имеют большой опыт самостоятельной научной работы по данному профилю. Профессор Г.Л.Алфимов много лет занимается задачами теории джозефсоновских переходов и теории Бозе-конденсата. Профессор И.Б.Кожухов, известный своими алгебраическими работами, читает курсы, ориентированные на применение методов дискретной математики.

    хххххХХХ

    кккккк

    пппппп

    нннн

    рррррр

    Педагогический состав

    ФИО Должность, учёная степень, учёное звание Электронная почта
    Алфимов Георгий Леонидович профессор, доктор физико-математических наук, профессор
    Асоцкий Данил Иванович старший преподаватель
    Васекин Борис Васильевич доцент, кандидат физико-математических наук
    Гришова-Будылева Полина Алексеевна ассистент
    Гурьянов Максим Анатольевич доцент, кандидат физико-математических наук
    Епихин Валерий Николаевич доцент, кандидат физико-математических наук
    Жаркова Надежда Владимировна cтарший преподаватель
    Карташев Сергей Сергеевич Преподаватель
    Кожухов Игорь Борисович профессор, доктор физико-математических наук, профессор
    Лебедев Сергей Анатольевич профессор, доктор физико-математических наук
    Михеева Людмила Борисовна Доцент
    Назаров Максим Николаевич старший преподаватель
    Олейник Татьяна Анатольевна доцент, кандидат педагогических наук
    Погибельский Александр Прохорович доцент, кандидат физико-математических наук
    Романов Алексей Васильевич ст. преподаватель
    Романова Екатерина Леонидовна доцент, кандидат технических наук, доцент
    Саркисян Рубен Суренович доцент, кандидат физико-математических наук
    Соколова Татьяна Владимировна доцент, кандидат физико-математических наук, доцент
    Умняшкин Сергей Владимирович профессор, доктор физико-математических наук, профессор
    Шевченко Александр Игоревич доцент, кандидат технических наук
    Ярошевич Владимир Александрович доцент, кандидат физико-математических наук

    контакты

    История кафедры ВМ-1

    Кафедра высшей математики №1 существует с 1966 года (до 1982 года как часть кафедры высшей математики). Современное название кафедра получила в 1982 году, после того как произошло разделение кафедры высшей математики на две кафедры (ВМ-1 и ВМ-2), каждая из которых была сориентирована на математическую подготовку конкретных групп специальностей. В настоящее время кафедра работает не только как общеобразовательная, но и как выпускающая (первый выпуск инженеров-математиков по специальности «Прикладная математика» состоялся в 2003 году).

    С 1968 г. по 1991 г. кафедрой заведовал д.ф.-м.н., профессор Александр Васильевич Ефимов. С 1991 года по 2010 год – д.ф.-м.н., профессор Алексей Сергеевич Поспелов. С 2010 года по настоящий момент заведует кафедрой д.п.н., к.ф.-м.н., профессор Александр Александрович Прокофьев.

    Преподавателями кафедры издано большое число учебников, учебных и методических пособий, как в издательстве МИЭТа, так и в различных центральных издательствах страны. Один из самых известных – «Сборник задач по математике для втузов» (в 4 частях), выдержавший пять переизданий, по которому обучаются студенты ведущих инженерных вузов России. Каждый год печатается большое количество научных статей в ведущих отечественных и зарубежных издательствах.

    В 2003 году совместно с Институтом математического моделирования Российской академии наук создана базовая кафедра математического моделирования, возглавляемая д.ф.-м.н. С.В. Поляковым.

    В 2013 году с участием индустриального партнера – группы компаний «ЭЛВИС» был образован научно-образовательный центр «Компьютерное зрение и семантический анализ изображений». Многие студенты, проходят здесь практику, участвуют в проводимых в центре научных исследованиях и в разработке специализированных программных продуктов.

    контакты

    Научно-образовательный центр «Компьютерное зрение и семантический анализ изображений»

    Руководитель: Умняшкин Сергей Владимирович
    Телефон: 27-61
    Аудитория: 8201

    Научно-образовательный центр был создан в 2013 году в МИЭТ совместно с партнером – группой компаний ЭЛВИС. Центр расположен в 8-м корпусе МИЭТ (аудитория 8201). На базе центра читаются курсы лекций по обработке и анализу изображений, компьютерному зрению для бакалавров и магистров по направлению подготовки "Прикладная математика". Здесь же многие студенты проходят преддипломную и производственную практики, готовят курсовые и выпускные квалификационные работы.

    cvlab.jpg

    Помимо учебной деятельности центр занимается научно-исследовательскими работами. Основой научного коллектива в центре являются лучшие студенты 3-6 курсов, аспиранты и выпускники факультета МПиТК (преимущественно кафедры ВМ-1 и ВТ). На регулярной основе ведутся совместные проекты с компаниями АО "ЭЛВИС-Неотек", ОАО НПЦ "ЭЛВИС" и другими профильными организациями. За прошедшие годы успешно был выполнен ряд перспективных проектов, в задачи которых входили не только исследования, но и коммерческая разработка программного обеспечения для передовых систем видеоаналитики.

    Recognition.png

    Сотрудники центра занимаются исследованиями в области цифровой обработки изображений, компьютерного зрения и машинного обучения. Примеры коммерческих работ:

    • разработка алгоритмов видеоаналитики по спецификации OpenVX с оптимизацией под конкретную архитектуру процессоров, разрабатываемых ОАО НПЦ "ЭЛВИС";
    • исследование в области стереозрения - решение задачи построения карты глубины в режиме реального времени;
    • разработка специальной базы тестовых изображений для оценки эффективности алгоритмов распознавания лиц. С использованием этой базы был проведён ряд экспертиз коммерческого ПО.

    Примеры выпускных квалификационных работ (бакалавров и магистров):

    • разработка интеллектуальной системы (ИС) для распознавания жестов в реальном времени;
    • разработка ИС для распознавания дорожных знаков;
    • разработка ИС для распознавания лиц на изображениях, а также выполнение гендерной и возрастной классификации.

    контакты

    Московская городская олимпиада студентов технических вузов

    В течение многих лет кафедра ВМ-1 проводит Московскую городскую олимпиаду студентов технических вузов. Итоги подводятся в личном, отдельно для первого и старших курсов, и командном зачете.

    В 2022 году участниками олимпиады стали 146 студентов из 16 вузов, в числе которых Московский авиационный институт, Московский государственный технологический университет «Станкин», Национальный исследовательский университет «МЭИ», Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, Московский политехнический университет и другие.

    В командном первенстве первое место завоевала команда МГТУ имени Баумана, второе – МИЭТ, третье место разделили МИРЭА и МИФИ.