Отчет по целевой программе Президиума ран «Поддержка молодых ученых»



страница3/4
Дата02.05.2016
Размер0.72 Mb.
ТипОтчет
1   2   3   4


Учебные программы по спецкурсам, утвержденные руководством Вуза
1. Химия гетероциклических соединений

Лекции – 30 ч., семинарские занятия – 25 ч.

Цупак Евгений Борисович, к.х.н., профессор
1.Основы номенклатуры гетероциклических соединений.

Номенклатура Ганча-Видмана. Тривиальные названия гетероциклов.

Общие положения о строении гетероциклов.

2. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пиррол, фуран и тиофен в природе. Способы получения пятичленных гетероциклов с одним гетероатомом. Общие химические свойства пиррола, фурана, тиофена: электрофильное замещение в пирроле, фуране и тиофене, отношение к кислотам, диеновый характер. Реакции С-металлированных пятичленных гетероциклов. Особенности химических свойств пиррола. Индол, изоиндол. Индолы в природе. Способы синтеза индолов. Химические свойства индолов. Свойства изоиндола.

3. Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами. 1,2-Азолы. 1,3-Азолы. Таутомерия и химические свойства 1,3-азолов. Бензимидазол: получение, свойства.

4. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пиридин. Пиридины в природе. Методы получения пиридинов. Химические свойства пиридинов. Реакции СН3-групп 2- и 4-метилпиридинов. N-Оксид пиридина: получение свойства.

5. Соли пирилия: способы получения, химические свойства. Конденсированные гетероциклы с одним гетероатомом.

6. Хинолины. Методы получения хинолинов. Изохинолины Методы получения изохинолинов. Химические свойства хинолинов и изохинолинов.

7. Соли 1- и 2-бензопирилия. Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами. Пиразол, имидазол. Оксазол, тиазол. Бензимидазол, индазол. Бензоксазол, бензотиазол. Роль производных пятичленных гетероциклов как биологически активных соединений.

8. Шестичленные гетероциклы с двумя атомами азота. Пиримидины. Производные пиримидина в природе. Химические свойства производных пиримидина.



9.Биядерные гетероциклы с несколькими атомами азота. Пурины, ксантины.
2. Основы фармакологии

Курбатов Сергей Васильевич д.х.н., доцент

Лекции – 14 ч., семинарские занятия -10 ч.


  1. Фармакология и фармацевтическая химия. Основные понятия и определения. Общие принципы действия лекарственных веществ. Фармакодинамика. Фармакокинетика. Всасывание и распределение лекарственных веществ. Проникновение лекарственных веществ через биологические мембраны. Энтеральные и парентеральные пути введения лекарственных средств. Всасывание лекарственных веществ при разных путях введения. Основные механизмы всасывания. Факторы, влияющие на всасывание веществ. Объем распределения, клиренс, биодоступность. Депонирование, выведение и метаболизм лекарственных веществ в организме. Роль микросомальных ферментов печени. Метаболизм первой и второй фазы.

  2. Взаимодействие лекарственных веществ с рецепторами. Типы рецепторных систем. Агонисты, антагонисты, конкурентные антагонисты. Основные типы биомишеней. Нейромедиаторы. Комбинированное применение лекарственных средств. Принципы взаимодействия лекарственных веществ. Синергизм (суммирование, потенцирование). Антагонизм. Антидотизм.

  3. Современные методы создания новых лекарств. Понятие о взаимосвязи структура – фармакологическое действие. Правила Липински. Фармакофорные группы. Проблемы ионизации и липофильности биологически активных веществ. Основные направления деятельности фармацевтических компаний, стратегия «внешних источников», комбинаторная химия, поточный скрининг. Аутсорсинг.

  4. Психотропные вещества: нейролептики, седативные средства, антидепрессанты, психостимуляторы, ноотропы, психодизлептики. Основные группы нейролептиков. Дофаминовая концепция психозов. Происхождение антипсихотического эффекта. Седативное действие. Влияние на дофаминергические и адренергические процессы и центральной нервной системе. Потенцирование действия средств для наркоза, снотворных средств и анальгетиков. Противорвотное действие. Влияние структуры производных фенотиазина на биологическое действие. Транквилизаторы и снотворные средства. Анксиолитический эффект. Снотворное, противосудорожное, мышечно-расслабляющее действие. Механизмы действия. Представление о бензодиазепиновых рецепторах. Влияние на ГАМК-ергические процессы. Строение и свойства важнейших производных диазепина. Антидепрессанты. Общая характеристика. Влияние на адренергические, серотонические и дофаминергические процессы в центральной нервной системе. Обратимые и необратимые ингибиторы моноаминоксидазы. Побочное действие. Прессорный тирамин. Обратимые и необратимые ингибиторы обратного захвата нейромедиаторных аминов. Ингибиторы обратного захвата серотонина. Препараты лития.

  5. Психостимуляторы. Структура, особенности действия. Поизводные пурина и -фенилэтиламина. Сиднокарб – источник NO. Неврологические и психические побочные эффекты. Представление об опиатных рецепторах и их эндогенных лигандах. Эндогенные опиоидные нейропептиды – эндорфины и энкефалины. Анальгетики - производные морфина. Синтетические анальгетики. Агонисты опиоидных рецепторов. Антагонисты наркотических анальгетиков. Принципы действия. Опасность лекарственной зависимости и наркомании. Влияние спирта этилового на центральную нервную систему. Механизм возникновения алкогольной зависимости. Методы лечения алкоголизма. Ненаркотические анальгетики. Особенности болеутоляющего действия. Влияние на периферические механизмы формирования болевого ощущения. Механизмы противовоспалительного и жаропонижающего действия. Нестероидные противовоспалительные препараты. Представление о механизме действия.

  6. Лекарственные средства, применяемые при лечении артериальной гипертензии. Вазодилятаторы, -адреноблокаторы, тиазидовые диуретики. Ингибиторы ангиотензинконвертирующего фермента, антагонисты кальция. Препараты центрального действия.

  7. Гиполипидемические средства. Классификация. Механизмы влияния на обмен липидов. Применение при разных типах гиперлипопротеинемий. Побочные эффекты. ингибиторы синтеза холестерина. Антиоксиданты. Анионообменные смолы. Никотиновая кислота. Статины – ингибиторы 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим А редуктазы.

  8. Противомикробные средства, угнетающие синтез нуклеиновых кислот. Сульфаниламиды, триметоприм, фторхинолоны, нитроимидазолы. Антибиотики, основные типы, представление о механизме действия. Антибиотики, угнетающие синтез клеточной стенки бактерий, пенициллины, цефаллоспорины, ванкомицин.




Базовая кафедра «Интеллектуальных многопроцессорных систем»

Место нахождения: Таганрогский технологический институт Южного федерального университета

(бывший Таганрогский государственный радиотехнический университет), г.Таганрог (Ростовская обл.)


Данные по учреждению РАН:
Ф.И.О руководителя, ученая степень Каляев И.А. член-корреспондент РАН, д.т.н. профессор

Кол-во привлеченных научных сотрудников - 3

Кол-во членов РАН (ак., чл.-корр.РАН) - 1

Кол-во аспирантов проходящих обучение - 8

Кол-во соискателей проходящих обучение - 4

Кол-во специализирующих студентов - 6

Кол-во студентов участвующих в учебно-научных мероприятиях кафедры - 84


Данные по Вузу-партнеру:
Вуз Таганрогский технологический институт ЮФУ

Факультет информационной безопасности

Кафедра интеллектуальных многопроцессорных систем

Кол-во привлеченных преподавателей - 5




Направление подготовки - 05.13.11 – «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» ; - 05.02.05 - «Роботы, мехатроника и робототехнические системы».

Правовой статус Договор о сотрудничестве № 5 от 05.05.04 между ЮНЦ РАН и ТРТУ (ныне ТТИ ЮФУ)

Учебный план за 2008 г. - 05.13.11 – «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»; - 05.02.05 - «Роботы, мехатроника и робототехнические системы». (Планы утверждаются на три года)

Учебная программы по спецкурсу Мультиконвейерные вычислительные системы.





