В МАИ открыта магистратура по суперкомпьютерному моделированию

Только двадцать лучших абитуриентов смогут обучаться по одной из самых инновационных магистерских программ Московского авиационного института, а значит, получить доступ в удивительный мир суперкомпьютеров и тех невероятных возможностей, которые современные технологии подарили человечеству.

Зачем нужны суперкомпьютеры?

Суперкомпьютер — это вычислительный кластер, состоящий из нескольких мощных компьютеров, серверов и хранилищ данных, которые объединяет специальное программное обеспечение, распределяющее задачи между отдельными блоками и оптимизирующее работу с данными.

Суперкомпьютеры могут выполнять сложнейшие задачи. Они используются там, где надо учитывать, анализировать и оценивать множество различных факторов и использовать большие объёмы постоянно обновляемой информации: от прогноза погоды до цифрового производства и эксплуатации современной техники.

Неудивительно, что магистратура «Технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем» открывается именно в МАИ, так как авиастроение — высокотехнологичная отрасль, в которой разрабатывается, запускается в производство и обслуживается транспортная техника будущего. Суперкомпьютер помогает разрабатывать концепцию летательного аппарата, проводить его испытания (в том числе в условиях чрезвычайных ситуациях), оценивать надёжность, настраивать работу бортовых систем и находить оптимальные режимы эксплуатации. На базе суперкомпьютеров новая техника готовится к сертификации, а будущие пилоты учатся управлять ею в самых разных условиях и режимах, используя виртуальные тренажёры и иммерсивные тренировочные комплексы.

Сергей Крылов, директор института № 8 «Информационные технологии и прикладная математика: «Суперкомпьютеры позволяют проектировать, выпускать, эксплуатировать и обслуживать новые самолёты эффективнее, дешевле и быстрее, а главное — надёжнее, чем любые натурные эксперименты, поскольку исключают „человеческий фактор“ из этих процессов».

Почему именно эта программа?

В отличие от большинства магистерских программ в области суперкомпьютеров в российских вузах программа IT-магистратуры МАИ имеет конкретную практическую направленность: технологии суперкомпьютерного моделирования изучаются на конкретных практических задачах. Студенты принимают участие в реализации реальных проектов суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем. Они получат уникальное и востребованное на рынке образование на стыке инженерных знаний и знаний в области информатики и вычислительной техники, прикладной математики и естественных науки.

Мария Булакина, кандидат технических наук, доцент, начальник управления IT-Центра МАИ: «Поскольку программа разработана на стыке областей профессиональных компетенций, можно выделить две группы абитуриентов, которых, в первую очередь, рассчитывают обучать в IT-магистратуре МАИ на данной программе, готовя два типа выпускников.Во-первых, мы рассчитываем развивать цифровые компетенции инженера-проектировщика, конструктора или технолога, который получает новые прикладные знания в области информатики и вычислительной техники и навыки применения современного суперкомпьютерного моделирования в своей основной предметной области. Он становится специалистом, способным ставить задачи для IT-разработчиков, понимая, какие инженерные задачи они могут решить на базе суперкомпьютерного моделирования и оптимизации и каким образом они должны разработать решение этих задач.Во-вторых, мы готовы расширять компетенции специалистов в области информационных технологий, которые не только изучают специфику технологий работы на вычислительных кластерах, не просто пишут хороший код и оформляют интерфейсы программных продуктов, но осознают инженерную проблематику, понимают особенности современных технологий производства сложной высокотехнологичной техники и особенностей её эксплуатации».

Чему научат?

Магистерская программа «Технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем» должна включать обязательную часть, которая формирует универсальные и общепрофессиональные компетенции направления подготовки. Кроме обязательной части, в программу включается часть, которая разрабатывается исходя из конкретных профессиональных интересов студентов, проектных задач индустриальных партнёров и, собственно, научных интересов Центра компетенций математического моделирования МАИ — Научной школы суперкомпьютерного моделирования.

К обязательным дисциплинам относятся курсы, развивающие навыки soft skills, которые позволяют эффективно и рационально организовать работу больших вычислительных кластеров и взаимодействие команд, разрабатывающих и применяющих технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем.

Профильную часть программы образуют конкретные прикладные дисциплины, где на примере реальных инженерных задач раскрываются методы, модели и инструменты современных компьютерных технологий проектирования сложных технических систем. При этом выбор конкретных дисциплин для изучения зависит как от студентов, так и от индустриальных партнёров программы и задач, которые для них будут актуальны.

Теория или практика?

Программа включает не только теорию, но и практику, которая условно делится на две неравные части:

В первом семестре это учебная, производственно-технологическая практика, направленная на формирование навыков работы на суперкомпьютерах. Она реализуется в формате распределённой, то есть совмещена с процессом обучения дисциплин.

Начиная со второго семестра предусмотрена производственно-технологическая практика, в ходе которой студенты решают конкретные практические задачи на стыке IT и инженерных расчётов. Эта практика будет проходить либо в лаборатории Центра компетенций математического моделирования МАИ, либо у партнёров, которые занимаются близкими по теме задачами, в том числе в Институте системного программирования им. В.П. Иванникова РАН и в Институте общей физики имени А.М. Прохорова РАН.

