Технологии цифровой промышленности

№

Наименование разделов и дисциплин (модулей)

Всего час. трудоемк.

Всего,

ауд. часов

В том числе

Дист. занятия,

 час.

Самост. работа

Форма контроля

Лекции

Практич. занятия

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Тема 1. Мировые тренды в развитии цифровой промышленности. Национальная технологическая инициатива. Рынки НТИ.

8

4

4

0

2

2

Тест

2

Тема 2. Направление «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы. Мегапроект «Фабрики будущего». Цифровая промышленность.

6

0

0

0

4

2

Тест

3

Тема 3. Дорожная карта по развитию «сквозной» цифровой технологии «Новые производственные технологии» (в рамках федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»)

4

0

0

0

2

2

Тест

4

Тема 4. Цифровое проектирование и моделирование (Smart Design). Цифровые двойники и цифровые тени.

4

0

0

0

2

2

Тест

5

Тема 5. Высокопроизводительные вычисления. HPC

4

0

0

0

2

2

Тест

6

Тема 6. Робототехника и сенсорика. Промышленный интернет.

4

0

0

0

2

2

Тест

7

Тема 7. Технологии беспроводной связи.

4

0

0

0

2

2

Тест

8

Тема 8. Квантовые технологии.

4

0

0

0

2

2

Тест

9

Тема 9. Системы распределенного реестра.

4

0

0

0

2

2

Тест

10

Тема 10. Большие данные. Машинное обучение.

4

0

0

0

2

2

Тест

11

Тема 11. Технологии виртуальной и дополненной реальности.

4

0

0

0

2

2

Тест

12

Тема 12. Искусственный интеллектю Нейротехнологии.

4

0

0

0

2

2

Тест

13

Тема 13. Лазерные технологии. Фотоника.

4

0

0

0

2

2

Тест

14

Тема 14. Возобновляемые источники энергии. Новая энергетика.

4

0

0

0

2

2

Тест

15

Тема 15. Строительство. BIM технологии.

4

0

0

0

2

2

Тест

16

Тема 16. Цифровая медицина.

4

0

0

0

2

2

Тест

17

Итоговая аттестация

2

2

0

2

0

0

Зачет

ИТОГО

72

6

4

2

34

32

График

обучения

Форма

обучения

Ауд. часов

в день

Дней

в неделю

Общая продолжительность программы (дней, недель, месяцев)

Очно-заочная с использованием дистанционных образовательных технологий

4-5 часа в день

2-5 дней

4 месяца

Разделы дисциплины

Содержание

1. Введение.

Предоставляется информация о формате, структуре и содержании дистанционного образовательного курса. Представляется ссылка на страницу курса, а также справочник онлайн обучения «Центра открытого образования» СПбПУ. Сведения о процедуре обучения и системе оценивания в рамках дистанционного образовательного курса. Предоставляются контакты для организации обратной связи со студентами.

2. Мировые тренды в развитии цифровой промышленности. Национальная технологическая инициатива. Рынки НТИ.

Сведения об актуальных общемировых трендах в развитии современной высокотехнологичной промышленности. Анализ современных вызовов в рамках высокотехнологичных рынков и стратегии решения возникающих задач. Оценка мировых и российских инициатив в области цифровизации современной промышленности.

3. Направление «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы. Мегапроект «Фабрики будущего». Цифровая промышленность.

Описываются направления «Технет» (передовые производственные технологии) НТИ, как кросс-отраслевого направления в рамках инновационного развития «рынков будущего» и цифровой промышленности Российской Федерации в целом. Приводится информация о необходимости фокусирования на комплексировании технологий мирового уровня в технологические цепочки, так называемые «Фабрики будущего».

4. Дорожная карта по развитию «сквозной» цифровой технологии «Новые производственные технологии» (в рамках федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»)

Приводятся сведения о федеральном проекте «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» в контексте значимости развития «сквозных» технологий для осуществления инновационного развития высокотехнологичных отраслей промышленности Российской Федерации. Рассматривается роль Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в реализации данного федерального проекта.

