Über die Richtungen "Photonics", "Programming and IT" und "Information and Cybersecurity" der Olympiade "I am a Professional"

Wir sprechen weiterhin über die Olympischen Spiele „Ich bin ein Profi“, die mit Unterstützung von Yandex, RSPP und den größten Universitäten des Landes, einschließlich der ITMO-Universität, stattfinden.

Heute sprechen wir über drei weitere Bereiche, für die unsere Universität zuständig ist.



Informations- und Cybersicherheit


Dieser Bereich eignet sich für diejenigen, die sich auf die Bereiche Sicherheit von Computersystemen und Netzwerken, Informationssicherheit in automatisierten Systemen oder Verwaltung von Netzwerkgeräten spezialisieren möchten. Die ITMO-Universität bietet ein internationales Bildungsprogramm „ Informationssicherheit “ an, das in Zusammenarbeit mit der finnischen Aalto-Universität organisiert wird. Studierende können Fachgebiete wählen: „Informationssicherheit spezialisierter Systeme“ oder „Cybersicherheit im Bankensektor“.

In all diesen Bereichen entwickelt sich die ITMO University aktiv weiter. Studierende und Lehrende der Fakultät beschäftigen sich mit Sicherheitsfragen von Computern, cyberphysikalischen Systemen und dem Maschinendesign von Bordcomputern. Die Schüler arbeiten beispielsweise an Methoden, um Angriffe auf die Motherboard-Firmware mithilfe eines Hypervisors abzuwehren. Das Labor für " Sichere Informationstechnologien " arbeitet ebenfalls auf der Basis der Fakultät. Die Mitarbeiter fungieren als Computerforensiker und unterstützen Kunden beim Aufbau einer sicheren IT-Infrastruktur.

Innerhalb der Abteilung entwickeln Mitarbeiter der ITMO University das CODA-Projekt . Dies ist ein System zum Erkennen von böswilligen Anfragen an den Kern eines Computersystems.

Das Fachwissen der ITMO-Hochschullehrer spiegelte sich in den olympischen Aufgaben der Direktion Information and Cybersecurity wider. Spezialisten von Kaspersky Lab, INFOWATCH und Sberbank helfen ebenfalls beim Verfassen.

Was werden die Aufgaben sein. Unter den Themen können unterschieden werden: symmetrisch und asymmetrisch, Post-Quanten-Kryptographie, Datenübertragung in Computernetzwerken, OS-Sicherheit. Es gibt auch Fragen zur Logik und umgekehrt. Es wird hier keine "Papiersicherheit" geben, so dass Sie sich die Bundesgesetznummern nicht merken können.

Wie vorbereiten. Nach der Registrierung erhalten Teilnehmer der Olympiade Zugang zu den Demoversionen der Optionen mit den Aufgaben der Qualifikationsphase des letzten Jahres. Beispiele finden Sie auch unter cit.ifmo.ru/profi . Beachten Sie, dass sich die Site zwar im Wiederaufbau befindet, aber bald gestartet wird.

Es ist auch nützlich, die Aufzeichnungen verschiedener CTF-Wettbewerbe auf der ganzen Welt zu beachten. Es gibt auch nützliche Materialien in der Vkontakte-Gruppe SPbCTF , deren ideologische Inspiration Partner in der Richtung Information and Cybersecurity sind.

Programmier- und Informationstechnik


Die ITMO University veranstaltet zahlreiche Informatikwettbewerbe für Studenten und Schüler. Zum Beispiel gibt es die Einzelolympiade der Schüler in Informatik und Programmierung sowie die Olympiade der ersten Stufe - aufgrund ihrer Ergebnisse betreten die meisten Junggesellen unsere Universität. Die Universität fungiert auch als Austragungsort für die Etappen des ICPC -Weltcups. Die Aufgaben der Leitung „Programmierung und IT“ berücksichtigen die Erfahrungen dieser Veranstaltungen. Kollegen von Partnerunternehmen: Sberbank, Netcracker und die MDGs helfen beim Verfassen.

Was werden die Aufgaben sein. Die Aufgabengebiete decken ein breites Spektrum von Disziplinen ab: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen, Informationstheorie, Datenbanken und Data Warehouses, Computerarchitektur, Betriebssysteme, Computernetzwerke, UML, Multithread-Programmierung. Die Studierenden müssen Kenntnisse in der Theorie der Rechenkomplexität nachweisen. Zum Beispiel wurden die Schüler 2017 gebeten, einen Code zu analysieren , der den Betrieb einer Anforderungswarteschlange simuliert.

Wie vorbereiten. Lassen Sie sich von Beispielen aus den vergangenen Jahren leiten. Auf dem YouTube-Kanal der Olympiade "Ich bin ein Profi" werden beispielsweise Webinare aufgezeichnet, in denen Aufgaben analysiert werden. Hier in diesem Video spricht der Sprecher über Speichersysteme:


Da eine Reihe von Aufgaben im Format der automatischen Überprüfung des Teilnehmercodes bei Tests dargestellt werden, ist es ratsam, sich während der Vorbereitung mit den Compilereinstellungen und den Fehlerwerten des Yandex Contest- Testsystems vertraut zu machen.

