Научное направление

Научная работа сотрудников кафедры охватывает исследования и проектирование информационно - вычислительных средств, в частности; моделирование нейронных сетей и вычислительных процессов для решения задач теории поля, диагностики сердечно -сосудистой системы; компьютерное моделирование пространственных сцен; визуализацию полета летательных аппаратов; создание методов синтеза весовых функций и их применения для аналого-цифровой фильтрации сигналов; адаптивную цифровую обработку сигналов, исследование и разработку методов и средств помехоустойчивой и криптографической защиты информации.

В рамках научного направления на кафедре проводятся научные и практические исследования, включающие следующие проблемы:

• Компьютеризация учебного процесса. Работы этого направления направлены на повышение эффективности обучения. Основной задачей является освоение технологии и программных средств создания мультимедийных учебников, учебных пособий и средств дистанционного обучения. Мультимедийные учебники и учебные пособия являются основным и наиболе эффективным средством компьютеризации учебного процесса, в том числе при внедрении систем дистанционного обучения

• Разработка основ теории непрерывно- дискретных систем со структурами неканонического вида. Непрерывно-дискретные системы (НДС) со структурами неканонического вида образуют довольно представительный класс импульсных систем. Их особенность по сравнению с обычными импульсными системами состоит в том, что эти системы никакими топологическими преобразованиями, используемыми в теории импульсных систем, не приводятся к каноническому типу. В связи с этим целью рассматриваемого исследования является разработка элементов теории НДС со структурами неканонического типа, в том числе определение необходимых и достаточных условий физической реализуемости нека­нонических структур НДС и их приложения к решению задач аппаратно-программной реализации алгоритмов фильтрации, финитного управления и континуального Wavelet-анализа. Аналого - цифровые фильтры объединяют в себе достоинства аналоговых фильтров (затухание огибающей АЧХ в полосе непропускания) и цифровых фильтров (стабильность характеристик

• Разработка быстродействующих медицинских термометров. Относительно невысокие требования к медицинским термометрам по точности делают наиболее важной такую метрологическую характеристику, как время измерения. Уменьшение времени измерения температуры живых организмов является на сегодняшний день наиболее актуальной задачей. При осуществлении измерения температуры тела человека в момент соприкосновения термочувствительной части термометра с поверхностью кожи происходит холодовое раздражение, которое ведёт к увеличению времени измерения. В связи с изложенным актуальной задачей в области измерения температуры теплокровных животных является изыскание методов измерения, вносящих минимальные искажения температурного поля объекта измерения.

• Разработка системы моделирования пространственных сцен. Компьютерное моделирование и реалистическое отображение пространственной сцены предполагает включение в нее объектов, имеющих прототип в реальном мире. К таким объектам относятся    характерные    участки     местности,     природные    явления,     рукотворные пространственные объекты (здания, сооружения, транспортные средства). Разнородные объекты компонуются в единую сцену с заданными геометрическими и визуальными характеристиками. Для создания сцены необходим эффективный инструмент. Таким инструментом может быть создание методов и программных средств для описания и реалистического отображения пространственных сцен.

• Помехоустойчивая     и     криптографическая     защита     информации     в компьютерных  сетях.  Помехоустойчивая  и  криптографическая  защита информации определяет качество функционирования информации в глобальных (ГВС) и локальных (ЛВС) вычислительных сетях. Проблема повышения помехоустойчивости решается за счёт     введения     в информацию     избыточности,     которая ведёт     к снижению криптографической   стойкости. Указанный   фактор   ставит  задачу  повышения эффективности средств защиты информации. Поэтому задача исследований состоит в разработке более эффективных методов и средств повышения достоверности. Скорости шифрования и криптографической стойкости информации в компьютерных сетях.

• Нейросетевые методы решения краевых задач теории поля. Краевые задачи теории  поля находят применение при анализе влияния  электромагнитных полей, на окружающую природу и состояние людей. Быстрое решение таких задач снимает многие проблемы человеческого общества, в частности, относящиеся к состоянию здоровья и материального благополучия. Нейросетевые методы решения  краевых задач теории поля могут обеспечить более высокое быстродействие средств  оценки этих влияний

   Внедрение результатов научных исследований

  По результатам выполнения НИР за время существования кафедры получено более 300 авторских свидетельств и патентов, опубликовано около 500 статей и тезисов докладов в центральной и ведомственной печати, опубликовано около 20 монографий и учебных пособий. Оригинальные научные разработки защищены патентами зарубежных стран США, Англии, Японии, Германии, Болгарии. Результаты НИР были внедрены в крупнейших научных центрах и организациях РФ и за рубежом. Среди научных центров и организаций следует отметить: центральный НИИ морского флота им. академика А. Н. Крылова, центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина, ФГУП НПП «Рубин» (г. Пенза), НИИФИ (г. Пенза), ПО «Эра» (г. Пенза), Российское авиационное космическое агентство (г. Москва), НПО «Энергия» (г. Москва), Институт проблем передачи информации АН СССР, НИИВТ (г. Пенза).

  Результаты НИР активно используются при подготовке инженеров по двум специальностям   кафедры:   230102   -   Автоматизированные   системы   обработки   и управления и 080801 — Прикладная информатика в экономике.

  Совместно с кафедрой «Вычислительная техника» кафедра ежегодно выпускает межвузовский сборник научных трудов « Вычислительные системы и технологии обработки информации» и с периодичностью два года также с кафедрой «Вычислительная техника» организует международные НТК «Новые информационные технологии и системы». Сотрудники кафедры регулярно публикуют результаты исследований в печати. Ежегодно публикуется: 1 монография, около 30 статей и тезисов докладов, 2-3 статьи в центральных изданиях. За последние 3 года опубликовано 4 монографии, 70 статей и тезисов докладов, 15 статей в центральных изданиях и получено 10 патентов.

  Результаты научно - исследовательских работ преподавателей, сотрудников и студентов кафедры ежегодно выставляются на конкурсы и выставки, где регулярно награждаются  дипломами, грамотами и медалями

  Подготовка кадров на кафедре ведется через соискательство, аспирантуру и докторантуру.

  Подготовкой аспирантов по специальностям 05.11.05, 05.11.16, 05.13.01, 05.13.05 и 05.13.18 руководят доктора технических наук, профессора Косников Ю.Н., Савельев Б.А., Чувыкин Б.В.

  За последние годы на кафедре было защищено 7 докторских и 10 кандидатских диссертации.

  На кафедре открыта также магистратура по направлениям "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и "Прикладная Информатика". Подготовка магистрантов идет по следующим программам:

   

• Информационно - измерительные системы;

• Системы мультимедиа и компьютерная графика;

• Безопасность и защита информации;

• Прикладная информатика в дизайне.