Учебные программы по спецкурсам, утвержденные руководством Вуза
МУЛЬТИКОНВЕЙЕРНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ

Лекций – 40, практических – 20,

Левин И.И., доктор техн. наук, профессор

Семерненко Е.А. кандидат техн. наук, доцент
1. Принципы мультиконвейерной обработки информации. Способы орга­низации параллельных вычислений

2. Варианты организации мультиконвейерных вычислений на ПЛИС:

3. Микромультиконвейерные вычислительные структуры. Организация вы­числительного процесса в микромультиконвейерной ВС.

4. Вычислительная ячейка микромультиконвейерной ВС.

5. Принципы программирования микромультиконвейерных ВС.

6. Модули арифметических и логических операций для микромульти­конвейерных ВС.

7. Макромультиконвейерные вычислительные структуры. Организация вы­числительного процесса в макромультиконвейерных ВС.

8. Формальное определение структурно-процедурных вычислений. Кадровая форма представления задачи.

9. Преобразование регулярных информационных графов в кадровую фор­му. Преобразование рекуррентных выражений (связанных графов) в кадровую форму.

10. Преобразование нерегулярных информационных графов в кадровую форму.

11. Базовые элементы макромультиконвейерных ВС. Макропроцессор: общая структура макропроцессора; структура элементарного процессора; блок синхронизации операндов.

12. Мультиконтроллер распределенной памяти (МКРП): общая структура МКРП; структура контроллера канала распределенной памяти.

13. Базовый модуль МВС со структурной организацией вычислений. Информационная подсистема.

14. Подсистема загрузки конфигурации ПЛИС. Подсистема синхронизации структурно-процедурных вычислений.

15. Коммутационные структуры мультиконвейерных ВС. Лекция 16. Математическое обеспечение макромультиконвейерных ВС. Структура математического обеспечения. Язык ассемблер.

17. Язык высокого уровня СОЬАМО. Среда проектирования компонентов параллельно-конвейерных программ.

18. Реализация мультиконвейерной обработки на основе ПЛИС тех­нологии. ПЛИС - элементная база мультиконвейерных вычислений:

19. Базовые модули на основе ПЛИС.

20. 1Р-ядра мультиконвейерных вычислительных структур. Вычислительные блоки. Кэш-память мультиконвейерных вычислительных структур. Динамический коммута­тор. Макропроцессор для цифровой обработки сигналов.
НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЦЕНТРЫ:


Научно-образовательный центр

«Экосистемные подходы к рациональному природопользованию в аридных зонах»

Место нахождения: Южный научный центр РАН, г. Ростов-на-Дону, пр. Чехова 41




Данные по учреждению РАН:

Ф.И.О руководителя, ученая степень

академик РАН, д.г.-м.н. Г.Г.Матишов

Кол-во привлеченных научных сотрудников 2007 г. – 20, 2008 г. – 25, 2009 г. - 28

(указать динамику за 3 последних года)

Кол-во членов РАН (ак., чл.-корр.РАН) - 2


Кол-во студентов, проходящих обучение 2007 г. – 10, 2008 г. – 15, 2009 г. -20

(указать динамику за 3 последних года)


Данные по Вузу-партнеру:

Вуз - Южный федеральный университет

Факультет - Геолого-географический

Кафедра - Океанологии

Кол-во привлеченных преподавателей - 7



Направление подготовки (указать код и наименование, согласно Перечню направлений подготовки (специальностей) высшего профессионального образования. Приказ Минобрнауки России от 12.01.05 №4)

Аспирантура ЮНЦ РАН по специальности 03.00.16 - экология

ЮФУ, геолого-географический факультет, кафедра океанологии:

а) специальность 020603 – (океанология)

Квалификация специалиста океанолог со специализацией океанология шельфа

Срок обучения 5 лет

б) специальность 012500 – география, специализации геоинформационное картографирование 02040104.

Квалификация специалиста географ со специализацией геоинформационное картографирование

Срок обучения 5 лет

Студенты кафедры океанологии получают дополнительное образование по педагогике – «преподаватель географии».


Правовой статус: Договор о сотрудничестве между ЮНЦ РАН и ЮФУ от 4 марта 2009 г.
Учебные программы по спецкурсам (1-3 стр.), в которых указать:

название и содержание курса; количество лекционных часов/количество лабораторно-практических занятий; Ф.И.О. и ученая степень преподавателей



  1. Взаимодействие океана и атмосферы; 30/30; Сказик А.И., к.ф.-м.н.;

  2. География; 33/33; Ивлиева О.В., д.г.н.;

  3. Геоинформатика; 33/48; Сладкова Ю.М.;

  4. Гидрология морей; 16/15; Ивлиева О.В., д.г.н.;

  5. Гидрология суши; 66/33; Беспалова Л.А., д.г.н.;

  6. Геоинформационные системы в океанологии; 18/18; Шейдаков Д.Н., к.ф.-м.н.;

  7. Гидрометеорологические информационные системы; 30/30; Сладкова Ю.М.;

  8. Гидрометеорологические основы охраны окружающей среды; 66/33; Иошпа А.Р., к.г.н.;

  9. Геоморфология береговой зоны морей; 18/18; Ивлиева О.В., д.г.н.;

  10. Гидробиология и промысловая океанология; 36/18; Матишов Д.Г., д.г.н.

  11. Гидродинамика шельфовой зоны Морового океана; 16/16; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  12. Гидрохимия моря; 36/36; Матишов Д.Г., д.г.н.;

  13. ГИС в океанологии; Шейдаков Д.Н. к.ф.-м.н.;

  14. Дистанционные методы зондирования Земли; 30/15; Бердников С.В., д.г.н.;

  15. История исследования океана; 32; Ивлиева О.В., д.г.н.;

  16. Матметоды в океанологии; 30/30; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  17. Метеорология с основами климатологии; 36/18; Иошпа А.Р., к.г.н.;

  18. Методы дешифрирования космоснимков; 32/32; Бердников С.В., д.г.н.;

  19. Методы и средства гидрометеорологических исследований; 33/33; Иошпа А.Р., к.ф.-м.н.;

  20. Методы морских прогнозов; 30/30; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  21. Методы сетевого анализа и геокодирования; 32/32; Шейдаков Д.Н., к.ф.-м.н.;

  22. Модули пространственного анализа в ГИС; 15/15; Шейдаков Д.Н., к.ф.-м.н.;

  23. Морская геология и геохимия; 33/33; Сорокина В.В., к.г.н.;

  24. Навигационная гидрометеорология; 36/36; Иошпа А.Р., к.г.н.;

  25. Океанология; 30/15; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  26. Основы моделирования морских экосистем; 30/30; Бердников С.В., д.г.н.;

  27. Оценка воздействия на окружающую среду в хозяйственной деятельности в морях России; 32/16; Дашкевич Л.В. , к.г.н.;

  28. Палеогеография Мирового океана; 16/16; Матишов Д.Г., д.г.н.;

  29. Практическая океанология; 30/30; Цыганкова А.Е., к.г.н.;

  30. Природные катастрофы; 36/18; Сорокина В.В. , к.г.н.;

  31. Прогноз стихийных бедствий; 30; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  32. Проектирование современных геоинформационных систем; 32/16; Сладкова Ю.М.;

  33. Районирование и картирование подводных ландшафтов на основе ГИС-технологий; 30; Кропянко Л.В.;

  34. Радиационная экология Мирового океана; 16/16; Матишов Д.Г., д.г.н.;

  35. Региональная океанография; 18/18; Беспалова Л.А., д.г.н.;

  36. Ресурсы мирового океана; 16/16; Цыганкова А.Е., к.г.н.;

  37. Система управления базами данных; 36/36; Дашкевич Л.В., к.г.н.;

  38. Теория морских течений; 36/18; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  39. Теория поверхностных и внутренних волн в океане; 30/15; Хартиев С.М., к.ф.-м.н.;

  40. Физическая метеорология; 33/33; Сказик А.И., к.ф.-.м.н.;

  41. Экологическое районирование и картирование Мирового океана на основе ГИС-технологий; 32/16; Кропянко Л.В.

