Zu den Richtungen „Photonik“, „Programmierung und IT“ und „Informations- und Cybersicherheit“ der Olympiade „Ich bin ein Profi“

Wir erzählen weiter über die „Ich bin ein Profi“-Olympiade, die mit Unterstützung von Yandex, dem Russischen Verband der Industriellen und Unternehmer, und den größten Universitäten des Landes, darunter der ITMO-Universität, durchgeführt wird.

Heute sprechen wir über drei weitere Bereiche, die unsere Universität betreut.

Zu den Richtungen „Photonik“, „Programmierung und IT“ und „Informations- und Cybersicherheit“ der Olympiade „Ich bin ein Profi“

Informations- und Cybersicherheit

Diese Richtung ist für diejenigen geeignet, die sich anmelden möchten Spezialitäten im Bereich Sicherheit von Computersystemen und Netzwerken, Informationsschutz in automatisierten Systemen oder Verwaltung von Netzwerkgeräten. Die ITMO University verfügt über ein internationales Bildungsprogramm „Informationssicherheit", organisiert in Zusammenarbeit mit der finnischen Aalto-Universität. Masterstudierende können die Spezialisierungen „Informationssicherheit spezialisierter Systeme“ oder „Cybersicherheit im Bankensektor“ wählen.

Die ITMO University entwickelt sich in all diesen Bereichen aktiv weiter. Studierende und Lehrende der Fakultät befassen sich mit der Sicherheit von Computern, cyber-physikalischen Systemen und dem Computerdesign von Bordcomputern. Zum Beispiel Studenten arbeiten daran Methoden zur Abwehr von Angriffen auf die Motherboard-Firmware mithilfe eines Hypervisors. Die Fakultät betreibt außerdem ein Labor.Sichere Informationstechnologie" Die Mitarbeiter fungieren als Spezialisten für Computerforensik und unterstützen Kunden beim Aufbau einer sicheren IT-Infrastruktur.

Auch innerhalb der Abteilung entwickeln sich Mitarbeiter der ITMO University weiter CODA-Projekt. Hierbei handelt es sich um ein System zur Erkennung böswilliger Anfragen an den Kern eines Computersystems.

Das Fachwissen der Lehrenden der ITMO-Universität spiegelt sich in den Olympia-Aufgaben im Bereich „Informations- und Cybersicherheit“ wider. Auch Spezialisten von Kaspersky Lab, INFOWATCH und Sberbank helfen bei der Zusammenstellung.

Was werden die Aufgaben sein? Zu den Themen gehören: symmetrisch und asymmetrisch, Post-Quanten-Kryptographie, Datenübertragung in Computernetzwerken, Betriebssystemsicherheit. Es gibt auch Fragen zur Logik und Umkehrung. Hier gibt es keine „Papiersicherheit“, sodass Sie sich die Bundesgesetznummern nicht merken müssen.

Wie vorzubereiten. Nach der Registrierung erhalten Olympiateilnehmer Zugang zu Demoversionen von Optionen mit Problemen aus der Qualifikationsphase des Vorjahres. Beispiele finden Sie auch auf der Website cit.ifmo.ru/profi. Bitte beachten Sie, dass sich die Website derzeit im Umbau befindet, aber bald freigeschaltet wird.

Es ist auch nützlich, die Berichte verschiedener CTF-Wettbewerbe auf der ganzen Welt zu lesen. Auch in der VKontakte-Gruppe gibt es nützliche Materialien SPbCTF, deren ideologische Inspiratoren Partner in der Richtung Informations- und Cybersicherheit sind.

Programmierung und Informationstechnologie

Die ITMO University veranstaltet zahlreiche Informatikwettbewerbe sowohl für Studenten als auch für Schüler. Es gibt zum Beispiel Individuelle Olympiade für Schüler in Informatik und Programmierungsowie die Olympiade der ersten Stufe Olymp — Ihren Ergebnissen zufolge studieren an unserer Universität die meisten Bachelor-Studierenden. Die Universität dient auch als Austragungsort der Weltmeisterschaftsetappen ICPC. Aufgabenstellungen in der Richtung „Programmierung und IT“ berücksichtigen die Erfahrungen aus der Durchführung dieser Veranstaltungen. Kollegen von Partnerunternehmen helfen bei der Zusammenstellung: Sberbank, Netcracker und TsRT.

Was werden die Aufgaben sein? Die Aufgaben decken ein breites Spektrum an Disziplinen ab: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen, Informationstheorie, Datenbanken und Datenspeicherung, Computerarchitektur, Betriebssysteme, Computernetzwerke, UML, Multithread-Programmierung. Die Studierenden müssen Kenntnisse der rechnerischen Komplexitätstheorie nachweisen. Beispielsweise wurden im Jahr 2017 Studierende befragt zu analysieren Code, der den Betrieb einer Anforderungswarteschlange simuliert.

Wie vorzubereiten. Sehen Sie sich Beispiele von Aufgaben aus früheren Jahren an. Zum Beispiel am YouTube-Kanal Die Olympiade „Ich bin ein Profi“ bietet Aufzeichnungen von Webinaren mit Aufgabenanalyse. In diesem Video spricht der Referent über Datenspeichersysteme:


Da eine Reihe von Aufgaben im Format der automatischen Überprüfung des Codes der Testteilnehmer dargestellt werden, empfiehlt es sich, sich bei der Vorbereitung damit vertraut zu machen Compiler-Einstellungen и Fehlerwerte Prüfsystem Yandex-Wettbewerb.

Photonik

Die Photonik untersucht die Wechselwirkung von Licht mit Materie und umfasst im Allgemeinen alle Aspekte der Ausbreitung optischer Strahlung: von der Erzeugung und Übertragung von Lichtsignalen über die Entwicklung einzigartiger Funktionsmaterialien, Lasertechnologien, integrierte optoelektronische Geräte, Raumfahrt- und Medizintechnik bis hin zur Quantenkommunikation und Lichtdesign.

Die ITMO University betreibt umfangreiche Forschung in diesen Bereichen. Arbeitet auf der Grundlage der Universität Schule für Lichtdesign, Schule für Lasertechnologien и Studentisches wissenschaftliches Labor für Optik (SNLO), bei dem Studierende unter Anleitung von Mentoren ihre eigenen Projekte abschließen.

Auf dem Gelände der Universität gibt es auch ein Optikmuseum, in dem verschiedene optische Exponate präsentiert werden. Fototour durch das Museum Wir haben in einem der vorherigen Materialien durchgeführt.

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Wir laden Bachelor-, Master- und Fachstudenten aus den Ausbildungsbereichen Photonik und Optoinformatik, Optik, Lasertechnik und Lasertechnologien zur Teilnahme an der Olympiade „Ich bin ein Profi“ im Bereich Photonik ein. Wir werden auch Instrumententechnik, biotechnische Systeme, Physik, Astronomie usw. berücksichtigen. Bachelor-Gewinner können ohne Aufnahmetests in das Masterstudium einsteigen Megafakultät für Photonik ITMO-Universität.

Im Jahr 2020 können Bewerber Wählen Sie aus 14 Programmen verschiedene Richtungen. Zum Beispiel Unternehmen „Angewandte Optik“, Industrie „LED-Technologien und Optoelektronik“, Wissenschaft „Quantenkommunikation und Femto-Technologien“.

Was werden die Aufgaben sein? Um die Fernreise erfolgreich abzuschließen, müssen Sie über Grundkenntnisse der Grundprinzipien der physikalischen und geometrischen Optik, der Laserstrahlungserzeugung, der optischen Materialwissenschaft und -formung, des Designs, der Messtechnik und der Standardisierung verfügen.

Beispielaufgabe Nr. 1: Vergleichen Sie, welche optischen Phänomene in der Abbildung dargestellt sind? A – Regenbogen, B – Mirage, C – Halo

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Teilnehmer der Vollzeittour müssen systematisches Denken und Kreativität unter Beweis stellen und Projektfähigkeiten unter Beweis stellen. Fallaufgaben wurden gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt und sind praxisorientierter Natur. Hier ist ein Beispiel für eine solche Aufgabe:

Beispielaufgabe Nr. 2: Navigationsgeräte nutzen häufig optische Technologien, insbesondere Lasergyroskope, die eine sehr hohe Empfindlichkeit aufweisen, aber teuer und recht groß sind. Für die meisten Anwendungen werden weniger empfindliche, aber kostengünstigere faseroptische Gyroskope (FOGs) verwendet.

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Die Wirkungsweise aller optischen Gyroskope basiert auf dem Sagnac-Effekt. Bei sich gegenläufig ausbreitenden Wellen, die sich in entgegengesetzte Richtungen ausbreiten, tritt in einer geschlossenen Schleife eine Phasenverschiebung auf, wenn diese geschlossene Schleife mit einer bestimmten Kreisfrequenz ω rotiert, nämlich:

$inline$Δφ=2π ΔL/λ$inline$, wobei Zu den Richtungen „Photonik“, „Programmierung und IT“ und „Informations- und Cybersicherheit“ der Olympiade „Ich bin ein Profi“ — optischer Wegunterschied zwischen sich gegenläufig ausbreitenden Wellen.

  1. Leiten Sie Formeln (unter Vernachlässigung relativistischer Effekte) für die Abhängigkeit der Phasendifferenz von der Fläche S, die durch eine Windung der optischen Faser begrenzt wird, und der kreisförmigen Rotationsfrequenz des FOG Ω her.
  2. Schätzen Sie die minimal zulässigen Abmessungen eines solchen Faserkreisels (den Radius seines Rings) ab, wenn eine Singlemode-Faser mit einem Brechungsindex n = 1,5 und einem Durchmesser d = 1 mm verwendet wird.
  3. Bestimmen Sie die erforderliche Faserlänge beim minimal möglichen Radius, wenn die Empfindlichkeit des FOG gegenüber der Rotationsgeschwindigkeit, ausgedrückt in Einheiten von ΔφC/Ωμ, gleich 1 μrad ist (d. h. wenn Ω = Ωμ).
  4. Bestimmen Sie die minimal erforderliche Quellenenergie, um die in Absatz 3 definierte Empfindlichkeit sicherzustellen. Gehen Sie also davon aus, dass die Empfindlichkeit des Empfängers durch Photonenschussrauschen begrenzt ist.

Wie vorzubereiten. Die Studierenden müssen ihre Kenntnisse in Quantenphysik, Quantenoptik, Festkörperphysik und Mathematik auffrischen. Schauen Sie sich zur Vorbereitung Webinare an, in denen Vertreter der Methodenkommission die Aufgaben der Korrespondenzrunde der Olympiade besprechen. Im folgenden Video spricht beispielsweise Polozkov Roman Grigorievich, führender Forscher und außerordentlicher Professor an der Fakultät für Physik und Technologie, über Interferenz, Beugung und Polarisation von Licht:


Es lohnt sich auch, auf Kurse zum Thema Photonik zu achten MOOC-Liste.

Weitere Informationen zur Olympiade:

Source: habr.com

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