5. Цифровое проектирование и моделирование (Smart Design). Цифровые двойники и цифровые тени.

Приводятся общие сведения о современных цифровых инструментах проектирования, моделирования и виртуального тестирования создаваемых комплексных систем/объектов/продуктов. Особое внимание уделяется значимости этапа конструкторской разработки и инженерного расчета в цепочки создания добавленной стоимости создаваемой продукции. Вводятся ключевые для современной высокотехнологичной промышленности понятия «Цифрового двойника» и «Цифровой тени».

6. Высокопроизводительные вычисления (HPC).

Рассматривается история становления вычислительных технологий для решения задач науки, техники и промышленности. Особое внимание уделяется сложностью решаемых на практике задач. Приводится характеристика и описание современных суперкомпьютерных систем, а также современный уровень развития данных технологий. В рамках лекции отображена вовлеченность Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в развитие высокопроизводительных вычислительных технологий современного уровня.

7. Робототехника и сенсорика. Промышленный интернет.

Содержится информация об основных принципах построения автоматизированных производственных систем, а также сведения о существующих решениях. Рассматривается иерархическая модель построения систем управления производственным предприятием, а также дано описание и общие характеристики каждого уровня организации данной системы. В качестве нижнего уровня – исполнительных механизмов, - рассматриваются современные робототехнические комплексы. Приведена классификация данного оборудования и возможности его интеграции посредством систем промышленного интернета.

8. Технологии беспроводной связи.

Рассматривается важность современных цифровых коммуникационных систем во всех сферах жизни общества. Ключевая роль отводится современным беспроводным технологиям связи. Раздел содержит классификацию, описание характеристик, а также информацию о практическом применении разнообразных беспроводных решений. Приведена информация о современных тенденциях в области развития беспроводных коммуникационных технологий.

9. Квантовые технологии.

Представлен материал о базовых принципах квантовой теории. В качестве основных направлений практического применения и, соответственно, ключевых технологических решений выделены – квантовые коммуникации и квантовые вычисления. Рассматривается современное уровень развития данных технологий, а также наиболее значимые проекты, реализуемые лидирующими мировыми квантовыми центрами и исследовательскими организациями.

10. Системы распределенного реестра.

Рассматриваются современные решения в области организации безопасных систем обмена данными. Дается определение и краткая характеристика технологии Blockchain. Рассматриваются практическая польза применения подобных технологий. Приводятся сведения о достижениях специалистов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.

11. Большие данные. Машинное обучение.

Содержится информация о ключевых тенденциях работы с неструктурированным набором информации, генерируемой каким-либо объектом/системой/процессом. Дается характеристика термину Большие данные, а также рассматриваются современные технологии работы с ними. Особое внимание уделяется алгоритмам Машинного обучения, применяемым в процессе выявления скрытых закономерностей и ценных взаимосвязей в массиве обрабатываемых данных. Приводится информация о современных технологических лидерах в данной области, а также об опыте специалистов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.

12. Технологии виртуальной и дополненной реальности.

Дается общее описание технологических принципов реализации виртуальной и дополненной реальности. Приводится сравнительный анализ возможностей рассматриваемых технологий. Дается оценка практической ценности подобных решений в рамках повседневной и трудовой деятельности современного общества. Анализируется современное состояние рынка технологий виртуальной и дополненной реальности, а также потенциальные направления развития данных цифровых технологий.

13. Искусственный интеллект. Нейротехнологии.

Представлены основные направления научного интереса исследователей в области нейротехнологий. Дана характеристика основных методов реализации систем искусственного интеллекта, применяемых при решении тех или иных задач. Особое внимание уделяется нейронным сетям, как алгоритмам реализации интеллектуальных систем, наиболее близких по своей организации и функционалу к мозгу человека.

14. Лазерные технологии. Фотоника.