Photonik


Die Photonik untersucht die Wechselwirkung von Licht mit Materie und umfasst alle Aspekte der Ausbreitung optischer Strahlung: von der Erzeugung und Übertragung von Lichtsignalen über die Entwicklung einzigartiger Funktionsmaterialien, Lasertechnologien, integrierter optoelektronischer Bauelemente, Raumfahrt- und Medizintechnik, Quantenkommunikation und Lichtdesign.

Die ITMO University führt eine Vielzahl von Studien in diesen Bereichen durch. Die University of Light Design , die School of Laser Technology und das Student Optics Laboratory (SNLO) arbeiten auf der Basis der Universität, an der die Studierenden unter Anleitung von Mentoren ihre eigenen Projekte durchführen.

Auf der Grundlage der Universität wird auch das Optikmuseum eröffnet, in dem verschiedene optische Exponate präsentiert werden. Wir haben eine Fototour durch das Museum in einem der vorherigen Materialien durchgeführt.



Wir laden Bachelor-, Master- und Fachstudenten aus den Bereichen Photonik und Optoinformatik, Optotechnik, Lasertechnik und Lasertechnik zur Teilnahme an den Olympischen Spielen „Ich bin ein Profi“ im Bereich „Photonik“ ein. Wir stellen auch Instrumente, biotechnologische Systeme, Physik, Astronomie usw. fest. Die Gewinner-Junggesellen können ohne Zulassungstests in die Magistratur der Megafakultät für Photonik der ITMO-Universität eintreten.

Im Jahr 2020 können Bewerber aus 14 Programmen unterschiedlicher Ausrichtung wählen . Zum Beispiel das Unternehmen „Applied Optics“, die industrielle „LED-Technologie und Optoelektronik“, die wissenschaftliche „Quantum Communications and Femtotechnology“.

Was werden die Aufgaben sein. Um die Fernreise erfolgreich abzuschließen, müssen Sie über Grundkenntnisse der physikalischen und geometrischen Optik, der Erzeugung von Laserstrahlung, der optischen Materialkunde und -formgebung, des Designs, der Messtechnik und der Normung verfügen.

Beispiel für Aufgabe Nr. 1: Vergleichen Sie, welche optischen Phänomene in der Abbildung dargestellt sind? A - Regenbogen, B - Mirage, C - Halo


Die Teilnehmer an der Vollzeit-Tour müssen systematisches Denken und Kreativität demonstrieren und Projekt-Projektfähigkeiten demonstrieren. Fallstudien werden in Zusammenarbeit mit Industriepartnern entwickelt und sind praxisorientiert. Hier ist ein Beispiel für eine solche Aufgabe:

Beispiel für Aufgabe Nr. 2: In Navigationsgeräten, insbesondere in Laser-Gyroskopen, sind optische Technologien weit verbreitet, die eine sehr hohe Empfindlichkeit aufweisen, sich jedoch durch hohe Kosten und relativ große Abmessungen auszeichnen. Die meisten Anwendungen verwenden weniger empfindliche, aber billige Glasfaser-Gyroskope (FOGs).


Alle optischen Gyroskope basieren auf dem Sagnac-Effekt. Bei gegenläufig ausbreitenden Wellen tritt in einem geschlossenen Regelkreis eine Phasenverschiebung auf, wenn dieser geschlossene Regelkreis mit einer bestimmten Winkelfrequenz ω rotiert, nämlich:

$ inline $ Δφ = 2π ΔL / λ $ inline $ wo ΔL- optische Wegdifferenz zwischen sich ausbreitenden Wellen.

  1. Leiten Sie die Formeln (unter Vernachlässigung der relativistischen Effekte) der Abhängigkeit der Phasendifferenz von der durch eine Umdrehung der optischen Faser begrenzten Fläche S und der Kreisrotationsfrequenz des VOG Ω her.
  2. Schätzen Sie die minimal zulässigen Abmessungen eines solchen Faserkreisels (Radius seines Rings), wenn eine Einmodenfaser mit einem Brechungsindex von n = 1,5 und einem Durchmesser von d = 1 mm verwendet wird.
  3. Bestimmen Sie die erforderliche Faserlänge bei dem kleinstmöglichen Radius, wenn die Empfindlichkeit des FOG gegenüber der Drehzahl, ausgedrückt in Einheiten von ΔφC / Ωμ, 1 mrad beträgt (d. H. Bei Ω = Ωμ).
  4. Bestimmen Sie die minimal erforderliche Energie der Quelle, um die in Abschnitt 3 festgelegte Empfindlichkeit zu gewährleisten. Nehmen Sie also an, dass die Empfindlichkeit des Empfängers durch Photonenrauschen begrenzt wird.

Wie vorbereiten. Die Schüler müssen die Quantenphysik, die Quantenoptik, die Festkörperphysik und die Mathematik „hochziehen“. Sehen Sie sich bei der Vorbereitung die Webinare an, in denen die Vertreter der Methodenkommission die Aufgaben der Korrespondenzrunde der Olympiade analysieren. Im folgenden Video spricht beispielsweise Roman Grigoryevich Polozkov, ein führender Forscher und außerordentlicher Professor der Fakultät für Physik und Technologie, über Interferenz, Beugung und Polarisation von Licht:


Beachten Sie auch die Kurse zur Photonik aus dieser MOOC-Liste .



Weitere Informationen zur Olympiade:



Source: https://habr.com/ru/post/de476092/


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