Магистерская программа «Технологии компьютерного моделирования» – это комплексное переосмысление ранее существовавшей программы «Математические модели и компьютерное моделирование». От прежней программы остался лишь теоретический блок по моделированию, в остальном образовательная программа была переписана создателями полностью. Так, если раньше программа была по большей части теоретической с уклоном в прикладную математику, а моделирование было чисто теоретическим, теперь кураторы программы сделали акцент на работе с современными прикладными технологиями, сохранив блок математического моделирования. Другими словами, программа стала более практикоориентированной, что необходимо индустрии сегодня.
«Наши клиенты все больше используют системы моделирования в таких сферах, как исследование поведения потребителей, маркетинговые системы, системы Интернета вещей. Построение моделей и апробирование новых подходов в виртуальной среде позволяет существенно экономить ресурсы и получать конкурентные преимущества. Компаниям приходится бороться за исследователей и инженеров со специализированным образованием и опытом в Технологиях компьютерного моделирования», – комментирует генеральный директор ООО «БЕЛЛСОФТ» Александр Белокрылов.
Отличительной особенностью программы стала ее научно-исследовательская направленность. Создатели программы ставят целью заниматься с магистрантами фундаментальным программированием и решать сложные задачи – проводить исследования, заниматься оптимизацией алгоритмов и другое. От потенциальных магистрантов необходимо желание заниматься проектами с научной базой, поэтому тем, у кого есть опыт работы не просто в прикладном программировании, а в программировании в области исследований, будет проще поступить и обучаться.
«Для постановки реального эксперимента всегда нужно произвести моделирование ситуации. На первом этапе подаются различные параметры и величины. Составляется алгоритм, если нужно, пишутся программы, далее идет эксперимент. Компьютерное моделирование позволяет делать оценки рисков для бизнеса, строить прогнозы. Сейчас очень актуально использовать моделирование в медицине, разрабатывая системы принятия решений. Очень много времени уделяется также построению прогнозных моделей для любых ситуаций в бизнесе и мире. Именно в этой программе заложены специализированные дисциплины, позволяющие подготовить специалиста способного решать актуальные задачи в IT-индустрии», – объясняет program manager T-Systems Russia Ольга Тыкучинская.
Магистерская программа включает в себя базовые курсы (обработка и анализ данных, прикладной искусственный интеллект, методы машинного обучения, теория распределенных и параллельных вычислений и другие), а также набор специализированных предметов (параллельные вычисления на платформе OpenCL, построение прогнозных моделей в технических системах, неопределенность и нечеткость при анализе данных и принятии решений и другие), которые представляют современные подходы к решению актуальных задач IT-индустрии. Некоторые дисциплины (дискретная математика для разработки приложений и алгоритмов и другие) будут преподаваться на английском языке, что позволит отточить свои навыки в знании иностранного языка, однако дополнительных испытаний, проверяющих уровень иностранного языка у абитуриента, кураторы программы проводить не планируют. Помимо классических семинарских заданий, студенты в команде будут выполнять проекты под руководством опытных разработчиков компаний-партнеров и представлять результаты своей работы. Многие проекты напрямую будут связаны с актуальными задачами, которые решают крупные компаний.
Руководство программой возьмут на себя действующие ученые и разработчики крупных IT-компаний. Так, полностью был изменен состав преподавателей образовательной программы. За научный фундамент курса отвечают доктор технических наук, профессор Анатолий Демин – один из самых титулованных специалистов в области моделирования, а также кандидат технических наук Людмила Муравьева-Витковская. Преподавателями также станут руководитель программы, кандидат технических наук, действующий сотрудник американской корпорации Oracle Иван Перл, аспиранты Ольга Калёнова и Илья Исаев, организатор школы машинного обучения, и кандидат технических наук Светлана Дмитриева. Также в качестве тьюторов будут приглашены представители индустрии.
Чтобы попасть на программу абитуриенту необходимо сдать вступительный экзамен по билетам, большинство тем которых основаны на дисциплине «Программная инженерия» с добавлением базовых вопросов по моделированию. Так, абитуриента ожидают вопросы по разработке программного обеспечения, процессу разработки, типам моделирования и другое. Экзамен принимают преподаватели и кураторы направления. Также вступительный можно сдать дистанционно. Всего в 2018 году на программе открыто 15 бюджетных мест.