  42. Экология водных объектов; 30; Цыганкова А.Е., к.г.н.;

  43. Экология шельфовой зоны; 32; Цыганкова А.Е., к.г.н.;

  44. Зкосистемные исследования в шельфовой зоне океана; 16/16; Цыганкова А.Е., к.г.н.;

  45. Эстуарные системы мирового океана; 30/15; Сорокина В.В., к.г.н.


Дополнительно по деятельности Научно-образовательных центров указать следующую информацию:

- участие в ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 гг. (указать направление работ и № лота, в случае подписания госконтракта);

«Изучение закономерностей продуцирования и трансформации органического вещества в экосистемах южных морей России в современных условиях изменения климата и антропогенной нагрузки: экспедиционные морские исследования, космический мониторинг, геоинформационные технологии, математическое моделирование»

Шифр «2009-1.1-155-070», Государственный контракт от 7 июля 2009 г. № 02.740.11.0339


- возможные кандидатуры на соискание премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых на следующий (2010) год. По потенциальным соискателям указать краткую информацию (Ф.И.О.; возраст; место работы; ученая степень; научное направление и название работы)
Булышева Наталья Ивановна

31 год (26.08.1978)

Институт аридных зон ЮНЦ РАН

К.б.н.


(04) Биология, сельскохозяйственные науки и технологии живых систем

Основные закономерности распределения сообществ макрозообентоса в водоемах Кумо-Манычской депрессии




Научно-образовательный центр «Нанотехнологии» Южного федерального университета и Южного научного центра РАН

Место нахождения: Технологический институт ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет» в г. Таганроге (ТТИ ЮФУ)




Данные по учреждению РАН:

Ф.И.О руководителя, ученая степень – директор Коноплев Б.Г., доктор технических наук; зам. директора Рындин Е.А., доктор технических наук

Кол-во привлеченных научных сотрудников: 2008 г. – 4; 2009 г. – 6.

Кол-во членов РАН (ак., чл.-корр.РАН) – 1

Кол-во студентов, проходящих обучение: 2008 г. – 9; 2009 г. – 47.


Данные по Вузу-партнеру:

Вуз – Южный федеральный университет

Факультет электроники и приборостроения

Кафедры: «Технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры», «Конструирования электронных средств», «Радиотехнической электроники»

Кол-во привлеченных преподавателей – 17


Направления подготовки: 210600 «Нанотехнологии», 210100 «Электроника и микроэлектроника», 210200 «Проектирование и технология электронных средств»; специальности: 210601 «Нанотехнология в электронике», 210108 «Микросистемная техника», 210202 «Проектирование и технология электронно-вычислительных средств»

Квалификация специалиста: инженер, бакалавр, магистр

Срок обучения: 3, 4 и 5 курсы.

Правовой статус: Приказ ректора ЮФУ №91-ОД от 01.08.2008 г.


Учебные программы по спецкурсам (1-3 стр.), в которых указать:

- название курса: «Технология микро- и наноэлектронной аппаратуры»

- содержание курса:

Введение в нанотехнологию (НТ)

Цели и задачи НТ. Основные понятия и определения. Физические и технологические проблемы и ограничения микроминиатюризации полупроводниковых устройств. Применение методов НТ для уменьшения размеров приборов. Перспективные наноматериалы и направления нанотехнологии. Основные требования по созданию объектов наноэлектроники и нанофотоники. Представление о реализации квантово-размерных эффектов, оценка предельных геометрических величин элементов, где реализуется эффект размерного квантования (квантовые точки, квантовые проволоки, квантовые ямы).

Наностуктурные элементы вещества

Наноструктурные элементы вещества: атомы, молекулы, фуллерены, нанотрубки, кластеры. Квантовые точки – искусственные молекулы. Наноструктурные полимеры.

Материалы на основе наноструктурных элементов

Нанокристаллы, нанотрубки, наностержни и их производные. Структурные элементы для наноматериалов более высокого порядка. Углеродные нанотрубки, технология изготовления, структура и свойства. Области применения.

Материалы электроники для нанотехнологий

Кремний и его модификации, в том числе кремний на изоляторе, пористый кремний. Сравнительный анализ перспектив Si, Ge, А3В5, А2В6, А4В4. Гетероструктуры (ГС) и наиболее распространенные системы полупроводниковых материалов на основе твердых растворов А3В5. Тройные и четверные соединения на основе A3B5. Материалы на основе нитридов и их применение. Проблема подложек и выращивание буферных слоев.

Основы теории зародышеобразования

Зародышеобразование в тонких пленках. Понятие критического зародыша. Термодинамическая теория зародышеобразования. Молекулярно-кинетическая теория зародышеобразования.

Механизмы эпитаксии

Гомо- и гетероэпитаксия. Механизмы гетероэпитаксиального роста: Франка-ван-дер-Верме, Фольмера-Вебера, Странски-Крастанова.

Эпитаксиальные методы

Физическое осаждение из паровой фазы (MBE). Получение аморфных, поликристаллических и монокристаллических пленок. Молекулярно-лучевая эпитаксия элементарных полупроводников и полупроводников на основе соединений А3В5, осаждение пленок диэлектриков и металлов.

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD): его виды, основные закономерности и методика. Эпитаксия из металлоорганических соединений и летучих неорганических гидридов (MOCVD). Наиболее распространенные системы веществ - источников компонент полупроводниковых материалов и твердых растворов. МОС-гидридная эпитаксия полупроводников на основе соединений А3В5. Особенности выращивания эпитаксиальных пленок нитридов бинарных соединений.

Технология двумерных гетероэпитаксиальных полупроводниковых систем

Гетероструктуры с квантовыми ямами (КЯ). Принципы выбора полупроводниковых материалов. Модуляционное и d-легирование. Гетероструктуры с высокой плотностью двумерного электронного газа (ДЭГ). Транзисторы с высокой подвижностью электронов (HEMT-транзисторы). Сверхрешетки (СР) квантовых ям. Полупроводниковые лазеры на основе гетероструктур с квантовыми ямами.

Самоорганизация квантовых точек и нитей

Квантовые точки. Самоорганизованный рост по механизму Странского-Крастанова. Теория самоорганизованного роста квантовых точек. Системы полупроводниковых материалов для выращивания структур с КТ. Рост наноструктур на фасетированных плоскостях.

Трехмерные массивы когерентно-напряженных островков. Массивы вертикально-связанных КТ. Периодические структуры плоских доменов. Структуры с периодической модуляцией состава в эпитаксиальных пленках твердых растворов полупроводников. Полупроводниковые лазеры на основе гетероструктур с квантовыми точками.

Самоорганизация нанотрубок

Преобразование планарных напряженных гетероструктур в трехмерные, имеющие радиальную симметрию (нанотрубки). Перспективы изготовления электронных приборов с применением нанотрубок.

Субмикронная литография

Уменьшение размеров элементов методами традиционной планарной технологии за счет разработки, создания и применения экстремальных ультрафиолетовых источников излучения со сверхкороткой длиной волны (13,5 нм) при процессах литографии. Источники экстремального ультрафиолета. Лазерное излучение: взаимодействие с поверхностью и применение в НТ. Лазерная абляция. Многослойные брэгговские зеркала. Резисты на основе неорганических материалов. ДВУФ-нанолитограф. Нанолитография. Электронная, ионная и рентгеновская литографии. Применение «линзы Кумахова» для нанолитографии. Маски и резисты для разных типов литографии. Сравнительный анализ перспектив ультрафиолетовой, электронной, ионной и рентгеновской литографий. Нанопечатная литография. Понятие о литографически-индуцированной самосборке наноструктур.

Субмикронные технологии

Ионный синтез наноструктур на поверхности и в объёме полупроводников. Формирование нанокристаллов кремния и германия в диоксиде кремния и полимерных материалах при ионной бомбардировке. Процессы самоорганизации наноструктур при ионном синтезе. Анизотропное распыление поверхности полупроводниковых материалов при воздействии ионных пучков.

Физические эффекты в туннельно-зондовой нанотехнологии

Электростатические эффекты, локальный тепловой нагрев, пластическая деформация, полевое испарение положительных и отрицательных ионов, пондеромоторный эффект, эффект электронного ветра. Концепция туннельно-зондовой нанотехнологии в газах и жидкостях.