Рассматривается современное состояние такого научного направления как фотоника, а также лазерных технологий, как составной части данного научного направления. Дается базовое описание принципов функционирования лазерных систем, а также их общая классификация. Предложены к рассмотрению частные случаи практического применения лазерных технологий. Особое внимание уделяется задачам коммуникации и сенсорики. Рассмотрен опыт специалистов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в рамках изучения и развития рассматриваемого научно-технического направления.

15. Возобновляемые источники энергии. Новая энергетика.

Дается краткая информация о современном состоянии рынка энергетики в мире и Российской Федерации. Приведены основные проблемы и вызовы, относящиеся к данному рынку. Рассмотрены основные альтернативные источники генерирования электроэнергии, в частности – с использованием возобновляемых источников. Приводятся основные барьеры, замедляющие и не позволяющие реализовать полный переход к использованию современных альтернативных технологий в области электроэнергетики.

16. Строительство. BIM технологии.

Дается оценка современному уровню развития строительных технологий в мире. Особое внимание уделяется этапу проектирования и прогнозированию поведения сооружений на всех этапах жизненного цикла. Цифровые технологии рассматриваются в качестве ключевого инструмента развития современных высокотехнологичных подходов к строительству. Также приводятся характерные примеры использования различных «сквозных» технологий в строительной индустрии.

17. Цифровая медицина.

Приводится анализ современного состояния мировой медицины, а также выделены ключевые направления её развития. Представлена характеристика современного подхода к оказанию медицинских услуг с привлечением широкого перечня цифровых «сквозных» технологий – цифровая медицина. Определены ключевые программы и инициативы, направленные на развитие медицинских технологий и реализации цифровой трансформации в данной сфере. Представлены ключевые достижения специалистов Российской Федерации и, в частности, сотрудников Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.

№

Наименование разделов и дисциплин (модулей)

Всего час. трудоемк.

Всего,

ауд. часов

В том числе

Дист. занятия,

 час.

Самост. работа

Форма контроля

Лекции

Практич. занятия

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Тема 1. Мировые тренды в развитии цифровой промышленности. Национальная технологическая инициатива. Рынки НТИ.

8

0

0

0

6

2

Тест

2

Тема 2. Направление «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы. Мегапроект «Фабрики будущего». Цифровая промышленность.

6

0

0

0

4

2

Тест

3

Тема 3. Дорожная карта по развитию «сквозной» цифровой технологии «Новые производственные технологии» (в рамках федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»)

4

0

0

0

2

2

Тест

4

Тема 4. Цифровое проектирование и моделирование (Smart Design). Цифровые двойники и цифровые тени.

4

0

0

0

2

2

Тест

5

Тема 5. Высокопроизводительные вычисления. HPC

4

0

0

0

2

2

Тест

6

Тема 6. Робототехника и сенсорика. Промышленный интернет.

4

0

0

0

2

2

Тест

7

Тема 7. Технологии беспроводной связи.

4

0

0

0

2

2

Тест

8

Тема 8. Квантовые технологии.

4

0

0

0

2

2

Тест

9

Тема 9. Системы распределенного реестра.

4

0

0

0

2

2

Тест

10

Тема 10. Большие данные. Машинное обучение.

4

0

0

0

2

2

Тест

11

Тема 11. Технологии виртуальной и дополненной реальности.

4

0

0

0

2

2

Тест

12

Тема 12. Искусственный интеллектю Нейротехнологии.

4

0

0

0

2

2

Тест

13

Тема 13. Лазерные технологии. Фотоника.

4

0

0

0

2

2

Тест

14

Тема 14. Возобновляемые источники энергии. Новая энергетика.

4

0

0

0

2

2

Тест

15

Тема 15. Строительство. BIM технологии.

4

0

0

0

2

2

Тест

16

Тема 16. Цифровая медицина.

4

0

0

0

2

2

Тест

17

Итоговая аттестация

2

2

0

2

0

0

Зачет

ИТОГО

72

2

0

2

38

30