Математическое моделирование, программирование и искусственный интеллект
01.04.02 На русском языке
Уровень обучения Магистратура
Форма обучения Очная
Продолжительность обучения 2 года
Направление Математика и механика
Описание программы
- Программа подойдет тем, кто хочет стать специалистом, способным самостоятельно ставить и решать теоретические и практические задачи, осуществлять научно-исследовательскую деятельность в областях, использующих методы прикладной математики и компьютерные технологии. В частности, программа предназначена для выработки более глубокого понимания при создании и использовании математических и статистических моделей процессов и объектов, разработке и применении современных математических методов и программного обеспечения для решения задач науки, техники, экономики и управления, применения эффективных математических подходов в области систем искусственного интеллекта и моделирования сложных систем
- Программа направлена на развитие навыков математического моделирования и применения математических методов для решения широкого круга прикладных задач.
- В программе соединяются строгость математических рассуждений и аналитических математических методов с современными вычислительными возможностями и средствами искусственного интеллекта для реализации эффективных программных решений, позволяющих решать актуальные научно-технологические задачи
Вступительные испытания
Математическое моделирование, программирование и искусственный интеллект — письменный экзамен (для граждан РФ и соотечественников)
Зачет онлайн-курсов
Наличие сертификата об окончании следующих онлайн-курсов дает пять дополнительных баллов при поступлении:
- Introduction to Data Analysis
- Multi-agent Technologies
- One-way Quantum Computation
- Quantum Computing. Less Formulas — More Understanding
- The Introduction to Quantum Computing
- Архитектура ЭВМ
- Базы данных
- Базы данных и работа с данными
- Блокчейн и финансы: концепции, технологии, регулирование
- Блокчейн: архитектура и принцип работы
- Блокчейн: цели, бизнес-модели и регулирование
- Введение в механику деформируемого твердого тела
- Знакомство с R и базовая статистика
- Квантовые вычисления
- Линейная регрессия
- Линейные модели с дискретными предикторами
- Математическая теория игр (на любом языке)
- Математические методы в психологии: основы применения
- Обобщенные линейные модели
- Правовое регулирование правоотношений в области применения технологии распределенных реестров
- Просто о статистике (с использованием R) (в т.ч. любой курс онлайн-программы)
- Смешанные линейные модели
- Создание 3D-моделей объектов на основе цифровых фотоснимков (старое название: Создание трехмерных моделей объектов на основе цифровых фотоснимков)
- Теория кибернетических систем: введение (старое название: Введение в теорию кибернетических систем)
- Физические основы квантовых вычислений (на любом языке)
- Цифровые валюты и блокчейн-технологии
Основные учебные курсы
- Высокопроизводительные вычисления
- Компьютерные вычисления с распараллеливанием
- Математические модели сложных динамических систем
- Обратные и некорректно поставленные задачи
- Принятие решений в многокритериальных задачах
- Стохастические системы управления и связи
- Современные модели и алгоритмы теории расписаний
- Адаптивные системы и их приложения в кибернетике и робототехнике
- Применение методов оптимизации в финансах
- Многомерный анализ данных
- Статистический анализ и прогноз временных рядов
- Интеллектуальный анализ данных
- Машинное и статистическое обучение
- Вероятностные и статистические модели
- Математические модели сложных динамических систем
- Компьютерный практикум по кибернетике и искусственному интеллекту
- Динамические системы и прикладная кибернетика
- Управление проектами и качество проектов
Преимущества обучения
- Целью программы является подготовка специалиста, способного самостоятельно ставить и решать теоретические и практические задачи в данной и смежных с ней предметных областях, самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в областях, использующих методы прикладной математики и компьютерные технологии, создавать и использовать математические модели процессов и объектов, разрабатывать и применять современные математические методы и программное обеспечение для решения задач науки, техники, экономики и управления, применять эффективные математические подходы в области систем искусственного интеллекта и моделирования сложных систем
- Обучающийся научится формализовывать исходную проблему, строить математическую модель и проверять её адекватность; научится развивать известные и создавать новые методы решения задач математической физики; сможет применять методы распараллеливания вычислений для решения практических задач; сможет создавать компьютерную реализацию полученных решений; эффективно использовать статистические и математические пакеты; будет способен создавать эффективные компьютерные реализации статистических методов для решения практических задач; сможет развивать известные и создавать новые статистические методы обработки данных
- Выпускники смогут осуществлять научно-исследовательскую, проектную, производственно-технологическую, организационно-управленческую и педагогическую работу, связанную с использованием математики, программирования, информационно-коммуникационных технологий и автоматизированных систем управления, математическим и статистическим моделированием, а также с разработкой алгоритмического и программного обеспечения для науки и промышленности
Известные преподаватели
- С. М. Ермаков — доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой статистического моделирования СПбГУ, лауреат государственной премии СССР. Один из создателей современных методов защиты от излучений, основатель Санкт-Петербургской школы планирования эксперимента, известный специалист в области стохастических вычислений и их приложений. Автор более 270 научных работ. Среди его учеников 50 кандидатов наук и 9 докторов наук в области вычислительной математики и математического моделирования
- Н. В. Кузнецов — доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной кибернетики. Автор более 300 научных работ. Специалист в области динамических систем, теории управления. Приглашенный профессор и координатор совместных научно-образовательных программ двойных дипломов факультетом Информационных технологий Университета Йювяскюля и Школой инженерных наук Технологического университета Лаппеэнранта (Финляндия), где с 2009г. под его руководством защищено более 10 Ph.D. диссертаций. В 2016-2018гг. признан одним из самых высокоцитируемых математиков России, а в 2019-2020гг. включен в 0,1% самых высокоцитируемых ученых по версии (Web of Science). Руководитель Ведущей научной школы Российской Федерации в области «математики и механики» (одной из двух) по приоритетному направлению развития РФ: «Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта». С 2020 года иностранный член Финской академии наук и литературы
- В. Б. Мелас — доктор физико-математических наук, профессор. Известный специалист в области прикладной математической статистики (планирование эксперимента, регрессионный анализ) и стохастического моделирования сложных систем. Автор более 200 научных работ. Один из главных организаторов международных конференций по моделированию (Санкт-Петербург (Россия), 1994, 1996, 1998, 2001, 2005, 2009; Римини (Италия), 2013; Вена (Австрия), 2015 Барселона (Испания), 2018; Зальцбург (Австрия), 2019)
- В. М. Рябов — доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой вычислительной математики СПбГУ, Почетный работник высшего профессионального образования. Ведущий специалист в области обращения интегрального преобразования Лапласа с помощью рядов Лагерра и квадратурных формул; получения оценок погрешности произвольных квадратурных формул; установления связи квадратурных формул обращения наивысшей степени точности (КФНСТ) с аппроксимациями Паде экспоненциальной функции и оценки погрешности КФНСТ; приближенных методов вычисления возможных точек разрыва первого рода искомого оригинала и величины скачков в них. Крупный специалист в области регуляризации плохо обусловленных и неустойчивых задач линейной алгебры и интегральных уравнений первого рода. Автор более 200 печатных работ
- А. Л. Фрадков — доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией «Управление сложными системами» Института проблем машиноведения Российской академии наук. Президент-основатель Международного общества физики и управления (IPACS). Автор более 600 научных трудов по теории нелинейных и адаптивных систем управления, колебательным и хаотическим системам, кибернетической физике. Главный редактор международного научного журнала «Cybernetics and Physics»
Основные направления исследований
- Теория и приложения рандомизованных методов квази Монте-Карло (руководитель: профессор Ермаков Сергей Михайлович)
- Динамика сложных и сетевых систем синхронизации и управления (руководитель: профессор Кузнецов Николай Владимирович)
- Аналитико-численные методы и искусственный интеллект в анализе мультиустойчивости и скрытых колебаний динамических систем (руководитель: профессор Кузнецов Николай Владимирович)
- Управление мехатронными и робототехническими системами в условиях ограниченных ресурсов (руководитель: профессор А. С. Матвеев)
- Разработка математических методов оптимального планирования и анализа регрессионных моделей (руководитель: профессор Мелас Вячеслав Борисович)
- Разработка математических методов анализа и прогнозирования одномерных и многомерных временных рядов в рамках анализа сингулярного спектра (руководитель: доцент Голяндина Нина Эдуардовна)
- Математическое моделирование и искусственный интеллект для прогнозирования и управления в экономике (Бухвалова В.В.)
Практика и будущая карьера
Места прохождения практик
- Ланит-Терком
- ИПМаш РАН
Перечень ключевых профессий
- Аналитик
- Статистик
- Программист-аналитик
- Разработчик программного обеспечения
- Педагог профессионального образования и дополнительного профессионального образования
- Специалист по информационным системам
- Научный работник
Организации, в которых работают выпускники
- Вузы России и мира: Санкт-Петербургский государственный университет, университеты США, Франции, Голландии, Норвегии, Австралии (например, Нового Южного Уэльса (Австралия), Высшей электротехнической школы SUPELEC (Франция), Норвежского технического университета
- Институт проблем машиноведения РАН, СПИИ РАН
- Компании: «Транзас», «Вега», «Геоскан», «СтарЛайн», ЦНИИ РТК
- Yandex, EMC, Digital Design, Руссофт, Ланит-Терком, Oracle, Intel, JetBrains, ЮниДата, РЕКСОФТ, ЛЮКСОФТ, DIGDES, АРКАДИЯ, FIRSTLINE, ЦРТ
- Оборонные предприятия России