Формирование нанорельефа поверхности подложек

Условия контактного формирования нанорельефа поверхности подложек. Требования к зондам, их защита от воздействия подложки. Условия бесконтактного формирования нанорельефа поверхности подложек. Проблема сварки электродов. Подбор материалов зонда и подложки. Расчет областей пластического течения в подложках.

Локальная модификация полупроводниковых подложек

Условия локальной глубинной модификации полупроводниковых подложек. Оценка порогового напряжения, глубины залегания области модификации. Условия для локальной электродинамической модификация поверхности подложек. Оценка максимального сжимающего напряжения на поверхности подложки. Оценка локального нагрева. Модификация свойств среды в зазоре между туннельным зондом и подложкой. Критическое поле для формирования молекулярных мостиков. Формирование молекулярных мостиков из адсорбата воздуха. Формирование микропроводников в жидких диэлектриках.

Массоперенос с нанометровым разрешением

Полевое испарение проводящих материалов с нанометровым разрешением. Оценка размытия проводящих дорожек. Основы управления массопереносом. Режим формирования острия зонда. Электрохимический массоперенос. Условия для электрохимического массопереноса. Массоперенос из газовой фазы.

Локальное анодное окисление металлов

Основы теории локального анодного окисления металлов на воздухе. Влияние исходной пленки окисла. Влияние влажности воздуха. Устойчивость зондов.

Методы контроля наноструктур по составу, размерам, степени упорядоченности

Требования к контрольно-измерительным методикам по чувствительности, пространственному разрешению, возможности проведения рутинного экспресс-контроля.

- количество лекционных часов – 36;

- количество лабораторно-практических занятий – 36;

- Ф.И.О. и ученая степень преподавателей: Агеев О.А., д.т.н.; Чередниченко Д.И., к.т.н.


- название курса: «Процессы микро- и нанотехнологии»

- содержание курса:

Возникновение и развитие микро- и нанотехнологии.

Системная модель технологического процесса: объект, воздействие, процесс. Классификация процессов микро- и нанотехнологии по физико-химической сущности: механический, термический, химический, корпускулярно-полевой; виду процесса: нанесение, удаление, модифицирование; характеру протекания процессов: тотальный, локальный, селективный, избирательный, анизотропный; способу активации: тепло, излучение, поле. Виды термического и корпускулярно-лучевого воздействий: резистивный, лучистый и индукционный нагрев, электронные и лазерные пучки, плазма и ионные пучки.

Чистые помещения: классификация производственных помещений по чистоте воздушной среды и микроклимату, источники загрязнений, способы обеспечения и поддержания чистоты. Вакуум: глубина вакуума,. средства откачки и методы контроля. Технологические среды: чистота материалов, воды, газовых сред и жидкостей. Очистка поверхности пластин. Безопасность работы в чистых помещениях: токсичные, взрывоопасные и пожароопасные среды. Утилизация отходов.

Оборудование и методы нанесения вещества в вакууме из молекулярных пучков: вакуум-термическое и электронно-лучевое испарение, молекулярно-лучевая эпитаксия. Оборудование и методы ионно-плазменного осаждения: катодное, магнетронное, реактивное распыления; ионно- и плазмохимическое осаждение. Оборудование и методы осаждения из газовой фазы: получение поликристаллического и аморфного гидрогенизированного кремния, оксида и нитрида кремния; пиролитическое осаждение металлов; газофазная эпитаксия кремния, бинарных и многокомпонентных соединений; газофазные методы молекулярной химической сборки. Оборудование и методы осаждения из жидкой фазы: жидкофазная эпитаксия, электрохимическое осаждение слоев, нанесение моно- и мультислоев органических веществ методом Ленгмюра-Блоджетт. Золь-гель технология.

Шлифование и полирование пластин. Электрохимическая, ультразвуковая и электроэрозионная обработки. Механическое, лазерное и электронно-лучевое скрайбирование. Вакуум-термическое травление. Процессы химического травления: механизмы травления; оборудование, методы и среды для жидкостного и газового травления; локальное и анизотропное ориентационно-чувствительное травление; маскирующие, «жертвенные» и «стоп»-слои. Электрохимическое травление, получение пористого кремния. Ионно-плазменное травление: оборудование, методы и механизмы травления; ионно-лучевое, плазмохимическое, реактивное ионно-плазменное, ионно-химическое травление.

Оборудование и методы окисления в газовой и жидких средах: высокотемпературное термическое сухое и влажное окисление, электрохимическое окисление, теоретические модели окисления. Окисление и нитрирование в плазме. Диффузия примесей: распределение примесей при диффузии, стадии загонки и разгонки примесей, оборудование и методы диффузии из газообразных, жидких и твердых источников. Ионная имплантация: распределение примесей, оборудование и методы ионной имплантации. Высокоэнергетические сильноточные процессы ионной имплантации: окисление, нитрирование, протонирование, радиационно- стимулированная диффузия, химический синтез. Активация процессов при ионном легировании и химическом синтезе: термический и корпускулярно-лучевой отжиг.

Классификация базовых методов литографии: фото- , рентгено-, электроно- и ионолитография. Литографический цикл: резисты и способы их нанесения, позитивные, негативные, жидкие и сухие резисты; методы повышения адгезии, плазмостойкости; планаризация, предэкспозиционная обработка, проявление и сушка. Фотошаблоны. Аппаратура и способы совмещения и экспонирования. Пространственное разрешение. Эволюция процессов экспонирования: высокоэффективные источники дальнего ультрафиолета, оптическая литография с фазовым сдвигом, стереолитография, электроно-, ионо-, рентгенолитография. Литография с использованием синхротронного излучения. Объемная субмикронная литография.

Сборка микроэлектронных устройств: монтаж кристаллов, термокомпрессия, ультразвуковая микросварка, пайка выводов; оборудование для микросборки; беспроволочный монтаж. Герметизация микроэлектронных устройств: корпусная и бескорпусная герметизации. Сварка: контактная, под давлением, лазерная, электронно-лучевая. Герметизация: пайка, обволакивание, заливка, прессование.

Физико-технологические и экономические ограничения миниатюризации и интеграции. Нетермические методы активации физико-химических процессов: локальность, избирательность, скорость протекания процессов. Активация процессов полем и излучением: электрически стимулированная эпитаксия; фото- и СВЧ-стимулированные процессы осаждения, окисления и травления. Туннельно-полевое модифицирование поверхности: квантово-механические принципы локального переноса заряда, энергии, массы; технология атомно-молекулярного массопереноса и модифицирования с наноразрешением. Базовые принципы интеграции процессов: аппаратурная и топохимическая интеграция. Самоформирование: интеграция физико-химических процессов на основе топохимической селективности поверхности, структурно-топологические операции на основе анизотропии, маски дифференциального действия, принцип матрицы. Интегрированные технологические кластерные комплексы: минифабрики, нанотехнологические комплексы на основе туннельно-полевого массопереноса и модифицирования. Системный подход к управлению качеством продукции: ЕСТД и её применение, структура и функции АСУТП, оптимизация контрольно-измерительных операций.

Построение технологических процессов на основе оптимального сочетания принципов управления, самоформирования, самоорганизации: адаптивный синтез микроэлектронных структур, самосогласованные цепи технологических операций. Атомно-молекулярная инженерия.

- количество лекционных часов – 54;

- количество лабораторно-практических занятий – 36;

- Ф.И.О. и ученая степень преподавателей: Агеев О.А., д.т.н.

- название курса: «Элементы и приборы наноэлектроники»

- содержание курса:

Введение – 2 часа.

Основные тенденции развития элементной базы наноэлектроники. Принципы построения нанотранзисторов. Проблемы, связанные с проектированием и моделированием элементов и приборов на основе наноструктур.

Физические и технологические пределы уменьшения размеров элементов микроэлектроники – 2 часа.

Физические ограничения в технологии производства электронных компонентов. Точность литографического процесса и воспроизводимость параметров. Ограничения, накладываемые механизмом работы компонентов. Ограничения электрофизических параметров. Ограничения межэлементных связей. Теплофизические ограничения. Масштабирование в микро- и наноэлектронике.

Сверхбыстродействующие наноструктуры – 24 часа.

