Кибернетический центр

Материал из Электронная энциклопедия ТПУ
Перейти к: навигация, поиск

Кибернетический центр Томского политехнического университета – учебный и научно-исследовательский институт, созданный в соответствии с приказом Гособразования СССР № 259 от 08.08.1988 г. В 2010 г. Кибернетический центр был преобразован в Институт кибернетики.

Создание КЦ

Институт ведёт свою историю от 1961 г., когда в Томском политехническом институте был открыт Факультет автоматики и вычислительной техники, который много лет спустя был преобразован в институт кибернетики. В течение этих лет состав факультета и его административная подчинённость менялись неоднократно. Так в 1982 году факультет вошёл в состав вновь образованного УНПК "Кибернетика", на базе которого позже был образован институт "Кибернетический центр". Институт появился в период возникновения и бурного развития вычислительной техники, её элементной базы, программирования, прикладной математики и информатики. Он был создан в целях дальнейшего развития фундаментальных и прикладных исследований в области автоматики, робототехники, вычислительной техники и новых информационных технологий, отработки методов и путей становления многоуровневой системы образования, подготовки инженерных кадров повышенного технического потенциала. Институт «Кибернетический центр» ТПИ (ТПУ) был основан 25 октября 1976 г. В процессе своего становления и развития он прошел ряд структурных преобразований.

Задачи

За Кибернетическим центром были закреплены следующие основные задачи:

  • проведение фундаментальных и прикладных исследований в области информатики, вычислительной техники, автоматики и робототехники, прикладной математики, выполнение программ государственного, отраслевого и регионального значения;
  • подготовка квалифицированных специалистов с высшим образованием, научных и педагогических кадров повышенного творческого потенциала в указанных выше направлениях на основе конкурсного отбора талантливой молодежи, прогрессивных методов и технологий обучения,

органической связи с наукой и производством;

  • комплексное развитие и эффективное использование парка ЭВМ университета, приборной и

материально-технической базы, создание и внедрение в практику программных и методических систем обучения, проектирования и научных исследований на базе вычислительных и телекоммуникационных сетей.

Наука

Основными научными направлениями КЦ при ТПУ в 1990 –е годы являлись:

-разработка автоматизированных систем управления (организационных, технологических);

-разработка и тиражирование программно-аппаратных комплексов для локальных вычислительных сетей;

- создание экспертных систем с элементами искусственного интеллекта;

- автоматизация научных исследований;

- разработка моделей и методов проектирования программного обеспечения мультипроцессорных вычислительных систем;

-создание автоматизированных рабочих мест как для сферы организационной деятельности, так и для инженерно-технических целей;

-разработка систем телекоммуникаций на основе наземной и спутниковой связи;

-разработка АОС, автоматизированных учебных курсов и создание электронных учебников на базе мультимедиа.

В числе важнейших результатов фундаментальных исследований, разрабатывавшихся в КЦ в то время, следует выделить класс моделей оптимизации управленческих решений, разработанных на основе методов системного анализа и исследования операций (кластер-анализа, дискретного и булевого программирования), которые нашли широкое применение в автоматизированных системах производственного (машиностроение), непроизводственного (высшая школа) и коммунального (городское хозяйство) назначения.

Весомые фундаментальные и прикладные результаты получены в КЦ по таким направлениям, как структуризация данных и их машинные преобразования, представление знаний и оперирование ими средствами математического моделирования и машинной графики. Результаты этого направления воплощены в таких широко известных системах, как базовая информационно-вычислительная система отраслевой АСУ Минвуза РСФСР и АСУ вуза, как виртуальный компьютерный томограф недр, широко используемый на крупнейших нефтепромыслах Западной Сибири, автоматизированные рабочие места для разнообразных сфер и приложений.

Переход к новому статусу университета предопределил и новые задачи вуза и, прежде всего, существенное повышение качества подготовки специалистов. Для достижения успеха были необходимы новые технологии, методики обучения, в т.ч. информационные. В университете была разработана целевая программа информатизации и компьютеризации учебной, научной и организационной деятельности. Из года в год возрастал парк ЭВМ, число компьютерных классов. В 1994 г. в Кибернетическом центре был введен в действие международный узел, оснащенный тремя ЭВМ, с помощью которых ТПУ стал входить в крупнейшие международные информационные сети INTERNET, FIDONET и др.

