Как в НИУ ВШЭ учат технологиям Интернета вещей

В Московском институте электроники и математики им. А.Н. Тихонова (МИЭМ НИУ ВШЭ) уже десять лет ведётся научно-исследовательская и образовательная работа в области технологий IoT и беспроводных сенсорных сетей. В 2017 году в вузе появилась магистерская программа «Интернет вещей и киберфизические системы». Первый набор слушателей намечен на 2018 год. Об этом iot.ru рассказал научный руководитель образовательной программы Леонид Восков.

— Когда в НИУ ВШЭ впервые появилось направление беспроводных сенсорных систем и технологий Интернета вещей?

— В МИЭМ НИУ ВШЭ уже десять лет изучают технологии Интернета вещей и мобильных сетей. Руководит направлением профессор Леонид Восков. С момента открытия указанных образовательных направлений, с 2008 года, студенты разрабатывают решения в сфере Интернета вещей и киберфизических систем. С этого времени учащиеся выиграли более двадцати грантов по программе «Умник» и четыре гранта по программе «Старт» Фонда содействия инновациям. Направление IoT в МИЭМ НИУ ВШЭ активно развивается. К примеру, было открыто несколько научных групп: в 2014 году — «Теоретические основы энергоэффективных беспроводных сенсорных сетей», а в 2017 году — «Разработка основ теории энергоэффективного взаимодействия ограниченных в ресурсах автономных устройств в рамках парадигмы интернета вещей». Учащиеся в этих группах совместно проводят исследования и разработки.

В 2016 году в Аспирантской школе по техническим наукам появился курс «Промышленный Интернет Вещей», а затем создана Научная лаборатория Интернета вещей и киберфизических систем. Главное направление деятельности лаборатории — решение прикладных задач. В образовательные программы бакалавриата планируется интегрировать курсы, связанные с IoT. В 2017 году в вузе появилась программа дополнительного профессионального образования «Интернет вещей и киберфизические системы» и магистерская программа «Интернет вещей и киберфизические системы». Первый набор слушателей намечен на 2018 год.

— Что включает в себя магистерская программа «Интернет вещей и киберфизические системы»?

— Программа реализуется для полной подготовки экспертов мирового уровня в сфере Интернета вещей и киберфизических систем. Кроме того, учащиеся получат знания в таких отраслях, как облачные технологии для беспроводных сетей, различных IoT-систем, технологий анализа Больших Данных и Больших Аналоговых Данных (Big Analog Data), кибербезопасности.

Преподаватели уделят особое внимание проектной работе студентов, разрабатывающих практические решения для организаций и госорганов (умное производство, умный город, умный дом и т.д.)

Программу можно условно разделить на три главных блока.

Первый блок — «Инженерия в области Интернета вещей и киберфизических систем», в ходе которого слушатели изучат устройство и методы работы беспроводных устройств с длительным сроком работы в автономном режиме (без подзарядки аккумуляторов). Студенты получат теоретические и практические знания в сфере встраиваемых и сенсорных систем, распределенных облачных вычислений, виртуализации, программно-определяемых систем и сетей, проектировании киберфизических систем.

Второй блок — «Анализ данных и прикладное программное обеспечение в Интернете вещей и киберфизических системах», рассчитан на теоретическое ознакомление с технологиями анализа Big Data и больших аналоговых данных, алгоритмов получения и обработки информации, ее визуализации. Предусмотрено изучение практики создания приложений, сервисов и систем визуализации, систем дополненной реальности, технологий машинного обучения.

Третий блок — «Кибербезопасность в Интернете вещей», познакомит слушателей с методами обеспечения кибербезопасности в среде Интернета вещей на сетевом уровне. Слушатели изучат угрозы, механизмы противодействия сетевым атакам, криптографические протоколы, особенности построения обеспечения безопасности в страиваемых системах.

— Расскажите, пожалуйста, на какую аудиторию и какой срок ориентирован магистерский план?

Магистреский план рассчитан на два учебных года. Наличие ряда вариативных дисциплин и курсов позволяет студентам выбирать индивидуальную траекторию обучения и определить для себя определенную специализацию на фоне комплексной подготовки специалистов в области Интернета вещей.

Обучаться по данной образовательной программе смогут студенты различного уровня и профиля подготовки (в области технических, компьютерных и физико-математических наук), с различным профессиональным опытом. При этом мы никаким образом не ограничиваем студентов других профилей подготовки (например, «Бизнес-информатика»), которые хотят получить дополнительные знания в сфере IoT и стать специалистами в этой области. Поэтому в программе предусмотрен ряд адаптационных дисциплин, которые помогут студенту, не имеющему профильного образования, получить знания и навыки для дальнейшего успешного обучения на программе.

Выпускники этой программы — молодые специалисты, инженеры, научные сотрудники, руководители новых структурных подразделений, специализирующиеся на технологиях IoT и киберфизических систем, промышленных и научно-исследовательских предприятий. Они получают комплексную подготовку в области IoT и киберфизических систем, а также передовой практический опыт использования и внедрения этих технологий в промышленности и корпоративном сегменте экономики.

— Предусмотрены ли практические занятия?

— Конечно. МИЭМ работает научно-образовательный центр компании National Instruments. В нем сотрудники, студенты и аспиранты учатся программированию в среде LabVIEW и работе с промышленным аппаратным обеспечением. Компания Samsung в рамках программы IoT Samsung Academy предоставляет свое аппаратное обеспечения для прототипирования киберфизических систем и систем Интернета вещей.

Учащиеся используют самые различные облачные технологии и сервисы и прикладное программное обеспечение, доступ к которым предоставляют наши компании партнеры. Например, PTC предоставляет доступ к своим продуктам Creo, ThingWorx, ThingWorx Studio, компания IBM к платформе IBM BIG DATA, компания Rightech к своей платформе Rightech IoT Cloud, компания Infowatch к своему специализированному ПО для обеспечения информационной безопаности Infowatch Traffic Monitor.

Такое разнообразие программно-аппаратных комплексов и сервисов позволяет нам подготовить специалистов, которые обладают фундаментальными знаниями в области Интернета вещей и опытом работы с множеством различных продуктов различных вендоров. Отказ от затачивания специалистов под конкретные технологии конкретных вендоров позволяет нам повысить качество образования и уровень выпускников магистерской программы.

— Какие аспекты IoT будут изучать студенты? Планируется ли практические занятия на предприятиях?

— К преподаванию дисциплин привлекаются ведущие специалисты-практики в области Интернета вещей по соответствующим направлениям. Подобный подход позволяет организовать трансфер актуальных и практико-ориентированных знаний от преподавателя до студента. Студенты с первых дней обучения включаются в производственные процессы в компания-партнерах. Практические занятия проходят как в здании университета, так и на предприятиях и базовых кафедрах компаний-партнеров.

Отличительной особенностью магистерской программ от аналогов стал практико- ориентированный подход к образовательному процессу, особое внимание е проектной и инновационной деятельности. Решая актуальные исследовательские и инновационные кейсы компаний, студенты учатся по принципу learning by doing. Такой подход позволяет им получить передовой опыт в сфере технологий IoT.

Результатом научно-исследовательской и проектной работы станут научно-исследовательские и инновационные проекты. Поэтому учащиеся приобретают опыт в в области организации и управления проектами, защиты интеллектуальной собственности и инновационного менеджмента.