Биполярные нанотранзисторы с плавным гетеропереходом. Гетеропереходные полевые нанотранзисторы с высокой подвижностью носителей. Транзисторы на горячих электронах. Транзисторы со статической индукцией. Резонансно-туннельные диоды. Транзисторы с резонансным туннелированием. Транзисторы на основе эффектов Штарка и Ааронова-Бома. Квантовые интерферометры. Полупроводниковые сверхрешетки. Функциональные элементы СБИС на основе наноразмерных структур. Элемент Джозефсона. Интегральные логические элементы и элементы памяти на основе переходов Джозефсона.

Одноэлектронные наноструктуры – 4 часа.

Квантовые провода и квантовые точки. Углеродные нанотрубки. Принцип кулоновской блокады. Конструкции одноэлектронного транзистора. Эффект одноэлектронного туннелирования. Многоостровковые одноэлектронные структуры. Интегральные логические элементы и элементы памяти на основе одноэлектронных структур. Проблемы построения интегральных устройств на основе одноэлектронных транзисторов.

Спиновые наноструктуры – 2 часа.

Принцип спиновой фильтрации потока электронов. Принципы построения и конструкции спиновых транзисторов. Интегральные логические элементы и элементы памяти на основе спиновых транзисторов.

Принципы построения и элементная база квантовых компьютеров – 2 часа.

Квантовые принципы обработки и передачи информации. Физические принципы построения квантового компьютера. Физические основы реализации элементов квантовых компьютеров.

Заключение – 2 часа.

Перспективы развития элементов и приборов наноэлектроники.

- количество лекционных часов – 36;

- количество лабораторно-практических занятий – 18;

- Ф.И.О. и ученая степень преподавателей: Рындин Е.А., д.т.н.; Куликова И.В., к.т.н.

- название курса: «Методы математической физики»

- содержание курса:

Введение – 2 часа.

Основные тенденции развития СБИС и микрооптикоэлектромеханических систем (МОЭМС). Актуальность разработки методов и средств математического моделирования элементов СБИС и МОЭМС. Проблемы, связанные с моделированием элементов СБИС и МОЭМС.

Уравнения математической физики – 8 часов.

Эллиптические уравнения. Уравнение Лапласа. Уравнение Пуассона.

Параболические уравнения. Уравнение теплопроводности.

Гиперболические уравнения. Волновое уравнение.

Системы дифференциальных уравнений в частных производных. Фундаментальная система уравнений. Базисы переменных. Нормировка.

Граничные и начальные условия – 2 часа.

Граничные условия Дирихле.

Граничные условия Неймана.

Начальные условия.

Методы дискретизации дифференциальных уравнений в частных производных – 10 часов.

Метод конечных разностей. Конечно-разностные сетки и шаблоны. Конечно-разностные представления функций и производных. Метод конечных элементов. Метод Делоне построения триангулярных координатных сеток. Метод интегральных тождеств. Теорема Гаусса.

Методы решения систем алгебраических уравнений – 12 часов.

Методы решения систем линейных алгебраических уравнений. Метод исключения Гаусса. Метод LU-разложения. Итерационные методы решения систем линейных алгебраических уравнений. Итерация Якоби. Итерация Гаусса-Зейделя. Критерий сходимости. Методы решения систем нелинейных алгебраических уравнений. Итерация неподвижной точки. Метод Ньютона-Рафсона.

Заключение – 2 часа.

- количество лекционных часов – 36;

- количество лабораторно-практических занятий – 54;

- Ф.И.О. и ученая степень преподавателей: Рындин Е.А., д.т.н.; Куликова И.В., к.т.н.


- название и содержание курса: «Компоненты микросистемной техники»

- содержание курса:

Введение – 2 часа.

Основные тенденции развития микросистемной техники (МСТ). Актуальность разработки компонентов МСТ. Проблемы, связанные с разработкой и моделированием компонентов МСТ.

Классификация актюаторных компонентов микросистемной техники – 2 часа.

Рассматриваются основные виды актюаторных компонентов МСТ. Принципы работы основных видов активации механических перемещений и математические модели. Области их применения.

Высокочастотные микромеханические ключи – 4 часа.

Параметры переключения. Принципы переключения. Высокочастотные с сверхвысокочастотные ключи. Бистабильные микромеханические реле и микроприводы. Динамика работы ключей. Моделирование микроключей. Проектирование микропереключателей.

Конденсаторы и катушки индуктивностей в микросистемах – 2 часа.

Пассивные компоненты микросистем: достоинства и недостатки. Индукторы в микросистемах: конструкции, принципы работы и математические модели. Конденсаторы в микросистемах: конструкции, принципы работы и математические модели.

Высокочастотные микрофильтры – 2 часа.

Основные конструкции. Моделирование механических микрофильтров. Фильтры на ПАВ. Фильтры на объемных акустических волнах.

Микрофазовращатели – 2 часа.

Разновидности фазовращателей и их ограничения. Полимерные фазовращатели. Полупроводниковые фазовращатели. Гребенчатые емкостные фазовращатели. Области применения фазовращателей.

Лини передач. Микроантенны – 4 часа.

Линии передач в микросистемах: потери, экранирование, компоненты линий передач, ответвители, смесители, резонаторы и фильтры. Микрополосковые антенны. Основные характеристики микроантенн. Расчет параметров микроантенн.

Микрозеркала – 2 часа.

Рассматриваются конструкции, принципы работы и математические модели микрозеркал с различными видами актюаторных элементов.

Микрожидкостные системы. Микрохроматографы – 2 часа.

Рассматриваются основные конструкции микрожидкостных компонентов. Принципы их работы. Характеристики. Принципы хроматографии. Конструкции и принципы работы газовых и жидкостных микрохроматографов.

Биосенсоры для медико-биологических целей – 2 часа.

Рассматриваются конструкции, принципы работы и математические модели биосенсоров.

Микро- и наноинструмент – 2 часа.

Рассматриваются конструкции, принципы работы и математические модели микро- и наноинструментов, в частности, микрозажимов с термоактивацией и термоскальпелей. Области и особенности их применения.

Микродвигатели, приводы движения, системы микроперемещения – 2 часа.

Электростатические микродвигатели. Пьезоэлектрические микродвигатели. Системы микроперемещений на основе тепловой активации. Конструкции, принципы работы и математические модели. Области применения. Особенности их проектирования.

Сенсоры ориентации, навигации и управления – 4 часа.

Микромеханические и волоконно-оптические гироскопы. Акселерометры. Клинометры. Конструкции, принципы работы и математические модели.

Заключение – 2 часа.

Интеграция компонентов микроэлектроники и микросистемной техники. Перспективы развития и применения микросистем.

Введение – 2 часа.

История возникновения и развития сенсорной элементной базы микросистемной техники. Классификация компонентов микросистемной техники по функциональному назначению и принципу действия.

Классификация датчиков – 4 часа.

Классификация сенсоров: назначение, вид преобразования, условия эксплуатации. Характеристики сенсоров: диапазон измерения, чувствительность, точность, линейность, селективность. Погрешности измерений: температурный и временной дрейф параметров, шумы.

Чувствительные элементы микросистем – 6 часов.

Пьезорезистивные, емкостные, термоэлементы, чувствительные элементы на ПАВ. Базовые конструкции и обобщенное описание чувствительных элементов микросистемной техники. Технологические маршруты изготовления. Принципы работы.

Сенсоры химических составов веществ – 4 часа.

Химические сенсоры: электрохимические, термокаталитические, адсорбционные преобразователи; датчики состава жидкостей и газов. Конструкции. Принципы функционирования.

Влагочувствительные интегральные сенсоры – 4 часа.

Методы измерения влажности. Температурно-градиентные, конденсаторные, сорбционные, кулонометрические, сорбционно-импедансные и пьезосорбционные датчики: конструкции и принципы функционирования.

Сенсоры магнитного поля – 4 часа.

Элементы Холла, двухстоковые магнитотранзисторы, датчики магнитного поля на основе двухколлекторных транзисторов: конструкции, принципы функционирования, математические модели.

Биосенсоры и биомолекулярная электроника – 2 часа.

История возникновения. Конструкции. Принципы функционирования. Области применения.