Проводились прикладные исследования в области вычислительных сетей (локальных, корпоративных и глобальных) и телекоммуникаций, которые воплотились в многочисленных разработках этого направления, в том числе в таком масштабном проекте, как «Телекомвуз». Концепции, принципы и универсальные подходы, сформированные для исследования и оптимального проектирования систем управления, послужили основой для создания ряда крупных программных систем для автоматизации проектирования систем реального времени, систем ориентации космических аппаратов, систем компьютерной диагностики роботов и др. Было разработано и освоено мелкосерийное производство контроллеров для создания локальных вычислительных сетей, мелкосерийное производство микропроцессорных измерителей энергетических параметров, на базе мультимедиа созданы фрагменты электронных учебников по философии, химии и физики.

Связь с производством

На всех этапах своей деятельности Кибернетический центр широко использовал как традиционные, так и новые формы интеграции с реальным сектором экономики: с отраслевыми и академическими НИИ, предприятиями и объединениями, с отраслями народного хозяйства.

К традиционным формам относятся комплексные и хозяйственные договоры, с предприятиями и учреждениями на выполнение НИР и ОКР, на целевую подготовку кадров (бакалавров, инженеров, магистров), на переподготовку кадров по информатике, вычислительной технике, программированию. К числу организаций, с которыми КЦ имел и/или имеет устойчивые договорные отношения относятся: ОАО «Томскнефть», ОАО «ТомскНИПИнефть», ОАО «Востокгазпром», ОАО «Юганскнефтегаз», Краснодарский НТЦ «Роснефть», ТНХК, НПО «Прикладная механика» (г. Красноярск) ОАО «АвтоВаз» (г. Тольятти), НПФ «ЭлеСи», ООО «Инком», ООО «Томская электронная комиссия», ОАО «Сибкабель», СКБ «Промавтоматика» (г. Омск), ОИЯИ (г. Дубна) НИИ электрофизической аппаратуры (г. Санкт-Петербург), Институт «Математики» (СОРАМ), Институт «Вычислительной математики и математической геофизики» (СОРАМ), НПО «Энергия» (г. Обнинск), ТЭЦ-3 (г. Красноярск), Приборный завод (г. Томск), ОАО «Сибэлектромотор» (г. Томск). С рядом из них, а именно НПФ «ЭлеСи», ОАО «ТомскНИПИнефть», Краснодарский НТЦ «Роснефти», ООО «ТЭК» КЦ связан ком- плексными договорами о сотрудничестве, на основе которых созданы и создаются научные и учебные лаборатории, оснащенные новейшими компьютерными и программными системами. Более масштабной формой связи с реальным сектором экономики являлись комплексные программы отраслевого и регионального значения, по которым КЦ выполнял функции головной органи- зации. К числу таких комплексных программ относится крупная территориально-отраслевая программа Миннефтепрома СССР «Нефть и Газ» Томской области (1985–1990 гг.), по которой 16 организациями (НИИ, КБ, вузы), выполнялось более 80 хоздоговоров суммарным объемом более 100млн. советский рублей. В рамках этой программы Кибернетическим центром были разработаны и внедрены автоматизированная система управления объединения «Томскнефть», система комплексной автоматизации Малореченского нефтепромысла. Результаты работ по программе были высоко оценены коллегией Миннефтепрома СССР, а ее исполнители поощрены высокими премиями. К числу таких программ относится и крупная региональная программа «АСУ Томской области» (1975–1985 гг.), по которой КЦ выполнял функции головной организации по подпрограмме «АСУ городского хозяйства».

В числе менее традиционных форм связи с реальным сектором экономики, культивирование ко- торых КЦ начал одним из первых, стало создание совместных с отраслями научных лабораторий. Одной из первых лабораторий такого рода стала, созданная в КЦ, лаборатория Министерства промышленности средств связи «ПОИСК» – передачи и обработки информации на вычислительных сетях и комплексах (руководитель к.т.н. В.П. Комагоров). Лаборатория в кратчайшие сроки была оснащена новейшими по тем временам ЭВМ (СМ-1800, СМ-4, СМ-1420 и др.) и соответствующими программными системами для освоения, адаптации и продвижения в отрасли сетевых пакетов и технологий ведущих мировых производителей. Лабораторию по разработке информационных систем с мощным техническим оснащением создал в КЦ Госстандарт СССР (руководитель к.т.н. М.А. Сонькин). По линии таких связей с производством в 80-х гг. XX века КЦ получил более 15 вычислительных комплексов и дисплейных классов, которые активно использовались в научных исследованиях, разработках и в учебном процессе кафедр АВТФ.