Магистратура является академической, поэтому в ней предусмотрен блок научно-исследовательской работы, и она позволяет обобщить и сгенерировать новые научно-практические подходы в области суперкомпьютерного моделирования и оптимизации сложных технических систем.

Сергей Стрижак, кандидат технических наук, старший научный сотрудник ИСП РАН: «В настоящее время существует потребность в новых квалифицированных кадрах для выполнения междисциплинарных IT проектов с использованием суперкомпьютеров».

Где проходит обучение?

Хотя выпускающей является кафедра 806 «Вычислительная математика и программирование», много дисциплин подготовлено на кафедре 101 «Проектирование и сертификация авиационной техники», которая также разрабатывает и реализует данную программу. Это основная кафедра МАИ, родоначальница проектно-конструкторских кафедр института, которая готовит инженеров по проектированию летательных аппаратов.

Архитекторами программы «Технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем» стали кандидат технических наук, старший научный сотрудник ИСП РАН Сергей Стрижак и кандидат технических наук, заместитель директора Проектно-исследовательского научного центра филиала ПАО «Компания «Сухой» ОКБ «Сухого», начальник НИО-101 МАИ Дмитрий Стрелец. В течение долгого времени они исследуют проблемы моделирования и оптимизации сложных технических систем, а также в последние годы развивают область суперкомпьютерных технологий для решения инженерных задач. Это одни из наиболее компетентных теоретиков и практиков в данной области.

На программе 10 человек смогут обучаться за счёт средств бюджета и до 10 человек — по договору. Таким образом, все, кто не поступит на бюджет, но покажет хорошие результаты во время вступительных испытаний, имеют возможность обучаться на платной основе. Примерная стоимость обучения составляет 200 тыс. рублей в год.

Форма обучения — очная магистратура, и поступившие получат все преимущества и льготы, которые доступны студентам очных отделений российских вузов.

Занятия будут проходить с 18:30 до 21:30 в будни и с 9:00 до 16:00 по субботам, что позволяет параллельно работать и на стадии обучения накапливать стаж, знания и опыт, которые необходимы для успешной профессиональной карьеры.

Занятия будут проходить в МАИ на площадке «Сокол», на базе IT-Центра и сразу двух кафедр: 101 и 806, — где есть необходимые учебные и компьютерные классы, проектные пространства.

Имеется возможность взаимодействия с вычислительными кластерами других организаций, например, с Российским федеральным ядерным центром в Сарове.

Светлана Ляпина, руководитель IT-магистратур в IT-Центре МАИ: «Тот, кто рассчитывает на обучение по данной программе, должен оценить свои силы, потому что программа достаточно напряжённая и требует мобилизации интеллектуальных ресурсов. И, конечно, нужна очень хорошая самоорганизация и готовность чем-то пожертвовать ради успешной профессиональной карьеры».

Портрет абитуриента

Преимущества при зачислении при условии успешной сдачи междисциплинарного экзамена имеют выпускники бакалавриата и специалитета инженерных и естественнонаучных направлений, а также выпускники программ в области информатики и математики.

Для принятых на программу планируется организовать факультативы: для студентов с инженерным бэкграундом — в области программирования и высшей математики, а для «математиков» и «информатиков» — в области инжиниринга. А ещё нужен хороший английский язык, поэтому тем, у кого он пока не достиг необходимого уровня, планируется организовать факультатив по английскому языку.

Портрет выпускника

Выпускник программы «Технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем» IT-магистратуры МАИ призван решать сложные инженерные задачи с помощью современных информационных технологий. При этом он должен понимать суть этих задач, разбираться в современных технологиях производства высокотехнологичной техники. В то же время выпускник должен уверенно оперировать информационными ресурсами и знать современные компьютерные инструменты и средства.

Куда пойти работать?

По оценкам экспертов, в настоящее время только в Московском регионе открыты более 100 вакансий в области моделирования и разработки систем проектирования. Заработная плата начинается от 100 тыс. рублей в месяц, плюс социальный пакет, поскольку речь идёт о ключевых сотрудниках, обеспечивающих основные факторы конкурентоспособности сложной дорогостоящей техники.

Не менее интересной является и внешняя жизнь в IT-Центре МАИ. Студенты с первых дней привлекаются для участия в реализации реальных проектов и исследований. Знания, которые они получают, не успевают «состариться». Преподавание ведётся в режиме Real Time: как только появляется новая технология, новый фреймворк или новая модель, они тут же включаются в программу.

Светлана Ляпина: «На этой программе реализованы принципы Agile, то есть она будет меняться по мере появления новых технологий. Кроме того, в IT-Центре разнообразная студенческая жизнь: от хакатонов и творческих конкурсов до мастер-классов отраслевых гуру и экскурсий на предприятия-лидеры индустрии. На базе IT-Центра формируется сообщество IT-выпускников МАИ, которые выступают у нас и экспертами, и потенциальными работодателями, и заказчиками, а некоторые приходят преподавать и делиться знаниями с нашими студентами».

Обучение на программе «Технологии суперкомпьютерного моделирования сложных технических систем» — это уникальная возможность получить самое современное образование, и пусть среди всех магистерских программ эта — самая сложная, но она же и самая интересная.

Ольга Антоненко