Аналитико-технологические микросистемы – 4 часа.

Интеллектуальные и мультисенсорные системы. Миниатюрные аналитические приборы. Компоненты технологических микросистем

Наноиндустрия и микросистемы – 2 часа.

Наноиндустрия и нанотехника. Критические технологии. Микросистемы на основе нанотехнологий.

Микрожидкостные системы – 2 часа.

Рассматриваются базовые элементы и достоинства/недостатки существующих микрожидкостных систем. Области и особенности их применения.

Заключение – 2 часа.

Перспективы развития и применения наносистем.

- количество лекционных часов – 70;

- количество лабораторно-практических занятий – 83;

- Ф.И.О. и ученая степень преподавателей: Лысенко И.Е., к.т.н.; Шерова Е.В., аспирантка; Кальсков В.В., аспирант
- название и содержание курса: «Проектирование микросистем»

- содержание курса:

Введение – 2 часа.

Моделирование объектов и процессов как средство уменьшения сроков разработки и сокращения финансовых затрат. Международная унификация процессов проектирования и создания изделий микросистемной техники.

Этапы автоматизированного проектирование микросистем – 4 часа.

Операции, процедуры и этапы проектирования. Задачи построения САПР. База знаний и банки данных. Языки описания. Виды обеспечения. Классы САПР.

Сквозное многоуровневое моделирование микросистем – 2 часа.

Структура сквозного моделирования компонентов микросистем. Т-модели. ФТ-модели. Электрические модели. Физические модели. Модели основных компонентов микросистем.

Программа моделирования микросистем ANSYS – 8 часов.

Составные части комплекса. Графический интерфейс пользователя. Режимы работы программы. Основные стадии решения задач. Препроцессорная подготовка. Проведение вычислений. Постпроцессорная обработка. Создании базы данных. Способы построения геометрической модели. Построение сеточной модели. Приложение нагрузок и получение решения. Выбор типа анализа и опций решений. Типы файлов проекта.

Система автоматизированного проектирования микросистем CoventorWare – 6 часов.

Состав САПР CoventorWare. Методы проектирования компонентов микросистем. Состав и назначение программы Architect, его взаимодействие с другими программами САПР. Состав и назначение программы Designer, его взаимодействие с другими программами САПР. Состав и назначение программы Analyzer, его взаимодействие с другими программами САПР. Состав и назначение программы System Builder, его взаимодействие с другими программами САПР.

САПР MEMS Pro – 4 часа.

Состав и назначение САПР MEMS Pro. Редактор S-Edit: назначение, связь с другими программами комплекса, файлы проекта. Редактор L-Edit: назначение, связь с другими программами комплекса, файлы проекта. Программа T-Spice: назначение, связь с другими программами комплекса, файлы проекта.

Моделирование микросистем с использованием метода электромеханических аналогий – 4 часа.

Понятие аналоговых моделей. Понятия обобщенных координат, сил, скоростей. Первая электромеханическая система аналогии – сила-напряжение. Связь параметров механической модели с переменным электрической. Вторая электромеханическая система аналогии – сила-ток. Связь параметров механической модели с переменным электрической. Масштабные коэффициенты. Индикаторы подобия. Примеры моделирования микромеханических компонентов с несколькими степенями свободы методом электромеханических аналогий.

Заключение – 3 часа.

Введение – 2 часа.

Международная унификация процессов проектирования и создания изделий микросистемной техники.

Принципы построения и тенденции развития мехатронных систем – 4 часа.

Понятия мехатронных систем. Принципы их построения. Состав мехатронных систем. Области применения. Тенденции развития.

Проектирование микроманипуляторов с пьезоприводом – 2 часа.

Понятия грубых и точных перемещений. Конструкции и принципы работы основных видов пьезоприводов.

Микроэлектронные датчики. Вопросы разработки и проектирования – 2 часа.

Направления развития. Принципы дефрагментации датчиков.Этапы проектирования.

Перспективы применения микроробототехнических систем – 4 часа.

Этапы проектирования микроробототехнических систем. Направления развития микроробототехнических систем. Конструкции и принципы работы существующих видов микроробототехнических систем.

Микросенсорное управление движением миниатюрных роботов внутри труб малых диаметров – 4 часа.

Состав и назначение миниатюрных роботов. Датчики температуры. Датчики Холла. Многоканальные ультразвуковые дефектоскопы. Датчики скорости. Способы реализации управления движением.

Физико-химические подходы при проектировании твердотельных газовых сенсоров – 6 часов.

Классификация химических сенсоров. Проблема распознавания запахов. Понятия организационного молекулярного ансамбля. Рецепция газа. Проектирование Чувствительных слоев химических сенсоров. Емкостной датчик газов. Поляризационно-оптический датчик газов. Микроакустический датчик газов.

Физико-математические модели базовых элементов микромеханики – 4 часа.

Физико-математические базовых элементов «объемной» и «поверхностной» микромеханики: статические и динамические модели мембран, балок, струн, маятников; размерные эффекты, масштабирование.

Моделирование элементов микросистем в процессе функционирования – 4 часа.

Моделирование элементов микросистем в процессе функционирования: диффузионно-дрейфовая физико-топологическая модель, методы численного решения уравнения в частных производных.

Заключение – 2 часа.

Интеграция элементной базы микроэлектромеханики, микрооптики и микроэлектроники при проектировании микросистем.

- количество лекционных часов – 67;

- количество лабораторно-практических занятий – 87;

- Ф.И.О. и ученая степень преподавателей: Лысенко И.Е., к.т.н.; Шерова Е.В., аспирантка; Кальсков В.В., аспирант





Дополнительно по деятельности Научно-образовательных центров указать следующую информацию:

- участие в ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 гг.:

1. Госконтракт П1224 от 27.08.2009 «Разработка принципов построения и теоретических основ функционирования интегральных микромеханических сенсоров угловых скоростей и линейных ускорения с двумя и тремя осями чувствительности», лот НК-207П;

2. Госконтракт П1610 от 10.09.2009 «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области технических наук: 1. Методы формирования и исследования наноструктур с использованием фокусированных электронных и ионных пучков; 2. Исследование технологии получения углеродных нанотрубок методом PECVD; 3. Изучение и разработка технологии формирования наноструктур методом сканирующей зондовой нанолитографии; 4. Исследование наноразмерных НЕМТ-структур на основе материалов А3В5; 5. Исследование и разработка лазерных нанотехнологий для солнечной энергетики; 6. Исследование процессов самосогласованного роста кристаллов и слоев из молекулярных пучков; 7. Разработка и исcледование методов проектирования микро- и наносистем-на-кристалле с малым энергопотреблением; 8. Исследование микро- и нанооптикоэлектронных устройств для обработки микроволновых сигналов; 9. Исследование микроволновых устройств на основе нанотранзисторов; 10. Исследование многоосевых микро- и наномеханических сенсоров угловых скоростей и ускорений», лот НК-347П;

- возможные кандидатуры на соискание премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых

на следующий (2010) год. По потенциальным соискателям указать краткую информацию:

1. Ф.И.О. – Лысенко И.Е.; возраст – 33 года; место работы – Технологический институт ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет» в г.Таганроге; ученая степень – кандидат технических наук; научное направление и название работы: «Интегральные многоосевые микромеханические сенсоры угловых скоростей и линейных ускорений»;

2. Ф.И.О. – Ковалев А.В.; возраст – 33 года; место работы – Технологический институт ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет» в г.Таганроге; ученая степень – кандидат технических наук; научное направление и название работы: «Методы оптимизации энергопотребления в микроэлектронных системах».