Практика созданий совместных лабораторий возобновилась в последние годы по мере выхода отечественной промышленности из системного кризиса, вызванного сменой социально-экономического уклада в России, появления современных инновационных предприятий.

В 2002 г. в КЦ была создана лаборатория математического моделирования нефтегазовых месторождений (руководитель к.т.н. А.А. Захарова). Техническое оснащение лаборатории (компьютеры, сервер, оргтехника) предоставил партнер КЦ – институт «ТомскНИПИнефть». Институт оснастил лабораторию программными системами по цифровому 3D-моделированию нефтегазовых месторождений ведущих мировых производителей (Schlumberger, Landmark и др.) Для оптимизации процессов добычи нефти лаборатория осуществляет разработку реальных геологических и гидродинамических моделей нефтяных месторождений ОАО «Томскнефть», которые после рассмотрения в компании, в Центральной комиссии по разработке месторождений РФ становятся основой лицензионных соглашений для недропользователя.

Лучшие студенты кафедр «Оптимизации систем управления» и «Вычислительной техники», прошед- шие в этой лаборатории практику и дипломирование, успешно выдерживают затем конкурс на дефицитные вакансии в нефтегазовой отрасли. Еще более масштабный пример сотрудничества КЦ с производством имеет место в тематическом направлении – создание телекоммуникационных систем мониторинга и связи с труднодоступными и подвижными объектами. Такого рода объекты в большом количестве имеются в Росгидромете, в Авиалесоохране РФ, а также в других Министер- ствах и ведомствах РФ.

Исследования и разработки этого направления ведутся в КЦ около двух десятилетий в отделе ин- Известия Томского политехнического университета.

По мере роста объемов внедрения 15 лет назад М.А. Сонькиным было создано малое предприятие «Инком», которое к настоящему времени стало крупным поставщиком разработанных аппаратно-программных комплексов для упомянутых выше структур и ведомств. Работа отдела КЦ и ООО «Инком» осуществляется в тесном контакте. «Инком» оснастил также своей аппаратурой и программными средствами лабораторию кафедры «Информатики и программных систем» АВТФ, на базе которой проводятся лабораторные работы, курсовое и дипломное проектирования. Многолетний опыт взаимодействия КЦ с предприятием «Инком» это яркий пример плодотворной интеграции научно-учебной и производственной деятельности в интересах повышения качества подготовки специалистов.

В КЦ велись и ведутся научные исследования и разработки по международным проектам и кон- трактам. В числе зарубежных партнеров института Ульсанский университет и технопарк BIPF (Республика Корея), Огайский университет (США), ITAC Ltd (Япония) и др.

Цель создания Кибернетического центра заключалась в экспериментальной проверке новых форм интеграции подразделений вуза для обеспечения единства учебной, научной и производственной деятельности и достижения на этой основе нового уровня эффективности и качества. На всех этапах своего развития Кибернетический центр обладал достаточным тематическим и хозяйственным суверенитетом, позволяющим его Ученому Совету и администрации определять основные направления деятельности, стратегию и тактику функционирования и развития. Кибернетический центр, и как структурное подразделение, и как юридическое лицо, обладал финансовой самостоятельностью в пределах годовых смет, утвержденных ректором. Таким образом, научное отделение, факультет, Вычислительный центр, совместные лаборатории с отраслями и предприятиями народного хозяйства не просто сотрудничали по мере необходимости, а образовывали целостную программно-целевую систему, реализующую триединую задачу: проведение научных исследований и разработок, подготовка и переподготовка кадров, производство информационно-вычислительных работ в интересах учебной, научной и производственной деятельности университета и других организаций.

Целостность и устойчивость Кибернетического центра доказана рядом эффективных инноваций, реализованных его коллективом за три десятилетия своего существования в различных социально-экономических условиях. В их числе:

  • реализация на УОПФ (1968 г.) первой в СССР образовательной программы по подготовке менеджеров из числа лучших студентов вузов России, на базе экономико-математических мето- дов и компьютерных систем управления производством;
  • осуществление впервые в г. Томске (1991 г.) перехода на многоуровневую систему подготовки

специалистов (бакалавров, инженеров, магистров), культивируемую в ведущих странах ми- ра;

