Module \00abЦифровые интеллектуальные системы\00bb

Модуль дополнительной специализации. Обучение с 2024 года (5 семестр),

Academic Coordinator

Anton Trubachev

Division for Electronic Engineering
Teaching Assistant
Brief Description

Модуль направлен на развитие ключевых компетенций в области разработки интеллектуальных встраиваемых систем сбора, передачи, хранения и обработки физических данных. В модуле предлагается рассматривать следующую структуру таких систем: «умный» датчик – беспроводные протоколы передачи данных – вычислительное облако – интеллектуальный анализ данных. «Умный» датчик представляет собой устройство измерения физической величины (например, температура, влажность, давление, яркость и т.д.), оснащённый вычислительными элементами малой мощности (микроконтроллерами) с модулями беспроводной передачи данных (например, Wi-Fi, IEEE 802.15.4 и др.). Микроконтроллеры обеспечивают реализацию необходимого телекоммуникационного протокола верхнего уровня (например, MQTT+TCP/IP, ZigBee и т.д.). По этим протоколам измеренные данные передаются в вычислительное облако, для последующего анализа данных. В облаке, фактически, доступны любые алгоритмы анализа данных, в том числе построенные на основе передовых достижений в области машинного обучения и искусственного интеллекта. Модуль предполагает приобретения навыков разработки комплексных систем сбора и интеллектуального анализа данных с помощью самообучающихся моделей на примере нейронных сетей, а также навыков работы с основными телекоммуникационными протоколами и облачными технологиями вычислений.

Training Features

Освоение модуля предполагает реализацию сквозного проекта системы измерения и контроля физических характеристик реального объекта. В рамках реализации проекта предполагается создания системы, включающей в себя отдельные модули сбора, хранения информации, аппаратно-программные средства коммуникации цифрового устройства и вычислительной системы, алгоритмов интеллектуальной обработки информации. Ключевыми особенностями проекта является:

- междисциплинарность и взаимосвязь микропроцессорных систем, датчиков физических величин, систем беспроводной связи, протоколов коммуникации, а также программных средств обработки больших данных.

- возможность экспериментальной проверки технических решений (тестирование на реальных площадках в 4 и 5 учебных корпусах).

- навыки самостоятельного решения и практической реализации частных инженерных задач в рамках общего проекта «цифровая интеллектуальная климатическая система».

- использование освоенных технологий при выполнении УИРС и ВКР

Learning Outcomes
  • знать принципы построения проводных и беспроводных сетей, межмашинной коммуникации
  • иметь опыт работы с облачными технологиями хранения и обработки данных
  • уметь реализовывать системы измерения физических величин и их реализацию с использованием современных микропроцессорных систем
  • знать принципы построения алгоритмов обработки больших данных
  •  иметь опыт создания готовых устройств измерения физических характеристик реальных объектов

Module Structure

Term Course Name Credits Hours Form of Assessment
5 Программирование микроконтроллеров 3 5/LW-24/L-8/IWS-76 Зач.
6 Телекоммуникационные протоколы 3 6/LW-24/L-8/IWS-76 Зач.
7 Интеллектуальная обработка данных 3 7/L-8/PT-24/IWS-76 Зач.

Направления, для которых подходит данный модуль

# Код Направление Тип ФГОС
1 01.03.02 Прикладная математика и информатика ФГОС ВО 3++
2 09.03.01 Информатика и вычислительная техника ФГОС ВО 3++
3 09.03.02 Информационные системы и технологии ФГОС ВО 3++
4 09.03.04 Программная инженерия ФГОС ВО 3++
5 11.03.04 Электроника и наноэлектроника ФГОС ВО 3++
6 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника ФГОС ВО 3++
7 15.03.01 Машиностроение ФГОС ВО 3++
8 15.03.02 Технологические машины и оборудование ФГОС ВО 3++
9 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств ФГОС ВО 3++
10 15.03.06 Мехатроника и робототехника ФГОС ВО 3++
11 27.03.02 Управление качеством ФГОС ВО 3++
12 27.03.05 Инноватика ФГОС ВО 3++