Научно-образовательный центр «Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы» при Южном федеральном университете (ЮФУ)
Место нахождения: Южный федеральный университет


Данные по учреждению РАН:
Ф.И.О руководителя, ученая степень

Каляев И.А. член-корреспондент РАН,
д.т.н., профессор

Кол-во привлеченных научных сотрудников
4 – 2009; 3 – 2008; 4 – 2007
Кол-во членов РАН (ак., чл.-корр.РАН) 1

Кол-во аспирантов, проходящих обучение


10 – 2009; 8 – 2008; 7 – 2007



Данные по Вузу-партнеру:
Вуз Южный федеральный университет

Факультет Информационной безопасности

Кафедра Интеллектуальных и многопроцессорных систем (ИМС)

Кол-во привлеченных преподавателей 8




Направление подготовки магистров 552800 «Информатика и вычислительная техника»

Направление подготовки аспирантов 05.02.05 «Роботы, мехатроника и робототехнические системы»;



05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и сетей»

Квалификация магистра магистр техники и технологии

Срок обучения 6 лет

Правовой статус Приказ ректора ТРТУ (ныне ТТИ ЮФУ) № 683 от 28.11.2006 г., преобразован в НОЦ МВУС ЮФУ приказом ректора ЮФУ № 59-ОД от 13.03.2009 г.

Учебные программы по спецкурсам
1. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные системы

1.1. Объем – 50 часов, в т.ч. 32 часа практических занятий

1.2. Преподаватели:

– член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор Каляев И.А.

– д.т.н., профессор Левин И.И.

– к.т.н., доцент Семерников Е.А.

1.3. Содержание программы

Введение

Раздел 1. Принципы организации реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур

Проблема производительности многопроцессорных систем. Потоковые задачи и способы их решения. Принципы мультиконвейерной обработки потока данных. Мультимикро- и мультимакроконвейерные вычислительные структуры. Структурно-процедурный способ организации мультиконвейерных вычислений



Раздел 2. Мультимикроконвейерные вычислительные структуры на однородных средах

Архитектура однородной вычислительной среды. Организация вычислительного процесса в QBC. Математическая модель ОВС. Синтез спецпроцессоров в среде. Структура микропрограммного обеспечения. Процесс настройки поля ОВС. Программирование однородных сред. Образование и использование констант. Внешняя подача констант в спецпроцессор. Форматы операндов. Спецпроцессоры арифметических и логических операций. Реализация комплексной арифметики в ОВС. Реализация алгоритмов обработки изображений в ОВС. Реализация, псевдомедианной фильтрации в ОВС. Реализация в ОВС алгоритмов повышения контрастности изображений. Реализация алгоритма порогового подавления шума в изображении на ОВС. Построение цифровых фильтров в поле ОВС. Аппаратная реализация мультимикроконвейерных. структур на ОВС



Раздел 3. Структурно-процедурная организация вычислений в мультиконвейерных структурах

Принципы функционирования мультимакроконвейерных вычислительных структур. Преобразование информационных графов в структурно-процедурные программы. Преобразование задачи в структур но-процедурную форму. Преобразование функционально-регулярных информационных графов. Преобразование в кадровую форму решения задачи Пуассона. Преобразование в структурно-процедурную форму информационных графов нерегулярной структуры. Структурно-процедурная реализация задачи трассировки



Раздел 4. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры на основе ПЛИС

Элементная база реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур. Заказные СБИС. Базовые матричные кристаллы. Системы-на-кристалле. Программируемые логические интегральные схемы. Модульно-наращиваемая реализация реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур. Принципы построения базовых модулей реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур на основе ПЛИС. Наращивание производительности МКВС на основе ПЛИС. Базовые модули МКВС. Структуры базовых модулей первого поколения. Структура базовых .модулей второго поколения. Базовые модули третьего поколения. Базовый модуль третьего поколения 16V4-50. Базовый модуль для решения задач цифровой. обработки сигналов. Базовый модуль 4V4-25 малогабаритного ускорителя персонального компьютера. Базовые модули семейства реконфигурируемых вычислительных систем. Базовый модуль 16V5-75. Базовые модули 16V5-50 и 16S3-2 5 реконфигурируемых ускорителей персонального компьютера. Старшие модели семейства РВС. Рабочая станция РВС-0.2-РС и вычислительный блок РВС-0.2-ВБ. Реконфигурируемая вычислительная система РВС-1Р. Реконфигурируемая вычислительная система РВС-5. Реконфигурируемые ускорители персонального компьютера РУПК-50 и РУПК-25



Раздел 5. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры с макрообъектной архитектурой

Принципы построения реконфигурируемых вычислительных структур на основе макрообъектной архитектуры. Обобщенная структура макрообъекта. Вычислительные блоки макрообъектов. Представление данных в макропроцессоре. Обобщенная структурная схема функциональных узлов с плавающей запятой. Функциональный узел сложения чисел с плавающей запятой. Функциональный узел умножения чисел с плавающей запятой. Макрообъект для решения задач математической физики сеточными методами. Математическая постановка задачи. Пример решения задачи математической физики с помощью макрообъекта. Макрообъект для решения задач цифровой обработки сигналов. Макрообъект для решения задач линейной алгебры. Структура макрообъекта для решения задач линейной алгебры. Реализация алгоритма решения СЛАУ методом Гаусса. Универсальный макрообъект. Структура макропроцессора. Макропроцессор с каскадной коммутационной структурой. Каскадный коммутатор макропроцессора. Элементарный процессор. Синхронизация вычислений в МКВС. Блок команд макропроцессора



Раздел 6. Системное математическое обеспечение реконфигурируемых мультиконвейерных вычислительных структур

Структура системного математического обеспечения. Язык ассемблера. Общие сведения. Элементы языка. Программирование распределенной памяти. Операторы управления. Внешние операторы контроллера распределенной памяти. Язык параллельного программирования высокого уровня COLAMO. Среды проектирования параллельно-конвейерных программ. Пример использования системного программного обеспечения МКВС для создания прикладных программ



Заключение
2. Системы группового управления интеллектуальными роботами

2.1. Объем – 50 часов, в т.ч. 32 часа практических занятий

2.2. Преподаватели:

– член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор Каляев И.А.

– д.т.н., профессор Гайдук А.Р.

– д.т.н., профессор Капустян С.Г.

2.3. Содержание программы
Введение

1 Групповое управление роботами

Проблема управления группами роботов. Исследования систем группового управления роботами. Постановка задачи управления роботами. Задача управления группой роботов



2 Системы группового управления роботами

Стратегии группового управления. Принципы организации систем группового управления роботами. Коллективное управление в группе роботов. Формулировка задачи коллективного управления в группе роботов. Итерационная процедура оптимизации коллективных действий в группе роботов



3 Алгоритмы коллективного распределения целей в группах роботов

Задача и базовый алгоритм коллективного распределения целей. Точные алгоритмы коллективного распределения целей с учетом различных ограничений. Приближенные (ускоренные) алгоритмы коллективного распределения целей. Исследование свойств алгоритмов коллективного распределения целей



Заключение

Участие НОЦ МВУС ЮФУ в ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 гг.
С 2009 года НОЦ МВУС пользуется государственной поддержкой в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 гг. по лоту «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области распределенных вычислительных систем» шифр «2009-1.1-215-002» по теме «Разработка научно-технических основ создания многопроцессорных гетерогенных вычислительных систем сверхпетафлопсной производительности и подготовка кадров высшей квалификации в области распределенных вычислений» (Государственный контракт 02.740.11.007 от 15.06.2009 г.), научные руководитель – член-корреспондент РАН, д.т.н., проф. И.А. Каляев.
Возможные кандидатуры на соискание премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых на следующий (2010) год.
Дордопуло Алексей Игоревич

возраст – 31 год

Место работы – Южный научный центр РАН

Ученая степень – к.т.н.

Научные направления работы:

- программное обеспечение МВС с реконфигурируемой архитектурой;

- разработка и создание средств программирования гибридных вычислительных комплексов сверхпетафлопсной производительности


Научно-образовательный центр _Технологии живых систем и биологические материалы Южного научного центра РАН и Ставропольского государственного университета

Место нахождения: _Ставропольский государственный университет




Данные по учреждению РАН:
Ф.И.О руководителя, ученая степень Матишов Геннадий Григорьевич, академик

Кол-во привлеченных научных сотрудников _____2________

(указать динамику за 3 последних года)

Кол-во членов РАН (ак., чл.-корр. РАН)______0____________

Кол-во студентов, проходящих обучение __40______

(указать динамику за 3 последних года)




Данные по Вузу-партнеру:
Вуз _ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет____

Факультет _Медико-биолого-химический_____

Кафедра гидробиологии и экотоксикологии

Кол-во привлеченных преподавателей ___4_______

Лаборатория «Экспериментальной иммуноморфологии, иммунопатологии и иммунопатологии».