Еще одно преимущество программы – возможность принять участие в крупном международном исследовательском проекте по разработке распределенной платформы для системно-динамического моделирования sdCloud, который реализуется совместно с американскими университетами MIT и Berkeley. sdCloud – открытая инициатива, над которым работает огромное количество людей со всей планеты с середины 2015 года.
«В системной динамике есть набор коммерческих инструментов, недостаток которых – высокая стоимость. Также есть набор некоммерческих инструментов, которые неудобно использовать, так как их надо локально скачивать, собирать из исходников, устанавливать и совершать ряд других действий перед непосредственным использованием. Мы обернули некоммерческие инструменты в облачную платформу, и теперь люди приходят в систему, регистрируются, загружают свои модели, исполняют их и получают результаты моделирования, используя только браузер. Теперь, чтобы заниматься моделированием, нужна только идея. Надо понимать, что большая часть тех, кто использует в работе моделирование, это все-таки не IT-специалисты, а специалисты из других предметных областей – для них наличие инструмента, который решит их конкретные задачи, и быстрый доступ к нему очень важны», – комментирует руководитель магистерской программы «Технологии компьютерного моделирования» Иван Перл.
Ежегодно разработчики проекта участвуют в международной конференции по системной динамике (International Conference of System Dynamics), которая проходит в США и Европе. В этом году на конференции сотрудники Университета ИТМО представят сразу три доклада. Результаты своей работы команда проекта sdCloud регулярно представляет не только на ведущих научных конференциях, но и практических IT-конференциях, таких как SECR.
Сложность проекта связана с необходимостью проведения большого количества исследований в области повышения эффективности того, что рассчитывают разработчики, – параллельные вычисления, распределённые вычисления, разнообразная аналитика. Желание быть максимально эффективными исходит из ограниченности ресурсов open source проекта, однако сегодня проект поддерживают крупные международные компании. Первыми проект поддержала компания Saucelabs из Сан-Франциско, которая предоставляет окружение для автоматизации тестирования веб-приложений. Проекту компания предоставляет свое окружение на безвозмездной основе. Позднее проект поддержала немецкая компания GlobalSign, предоставив создателям sdCloud сертификаты безопасности, гарантирующие безопасное соединение. Не так давно проект поддержал крупный владелец дата-центров Европе и России – Veesp, предложив место в своих дата-центрах для размещения серверов проекта и предоставив проекту дополнительные ресурсы.
Работа магистрантов в рамках проекта может заключаться в широком спектре активностей. Так, студенты смогут заниматься мини-исследованиями проекта. Также есть ряд проектов, которые планируется реализовать на основе платформы sdCloud. Один из них – проект sdCloud University, которые представляет собой интерактивную систему обучения системной динамике, построенную на базе платформы. Планируется, что на sdCloud University люди смогут писать модели, которые создатели будут анализировать, отслеживать, исполнять, после чего демонстрировать клиентам результаты моделирования. Обсуждается также возможность создания аналитической платформы совместно с университетом Бразилии, обладающим большим заделом в обработке Time Series Data (с англ. временной ряд — собранный в разные моменты времени статистический материал о значении каких-либо параметров исследуемого процесса). Такая платформа позволит получить аналитику отгруженных результатов моделирования. По словам руководителя магистерской программы Ивана Перла, студентам предложат целый ряд задач, так как распределенная облачная платформа предполагает наличие множества сопутствующих задач, таких как локальный DevOps по настройке окружения, автоматизация внутренних операций и процессов и другое.
Магистранты получат возможность пройти кратковременные стажировки на летних каникулах или же проходить стажировки во время учебного семестра, совмещая учебу и работу. Так, один из исследовательских проектов, который основывается на платформе sdCloud и проводится совместно с Университетом Тапара (Индия), удостоился гранта РФФИ, поэтому у будущих магистрантов появится возможность работать над исследованиями в Индии.
Технологии компьютерного моделирования активно применяются в самых разных сферах – от медицины до исследований климата. Сегодня крупные производственные компании заинтересованы в оптимизации своих производств и логистики, во многих компаниях стоит вопрос об оптимизации бизнес-процессов или использовании ресурсов. Выпускники направления, выбравшие науку, смогут продолжить свое обучение в аспирантурах российских и зарубежных университетов, а те, кто решит реализовать себя в индустрии, смогут начать карьеру в известных IT-компаниях, таких как T-Systems, «Яндекс» и других, занимающихся решением крупных и сложных научных и практических задач.