  • исполнение с 1973 по 1990 гг. функции Головной организации Минвуза РСФСР по комплексным программам «Отраслевая АСУ Минвуза РСФСР» и «Типовая АСУ вуза» в разработке и реализации, которых участвовали 12 вузов Москвы, Ленинграда, Воронежа, Екатеринбурга, Барнаула и Томска;
  • исполнение с 1986 по 1990 гг. функций Головной организации по крупной территориальноотраслевой программе Миннефтепрома СССР «Нефть и газ» Томской области, в разработке и реализации которой участвовали 16 научных учреждений (институты ТФ СО РАН, томские НИИ и вузы), а также предприятия Миннефтепрома в Томской области («Томскнефть»,

УМНЦС, «Геофит»);

  • создание и внедрение компьютерных систем для моделирования нефтегазовых месторождений и управления процессами добычи и транспорта нефти («Компьютерный томограф недр», «Магистраль –Восток», «Геосейф» и др.);
  • разработка и инсталляция корпоративной сети университета со спутниковым и наземными волоконно-оптическими каналами связи, исполнение функций центрального телекоммуника-

ционного узла TPUNet; проведение первой в Томске (1996 г.) видеоконференции по Интер- нет;

  • создание регионального центра Федерации Интернет-образования, где прошли курсовую

переподготовку 6,5 тыс. учителей (около 60 % учительского корпуса Томской области) по про- грамме «Интернет и Интернет-технологии»;

  • строительство за счет собственных средств и хозяйственным способом, учебно-лабораторного корпуса, площадью 3,5 тыс. м2, где размещался парк больших ЭВМ университета, часть лабораторий и кафедр Кибернетического центра. Кибернетический центр без особых потрясений преодолел трудные для страны и системы высшего образования 90-е гг. прошлого века. Резкое снижение спроса на НИР и ОКР было компенсировано сохранением и даже ростом объемов учебной деятельности, модернизацией профиля и содержания образователь-

ных программ, техническим перевооружением за счет крупных проектов и стратегических партнеров.

В числе наиболее весомых результатов и эффективных инноваций в период с 1996 по 2006 гг. можно выделить:

  • обновление и расширение парка ЭВМ насчитывающем в настоящее время около 650 ПЭВМ

с ежегодным темпом обновления в 10...12 %;

  • создание учебных лабораторий, оснащенных новейшей продукцией профильных для АВТФ

инновационных предприятий «ЭлеСи», «ТомскЭНИПИнефть», «ТЭК»;

  • осуществление международной аккредитации базовых программ факультета «Computer Science

» в «GATE» (США) и «Computer Engineering» в CEAB (Канада);

  • сертификация системы качества подготовки специалистов на АВТФ по международному

стандарту ISO-9001;

  • переход факультета на кредитно-рейтинговую систему подготовки специалистов (бакалавров,

инженеров, магистров) в соответствии с Болонской конвенцией, реализуемой в образователь- ном пространстве стран Евросоюза;

  • создание авторизованного центра TPU&SoftLine Academy для подготовки IT-специалистов,

сертифицированных по стандартам ведущих IT-вендеров (Microsoft, Oracle и др.);

  • разработка и реализация проекта «Суперкомпьютерный кластер» (производительность 1012

флоп, система хранения данных 5.1012 бит) для многократного увеличения вычислительных ре- сурсов TPUNet и внедрения технологии параллельных вычислений;

  • создание и серийная поставка информационно-телекоммуникационных систем мониторинга удаленных и труднодоступных объектов по заказу Авиалесоохраны РФ и других Министерств и ведомств РФ.

Институт кибернетики

В 2010 г. в рамках общеуниверситетской программы реорганизации АВТФ был преобразован в институт кибернетики, в состав которого вошли не только шесть кафедр АВТФ, но и две кафедры машиностроительного факультета - кафедры АРМ и ТАМП, одна кафедра электрофизического факультета - кафедра КИСМ, а также вновь образованные кафедра начертательной геометрии и графики - НГГ и кафедра иностранных языков.

Литература

Становление и развитие научных школ Томского политехнического университета: Исторический очерк/Под ред. Ю.П. Похолкова, В.Я. Ушакова. – Томск: ТПУ, 1996. – 249 с.

Гагарин А.В., Сергеевых Г.П. Профессора Томского политехнического университета. Биографический справочник. Т. 3, ч. 2. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. – 266 с.

Ссылки

http://www.duskyrobin.com/tpu/2006-07-00056.pdf

http://portal.tpu.ru/ic/info/history