Кол-во привлеченных преподавателей ___1___

Лаборатория микробиотехнологии.

Кол-во привлеченных преподавателей ___1____

Лаборатория миристемных культур

Кол-во привлеченных преподавателей ___1____

Лаборатория фитобиотехнологии

Кол-во привлеченных преподавателей ___1___



Направление подготовки _020201, 020200, 020101

Квалификация специалиста _биолог, химик_______

Срок обучения _4 (бакалавр), 5 (специалист) и 6 курс (магистр)__

Правовой статус Договор о сотрудничестве № 6; 31 июля 2004 г. срок действия 5 лет

Учебные программы по спецкурсам:

Лаборатория «Экспериментальной иммуноморфологии, иммунопатологии и иммунопатологии».

Микроскопическая техника. Содержание курса:

Световая микроскопия. Микроскопия в проходящем свете. Микроскопия с применением дополнительных оптических средств. Люминесцентная микроскопия. Микрофотография. Методы количественной микроскопии. Новые методы световой микроскопии. Электронная микроскопия.

Тимченко Людмила Дмитриевна, доктор ветеринарных наук.

Кафедра гидробиологии и экотоксикологии

Частная микробиология. Содержание курса:

Введение в дисциплину частная микробиология. История предмета. Актуальные проблемы частной микробиологии. Основы систематики, классификации и морфологии микроорганизмов. Экология патогенных микроорганизмов. Генетика и изменчивость бактерий. Учение об инфекции и иммунитете. Патогенные и условно патогенные кокки и палочки и болезни вызываемые ими. Возбудители особо опасных бактериозов человека и животных. Извитые, хламидии, микоплазмы, риккетсии и другие – возбудители инфекционных болезней. Микозы, протозоонозы и их возбудители. Возможности и средства управления инфекционным процессом. Программа состоит из 9 взаимосвязанных разделов, обеспечивающих последовательность усвоения курса. Программа рассчитана на 44-часовой курс из них 22 часов лекций, 20 часов лабораторных занятий и 2 часа самостоятельной контролируемой работы завершается экзаменом.

Тимченко Людмила Дмитриевна, доктор ветеринарных наук.

Частная вирусология. Содержание курса:

Общие сведения о вирусах и вирусных болезнях, РНК-геномные вирусы, экологическая группа арбовирусов, субвирусные агенты: вироиды и сателлиты, ДНК-геномные вирусы, вирусы гепатитов, онкогенные вирусы, этиология медленных вирусных инфекций, прионы. Курс дисциплины, рассчитан на 32 аудиторных часов. Из них 20 - лекции, 12 - лабораторные занятия.

Ржепаковский Игорь Владимирович, кандидат биологических наук.

Микроорганизмы и иммунитет. Содержание курса:

Предмет и задачи дисциплины. Интегральность иммунных реакций при инфекционных заболеваниях. Динамика гемо- и иммунограмм при инфекционных заболеваниях. Формулы расстройств иммунной системы при неспецифических и специфических инфекциях. Принципы проведения иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных заболеваний. Принципы иммунодиагностики инфекционных заболеваний. Курс дисциплины, согласно ГОС высшего профессионального образования рассчитан на 20 аудиторных часов. Из них 10 - лекции, 10 - лабораторные занятия.

Ржепаковский Игорь Владимирович, кандидат биологических наук.

Биотехнология, промышленное и хозяйственное использование микроорганизмов. Содержание курса:

Общие понятия биотехнологии микроорганизмов. Промышленное использование микроорганизмов. Микроорганизмы на службе сельского хозяйства. Биотехнология изготовления медицинских и ветеринарных биопрепаратов на основе микроорганизмов. Генетическая инженерия. Клеточная инженерия. Программа состоит из 11 взаимосвязанных разделов, обеспечивающих последовательность усвоения курса. Программа рассчитана на 24 часа лекций и 20 часов лабораторных занятий.

Ржепаковский Игорь Владимирович, кандидат биологических наук.

Лаборатория микробиотехнологии.

Введение в нанотехнологии. Содержание курса:

Инструменты и методы наномира. Наноматериалы. Физико-химические свойства наноразмерных объектов. Наномедицина и бионанотехнология. Перспективы применения нанотехнологий в науке и теннике.

Предмет и задачи дисциплины. Познакомить студентов с направлением нанотехнологии, расширить представление о естественно-научной картине мира на примере знакомства со свойствами нанообъектов.

Программа рассчитана на 20 часов. Из них 4- лекции, 2 – семинарских занятия. Завершается зачетом в тестовой форме.

Воробьева Оксана Владимировна, кандидат биологических наук.

Лаборатория миристемных культур.

Экологические методы утилизации. Содержание курса.

Современное состояние окружающей среды и ее защита от загрязнения. Биотехнологические методы очистки окружающей среды и их преимущества перед другими методами. Экологические методы утилизации газовых выбросов, сточных вод, твердых отходов. Продукты утилизации. Биодеградация - основной путь утилизации органических соединений. Утилизация непищевой биомассы микро- и макрофауной.

Программа рассчитана на 50 часов. Из них 26 часов- лекций, 24 часа – практических занятий. Завершается зачетом.

Орлова Ирина Георгиевна, доктор биологических наук.



Лаборатория фитобиотехнологии.

Экспериментальная микробиология. Содержание курса: Методы и правила бактериологических и вирусологических исследований. Основы микроскопической техники. Питательные среды и растворы для культивирования микробов и вирусов. Количественные аспекты микробиологических исследований. Методы стерилизации и дезинфекции. Лабораторные животные и биологические пробы. Иммунитет и методы его изучения.

Курс рассчитан на 42 аудиторных часа. Из них 22 - лекции, 20 - лабораторные занятия.

Мануйлов Игорь Михайлович, доктор ветеринарных наук



Участие в ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 гг.

1. «Фундаментальные основы жизнедеятельности и принципы управления свойствами живых систем» Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы». Всероссийская конференция (Тимченко Л.Д., Ржепаковский И.В.)

2. «Разработка способов моделирования процессов в биообъектах с целью получения физиологически активных веществ для медицины и сельского хозяйства» Федеральная целевая программа «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению: «Биоинженерия»», в рамках мероприятия 1.3.2 Программы (Тимченко Л.Д., Ржепаковский И.В.).

3. Заключен Госконтракт на выполнение поисковых научно-исследовательских работ для государственных нужд с Федеральным агентством по образованию ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы». «Коллоидная химия и поверхностные явления» Мероприятия 1.3.2 Проведение научных исследований целевыми аспирантами Наименование проекта: «Разработка научных основ построения коллоидных_ансамблей с заданными свойствами и функциями с учетом принципов самосборки и взаимной комплиментарности с целью использования их в качестве контейнеров для иммобилизации биологически активных субстанций» Номер Конкурса: НК-365П (сумма 800000 рублей) № П 1754 от 29/09/2009 (Воробьева О.В.).


4.Подготовлены документы на право заключить Государственный контракт по проекту: «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии» в рамках мероприятия 1.3.2 ФЦП Программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» на тему «Построение моделей высокоэффективных носителей с иммобилизованными лигандами для создания на их основе биокаталитических и биосенсорных систем». Номер Конкурса: НК-390П (Воробьева О.В.)

5. ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы». «Клеточные технологии» Мероприятия 1.2.2 Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук Наименование проекта: «Разработка технологии введения в культуру in vitro, микроклонального размножения редких и исчезающих видов местной флоры для последующей реинтродукции их в природу» 2.2.4. (Орлова И.Г.)

6. «Разработка методов фонового экологического мониторинга и биологических средств защиты растений от фитопатогенов с помощью эпифитных микроорганизмов» Федеральная целевая программа «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению: «Общая биология и генетика»», в рамках мероприятия 1.3.2 Программы», выполняемому в рамках мероприятия 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» мероприятия 1.3 «Проведение научных исследований молодыми учеными - кандидатами наук и целевыми аспирантами в научно-образовательных центрах» направления 1 «Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий» федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» (Мануйлов И.В.)



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал