על הכיוונים "פוטוניקה", "תכנות ו-IT" ו"אבטחת מידע ואבטחת סייבר" של האולימפיאדה "אני מקצוען"

אנחנו ממשיכים לספר על האולימפיאדה "אני מקצוען", שנערכה בתמיכת Yandex, איגוד התעשיינים והיזמים הרוסי, והאוניברסיטאות הגדולות במדינה, כולל אוניברסיטת ITMO.

היום אנחנו מדברים על שלושה תחומים נוספים שהאוניברסיטה שלנו מפקחת עליהם.

אבטחת מידע וסייבר

כיוון זה מתאים למי שמתכוון להירשם התמחויות בתחום אבטחת מערכות מחשב ורשתות, הגנת מידע במערכות אוטומטיות או ניהול התקני רשת. לאוניברסיטת ITMO יש תוכנית חינוכית בינלאומית "אבטחת מידע", מאורגן בשיתוף עם אוניברסיטת אלטו הפינית. סטודנטים לתואר שני יכולים לבחור התמחויות: "אבטחת מידע של מערכות מיוחדות" או "אבטחת סייבר במגזר הבנקאי".

אוניברסיטת ITMO מפתחת באופן פעיל בכל התחומים הללו. סטודנטים ומורי הפקולטה לומדים את אבטחת המחשב, מערכות סייבר-פיזיות ועיצוב מחשבים של מחשבים על הסיפון. למשל, תלמידים עובדים על שיטות להרחקת התקפות על קושחת לוח האם באמצעות היפרוויזר. הפקולטה מפעילה גם מעבדה"טכנולוגיית מידע מאובטחת" עובדיה פועלים כמומחים לזיהוי פלילי מחשבים ומסייעים ללקוחות לבנות תשתית IT מאובטחת.

גם בתוך המחלקה, עובדי אוניברסיטת ITMO מתפתחים פרויקט CODA. זוהי מערכת לאיתור בקשות זדוניות עד הליבה של מערכת מחשוב.

המומחיות של מורי אוניברסיטת ITMO באה לידי ביטוי במשימות האולימפיאדה בתחום "אבטחת מידע ואבטחת סייבר". מומחים ממעבדת קספרסקי, INFOWATCH ו-Sberbank גם עוזרים להרכיב אותם.

מה יהיו המשימות? הנושאים כוללים: סימטרי ואסימטריה, הצפנה פוסט-קוונטית, העברת נתונים ברשתות מחשבים, אבטחת מערכת הפעלה. יש גם שאלות על היגיון והיפוך. לא תהיה כאן "אבטחת נייר", כך שלא תצטרך לשנן את מספרי החוק הפדרלי.

איך להכין. לאחר ההרשמה, משתתפי האולימפיאדה מקבלים גישה לגרסאות הדגמה של אפשרויות עם בעיות משלב המוקדמות של השנה הקודמת. ניתן למצוא דוגמאות גם באתר cit.ifmo.ru/profi. שימו לב שהאתר נמצא כעת בשחזור, אך הוא יושק בקרוב.

כדאי גם לשים לב לכתבות של תחרויות CTF שונות המתקיימות ברחבי העולם. ישנם גם חומרים שימושיים בקבוצת VKontakte SPbCTF, שמעוררי ההשראה האידיאולוגיים שלה שותפים לכיוון מידע ואבטחת סייבר.

תכנות וטכנולוגיית מידע

אוניברסיטת ITMO מקיימת תחרויות רבות במדעי המחשב הן לסטודנטים והן לתלמידי בית ספר. למשל, יש אולימפיאדה אישית לתלמידי בית ספר במדעי המחשב ותכנות, כמו גם האולימפיאדה ברמה הראשונה אולימפוס - על סמך התוצאות שלה, המספר הגדול ביותר של רווקים נכנס לאוניברסיטה שלנו. האוניברסיטה משמשת גם כמקום לשלבי אליפות העולם ICPC. מטלות בכיוון "תכנות ו-IT" לוקחות בחשבון את החוויה של ביצוע אירועים אלו. עמיתים מחברות שותפות עוזרים להרכיב אותם: Sberbank, Netcracker ו-TsRT.

מה יהיו המשימות? המטלות מכסות מגוון רחב של דיסציפלינות: תכנות, אלגוריתמים ומבני נתונים, תורת מידע, מסדי נתונים ואחסון נתונים, ארכיטקטורת מחשבים, מערכות הפעלה, רשתות מחשבים, UML, תכנות מרובה הליכי. על התלמידים להפגין ידע בתיאוריית המורכבות החישובית. לדוגמה, בשנת 2017 נשאלו תלמידים לְנַתֵחַ קוד המדמה את פעולתו של תור בקשות.

איך להכין. עיין בדוגמאות של מטלות משנים קודמות. למשל, על ערוץ יוטיוב לאולימפיאדה "אני מקצוען" יש הקלטות של סמינרים מקוונים עם ניתוח משימות. בסרטון זה, הדובר מדבר על מערכות אחסון נתונים:

מאחר ומספר משימות מוצגות במתכונת של בדיקה אוטומטית של קוד המשתתפים במבחנים, בעת ההכנה רצוי להכיר הגדרות מהדר и ערכי שגיאה מערכת בדיקה תחרות Yandex.

פוטוניקה

פוטוניקה חוקרת את האינטראקציה של אור עם חומר וכוללת בדרך כלל את כל ההיבטים של התפשטות קרינה אופטית: מהפקה והעברה של אותות אור ועד לפיתוח חומרים פונקציונליים ייחודיים, טכנולוגיות לייזר, התקני אופטו-אלקטרוניקה משולבים, חלל וטכנולוגיה רפואית, תקשורת קוונטית. ועיצוב תאורה.

אוניברסיטת ITMO עורכת כמות גדולה של מחקר בתחומים אלה. עובד על בסיס האוניברסיטה בית ספר לעיצוב תאורה, בית הספר לטכנולוגיות לייזר и מעבדה מדעית לאופטיקה של סטודנטים (SNLO), שם התלמידים משלימים פרויקטים משלהם בהדרכת מנטורים.

כמו כן על בסיס האוניברסיטה ישנו מוזיאון אופטיקה, בו מוצגות תערוכות אופטיות שונות. סיור צילום במוזיאון ביצענו באחד החומרים הקודמים.

אנו מזמינים רווקים, תואר שני וסטודנטים מומחיות בתחומי הכשרה כגון פוטוניקה ואופטואינפורמטיקה, אופטיקה, טכנולוגיית לייזר וטכנולוגיות לייזר להשתתף באולימפיאדה "אני מקצוען" בתחום הפוטוניקה. נציין גם הנדסת מכשירים, מערכות ביוטכניות, פיזיקה, אסטרונומיה ועוד. זוכי תואר ראשון יוכלו להיכנס לתכנית לתואר שני ללא מבחני כניסה מגה-פקולטה לפוטוניקה אוניברסיטת ITMO.

בשנת 2020, מועמדים יכולים בחר מתוך 14 תוכניות כיוונים שונים. לדוגמה, "אופטיקה יישומית", תעשייתית "טכנולוגיות LED ואופטואלקטרוניקה", מדעית "תקשורת קוונטית ופמטו טכנולוגיות".

מה יהיו המשימות? כדי להשלים בהצלחה את סיור ההתכתבות, עליך להיות בעל ידע בסיסי בעקרונות היסוד של אופטיקה פיזית וגאומטרית, יצירת קרינת לייזר, מדע ועיצוב חומרים אופטיים, עיצוב, מטרולוגיה וסטנדרטיזציה.

דוגמה למשימה מס' 1: השוו אילו תופעות אופטיות מוצגות באיור? א' - קשת בענן, ב' - מיראז', ג' - הילה

המשתתפים בסיור במשרה מלאה יצטרכו להפגין חשיבה ויצירתיות שיטתית ולהפגין כישורי פרויקט. מטלות המקרה פותחו במשותף עם שותפים תעשייתיים והן מוכוונות פרקטיקה באופיים. הנה דוגמה למשימה כזו:

דוגמה למשימה מס' 2: מכשירי ניווט עושים שימוש נרחב בטכנולוגיות אופטיות, בפרט, גירוסקופים לייזר, בעלי רגישות גבוהה מאוד, אך הם יקרים וגדולים למדי בגודלם. עבור רוב היישומים, נעשה שימוש בגירוסקופים סיבים אופטיים (FOG) פחות רגישים אך זולים יותר.

הפעולה של כל הג'ירוסקופים האופטיים מבוססת על אפקט סגנאק. עבור גלים מתפשטים נגדיים המתפשטים בכיוונים מנוגדים, שינוי פאזה מופיע בלולאה סגורה אם לולאה סגורה זו מסתובבת בתדר זוויתי מסוים ω, כלומר:

$inline$Δφ=2π ΔL/λ$inline$, שבו - הבדל נתיב אופטי בין גלים מתפשטים.

1. גזור נוסחאות (הזנחה של אפקטים רלטיביסטיים) לתלות של הפרש הפאזות באזור S המוגבלת על ידי סיבוב אחד של הסיב האופטי ותדירות הסיבוב המעגלי של FOG Ω.
2. הערך את הממדים המינימליים המותרים של גירוסקופ סיבים כזה (רדיוס הטבעת שלו) אם נעשה שימוש בסיב חד-מוד עם מקדם שבירה n = 1,5 וקוטר d = 1 מ"מ.
3. קבע את אורך הסיב הנדרש ברדיוס המינימלי האפשרי אם הרגישות של FOG למהירות סיבוב, מבוטאת ביחידות של ΔφC/Ωμ, שווה ל-1 μrad (כלומר, כאשר Ω = Ωμ).
4. קבע את אנרגיית המקור המינימלית הנדרשת כדי להבטיח את הרגישות המוגדרת בסעיף 3, כלומר, הנחה שהרגישות של המקלט מוגבלת על ידי רעש של צילום פוטון.

איך להכין. התלמידים צריכים להתעדכן בפיזיקה קוונטית, אופטיקה קוונטית, פיזיקת מצב מוצק ומתמטיקה. כהכנה, צפו בסמינרים מקוונים בהם נציגי הוועדה המתודולוגית סוקרים את משימות סבב ההתכתבות של האולימפיאדה. לדוגמה, בסרטון הבא פולוזקוב רומן גריגורייביץ', חוקר מוביל ופרופסור חבר בפקולטה לפיזיקה וטכנולוגיה, מדבר על הפרעות, עקיפה וקיטוב של אור:

כדאי לשים לב גם לקורסים המוקדשים לפוטוניקה, מכאן רשימת MOOC.

מידע נוסף על האולימפיאדה:

• הרשמה שלב המוקדמות מסתיים ב-18 בנובמבר.
• שלב המוקדמות המקוון יתקיים מה-22 בנובמבר עד ה-8 בדצמבר, אך תוכל לדלג עליו אם תסיים בהצלחה לפחות שני קורסים מקוונים מהרשימה.
• אולימפיאדה "אני מקצוען": אתר רשמי.
• מסמכים רגולטוריים.

מקור: www.habr.com